Name: computer-aided three-dimensional visualization in the treatment of locally advanced thyroid cancer
Uploaded: 2023-06-09T14:20:00
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Die Autoren haben keine Danksagungen.

Dieses Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission des Sichuan Cancer Hospital genehmigt (Datum der Genehmigung: 27. September 2019). Alle Verfahren, an denen Menschen beteiligt waren, wurden in Übereinstimmung mit den ethischen Standards der institutionellen und nationalen Forschungsausschüsse sowie der Deklaration von Helsinki von 1964 und ihren späteren Änderungen durchgeführt. Vor der Operation wurde von allen Patienten eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt.
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	<li>Zheng, R., 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=Cancer+incidence+and+mortality+in+China,+2016.">Cancer incidence and mortality in China, 2016.</a> Journal of the National Cancer Center. 2 (1), 1-9 (2022).</li><li>Haugen, B. 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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=Comparison+of+two-+and+three-dimensional+sonography+for+the+prediction+of+the+extrathyroidal+extension+of+papillary+thyroid+carcinomas.">Comparison of two- and three-dimensional sonography for the prediction of the extrathyroidal extension of papillary thyroid carcinomas.</a> Korean Journal of Internal Medicine. 31 (2), 313-322 (2016).</li><li>Han, R. J., 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=Comparisons+and+combined+application+of+two-dimensional+and+three-dimensional+real-time+shear+wave+elastography+in+diagnosis+of+thyroid+nodules.">Comparisons and combined application of two-dimensional and three-dimensional real-time shear wave elastography in diagnosis of thyroid nodules.</a> Journal of Cancer. 10 (9), 1975-1984 (2019).</li><li>Cai, N., 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=Application+of+thyroid+three-dimensional+reconstruction+for+endoscopic+thyroidectomy.">Application of thyroid three-dimensional reconstruction for endoscopic thyroidectomy.</a> Journal of Laparoscopic Surgery. 17 (6), 408-411 (2012).</li><li>Chen, Y. B., 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=Application+of+computer-aided+design+(CAD)+and+three-dimensional+(3D)+visualization+technologies+in+the+diagnosis+and+treatment+of+refractory+thyroid+tumors.">Application of computer-aided design (CAD) and three-dimensional (3D) visualization technologies in the diagnosis and treatment of refractory thyroid tumors.</a> Cancer Management and Research. 12, 6887-6894 (2020).</li><li>Zanon, M., 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=Three-dimensional+virtual+planning+for+nodule+resection+in+solid+organs:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Three-dimensional virtual planning for nodule resection in solid organs: A systematic review and meta-analysis.</a> Surgical Oncology. 38, 101598 (2021).</li><li>Chinese Society of Clinical Oncology (CSCO) diagnosis and treatment guidelines for persistent/recurrent and metastatic differentiated thyroid cancer working group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chinese+Society+of+Clinical+Oncology+(CSCO)+diagnosis+and+treatment+guidelines+for+persistent/recurrent+and+metastatic+differentiated+thyroid+cancer+2018+(English+version).">Chinese Society of Clinical Oncology (CSCO) diagnosis and treatment guidelines for persistent/recurrent and metastatic differentiated thyroid cancer 2018 (English version).</a> Chinese Journal of Cancer Research. 31 (1), 99-116 (2019).</li><li>Chinese Thyroid Association, Chinese College of Surgeons, Chinese Medical Doctor Association, the Society of Thyroid Cancer of China Anti-Cancer Association, Chinese Research Hospital Association Thyroid Disease Committee. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expert+consensus+on+the+diagnosis+and+treatment+of+medullary+thyroid+carcinoma+(2020+edition).">Expert consensus on the diagnosis and treatment of medullary thyroid carcinoma (2020 edition).</a> Chinese Journal of Practical Surgery. 40 (9), 2012 (2020).</li><li>Chinese Society of Digital Medicine, Liver Cancer Committee of Chinese Medical Doctor Association, Clinical Precision Medicine Committee of Chinese Medical Doctor Association, Digital Intelligent Surgery Committee of Chinese Research Hospital Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+practice+guidelines+for+precision+diagnosis+and+treatment+of+complex+liver+tumor+guided+by+three-dimensional+visualization+technology+(version+2019).">Clinical practice guidelines for precision diagnosis and treatment of complex liver tumor guided by three-dimensional visualization technology (version 2019).</a> Journal of South Medical University. 40 (3), 297-307 (2020).</li><li>Scharpf, J., 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=Comprehensive+management+of+recurrent+thyroid+cancer:+An+American+Head+and+Neck+Society+consensus+statement:+AHNS+consensus+statement.">Comprehensive management of recurrent thyroid cancer: An American Head and Neck Society consensus statement: AHNS consensus statement.</a> Head &amp; Neck. 38 (12), 1862-1869 (2016).</li></ol>

Beim rezidivierenden und metastasierten differenzierten Schilddrüsenkarzinom (DTC) wird nach wie vor eine chirurgische Behandlung bevorzugt17. Die krankheitsspezifische 5-Jahres-Überlebensrate von Patienten mit DTC- und R0-Resektion liegt bei 94,4 % und damit deutlich höher als die von Patienten mit R1-Resektion (67,9 %)2. Das Erreichen einer Krankheitskontrolle im Nacken ist entscheidend für eine bessere Lebensqualität und ein krankheitsspezifisches Überleben der Pat...

Schilddrüsenkrebs ist die siebthäufigste bösartige Erkrankung in China1 und die Operation ist die wichtigste Behandlungsmethode 2,3. Eine vollständige Resektion des Tumors ist bei Patienten mit lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs stark mit hohen Überlebensraten und einer guten Lebensqualität assoziiert 3,4; Diese Art der Resektion ist jedoch eine Herausforderung. Der Hals enthält wichtige Organe und Gewebe wie die Luftröhre, die Speiseröhre und die Halsschlagader. Die Resektion bei fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs ist noch riskanter und schwieriger, wenn man bedenkt, dass solche Tumoren in der Nähe wichtiger Organe und großer Blutgefäße im Hals und Mediastinum liegen 5,6. Daher ist eine adäquate präoperative Abklärung notwendig.
Derzeit bieten Computertomographie (CT), Magnetresonanz (MRT) und Farbdopplersonographie, die im klinischen Umfeld weit verbreitet sind, eine zweidimensionale (2D) Ansicht, die die Beurteilung des Tumorvolumens, der Grenzen und der Beziehungen zu wichtigen umgebenden Strukturen einschränkt 7,8. Umfangreiche klinische Erfahrung und effizientes Ausprobieren sind erforderlich, bevor Chirurgen 2D-Bilder in den 3D-Raum übersetzen können. Die computergestützte 3D-Visualisierung kann die 2D-Bildgebung nutzen, um ein intuitiveres 3D-Modell zu erstellen, das für die präoperative Planung und die Auswahl des Behandlungsplans verwendet werden kann, wodurch die Kommunikation zwischen Arzt und Patient intuitiver wird und die Meinungsverschiedenheiten zwischen Arzt und Patient reduziert werden. Obwohl das Modell eine 3D-Visualisierung bietet, ist es nicht greifbar. Diese 3D-gesteuerte präoperative Auswertung und Vorbereitung kann die Operationszeit verkürzen und die Operationsrisiken reduzieren. Der 3D-Ansatz ist in der hepatobiliären Chirurgie, in der Orthopädie sowie in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie weit verbreitet 9,10. Bei Schilddrüsenkrebs wird die 3D-Visualisierung derzeit zur Unterstützung der Ultraschalldiagnostik und bei der Formulierung von Operationsplänen eingesetzt 11,12,13,14,15.
Daher glauben wir, dass die 3D-Visualisierung bequem auf die Diagnose und Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs angewendet werden kann. Diese Visualisierungsmethode umfasst die CT-Aufnahme, die computergestützte 3D-Modellierung und die präoperative Auswertung anhand von 3D-Modellen. Anhand der 3D-Modelle können chirurgische Schwierigkeiten, Operationsrisiken und der mögliche postoperative Funktionsstatus ermittelt werden. Chirurgen können sich an einer detaillierten Arzt-Patienten-Kommunikation, der Erstellung eines Operationsplans und der entsprechenden chirurgischen Vorbereitung beteiligen16. Darüber hinaus kann diese Methode eine angemessene präoperative Beurteilung der Patienten ermöglichen, die chirurgischen Risiken reduzieren und die Patientenzufriedenheit verbessern, ohne das Trauma des Patienten zu erhöhen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Brilliance 256-layer spiral CT system</td>
			<td>Philips Healthcare, Andover, MA, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used for plain and enhanced CT imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-Matic digital medical software application</td>
			<td>Anhui King Star Digital S&#38;T Co. Ltd.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Used for computer-aided 3D visualization reconstruction</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

computer-aided three-dimensional visualization in the treatment of locally advanced thyroid cancer

Die Diagnose und Behandlung des lokal fortgeschrittenen Schilddrüsenkarzinoms ist eine Herausforderung. Die Herausforderung liegt in der Bewertung des Tumorumfangs und der Formulierung eines individualisierten Behandlungsplans. Die dreidimensionale (3D) Visualisierung hat ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Medizin, obwohl es nur begrenzte Anwendungen bei Schilddrüsenkrebs gibt. Wir haben die 3D-Visualisierung bereits für die Diagnose und Behandlung von Schilddrüsenkrebs eingesetzt. Durch Datenerfassung, 3D-Modellierung und präoperative Auswertung können wir 3D-Informationen über den Tumorumriss erhalten, das Ausmaß der Tumorinvasion bestimmen und eine angemessene präoperative Vorbereitung und chirurgische Risikobewertung durchführen. Ziel dieser Studie war es, die Machbarkeit der 3D-Visualisierung bei lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs zu demonstrieren. Die computergestützte 3D-Visualisierung kann eine effektive Methode zur genauen präoperativen Beurteilung, zur Entwicklung von Operationsmethoden, zur Verkürzung der Operationszeit und zur Reduzierung der Operationsrisiken sein. Darüber hinaus kann es zur medizinischen Ausbildung und zur Arzt-Patienten-Kommunikation beitragen. Wir glauben, dass die Anwendung der 3D-Visualisierungstechnologie die Ergebnisse und die Lebensqualität von Patienten mit lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs verbessern kann.

Von Dezember 2017 bis Juli 2021 wurden 23 Patienten mit lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs einer 3D-Modellierung unterzogen. Von diesen 23 Patienten wurden 4 aufgrund von Operationsrisiken von der Operation ausgeschlossen, und die restlichen 19 Patienten wurden mit einer Operation nach 3D-Modellierung behandelt (Tabelle 1). Alle 19 Patienten hatten lokal fortgeschrittenes Schilddrüsenkarzinom, darunter 14, bei denen dies die Erstdiagnose war, 16 bei unterschiedlich starker Dyspnoe und 18 bei gro...

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Computer-Aided Three-Dimensional Visualization in the Treatment of Locally Advanced Thyroid Cancer

Bei der Diagnostik und Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs kann die Anwendung der computergestützten dreidimensionalen Rekonstruktion zusätzliche Informationen über das Tumorumfang und die anatomischen Merkmale liefern und so die Risikoabschätzung und Operationsplanung unterstützen.

Computergestützte dreidimensionale Visualisierung bei der Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs

The diagnosis and treatment of locally advanced thyroid carcinoma are challenging. The challenge lies in the evaluation of the tumor scope and the ...

Die computergestützte dreidimensionale Rekonstruktion kann Informationen über das Tumorumfang und die anatomischen Merkmale liefern und so bei der Risikobewertung und dem Operationsplan helfen. Die computergestützte dreidimensionale Rekonstruktion kann Informationen für die Diagnose und Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs liefern. Zu Beginn erhalten Sie einfache und verbesserte CT-Bilder der Patienten mit einem 256-Schichten-Spiral-CT-System.Beziehen Sie die Scandaten vom CT-System im DICOM-Format. Importieren Sie dann die Daten in die 3D-Visualisierungssoftware, indem Sie auf die Schaltfläche Öffnen klicken. Wenn die Daten Bildrauschen enthalten, verarbeiten Sie die Daten für die Gaußsche Glättung, indem Sie die Daten zuerst mit der rechten Maustaste auswählen und dann auf die Schaltfläche Gaußsche Glättung klicken.Wählen Sie anschließend den Reiter Verschiedene Modelle in der Software entsprechend der zu rekonstruierenden Struktur, wie z.B. Blutgefäße oder Haut. Legen Sie die Farbe, den maximalen Schwellenwert und den minimalen Schwellenwert fest. Passen Sie den oberen und unteren Schwellenwert basierend auf dem beobachteten Vorschaueffekt an.Wiederholen Sie den Vorgang, um die Segmentierungsdaten anderer Strukturen, wie z. B. der Knochen, zu erhalten. Klicken Sie auf die Schaltfläche Berechnung, um die vorläufige Rekonstruktion des 3D-Modells abzuschließen. Verwenden Sie dann die Schaltfläche für den Glättungsalgorithmus, um die segmentierten Daten zu optimieren und sicherzustellen, dass die rekonstruierten Sägezahnkanten mit dem echten Gewebe übereinstimmen.Verwenden Sie dann die Ein-Klick-Navigationsschaltfläche, um die 2D- und 3D-Bilder zu finden und festzustellen, ob der Segmentierungseffekt korrekt war. Verwenden Sie den Stift oder den Pinsel, um die falschen Ebenen zu korrigieren. Zur präoperativen Beurteilung betrachten Sie das 3D-Modell und bewerten das Tumorvolumen und die Lokalisation.Bewerten Sie mit Hilfe der Vergrößerungs-, Rotations-, Gewebetransparenz- und Trennfunktionen die Beziehungen zwischen dem Tumor und den angrenzenden Geweben anhand einer Kombination verschiedener Strukturen. Bei einer 50-jährigen Patientin mit Schilddrüsenkarzinom ergab eine erste Abklärung mittels CT-Angiographie, dass eine große Anzahl von Gefäßen am Tumor beteiligt war. Anhand von CT-Daten führte das OP-Team eine computergestützte 3D-Modellierung des Tumors durch.Die Auswertung des 3D-Modells ergab die Zusammenhänge zwischen dem Tumor und den Blutgefäßen und legte weitere operative Vorgehensweisen fest. Für eine erfolgreiche Rekonstruktion ist es wichtig zu prüfen, ob die dreidimensionalen Bilder mit den CT-Bildern übereinstimmen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

Quantitative Visualisierung und Erkennung von Hautkrebs mit Dynamic Thermal Imaging

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment ...

Forschung

Medizin

Heterotypic Three-dimensional In Vitro Modeling of Stromal-Epithelial Interactions During Ovarian Cancer Initiation and Progression

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Heterotypische Dreidimensionale<em&gt; In Vitro</em&gt; Modellierung von Stromal-Epithelial Interaktionen beim Eierstockkrebs Initiation und Progression

Epithelial ovarian cancers (EOCs) are the leading cause of death from gynecological malignancy in Western societies. Despite advances in surgical ...

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Eine dreidimensionale Zellkulturmodell zu primären humanen Knochenmark und seine Malignome Studieren

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Studieren Bauchspeicheldrüsenkrebs Stammzelleigenschaften für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien

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