הדמיה תלת מימדית בעזרת מחשב בטיפול בסרטן בלוטת התריס מקומי מתקדם

Summary

באבחון וטיפול מקומי מתקדם בסרטן בלוטת התריס, יישום שחזור תלת מימדי בעזרת מחשב יכול לספק מידע נוסף לגבי היקף הגידול ומאפיינו האנטומיים, ובכך לסייע בהערכת סיכונים ובתכנון ניתוחי.

Abstract

האבחון והטיפול בקרצינומה מתקדמת מקומית של בלוטת התריס הם מאתגרים. האתגר טמון בהערכת היקף הגידול ובגיבוש תוכנית טיפול אישית. להדמיה תלת ממדית (3D) יש מגוון רחב של יישומים בתחום הרפואה, אם כי ישנם יישומים מוגבלים בסרטן בלוטת התריס. בעבר יישמנו הדמיה תלת ממדית לאבחון וטיפול בסרטן בלוטת התריס. באמצעות איסוף נתונים, מידול תלת ממדי והערכה טרום ניתוחית, אנו יכולים לקבל מידע תלת ממדי לגבי מתאר הגידול, לקבוע את מידת הפלישה של הגידול ולבצע הכנה טרום ניתוחית נאותה והערכת סיכונים כירורגית. מחקר זה נועד להדגים את ההיתכנות של הדמיה תלת ממדית בסרטן בלוטת התריס מתקדם מקומי. הדמיה תלת ממדית בעזרת מחשב יכולה להיות שיטה יעילה להערכה מדויקת לפני הניתוח, פיתוח שיטות כירורגיות, קיצור זמן הניתוח והפחתת הסיכונים הניתוחיים. יתר על כן, זה יכול לתרום לחינוך רפואי ותקשורת רופא-חולה. אנו מאמינים כי היישום של טכנולוגיית הדמיה תלת ממדית יכול לשפר את התוצאות ואת איכות החיים בחולים עם סרטן בלוטת התריס מתקדם מקומי.

Introduction

סרטן בלוטת התריס הוא הממאירות השביעית בשכיחותה בסין¹, וניתוח הוא שיטת הטיפול החשובה ביותר ^2,3. כריתה מלאה של הגידול קשורה קשר הדוק עם שיעורי הישרדות גבוהים ואיכות חיים טובה בחולים עם סרטן בלוטת התריס מתקדם מקומי ^3,4; עם זאת, סוג זה של כריתה הוא מאתגר. הצוואר מכיל איברים ורקמות חשובים, כגון קנה הנשימה, הוושט ועורק התרדמה המשותף. כריתה של סרטן בלוטת התריס מתקדם מסוכנת וקשה עוד יותר בהתחשב בקרבתם של גידולים כאלה לאיברים חשובים ולכלי דם גדולים בצוואר ובמדיאסטינום ^5,6. לפיכך, יש צורך בהערכה טרום ניתוחית נאותה.

נכון לעכשיו, טומוגרפיה ממוחשבת (CT), תהודה מגנטית (MRI) ואולטרה-סאונד דופלר צבע, הנמצאים בשימוש נרחב במסגרות קליניות, מספקים תצוגה דו-ממדית (2D), המגבילה את הערכת נפח הגידול, גבולות ויחסים עם מבנים סביבתיים חשובים ^7,8. ניסיון קליני משמעותי וניסוי וטעייה יעילים נדרשים לפני שמנתחים יוכלו לתרגם תמונות דו-ממדיות למרחב תלת-ממדי. הדמיה תלת-ממדית בעזרת מחשב יכולה להשתמש בהדמיה דו-ממדית כדי ליצור מודל תלת-ממדי אינטואיטיבי יותר שניתן להשתמש בו לתכנון טרום ניתוחי ולבחירת תוכנית טיפול, ובכך להפוך את התקשורת בין רופא למטופל לאינטואיטיבית יותר ולהפחית חילוקי דעות בין רופא לחולה. למרות שהמודל מספק הדמיה תלת ממדית, הוא אינו מוחשי. הערכה והכנה טרום ניתוחית מונחית תלת-ממד זו יכולה לקצר את זמן הניתוח ולהפחית את הסיכונים הניתוחיים. הגישה התלת-ממדית נמצאת בשימוש נרחב בניתוחי כבד, אורתופדיה וכירורגיית פה ולסת ^9,10. בסרטן בלוטת התריס, הדמיה תלת ממדית משמשת כיום כדי לסייע באבחון קולי ובגיבוש תוכניות כירורגיות 11,12,13,14,15.

לכן, אנו מאמינים כי הדמיה תלת ממדית יכולה להיות מיושמת בנוחות לאבחון וטיפול בסרטן בלוטת התריס מתקדם מקומי. שיטת הדמיה זו כוללת רכישת CT, מידול תלת-ממדי בעזרת מחשב והערכה טרום ניתוחית באמצעות מודלים תלת-ממדיים. ניתן להשתמש במודלים התלת-ממדיים כדי לקבוע קשיים כירורגיים, סיכונים כירורגיים ואת המצב התפקודי הפוטנציאלי לאחר הניתוח. מנתחים יכולים לעסוק בתקשורת מפורטת בין רופא לחולה, ניסוח תוכנית כירורגית והכנה כירורגית מתאימה¹⁶. יתר על כן, שיטה זו יכולה לספק הערכה טרום ניתוחית נאותה של מטופלים, להפחית את הסיכונים הניתוחיים ולשפר את שביעות רצון המטופלים מבלי להגדיל את הטראומה של המטופל.

Protocol

פרוטוקול מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים לסרטן בסצ'ואן (תאריך אישור: 27 בספטמבר 2019). כל ההליכים המערבים משתתפים אנושיים בוצעו בהתאם לסטנדרטים האתיים של ועדות המחקר המוסדיות והארציות, כמו גם הצהרת הלסינקי משנת 1964 ותיקוניה המאוחרים יותר. התקבלה הסכמה מדעת בכתב מכל המטופלים לפני הניתוח.

1. קריטריוני הכללה ואי-הכללה

1. כלול חולים אם (1) יש להם סרטן בלוטת התריס שאושר פתולוגית והם זקוקים לטיפול כירורגי; (2) יש להם חדירת גידול מקומית נרחבת, כגון T3-T4 (American Joint Committee on Cancer TNM staging, מהדורה שמינית), או אם נגעים גרורתיים פלשו למבנים חשובים כגון קנה הנשימה, הוושט וכלי דם גדולים; (3) הם ובני משפחותיהם מתנדבים להדמיה תלת-ממדית בעזרת מחשב; ו-(4) לא היו להם התוויות נגד להרדמה.
2. לא לכלול חולים אם הם לא עוברים טיפול כירורגי.

2. רכישת הדמיה

1. קבל תמונות CT פשוטות ומשופרות (כולל שלבים ורידיים ועורקיים) של המטופלים באמצעות מערכת CT ספירלית בת 256 שכבות. פרמטרי הסריקה הם כדלקמן: 120 קילו וולט, 120 mA, מטריצה 512 x 512, עובי שכבה 0.625 מ"מ, סף 150 HU ועיכוב סריקת עורקים 10-20 שניות.
2. קבל את נתוני הסריקה ממערכת CT בפורמט DICOM.

3. מידול תלת מימד בעזרת מחשב

1. ייבאו את הנתונים לתוכנת התצוגה החזותית התלת-ממדית (איור 1A).
   1. לחץ על כפתור פתח כדי לבחור את המסמך המכיל את נתוני המטופל בפורמט DICOM. ייבא את הנתונים לתוכנה.
   2. עבד את הנתונים לצורך החלקה גאוסיאנית אם הנתונים המקוריים מכילים הרבה רעשי תמונה (איור 1B). בחר את הנתונים באמצעות לחצן העכבר הימני ולאחר מכן לחץ על כפתור החלקה גאוסיאנית .
2. לשחזר מבנים שונים באזור המטרה (חזה וצוואר) בנפרד.
   1. בחר מודלים שונים (לדוגמה, עור ועצם) בתוכנה בהתאם למבנה שיש לשחזר (איור 2A).
   2. קבעו את הצבע, הסף המרבי והסף המינימלי בהתבסס על המבנה המשוחזר ב-CT (איור 2B). קבעו ספים שונים לעצם ולעור. התאימו את ערכי הסף העליונים והתחתונים בהתבסס על אפקט התצוגה המקדימה שנצפה (איור 2C).
   3. לחצו על כפתור החישוב כדי להשלים את שחזור המודל התלת-ממדי הראשוני (איור 2D).
3. שנה את הנתונים המפולחים.
   1. לאחר קבלת נתוני הסגמנטציה של מבנים כגון כלי הדם, העור והעצמות (איורים 3A-C), השתמשו בלחצן אלגוריתם ההחלקה כדי למטב את הנתונים המפולחים ולוודא שהקצוות המשוחזרים של שיני המסור תואמים לרקמה האמיתית.
   2. לאחר מכן, השתמשו בלחצן ניווט בלחיצה אחת כדי לאתר את התמונות הדו-ממדיות והתלת-ממדיות (איור 3D), ולקבוע אם אפקט הפילוח היה מדויק. השתמשו בכלי עט או מברשת לתיקון שכבות שגויות (איור 3E).
      הערה: המידול התלת-ממדי מושג לאחר קבלת נתוני הפילוח של כל המבנים.

4. הערכה טרום ניתוחית

1. צפו במודל התלת ממדי, ושימו לב היטב לנפח הגידול ולמיקומו וליחסים בין הגידול לרקמות הסמוכות באמצעות פונקציות הגדלה, סיבוב, שקיפות רקמות והפרדה ושילוב של מבנים שונים. לדוגמה, שימו לב למידת הפלישה של הגידול בעורק התרדמה המשותף, בוושט ובקנה הנשימה.
2. לקבוע את היקף הכריתה הכירורגית, את מידת הפגיעה התפקודית לאחר כריתה, ואת תוכנית הטיפול האדג'ובנטי לאחר הניתוח בהתבסס על הערכת המודל התלת-ממדי. ליישם תקשורת יעילה ואינטואיטיבית בין הרופא למטופל כדי לספק את ציפיות המטופל ולהסביר את תוכנית הטיפול של המנתח.

5. ניתוח

1. הסר את הגידול על פי התוכנית הטרום ניתוחית והתצפיות התוך ניתוחיות של הגידול והאיברים החיוניים הפגועים.
2. בצע ניתוח להקטנת הגידול עם תיוג תוך ניתוחי לטיפול אדג'ובנטי לאחר הניתוח בהיעדר תוכנית תיקון.
3. לתקן ליקויים שנגרמו כתוצאה מהכריתה, ולבצע שחזור תפקודי לפי הצורך בהתאם לתוכנית האופרטיבית ולמצב התוך ניתוחי.

תוצאות

מדצמבר 2017 עד יולי 2021, 23 חולים עם סרטן בלוטת התריס מתקדם מקומי עברו מודלים תלת ממדיים. מתוך 23 מטופלים אלה, 4 לא נכללו בניתוח בשל סיכונים ניתוחיים, ו-19 החולים הנותרים טופלו בניתוח באמצעות מידול תלת-ממדי (טבלה 1). כל 19 החולים סבלו מסרטן בלוטת התריס מקומי מתקדם, כולל 14 שעבורם זו הייתה האבח?...

Discussion

עבור קרצינומה חוזרת וגרורתית ממוינת של בלוטת התריס (DTC), טיפול כירורגי עדיין מועדף¹⁷. שיעור ההישרדות הספציפי למחלה במשך 5 שנים של חולים עם כריתת DTC ו- R0 הוא 94.4%, שהוא גבוה משמעותית מזה של חולים עם כריתת R1 (67.9%)². השגת שליטה במחלה בצוואר חיונית להשגת איכות חיים טובה יותר ו...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Brilliance 256-layer spiral CT system	Philips Healthcare, Andover, MA, USA	N/A	Used for plain and enhanced CT imaging
3D-Matic digital medical software application	Anhui King Star Digital S&T Co. Ltd.	N/A	Used for computer-aided 3D visualization reconstruction