Melhorando a comunicação entre cirurgiões e patologistas: digitalização 3D ex vivo e mapeamento de amostras

Utilização de um scanner 3D para capturar amostras de câncer in vitro durante a cirurgia, agilizando o fluxo de comunicação entre cirurgiões e patologistas.

No campo da cirurgia oncológica, alcançar margens cirúrgicas livres de tumor é uma tarefa complexa e desafiadora. O estado das margens é o mais significativo de todos os fatores de risco patológicos; para atingir o objetivo de remoção completa do tumor e margens cirúrgicas livres, minimizando ao mesmo tempo a preservação de tecido normal e não afetado, cirurgiões e patologistas frequentemente recorrem à avaliação intraoperatória das margens por meio da análise de criossecção congelada (FSA). No entanto, os métodos convencionais de avaliação muitas vezes exigem que o cirurgião saia da sala de cirurgia, consulte o patologista e, em seguida, retome o procedimento, o que pode ser inconveniente e demorado.

Michael reconheceu a necessidade de melhorar a comunicação entre patologistas e cirurgiões durante a cirurgia. Ele trabalha como professor assistente no departamento de otorrinolaringologia do Centro Médico da Universidade de Vanderbilt. Michael espera realizar um estudo prospectivo para determinar se a digitalização 3D pode ser incorporada ao fluxo de trabalho da patologia cirúrgica. Foi demonstrado que a tecnologia reduz o tempo de comunicação entre cirurgiões e patologistas, fornecendo aos cirurgiões feedback em tempo real e uma representação detalhada e precisa das amostras ex vivo.

Técnica de digitalização 3D e margem CAD

O scanner 3D de mesa EinScan-SP foi utilizado para capturar e reconstruir digitalmente a topografia da superfície 3D de amostras cirúrgicas ex vivo recentes, que é então usada para registrar o local da amostragem das margens e do corte por meio de software CAD. As amostras são levadas diretamente da sala de cirurgia para a sala de patologia cirúrgica, enxaguadas com água, secas com batidinhas leves e, em seguida, colocadas na plataforma giratória do scanner para digitalização. É importante manter a sala com iluminação fraca para obter imagens digitalizadas em 3D de melhor qualidade. A plataforma giratória gira automaticamente até completar uma rotação inteira para obter um modelo 3D virtual. O EinScan-SP possui alta velocidade de digitalização; o tempo médio de aquisição de imagens foi de 8 minutos para um total de 40 amostras, das quais 31 (78%) tiveram tempo de aquisição inferior a 10 minutos.

Configuração do scanner 3D durante a aquisição de imagens com a amostra na plataforma giratória

Após a aquisição dos dados da digitalização 3D, o modelo 3D resultante da amostra de ressecção em bloco foi exportado no formato de arquivo 3MF para um software CAD — o Meshmixer . Um membro da equipe de pesquisa delineará cada local anatômico e tipo de margem no modelo 3D usando um aerógrafo digital, enquanto o protocolo padrão de FSA é executado. Em todos os casos, esse procedimento foi realizado intraoperatoriamente, logo após a ressecção cirúrgica.

Fotografias da amostra (à esquerda) e modelos 3D virtuais (à direita)

Benefícios do mapeamento virtual de amostras em 3D

O modelo 3D da amostra com anotações em tempo real pode ser exibido em uma tela na sala de cirurgia, o que oferece uma ferramenta visual para o patologista se comunicar com o cirurgião. Agora, os cirurgiões podem permanecer na sala de cirurgia e trabalhar em conjunto com o patologista na análise. Alguns cirurgiões observaram que as bordas congeladas eram claramente visíveis na amostra excisada, reduzindo a ambiguidade e permitindo que eles e o patologista compreendessem melhor a geometria do tumor uns dos outros.

A área de trabalho CAD 3D é exibida em monitores suspensos para que os cirurgiões possam visualizá-la

enquanto o patologista relata o diagnóstico da seção congelada em cada local

Os mapas 3D da amostra também foram valiosos no período pós-operatório . Eles aprimoram a comunicação pós-operatória sobre as margens cirúrgicas definitivas e a entrega do laudo patológico final. Os mapas 3D finais da amostra foram distribuídos entre os patologistas responsáveis pela aprovação de cada caso, para servirem como referência visuoespacial do caso. Os mapas 3D da amostra também foram distribuídos aos cirurgiões como complemento ao laudo patológico escrito, para auxiliar na visualização de quaisquer margens positivas ou próximas do limite.

Resultados do mapeamento virtual 3D de amostras no pós-operatório

(capturas de tela do CAD, acima; fotografias macroscópicas, abaixo)

“O mapeamento virtual 3D de amostras cria um registro 3D permanente da morfologia macroscópica da amostra. As localizações anatômicas precisas de cada seção de tecido e da lâmina fixada com hematoxilina e eosina (H&E) são claramente documentadas, enquanto que, atualmente, até onde sabemos, não existe nenhuma forma de documentação que capture essas importantes informações macroscópicas”, observou Michael.

A pesquisa de Michael sobre a viabilidade do uso da digitalização 3D na sala de cirurgia tem mostrado resultados promissores. As amostras digitalizadas em 3D podem reduzir o custo da comunicação entre cirurgiões e patologistas, fornecer aos cirurgiões feedback em tempo real, uma representação mais detalhada e precisa das amostras e permitir o arquivamento de amostras digitais em 3D. É empolgante que a digitalização 3D esteja auxiliando os cirurgiões tanto dentro quanto fora da sala de cirurgia!

*Todas as imagens deste artigo são baseadas no artigo original “The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists” (A margem do projeto auxiliado por computador: mapeamento 3D de amostras ex vivo para melhorar a comunicação entre cirurgiões e patologistas), que pode ser consultado na Wiley Online Library.

Melhorando a comunicação entre cirurgiões e patologistas: digitalização 3D ex vivo e mapeamento de amostras

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