Bu çalışma, Vanderbilt Klinik Onkoloji Araştırma Kariyer Geliştirme Programı (K12 NCI 2K12CA090625-22A1), NIH / Ulusal Sağırlık ve İletişim Bozuklukları Enstitüsü (R25 DC020728), Vanderbilt-Ingram Kanser Merkezi Destek Hibesi (P30CA068485) ve Amerika'da Yüzmek.

Bu protokol Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi'nde IRB#221597 kapsamında gerçekleştirildi. Hastalar, ameliyattan önce cerrahi örneklerinin ex vivo 3D taraması ve dijital haritalanması ve taramalarının bir 3D numune modeli biyodeposuna eklenmesi için yazılı onay verdiler. Çalışmaya dahil edilme kriterleri, cerrahi rezeksiyon yapılan, şüpheli veya biyopsi ile kanıtlanmış baş ve boyun neoplazmı olan 18 yaş ve üstü hastalardı. Cerrah ve patolog tercihine ve personel uygunluğuna göre 3 boyutlu numune haritaları oluşturuldu.
Bu protokol, Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki Kurumsal İnceleme Kurulu'nun (IRB # 221597) insan araştırmaları etik kurullarının yönergelerini takip eder. Tüm denekler katılımdan önce yazılı bilgilendirilmiş onam verdiler. Tüm hasta verileri kimliksizleştirildi.
1. 3D tarayıcıyı kurma
<ol><li>Tarayıcı kurulumu için 3 x 2 ft düz bir iş istasyonu belirleyin. İş istasyonunun, tarayıcının kapalı olduğu karanlık bir ortam olduğundan veya odadaki ışıkların kapalı olduğundan emin olun. Alternatif olarak, Şekil 1'de görüldüğü gibi bir mobil sepet kurulumunda 3D tarama gerçekleştirin.</li>
	<li>Üç ayaklı kamera tripodunu düz iş istasyonuna kurun. 3D tarama kamerasını dikkatlice tripoda yerleştirin. Kamerayı 60° açıyla iş istasyonuna doğru açın.</li>
	<li>İki parçalı güç kablosunu harici bir güç kaynağına ve kameranın arkasına bağlayın.</li>
	<li>Tarayıcı döner tablasını 3D kamera ve tripod kurulumunun 1 fit önüne yerleştirin. Mikro USB kablosunu kullanarak döner tablayı kameraya bağlayın.</li>
	<li>Fotoğraf makinesini USB kablosuna kullanarak fotoğraf makinesini dizüstü bilgisayara bağlayın. Etiketli kurulum için Şekil 2'ye bakın. NOT: Dizüstü bilgisayarda USB bağlantı noktası yoksa, harici bir USB adaptörü gerekebilir. Harici bir fare önerilir.</li>
	<li>Tarayıcıyı mevcut aydınlatma koşullarına göre kalibre etmek için iş istasyonundaki ışıkları kapatın.</li>
	<li>Mavi bir ışık görünene kadar kameranın arkasındaki güç düğmesini basılı tutun.</li>
	<li>Bilgisayarın masaüstünde 3D yakalama yazılımını açın. Döner tablayı kamera tarafından yansıtılan çapraz olarak ortalayın. NOT: Yazılımı açmadan önce kameranın açık ve ışıkların kapalı olduğundan emin olun.</li>
</ol>2. Numune işleme
<ol><li>Rezeke edilen onkolojik örneği cerrahi ekipten alın.</li>
	<li>Rezeksiyondan kaynaklanan kan veya fazla pıhtıları çıkarmak için numuneyi durulayın. Yavaşça kurulayın. NOT: Bu adım, yüksek kaliteli bir tarama elde etmek için çok önemlidir. 3D tarayıcı, bir numune çok parlak olduğunda veya yüzeyinde kan kalıntısı olduğunda verileri toplamakta zorluk çeker.</li>
	<li>Numuneyi düz, temiz bir yüzeye yerleştirin.</li>
	<li>Bir akıllı telefon kamerası veya dijital kamera kullanarak, numunenin yüksek kaliteli 2D görüntülerini elde edin. Numunenin ön yüzeyinin bir fotoğrafını alın. Numuneyi tam olarak 180° çevirin ve numunenin arka yüzeyinin ikinci bir fotoğrafını elde edin.</li>
</ol>Solid tümörün en blok rezeksiyonunu takiben 3. 3D taraması
<ol><li>Hedef noktaları insan dokusundan korumak için 3D tarayıcı döner tablasına ince bir plastik levha yerleştirin. Numuneyi ön yüzeyi yukarı bakacak şekilde plastik tabaka üzerine yerleştirin.</li>
	<li>Dizüstü bilgisayarın masaüstündeki 3D tarayıcı yazılımı uygulamasına tıklayın.</li>
	<li>Ekranın sağ tarafındaki 3D tarayıcı simgesine tıklayın. Yeni Çalışma düğmesine tıklayın.</li>
	<li>Anlaşılması kolay bir adlandırma kuralı kullanarak yeni bir klasör oluşturun. NOT: Adlandırma kuralı önerisi: YYYY-AA-DD_SPECIMENTYPE</li>
	<li>Doku Taraması'na tıklayın. Açık global işaretçiler dosyası bölümünü boş bırakın.</li>
	<li>Ekranın sol tarafındaki menüden tüm sabit ayarları yapın (Şekil 3). HDR KAPALI öğesini seçin. Döner Tabla ile için AÇIK seçeneğini seçin. Hizalama modunu ayarlayın = Döner Tabla Kodlu Hedefler, döner tabla adımları = 8, döner tabla hızı = 10 ve döner tabla dönüşleri = Bir Tur.</li>
	<li>Şekil 3'te gösterildiği gibi numunenin karanlık yüzeylerindeki pozlamayı (kızarıklığı) en üst düzeye çıkarmak için parlaklık kaydırma çubuğunu sağa kaydırarak parlaklığı ayarlayın. NOT: Numunenin açık renkli kısımlarını (kemik, dişler) aşırı pozlamadan (çok kırmızı) numunenin koyu renkli kısımlarındaki (kas, yumuşak doku) maruziyeti (kızarıklık) en üst düzeye çıkarmaya çalışın.</li>
	<li>Taramayı Başlat etiketli sağ araç çubuğundaki üçgen oynat düğmesine tıklayın veya ilk tarama turunu başlatmak için boşluk çubuğuna basın. Platformun sekiz dönüşün tümünü tamamlamasını bekleyin (~4 dakika). Bu adım sırasında tarayıcıya veya döner tablaya dokunmayın.</li>
	<li>Tamamlandığında, ekranda görüntülenen yeşil noktaların dışında yakalanan herhangi bir tarama verisi veya bariz bir artefakt olup olmadığını görmek için taramayı döndürün. Memnun kaldığınızda, taramanın sonraki yarısına geçmek için düzenleme ekranının sağ tarafındaki onay işaretine tıklayın.<ol><li>Herhangi bir artefakt bulunursa, Shift tuşuna basın ve imleci kullanarak eserin etrafındaki bir daireyi amaçlanan taramanın dışına sürükleyin. İstenmeyen eserin etrafında görünen kırmızı bir daire arayın. Sağ taraftaki araç çubuğunda bir çöp kutusu simgesiyle belirlenen Verileri sil düğmesine tıklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Eldiven kullanarak, karşı yüzeyi ortaya çıkarmak için numuneyi ters çevirin. Parlaklığı gerektiği gibi ayarlayın ve diğer tüm ayarları aynı tutun. 3.8-3.9 arasındaki adımları tekrarlayın.</li>
</ol>4. Hizalama ve ağ oluşturma
<ol><li>Program, numuneyi otomatik olarak hizalamaya çalışacaktır. Hizalama doğruysa (nadir), adım 4.4'e geçin. Hizalama zayıfsa (nota bakın), adım 4.2'ye geçin. NOT: Doğru hizalama, yanlarda herhangi bir boşluk veya üst üste binme olmaksızın tam olarak oluşturulmuş bir numune ile karakterize edilir. Sarı kısımlar taramanın içini temsil eder ve optimum hizalama mümkün olan en az sarı miktarı gösterir.</li>
	<li>Manuel hizalama için, sağ taraftaki araç çubuğunda bir yapboz parçasıyla gösterilen hizalama düğmesine basın.</li>
	<li>İki 3D taramayı geometrik olarak hizalamak için üç noktalı çapraz kayıt gerçekleştirin.<ol><li>Bir tarama verisi kümesini (Grup 1 ve Grup 2) tıklatın ve hizalama çerçevelerinin her birine sürükleyin. Grup 1'i Sabit kutusuna, Grup 2'yi de Yüzen kutusuna yerleştirin.</li>
		<li>İki yarıyı, bir tarafı numunenin dışını (3D taranmış yüzey) ve diğer yarısı numunenin içini (sarı) gösterecek şekilde döndürmek ve konumlandırmak için sağ tıklama işlevini kullanın. İki yarıyı, silüetler üst üste bindirildiğinde aynı şekli oluşturacak şekilde yönlendirin. Numuneyi yakınlaştırmak ve uzaklaştırmak için farenin orta kaydırma düğmesini kullanın.</li>
		<li>Her iki veri kümesinde de bulunan hizalama noktaları olarak seçilecek her tarama verisi kümesinde üç net yer işareti belirleyin. NOT: Numunenin kenarlarında birbirine kabaca eşit uzaklıkta olan üç nokta seçin. Bu noktaları seçmek için taramaların benzersiz topografyasını kullanın.</li>
		<li>Yukarıda açıklandığı gibi her bir veri grubunda karşılık gelen üç hizalama noktasından ilkini seçmek için shift tuşuna basın ve sol tıklayın . Karşılık gelen iki noktaya tıklayarak seçimi takiben, seçilen ilgili konumlarda görünen kırmızı bir nokta arayın. Bu işlemi 2 kez tekrarlayın ve seçilen ikinci hizalama noktaları kümesi için yeşil noktaların ve üçüncü küme için turuncu noktaların görünmesine bakın.</li>
		<li>Hizalama sonucunun iki yarının altındaki daha büyük bölmede görünüp görünmediğine bakın. Tarama iyi hizalanmışsa (optimum hizalama önerileri için bölüm 4.1'deki NOT'a bakın), adım 4.4'e geçin. Hizalama işlemini tekrarlamak için adım 4.3.6'ya geçin.</li>
		<li>Hizalama noktalarını yeniden seçmek için, önceki çalışmayı geri almak için Control tuşu + Z tuşuna basmanız veya her bölmenin sağ üst köşesindeki X kutusuna tıklamanız ve 4.3.1 adımına dönmeniz yeterlidir.</li>
		<li>Hizalama sonucu önizlemesi doğru olana kadar bu adımları gerçekleştirin.</li>
	</ol></li>
	<li>Sağ alt araç çubuğundaki kare Global Optimizasyon düğmesini seçin. Her istendiğinde Onayla düğmesine tıklayarak optimizasyon ekranlarında ilerleyin.</li>
	<li>Optimizasyon tamamlandıktan sonra, ekranın sağ alt tarafındaki üçgen Kafes Modeli düğmesini seçin.</li>
	<li>İstendiğinde su geçirmez model seçeneğini seçin. Orta Detay seçeneğine tıklayın. NOT: Yüksek ayrıntının işlenmesi çok daha uzun sürer ve görsel olarak orta ayrıntıdan daha iyi değildir.</li>
	<li>İstendiğinde parlaklığı 50'ye ve kontrastı 0'a ayarlamak için ekranın sol tarafında görünen kaydırma çubuklarını kullanın.</li>
	<li>Tıkla Taramanızı Kaydedin sağ alt araç çubuğundaki düğmesine basın. Numunenin tüm orijinal boyutlarını korumak için ölçekleme oranını %100'de tutun.</li>
	<li>Modeli 3MF ve OBJ dosya formatlarına aktarın ve dosyayı taramanın başında oluşturulan klasöre kaydedin. Adım 2.3'te açıklandığı gibi adlandırma kuralını kullanın.</li>
</ol>5. Temizleme
<ol><li>Eldiven kullanarak numuneyi döner tabladan çıkarın. Numuneyi güvenli bir şekilde patoloji ekibine iade edin.</li>
	<li>Plastik tabakayı çıkarın ve bir mendille sterilize edin. Çantasına geri koyun.</li>
	<li>Tarayıcıyı, döner tablayı ve kamerayı kutudaki ilgili yuvalarına geri koyun. Kameranın plastik bir torba veya kutu ile korunduğundan emin olun.</li>
	<li>Tüm kabloları çıkarın ve kutuda değiştirin.</li>
	<li>Tarama alanını dezenfektan mendille temizleyin.</li>
</ol>6. Sanal 3D numune haritalama
<ol><li>Numune işlenmeye hazır olduğunda, iş istasyonunu, numuneyi alacak patoloji ekibi üyesiyle birlikte çalışacak şekilde ayarlayın. NOT: Hareketliliğe izin vermek ve patoloji ekibi ile iletişimi kolaylaştırmak için tekerlekli bir bilgisayar standı kullanmak yararlıdır.</li>
	<li>Dizüstü bilgisayarı ve harici fareyi iş istasyonuna kurun. 3B modele sanal olarak açıklama eklemek için bilgisayar destekli tasarım yazılımını dizüstü bilgisayar masaüstünden açın.</li>
	<li>Artı işareti simgesiyle gösterilen İçe Aktar düğmesine tıklayın ve ham taramanın önceden kaydedilmiş 3mf dosyasını 4.9. adımdan içe aktarın. NOT: Bu yazılımın silme işlevi yoktur; kullanıcının yalnızca Ctrl Z tuşuna basarak önceki çalışmasını geri almasına izin verir. Harita kaydedildikten sonra kullanıcının geri dönüp numune üzerindeki işaretleri değiştiremeyeceğine veya silemeyeceğine dikkat edin.</li>
	<li>Sanal mürekkep oluşturma<ol><li>Mürekkeplenen her bölgenin kenarlıklarının ana hatlarını çizmek için 15-30 boyut ayarında boya fırçası aracını seçin. Gerçek mürekkep renkleriyle eş zamanlı olarak yazılım boya renklerini kullanarak mürekkepli her yüzeyi grafiksel olarak temsil etmek için renk paletini kullanın.</li>
		<li>Mürekkepli her bölümü karşılık gelen renkle doldurmak için 35-45 boyut ayarında boya fırçası aracını kullanın.</li>
		<li>Prosektör ile tüm mürekkepli tarafların doğru olduğunu onaylayın ve anahtar için her mürekkepli tarafın anatomik oryantasyonunu (ön, arka, medial, lateral, derin) not edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Marj örneklemesi<ol><li>Renk kodlaması kullanılarak ayırt edilen dikey ve tıraş (yüz) kenar boşluklarının diyagramını çizmek için 20-25 boyut ayarında boya fırçası aracını kullanın. NOT: Örneğin, dik kenar boşluklarını belirtmek için beyaz, tıraş kenar boşluklarını belirtmek için fuşya kullanın.</li>
		<li>Örneklenen her bölümü, her bölümün içine yerleştirildiği kasete karşılık gelen sayı veya harfle etiketleyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Düzlem kesimleri<ol><li>Herhangi bir düzlem kesimi için (yani, ekmek somunu numuneyi tamamen keser), sol taraftaki araç çubuğundan Düzlem Kesim aracını seçin. Sol üstteki araç çubuğunda Her İkisini de Tut'u seçin.</li>
		<li>Düzlemi çizin, numuneyi aynen prosektörün gerçekleştirdiği gibi keser. Kesimlerin doğru olduğundan emin olun ve ardından kabul et'e tıklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>3D numune haritası tamamlama ve dışa aktarma<ol><li>Tamamlanmış 3D numune haritasının doğruluğunu doğrulamak için prosektör ile onaylayın. Tutarsızlıkları gözden geçirin ve haritayı sonlandırın. NOT: Tamamlanmış bir numune haritası örneği Şekil 4'te gösterilmiştir.</li>
		<li>Üst araç çubuğunda, Dosya | Örnek haritasını kaydetmek için Kaydet'i tıklayın. Dosya | İhracat | seçmek. 3mf dosyayı .3mf dosyası olarak dışa aktarmak için.</li>
	</ol></li>
</ol>7. Dağıtılabilir bir video oluşturma
<ol><li>Sunum yazılımını dizüstü bilgisayar masaüstünden açın.</li>
	<li>Slayt dosyasına, eşlenen örneğin karşılık gelen adını verin.</li>
	<li>Numuneden alınan 2D görüntüleri yerleştirin ve slaytın bir tarafına yerleştirin.</li>
	<li>Üst araç çubuğundan Ekle'yi seçin. Lastik ördek simgesine tıklayın ve 3D model ekle'yi seçin.</li>
	<li>Adım 4.9'da oluşturulan ham taramanın .3mf dosyasını ve adım 6.7.2'de oluşturulan eşlenen örneğin .3mf dosyasını içe aktarın.</li>
	<li>Ham tarama ve eşlenmiş tarama ile 3B modelleri yan yana düzenleyin. İki modeli aynı yönde/hizalamada ve aynı boyutta olacak şekilde düzenleyin.</li>
	<li>Üst araç çubuğundaki Animasyonlar'a tıklayın | model #1'i seçin | Animasyon ekle'yi seçin | Döner Tabla | Süreyi 10 sn olarak değiştirin | Tıklandığında'yı seçin.</li>
	<li>Model #2'yi seçin ve eşlenen tarama için 6.8 adımını yineleyin, ancak son adımda Tıklatıldığında yerine Öncekiyle'yi seçin.</li>
	<li>Model #1'i seçin ve adım 6.8'i tekrarlayın, ancak Efekt Seçenekleri'ni seçin, döner tabla yönünü Yukarı olarak değiştirin ve Öncekinden sonra'yı seçin.</li>
	<li>Model #2'yi seçin ve 7.9 adımını tekrarlayın, ancak son adımda Öncekiyle'yi seçin.</li>
	<li>Animasyon Bölmesini seçin ve taramaların aynı anda aynı yönde döndüğünü kontrol etmek için Tümünü oynat'a tıklayın.</li>
	<li>Paylaşılabilir bir video oluşturmak için Dosya | İhracat | Video oluştur | E-posta ile paylaşılacak veya bir sunuma entegre edilecek .mp4 bir videoyu dışa aktarmak için Orta Boyutlu Dosya'yı seçin. NOT: Son videonun bir örneği Şekil 5'te gösterilmiştir.</li>
</ol>

Kanser Bakımında Cerrahi Sınır Analizi için Gelişmiş CAD Görüntüleme

<ol>
	<li>Looser, K. G., Shah, J. P., Strong, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+significance+of+&amp;#34;positive&amp;#34;+margins+in+surgically+resected+epidermoid+carcinomas.">The significance of &amp;#34;positive&amp;#34; margins in surgically resected epidermoid carcinomas.</a> Head Neck Surg. 1 (2), 107-111 (1978).</li><li>Binahmed, A., Nason, R. W., Abdoh, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+significance+of+the+positive+surgical+margin+in+oral+cancer.">The clinical significance of the positive surgical margin in oral cancer.</a> Oral Oncol. 43 (8), 780-784 (2007).</li><li>Orosco, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+surgical+margins+in+the+10+most+common+solid+cancers.">Positive surgical margins in the 10 most common solid cancers.</a> Sci Rep. 8 (1), 5686 (2018).</li><li>Prasad, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+positive+surgical+margins+in+cT3-T4+oral+cavity+squamous+cell+carcinoma.">Trends in positive surgical margins in cT3-T4 oral cavity squamous cell carcinoma.</a> Otolaryngol Head Neck Surg. 169 (5), 1200-1207 (2023).</li><li>Byers, R. M., Bland, K. I., Borlase, B., Luna, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+prognostic+and+therapeutic+value+of+frozen+section+determinations+in+the+surgical+treatment+of+squamous+carcinoma+of+the+head+and+neck.">The prognostic and therapeutic value of frozen section determinations in the surgical treatment of squamous carcinoma of the head and neck.</a> Am J Surg. 136 (4), 525-528 (1978).</li><li>DiNardo, L. J., Lin, J., Karageorge, L. S., Powers, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy,+utility,+and+cost+of+frozen+section+margins+in+head+and+neck+cancer+surgery.">Accuracy, utility, and cost of frozen section margins in head and neck cancer surgery.</a> Laryngoscope. 110 (10 Pt 1), 1773-1776 (2000).</li><li>Gandour-Edwards, R. F., Donald, P. J., Lie, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+utility+of+intraoperative+frozen+section+diagnosis+in+head+and+neck+surgery:+a+quality+assurance+perspective.">Clinical utility of intraoperative frozen section diagnosis in head and neck surgery: a quality assurance perspective.</a> Head Neck. 15 (5), 373-376 (1993).</li><li>Ikemura, K., Ohya, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+accuracy+and+usefulness+of+frozen-section+diagnosis.">The accuracy and usefulness of frozen-section diagnosis.</a> Head Neck. 12 (4), 298-302 (1990).</li><li>Remsen, K. A., Lucente, F. E., Biller, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+frozen+section+diagnosis+in+head+and+neck+neoplasms.">Reliability of frozen section diagnosis in head and neck neoplasms.</a> Laryngoscope. 94 (4), 519-524 (1984).</li><li>Weinstock, Y. E., Alava, I., Dierks, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pitfalls+in+determining+head+and+neck+surgical+margins.">Pitfalls in determining head and neck surgical margins.</a> Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 26 (2), 151-162 (2014).</li><li>Catanzaro, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraoperative+navigation+in+complex+head+and+neck+resections:+indications+and+limits.">Intraoperative navigation in complex head and neck resections: indications and limits.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. 12 (5), 881-887 (2017).</li><li>Black, C., Marotti, J., Zarovnaya, E., Paydarfar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+evaluation+of+frozen+section+margins+in+head+and+neck+cancer+resections.">Critical evaluation of frozen section margins in head and neck cancer resections.</a> Cancer. 107 (12), 2792-2800 (2006).</li><li>Miller, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+3D+specimen+mapping+in+head+&amp;+neck+oncologic+surgery.">Virtual 3D specimen mapping in head &amp; neck oncologic surgery.</a> Laryngoscope. , (2023).</li><li>Sharif, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+computer-aided+design+margin:+Ex+vivo+3D+specimen+mapping+to+improve+communication+between+surgeons+and+pathologists.">The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists.</a> Head Neck. 45 (1), 22-31 (2023).</li><li>Sharif, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+intraoperative+communication+of+tumor+margins+using+3D+scanning+and+mapping:+the+computer-aided+design+margin.">Enhanced intraoperative communication of tumor margins using 3D scanning and mapping: the computer-aided design margin.</a> The Laryngoscope. 133 (8), 1914-1918 (2023).</li></ol>

Yazarların açıklanması gereken hiçbir rakip mali çıkarı yoktur.

Geleneksel olarak, rezeke edilmiş bir kanser örneğinin görsel bir temsili yoktur. Patolojik işlem genellikle numuneyi yok eder. Önceki çalışmalar, onkolojik örneklerin 3D taramasının fizibilitesini ve faydasını ve ardından patolojik işlemeyi temsil eden 3D numune haritaları oluşturmak için modellerin sanal açıklamasını göstermiştir 13,14,15. Bu, multidisipliner bakım ekibine kanser örneğinin anatomik ...

Onkolojik rezeksiyonun amacı, tümör hücrelerinden mikroskobik olarak temizlenmiş cerrahi sınırlar ile kanserin tamamen çıkarılmasıdır. Baş-boyun kanserinde cerrahi sınır durumu en önemli patolojik risk faktörüdür1. Pozitif bir cerrahi sınır, 5 yıllık lokal nüks ve tüm nedenlere bağlı mortalite riskini %>90 oranında artırır2. Son yıllarda tıbbi teknoloji ve cerrahi tekniklerdeki gelişmelere rağmen, baş-boyun kanserinde pozitif marj oranları yüksek kalmaktadır3. Lokal olarak ilerlemiş ağız boşluğu kanserleri için, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki pozitif marj oranı %18,1'dir4.
Baş ve boyun cerrahları için tam onkolojik rezeksiyonu sağlamak ve çevre yapıların bozulmasını en aza indirmek için, donmuş kesit analizi (FSA) ile intraoperatif kenar örneklemesi yapılır. FSA, yaygın olarak kullanılan ve bakım standardı olan hızlı bir intraoperatif patoloji konsültasyonu sağlar 5,6,7,8,9. Taze doku dondurulur, ince dilimlenir, bir cam lam üzerine yerleştirilir ve hasta hala anestezi altındayken hemen yorumlanmak üzere boyanır.
Baş ve boyun onkolojik örnekleri, baş ve boyun kanseri örneklerinin anatomik karmaşıklığı, gözler, yüz ve önemli sinirler ve damar sistemi gibi hayati yapılara yakınlık göz önüne alındığında geniş eksizyon için baş ve boyun bölgesinde minimum rezerv ve rezeke edilen örnekte sıklıkla bulunan çoklu doku tipleri (örn. mukoza, kıkırdak, kas, kemik)10,11. Bu nedenle, marj analizine örnek tabanlı bir yaklaşım, cerrah ve patolog arasında gelişmiş bir iletişim düzeyi gerektirir12. Doğru numune oryantasyonunu ve ilgili marjların tartışılmasını sağlamak için genellikle yüz yüze bir görüşme garanti edilir. Bununla birlikte, hasta genel anestezi altındayken cerrahın ameliyathaneden (OR) ayrılmasını veya patoloğun brüt patoloji laboratuvarından ayrılmasını ve iş akışlarını kesintiye uğratmasını gerektirdiğinden, bu her zaman güvenli veya uygulanabilir değildir. Ek olarak, ameliyathane ile patoloji laboratuvarı arasında önemli bir seyahat süresi olabilir veya bazı durumlarda patoloji laboratuvarı tamamen saha dışında olabilir.
FSA'yı takiben, onkolojik numune formalin içinde sabitlenir ve mürekkepleme, kesit alma ve kenar örnekleme yoluyla resmi olarak işlenir. Slaytlar oluşturulur ve nihai bir patoloji raporu oluşturmak için patolog tarafından mikroskobik olarak yorumlanır. Kompleks baş ve boyun kanseri rezeksiyonu için bu genellikle 1-2 hafta sürebilir. Ne yazık ki, numunenin işlenmesi genellikle rezeke edilen kanser numunesinin yok edilmesiyle sonuçlanır. Nihai patoloji raporu, multidisipliner tümör kurulu tartışmaları, adjuvan radyasyon tedavisi planlaması ve pozitif sınırlar ayarlandığında rezeksiyon, onkolojik spesimenin ve patolojik işleminin görsel bir kaydı olmadan devam etmesi gerektiğinden, bu durum daha fazla kafa karışıklığı yaratabilir.
Bu karşılanmamış klinik ihtiyacı karşılamak için cerrahlar, patologlar ve multidisipliner kanser bakım ekibinin diğer üyeleri arasındaki iletişimi geliştirmek için bir 3D tarama ve numune haritalama protokolü geliştirdik.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Computer Aided Design Software</td>
			<td>MeshMixer</td>
			<td></td>
			<td>Virtual annotation software for 3D models</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Camera or Cameraphone</td>
			<td>iPhone</td>
			<td></td>
			<td>May use iPhone camera or any digital camera available&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EinScan SP V2 Platinum Desktop 3D Scanner</td>
			<td>Shining 3D</td>
			<td></td>
			<td>3D scanner hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ExScan Software; Solid Edge SHINING 3D Edition</td>
			<td>Shining 3D</td>
			<td></td>
			<td>3D capture software included with purchase of 3D Scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External Mouse</td>
			<td>Microsoft&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop Computer</td>
			<td>Dell XP5</td>
			<td>00355-60734-40310-AAOEM</td>
			<td>Laptop Requirements: 
			USB: 1 &#215;USB 2.0 or 3.0; OS: Win 7, 8 or 10 (64 bit); 
			Graphic Card: Nvidia series; Graphic memory: &#62;1 G; 
			CPU: Dual-core i5 or higher; Memory: &#62;8 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office Suite</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile Presentation Cart</td>
			<td>Oklahoma Sound</td>
			<td>PRC450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerPoint Software</td>
			<td>Microsoft Office</td>
			<td></td>
			<td>Presentation software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sit-Stand Mobile Desk Cart</td>
			<td>Seville Classics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB-c Device Converter</td>
			<td>TRIPP-LITE</td>
			<td>U442-DOCK3-B</td>
			<td>Necessary only if laptop does not have USB</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

enhanced communication of tumor margins using 3d scanning and mapping

Malign tümörlerin onkolojik rezeksiyonundan sonra, cerrahi sınır durumunu belirlemek için örnekler işlenmek üzere patolojiye gönderilir. Bu sonuçlar yazılı bir patoloji raporu şeklinde iletilir. Mevcut bakım standardı patoloji raporu, rezeke edilen dokunun herhangi bir görsel temsili olmaksızın numunenin ve kenar örnekleme bölgelerinin yazılı bir tanımını sağlar. Numunenin kendisi tipik olarak kesit alma ve analiz sırasında imha edilir. Bu genellikle nihai patoloji raporu onaylandığında patologlar ve cerrahlar arasında zorlu bir iletişime yol açar. Ayrıca, cerrahlar ve patologlar, rezeke edilen kanser örneğini görselleştiren multidisipliner kanser bakım ekibinin tek üyeleridir. Bu karşılanmamış ihtiyacı karşılamak için bir 3D tarama ve numune haritalama protokolü geliştirdik. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı, mürekkepleme ve kenar boşluğu örnekleme alanlarını açıkça gösteren sanal örneğe açıklama eklemek için kullanılır. Bu harita, multidisipliner kanser bakım ekibinin çeşitli üyeleri tarafından kullanılabilir.

The goal of oncologic resection is the complete removal of cancer with surgical margins microscopically clear of tumor cells. In head and neck cancer, the surgical margin status is the most important pathologic risk factor1. A positive surgical margin increases the risk of 5-year local recurrence and all-cause mortality by &#62;90%2. Despite advances in medical technology and surgical techniques in recent years, positive margin rates in head and neck cancer remain high3. For locally advanced oral cavity cancers, the positive margin rate within the United States is 18.1%4.
For head and neck surgeons to ensure complete oncologic resection while minimizing disruption of surrounding structures, intraoperative sampling of margins via frozen section analysis (FSA) is performed. FSA provides a rapid intraoperative pathology consultation that is widely used and is the standard of care5,6,7,8,9. Fresh tissue is frozen, thinly sliced, placed on a glass slide, and stained for immediate interpretation while the patient is still under anesthesia.
Head and neck oncologic specimens present several distinct challenges in accurately assessing margin status, including the anatomic complexity of head and neck cancer specimens, the minimal reserve in the head and neck region for wide excision given the proximity to vital structures such as the eyes, face, and important nerves and vasculature, and the multiple tissue types often present in the resected specimen (i.e., mucosa, cartilage, muscle, bone)10,11. Thus, a specimen-based approach to margin analysis requires an enhanced level of communication between surgeon and pathologist12. A face-to-face conversation is often warranted to ensure correct specimen orientation and discussion of concerning margins. However, this is not always safe or feasible as it requires either the surgeon to leave the operating room (OR) while the patient remains under general anesthesia or the pathologist to leave the gross pathology lab, interrupting their workflow. In addition, there may be a significant travel time between the OR and the pathology lab, or in some cases, the pathology lab may be off-site altogether.
Following FSA, the oncologic specimen is fixed in formalin and formally processed through inking, sectioning, and margin sampling. Slides are created and microscopically interpreted by the pathologist to create a final pathology report. For complex head and neck cancer resection, this can often take 1-2 weeks. Unfortunately, processing of the specimen commonly results in the destruction of the resected cancer specimen. This may create further confusion as the final pathology report, multidisciplinary tumor board discussions, adjuvant radiation therapy planning, and re-resection in the setting of positive margins, must all proceed without a visual record of the oncologic specimen and its pathologic processing.
To address this clinical unmet need, we have developed a 3D scanning and specimen mapping protocol to enhance communication between surgeons, pathologists, and other members of the multidisciplinary cancer care team.

Yazar Spotlight: Gelişmiş Kanser Cerrahisi İletişimi için 3D Tarama ve Artırılmış Gerçeklik

3D tarama ve haritalama kullanarak tümör sınırlarının gelişmiş iletişimi

The scope of our research is to use 3D scanning and augmented reality technology to improve communication of cancer surgery results among the multidisciplinary cancer care team. More specifically, we're hoping to allow for a surgeon to re-resect cancer more precisely and allow for more precise radiation therapy. In the hospital environment, space is often limited, and finding additional room for extra personnel and equipment can be difficult.The learning curve on this protocol can also be challenging, especially for those without prior experience in 3D scanning and computer-aided design. We've created a 3D scanning and virtual mapping protocol for cancer specimens, providing a permanent visual record to go alongside written pathology reports. This is a powerful communication tool for the entire cancer care team and is now being investigated in multidisciplinary tumor board discussions, as well as adjuvant radiation therapy treatment planning.When a surgical specimen is processed for pathologic analysis, it is often destroyed, without any visual documentation. This results in lengthy written pathology reports and can often lead to challenging clinical scenarios in cases of a close or positive margin. Our research protocol creates an interactive, permanent visual record of the resected cancer specimen.Our protocol offers a novel visual representation of a surgically resected oncologic specimen and a map of how it was processed pathologically. This data previously did not exist and now allows providers to look back at a specimen for reference, multidisciplinary care discussions, and future treatment planning.

Ekim 2021'den Nisan 2023'e kadar 28 baş ve boyun onkolojik örneği 3D tarandı ve bu protokole göre sanal olarak haritalandı. Bu sonuçlar daha önceyayınlanmıştı 13. Cerrahi örneklerin çoğunluğu skuamöz hücreli karsinom (SCC) (%86, n=24) olup, en sık görülen anatomik alt bölgeler ağız boşluğu (%54, n=15) ve larinks (%29, n=8) idi.
Tüm olgularda, patoloji preparatlarının değerlendirilmesi ve nihai patoloji raporunun dağıtılmasından önce nu...

Watch this Scientific Journal Video about Enhanced Communication of Tumor Margins Using 3D Scanning and Mapping at JoVE.com

Multidisipliner kanser bakım ekibi arasındaki iletişimi geliştirmek amacıyla kanser rezeksiyonlarının 3D taraması ve sanal haritalanması için yeni bir yöntem önerilmiştir.

After oncologic resection of malignant tumors, specimens are sent to pathology for processing to determine the surgical margin status. These results are ...

Araştırmamızın kapsamı, multidisipliner kanser bakım ekibi arasında kanser cerrahisi sonuçlarının iletişimini geliştirmek için 3D tarama ve artırılmış gerçeklik teknolojisini kullanmaktır. Daha spesifik olarak, bir cerrahın kanseri daha hassas bir şekilde yeniden incelemesine ve daha kesin radyasyon tedavisine izin vermesini umuyoruz. Hastane ortamında, alan genellikle sınırlıdır ve ekstra personel ve ekipman için ek alan bulmak zor olabilir.Bu protokoldeki öğrenme eğrisi, özellikle 3D tarama ve bilgisayar destekli tasarım konusunda önceden deneyimi olmayanlar için de zorlayıcı olabilir. Kanser örnekleri için bir 3D tarama ve sanal haritalama protokolü oluşturduk ve yazılı patoloji raporlarının yanında kalıcı bir görsel kayıt sağladık. Bu, tüm kanser bakım ekibi için güçlü bir iletişim aracıdır ve şu anda multidisipliner tümör kurulu tartışmalarında ve adjuvan radyasyon tedavisi tedavi planlamasında araştırılmaktadır.Bir cerrahi numune patolojik analiz için işlendiğinde, genellikle herhangi bir görsel dokümantasyon olmadan imha edilir. Bu, uzun yazılı patoloji raporlarıyla sonuçlanır ve genellikle yakın veya pozitif bir marj durumunda zorlu klinik senaryolara yol açabilir. Araştırma protokolümüz, rezeke edilen kanser örneğinin etkileşimli, kalıcı bir görsel kaydını oluşturur.Protokolümüz, cerrahi olarak rezeke edilen bir onkolojik örneğin yeni bir görsel temsilini ve patolojik olarak nasıl işlendiğinin bir haritasını sunmaktadır. Bu veriler daha önce mevcut değildi ve şimdi sağlayıcıların referans, multidisipliner bakım tartışmaları ve gelecekteki tedavi planlaması için bir örneğe bakmalarına izin veriyor.

enhanced-communication-of-tumor-margins-using-3d-scanning-and-mapping

Research

JoVE Journal

Medicine

Enhanced Communication of Tumor Margins Using 3D Scanning and Mapping

389 Görüntüleme.  Vanderbilt University Medical Center. Araştırmamızın kapsamı, multidisipliner kanser bakım ekibi arasında kanser cerrahisi sonuçlarının iletişimini geliştirmek için 3D tarama ve artırılmış gerçeklik teknolojisini kullanmaktır. Daha spesifik olarak, bir cerrahın kanseri daha hassas bir şekilde yeniden incelemesine ve daha kesin radyasyon tedavisine izin vermesini umuyoruz. Hastane ortamında, alan genellikle sınırlıdır ve ekstra personel ve ekipman için ek alan bulmak zor olabilir.Bu protokoldeki ?...

Video: Yazar Spotlight: Gelişmiş Kanser Cerrahisi İletişimi için 3D Tarama ve Artırılmış Gerçeklik

After oncologic resection of malignant tumors, specimens are sent to pathology for processing to determine the surgical margin status. These results are communicated in the form of a written pathology report. The current standard-of-care pathology report provides a written description of the specimen and the sites of margin sampling without any visual representation of the resected tissue. The specimen itself is typically destroyed during sectioning and analysis. This often leads to challenging communication between pathologists and surgeons when the final pathology report is confirmed. Furthermore, surgeons and pathologists are the only members of the multidisciplinary cancer care team to visualize the resected cancer specimen. We have developed a 3D scanning and specimen mapping protocol to address this unmet need. Computer-aided design (CAD) software is used to annotate the virtual specimen clearly showing sites of inking and margin sampling. This map can be utilized by various members of the multidisciplinary cancer care team.

A novel method for 3D scanning and virtual mapping of cancer resections is proposed with the goal of improving communication among the multidisciplinary cancer care team.

Tıp

3D Scanner Set Up and Specimen Handling for Scanning and Virtual Mapping of Cancer Resections

To begin, set up the three-legged camera tripod on the flat workstation. Carefully place the 3D scanning camera into the tripod and angle the camera down toward the workstation at a 60 degree angle. Connect the two-part power cord to an external power source and the back of the camera.Place the scanner turntable one foot in front of the 3D camera and tripod setup. Using the micro USB cable, connect the turntable to the camera. Then, connect the camera to the laptop computer with a USB cable.Next, obtain the resected oncologic specimen from the surgical team. Rinse the specimen with water to remove any blood or excess clots from resection and gently pad it dry. Place the specimen on a flat, clean surface.Using a smartphone camera or digital camera, obtain high-quality 2D images of the anterior surface of the specimen. Flip the specimen over exactly 180 degrees and take a second photograph of the posterior surface.

Kanser rezeksiyonlarının taranması ve sanal haritalanması için 3D tarayıcı kurulumu ve numune işleme

3D Scanning Following En Bloc Resection of Solid Tumor for Virtual Mapping of Cancer Resections

To begin, set up the 3D scanner for scanning the solid tumor. Place a thin sheet of plastic on the 3D scanner turntable to protect the target points from human tissue. Position the prepared resected oncologic specimen onto the plastic sheet with the anterior surface facing up.Now, open the 3D scanner software application on the laptop's desktop. Click on the 3D scanner icon on the right side of the screen and select the New Work button. Using an easy-to-understand naming convention, create a new folder.To initiate the texture scanning process, select Texture Scan from the menu and leave the Open global markers file section blank. Now, navigate to the left side of the screen and select HDR off. Select the on option for With Turntable.Set Align mode to Turntable Coded Targets, Turntable Steps to eight, Turntable Speed to 10, and Turntable Turns to one turn. Adjust the brightness slider bar to increase exposure on the specimen's darker surfaces. Now click the triangle play button labeled Start Scan on the right hand toolbar, or press the space bar to start the first round of scanning.Once initiated, wait for the platform to complete all eight rotations. Then rotate the scanned image to inspect for any data captured outside the designated green dots on the screen or for any clear artifacts. If the scan is satisfactory, click on the check mark located on the right side of the edit screen to proceed to the next phase of the scan.In case any artifact is detected, hold down the shift key and use the cursor to encircle the artifact outside the intended scan area. Watch for a red circle to manifest around the unwanted artifact. Then click on the Delete data button marked by a garbage can icon located on the right hand toolbar.To initiate the manual alignment, press the Align button, represented by a puzzle piece icon on the right hand toolbar. Click and drag one set of scan data into each alignment frame. Place group one in the fixed box and group two in the floated box.Use the right-click function to orient the two halves of the scan, with one side displaying the specimen's exterior and the other showcasing its interior. Align the two halves so their silhouettes match when superimposed. Use the middle scroll button on the mouse to zoom in and out on the specimen.Identify three distinct landmarks on each set of scan data visible in both sets, serving as alignment points. To select corresponding alignment points, press shift and left-click on the first of three chosen points in each group of data. After selecting two corresponding points, observe a red dot appearing at the selected positions.Check the alignment result in the larger pane beneath the two halves. If the scan is well-aligned, move forward to optimization. To redo the selection of alignment points, press the control key plus Z to undo previous selections, or click on the X box in the top right corner of each pane.Upon completion, export the model in both 3mf and obj file formats. Save the files in the folder created at the start of the scanning process.

Kanser Rezeksiyonlarının Sanal Haritalanması için Solid Tümörün En Blok Rezeksiyonunu Takiben 3D Tarama

Creating a Virtual 3D Specimen Map of Cancer Resections to Improve Multidisciplinary Care

To begin, set up the 3D scanner for scanning the solid tumor. Take the resected oncologic specimen and prepare it for scanning. After completing the 3D scan, align the scan to replicate the 3D anatomic specimen, and save the files in 3MF and OBJ file formats.Once the specimen is ready for processing, set up the workstation adjacent to the pathology team member responsible for grossing the specimen. Arrange the laptop computer and external mouse at the workstation. Open the computer-aided design software from the laptop desktop to enable virtual annotation of the 3D model.Click on the Import button marked by a plus sign icon, and import the previously saved 3MF file of the raw scan. Select the Paintbrush tool to set a size range of 15 to 30. Use the color palette to match the software paint colors with the actual ink colors on the specimen to outline the borders of each inked region.Then, adjust the Paintbrush tool to a size setting of 35 to 45 and fill in each inked section with the appropriate color. Consult with the prosector to verify the accuracy of all inked sides. Note the anatomical orientation of each inked side for inclusion in the key.