使用 3D 扫描和映射增强肿瘤边缘的通信

摘要

提出了一种新的癌症切除三维扫描和虚拟映射方法，旨在改善多学科癌症治疗团队之间的沟通。

摘要

恶性肿瘤切除后，将标本送往病理学进行处理，以确定手术切缘状态。这些结果以书面病理报告的形式传达。目前的标准护理病理学报告提供了标本和边缘取样部位的书面描述，而没有切除组织的任何视觉表示。试样本身通常在切片和分析过程中被破坏。当最终病理报告得到确认时，这通常会导致病理学家和外科医生之间的沟通具有挑战性。此外，外科医生和病理学家是多学科癌症护理团队中唯一能够对切除的癌症标本进行可视化的成员。我们开发了一种3D扫描和标本映射协议，以解决这一未满足的需求。计算机辅助设计 （CAD） 软件用于对虚拟标本进行注释，清楚地显示墨迹和边缘取样的部位。多学科癌症护理团队的各个成员都可以使用该地图。

引言

肿瘤切除术的目标是完全切除癌症，手术切缘在显微镜下清除肿瘤细胞。在头颈癌中，手术切缘状态是最重要的病理危险因素¹。手术切缘阳性会使 5 年局部复发和全因死亡率的风险增加 >90%²。尽管近年来医疗技术和外科技术取得了进步，但头颈癌的阳性切缘率仍然很高³。对于局部晚期口腔癌，美国的阳性切缘率为 18.1%⁴。

对于头颈外科医生来说，为了确保完全的肿瘤切除，同时最大限度地减少对周围结构的破坏，通过冷冻切片分析（FSA）进行术中切缘取样。FSA 提供快速的术中病理学咨询，该咨询被广泛使用，是护理标准 5,6,7,8,9。将新鲜组织冷冻，切成薄片，放在载玻片上，并在患者仍处于麻醉状态时进行染色，以便立即进行解释。

头颈部肿瘤标本在准确评估切缘状态方面存在一些明显的挑战，包括头颈部癌症标本的解剖复杂性、头颈部区域广泛切除....

研究方案

该协议在范德比尔特大学医学中心根据 IRB#221597 进行。患者在手术前书面同意对其手术标本进行 离体 3D 扫描和数字映射，并将扫描添加到 3D 标本模型生物存储库中。纳入标准是 18 岁及以上疑似或经活检证实的头颈部肿瘤接受手术切除的患者。3D标本图是根据外科医生和病理学家的偏好以及工作人员的可用性创建的。

该协议遵循范德比尔特大学医学中心机构审查委员会 （IRB#221597） 人类研究伦理委员会的指导方针。所有受试者在参与前都提供了书面知情同意书。所有患者数据均已去标识化。

1. 设置3D扫描仪

1. 确定可用于扫描仪设置的 3 x 2 英尺扁平工作站。确保工作站处于封闭扫描仪或房间内的灯已关闭的黑暗环境中。或者，在移动推车设置中执行 3D 扫描，如 图 1 所示。
2. 在平面工作站上设置三足相机三脚架。小心地将3D扫描相机放入三脚架中。将相机以 60° 角向下倾斜到工作站。
3. 将两段式电源线连接到外部电源和相机背面。
4. 将扫描仪转盘放在 3D 相机和三脚架设置前 1 英尺处。使用micro-USB电缆将转盘连接到相机。
5. 使用照相机转USB线将照相机连接到笔记本电脑。有关标记的设置，请参见

讨论

传统上，切除的癌症标本没有视觉表示。病理处理通常会破坏标本。先前的工作已经证明了对肿瘤标本进行 3D 扫描的可行性和实用性，然后对模型进行虚拟注释以创建代表病理处理的 3D 标本图^谱 13,14,15。这为多学科护理团队提供了癌症标本解剖结构、标本切片和边缘采样位置的视觉模型。

该协议中最关?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Computer Aided Design Software	MeshMixer		Virtual annotation software for 3D models
Digital Camera or Cameraphone	iPhone		May use iPhone camera or any digital camera available
EinScan SP V2 Platinum Desktop 3D Scanner	Shining 3D		3D scanner hardware
ExScan Software; Solid Edge SHINING 3D Edition	Shining 3D		3D capture software included with purchase of 3D Scanner
External Mouse	Microsoft
Laptop Computer	Dell XP5	00355-60734-40310-AAOEM	Laptop Requirements: USB: 1 ×USB 2.0 or 3.0; OS: Win 7, 8 or 10 (64 bit); Graphic Card: Nvidia series; Graphic memory: >1 G; CPU: Dual-core i5 or higher; Memory: >8 G
Microsoft Office Suite	Microsoft
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PowerPoint Software	Microsoft Office		Presentation software
Sit-Stand Mobile Desk Cart	Seville Classics
USB-c Device Converter	TRIPP-LITE	U442-DOCK3-B	Necessary only if laptop does not have USB