Name: computer-aided three-dimensional visualization in the treatment of locally advanced thyroid cancer
Uploaded: 2023-06-09T14:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Computer-Aided Three-Dimensional Visualization in the Treatment of Locally Advanced Thyroid Cancer at JoVE.com

У авторов нет благодарностей.

Данный протокол исследования был одобрен Комитетом по этике Сычуаньской онкологической больницы (дата утверждения: 27 сентября 2019 г.). Все процедуры с участием людей были проведены в соответствии с этическими стандартами институциональных и национальных исследовательских комитетов, а...

<ol>
	<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. 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=2015+American+thyroid+association+management+guidelines+for+adult+patients+with+thyroid+nodules+and+differentiated+thyroid+cancer:+The+American+thyroid+association+guidelines+task+force+on+thyroid+nodules+and+differentiated+thyroid+cancer.">2015 American thyroid association management guidelines for adult patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer: The American thyroid association guidelines task force on thyroid nodules and differentiated thyroid cancer.</a> Thyroid. 26 (1), 1 (2016).</li><li>Haddad, R. I., 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=Thyroid+carcinoma,+Version+2.2022,+NCCN+Clinical+practice+guidelines+in+oncology.">Thyroid carcinoma, Version 2.2022, NCCN Clinical practice guidelines in oncology.</a> Journal of the National Comprehensive Cancer Network: JNCCN. 20 (8), 925-951 (2022).</li><li>Wang, L. Y., 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=Operative+management+of+locally+advanced,+differentiated+thyroid+cancer.">Operative management of locally advanced, differentiated thyroid cancer.</a> Surgery. 160 (3), 738-746 (2016).</li><li>Shindo, M. L., 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=Management+of+invasive+well-differentiated+thyroid+cancer:+an+American+Head+and+Neck+Society+Consensus+Statement.+AHNS+Consensus+Statement.">Management of invasive well-differentiated thyroid cancer: an American Head and Neck Society Consensus Statement. AHNS Consensus Statement.</a> Head &amp; Neck. 36 (10), 1379-1390 (2014).</li><li>Li, X., Song, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+and+strategies+in+surgical+management+of+differentiated+thyroid+cancer+invading+upper+areodigestive+tracts.">Principles and strategies in surgical management of differentiated thyroid cancer invading upper areodigestive tracts.</a> Chinese Journal of Otorhinolaryngology. Head and Neck Surgery. 52 (06), 478-480 (2017).</li><li>Yamanaka, J., Saito, S., Fujimoto, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+preoperative+planning+using+virtual+segmental+volumetry+on+liver+resection+for+hepatocellular+carcinoma.">Impact of preoperative planning using virtual segmental volumetry on liver resection for hepatocellular carcinoma.</a> World Journal of Surgery. 31 (6), 1251-1257 (2007).</li><li>Fang, C., 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=Efficacy+of+three+dimensional+visualization+technique+assisted+hepatectomy+for+the+treatment+of+primary+liver+cancer.">Efficacy of three dimensional visualization technique assisted hepatectomy for the treatment of primary liver cancer.</a> Chinese Journal of Surgery. 53 (8), 574-579 (2015).</li><li>Gong, Y., Mao, X., Yang, B., Jiang, Q., Yin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+progress+of+digital+medicine+in+orthopedic+surgery.">Application progress of digital medicine in orthopedic surgery.</a> Chinese Journal of Joint Surgery (Electronic Edition). 2, 266-270 (2018).</li><li>Study Group of Pancreatic Surgery in Chinese Society of Surgery of Chinese Medical Association, Pancreatic Committee of Chinese Research Hospital Association, Digital Medicine Branch of Chinese Medical Association, Digital Medicine 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=Expert+consensus+of+precise+diagnosis+and+treatment+for+pancreatic+head+cancer+using+three-dimensional+visualization+technology.">Expert consensus of precise diagnosis and treatment for pancreatic head cancer using three-dimensional visualization technology.</a> Chinese Journal of Surgery. 55 (12), 881-886 (2017).</li><li>Lyshchik, A., Drozd, V., Reiners, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+three-dimensional+ultrasound+for+thyroid+volume+measurement+in+children+and+adolescents.">Accuracy of three-dimensional ultrasound for thyroid volume measurement in children and adolescents.</a> Thyroid. 14 (2), 113-120 (2004).</li><li>Yi, Y. 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>

При рецидивирующей и метастатической дифференцированной карциноме щитовидной железы (ДТК) по-прежнему предпочтительно хирургическое лечение17. 5-летняя выживаемость пациентов с ДТК и резекцией R0 составляет 94,4%, что значительно выше, чем у пациентов с резекцией R1 (67,9 %)<sup class=...

Рак щитовидной железы является седьмым по распространенности злокачественным новообразованиемв Китае1, а хирургическое вмешательство является наиболее важным методом лечения 2,3. Полная резекция опухоли тесно связана с высокими показателями выживаемости и хорошим качеством жизни у пациентов с местнораспространенным раком щитовидной железы 3,4; Однако этот вид резекции является сложным. Шея содержит важные органы и ткани, такие как трахея, пищевод и общая сонная артерия. Резекция при распространенном раке щитовидной железы является еще более рискованной и сложной, учитывая близость таких опухолей к важным органам и крупным кровеносным сосудам в области шеи и средостения 5,6. Таким образом, необходимо адекватное предоперационное обследование.
В настоящее время компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и цветная допплерография УЗИ, которые широко используются в клинических условиях, обеспечивают двумерное (2D) изображение, что ограничивает оценку объема, границ и взаимоотношений опухоли с важными окружающими структурами 7,8. Требуется значительный клинический опыт и эффективные методы проб и ошибок, прежде чем хирурги смогут переводить 2D-изображения в 3D-пространство. Компьютерная 3D-визуализация может использовать 2D-визуализацию для создания более интуитивно понятной 3D-модели, которую можно использовать для предоперационного планирования и выбора плана лечения, тем самым делая общение между врачом и пациентом более интуитивно понятным и уменьшая разногласия между врачом и пациентом. Несмотря на то, что модель обеспечивает 3D-визуализацию, она неосязаема. Эта предоперационная оценка и подготовка под 3D-контролем могут сократить время операции и снизить хирургические риски. 3D-подход широко используется в гепатобилиарной хирургии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии 9,10. При раке щитовидной железы 3D-визуализация в настоящее время используется для помощи в ультразвуковой диагностике и при составлении хирургических планов 11,12,13,14,15.
Поэтому мы считаем, что 3D-визуализация может быть удобно применена для диагностики и лечения местнораспространенного рака щитовидной железы. Этот метод визуализации включает в себя получение КТ, компьютерное 3D-моделирование и предоперационную оценку с использованием 3D-моделей. 3D-модели могут быть использованы для определения хирургических трудностей, хирургических рисков и потенциального послеоперационного функционального состояния. Хирурги могут участвовать в детальной коммуникации между врачом и пациентом, формулировании плана хирургического вмешательства и соответствующей хирургической подготовке16. Кроме того, этот метод может обеспечить адекватную предоперационную оценку пациентов, снизить хирургические риски и повысить удовлетворенность пациентов без увеличения травматизации пациента.

<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

Диагностика и лечение местнораспространенной карциномы щитовидной железы являются сложной задачей. Сложность заключается в оценке объема опухоли и составлении индивидуального плана лечения. Трехмерная (3D) визуализация имеет широкий спектр применения в области медицины, хотя ее применение при раке щитовидной железы ограничено. Ранее мы применяли 3D-визуализацию для диагностики и лечения рака щитовидной железы. Благодаря сбору данных, 3D-моделированию и предоперационной оценке мы можем получить 3D-информацию о контуре опухоли, определить степень инвазии опухоли и провести адекватную предоперационную подготовку и оценку хирургического риска. Данное исследование было направлено на демонстрацию возможности 3D-визуализации при местнораспространенном раке щитовидной железы. Компьютерная 3D-визуализация может быть эффективным методом для точной предоперационной оценки, разработки хирургических методов, сокращения времени операции и снижения хирургических рисков. Кроме того, это может способствовать медицинскому образованию и общению между врачом и пациентом. Мы считаем, что применение технологии 3D-визуализации может улучшить результаты и качество жизни пациентов с местнораспространенным раком щитовидной железы.

С декабря 2017 года по июль 2021 года 3D-моделирование было проведено 23 пациентам с местнораспространенным раком щитовидной железы. Из этих 23 пациентов 4 были исключены из операции из-за хирургического риска, а остальные 19 пациентов были прооперированы по 3D-моделированию (табл. 1). У ?...

Watch this Scientific Journal Video about Computer-Aided Three-Dimensional Visualization in the Treatment of Locally Advanced Thyroid Cancer at JoVE.com

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

При диагностике и лечении местнораспространенного рака щитовидной железы применение компьютерной трехмерной реконструкции может предоставить дополнительную информацию об объеме опухоли и анатомических характеристиках, тем самым помогая в оценке риска и планировании хирургического вмешательства.

Компьютерная трехмерная визуализация в лечении местнораспространенного рака щитовидной железы

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

Компьютерная трехмерная реконструкция может предоставить информацию об объеме опухоли и анатомических характеристиках, тем самым помогая в оценке риска и планировании операции. Компьютерная трехмерная реконструкция может предоставить информацию для диагностики и лечения локального распространенного рака щитовидной железы. Для начала получите четкие и улучшенные КТ-изображения пациентов с помощью 256-слойной спиральной компьютерной томографии.Получение данных сканирования из системы компьютерной томографии в формате DICOM. Затем импортируйте данные в программное обеспечение для 3D-визуализации, нажав на кнопку «Открыть». Если данные содержат шум изображения, обработайте данные для сглаживания по Гауссу, сначала выделив данные правой кнопкой мыши, а затем щелкнув по кнопке сглаживания по Гауссу.Затем выберите вкладку «Различные модели» в программном обеспечении в соответствии со структурой, которую необходимо реконструировать, например, кровеносные сосуды или кожа. Установите цвет, максимальный порог и минимальный порог. Отрегулируйте верхний и нижний пороговые значения в зависимости от наблюдаемого эффекта предварительного просмотра.Повторите процедуру, чтобы получить данные сегментации других структур, таких как кости. Нажмите на кнопку расчета, чтобы завершить предварительную реконструкцию 3D-модели. Затем используйте кнопку алгоритма сглаживания, чтобы оптимизировать сегментированные данные и убедиться, что реконструированные пилообразные края соответствуют реальной ткани.Затем используйте навигационную кнопку одним щелчком мыши, чтобы найти 2D- и 3D-изображения и определить, был ли эффект сегментации точным. Используйте инструмент «Перо» или «Кисть», чтобы исправить неправильные слои. Для предоперационной оценки просмотрите 3D-модель и оцените объем и расположение опухоли.Используя функции увеличения, вращения, прозрачности тканей и разделения, оцените взаимоотношения между опухолью и соседними тканями, используя комбинацию различных структур. В случае 50-летнего пациента с карциномой щитовидной железы первоначальная оценка с помощью КТ-ангиографии показала, что в опухоль вовлечено большое количество сосудов. Используя данные компьютерной томографии, хирургическая бригада выполнила компьютерное 3D-моделирование опухоли.Оценка 3D-модели выявила взаимосвязь между опухолью и кровеносными сосудами, и были определены дальнейшие оперативные процедуры. Для успешной реконструкции важно проверить, согласуются ли трехмерные изображения с изображениями КТ.

Research

JoVE Journal

Medicine

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

Количественная визуализация и обнаружение рака кожи с использованием динамических Тепловизор

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 ...

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

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

Гетеротипические Трехмерные<em&gt; In Vitro</em&gt; Моделирование Стромальные-эпителиальных взаимодействий во время посвящения яичников Рак и прогресс

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

Human Neuroendocrine Tumor Cell Lines as a Three-Dimensional Model for the Study of Human Neuroendocrine Tumor Therapy

Человека нейроэндокринной опухоли клеточных линий в качестве трехмерных моделей по изучению прав нейроэндокринные опухоли терапия

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human ...

A Three-dimensional Tissue Culture Model to Study Primary Human Bone Marrow and its Malignancies

Трехмерная Tissue Culture моделью для изучения первичного костного мозга человека и его злокачественных новообразований

Tissue culture has been an invaluable tool to study many aspects of cell function, from normal development to disease. Conventional cell culture methods ...

Three Dimensional Cultures: A Tool To Study Normal Acinar Architecture vs. Malignant Transformation Of Breast Cells

Трехмерные культуры: инструмента для изучения Normal Acinar Архитектура против злокачественной трансформации клеток молочной железы

Invasive breast carcinomas are a group of malignant epithelial tumors characterized by the invasion of adjacent tissues and propensity to metastasize. The ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

Количественное определение клеток рака молочной железы инвазивности Использование трехмерной (3D) модель

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Three-dimensional Co-culture Model for Tumor-stromal Interaction

Трехмерная Co-культура Модель опухолью стромы взаимодействия

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

Трехмерная (3D) опухоли Сфероид Вторжение Пробирной

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Изучение рака поджелудочной железы стволовых клеток Характеристики для разработки новых стратегий лечения

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Three-dimensional Alginate-bead Culture of Human Pituitary Adenoma Cells

Трехмерная альгинат-шарик культуре человеческих клеток аденомы гипофиза

A three-dimensional culture method is described in which primary pituitary adenoma cells are grown in alginate beads. Alginate is a polymer derived from ...