Mejorando la comunicación entre cirujanos y patólogos: escaneado 3D ex vivo y captura de muestras

En el campo de la cirugía oncológica, lograr disponer de márgenes quirúrgicos precisos es una tarea compleja y difícil. El estado de los márgenes es el más importante de todos los factores de riesgo patológico. Para lograr el objetivo de una extirpación completa del tumor y unos márgenes quirúrgicos claros, minimizando al mismo tiempo la retención de anatomía normal no afectada, los cirujanos y patólogos recurren con frecuencia a la evaluación intraoperatoria de los márgenes mediante el análisis de criosección congelada (FSA). Sin embargo, los métodos de evaluación convencionales a menudo obligan al cirujano a salir del quirófano, consultar con el patólogo y reanudar el procedimiento, lo que puede resultar incómodo y llevar mucho tiempo.

Michael ha reconocido la necesidad de mejorar la comunicación entre patólogos y cirujanos durante la cirugía. Trabaja como profesor adjunto en el departamento de otorrinolaringología del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt. Michael espera realizar un estudio prospectivo para determinar si el escaneado 3D puede incorporarse al flujo de trabajo de la patología quirúrgica. Ha demostrado que la tecnología reduce el tiempo de comunicación entre cirujanos y patólogos al proporcionar a los cirujanos información en tiempo real y una representación detallada y precisa de las muestras Ex Vivo.

Técnica de escaneo 3D y margen CAD

El escáner 3D de escritorio EinScan-SP se utilizó para capturar y reconstruir digitalmente la topografía de la superficie en 3D de especímenes quirúrgicos frescos ex vivo, que luego se utiliza para registrar el sitio de muestreo de bordes y corte utilizando software CAD. Las muestras se llevaron directamente del quirófano a la sala capilar de patología quirúrgica, se enjuagaron con agua, se secaron con palmaditas y se colocaron en la plataforma giratoria del escáner para su escaneado. Es importante que la sala esté poco iluminada para obtener imágenes escaneadas en 3D de mejor calidad. La plataforma giratoria gira automáticamente hasta completar una rotación completa para obtener un modelo 3D virtual. EinScan-SP tiene una velocidad de escaneo ultrarrápida, el tiempo medio de adquisición de imágenes fue de 8 min para un total de 40 especímenes, de los cuales 31 especímenes (78%) tuvieron un tiempo de adquisición inferior a 10 min.

Escáner 3D en acción y toma de imágenes con el espécimen en la plataforma giratoria

Tras la obtención de los datos 3D, el modelo 3D resultante del espécimen de resección en bloque se exportó en formato de archivo 3MF a un software CAD-Meshmixer. El miembro del equipo de investigación delineará cada lugar anatómico y tipo de margen en el modelo 3D utilizando un aerógrafo digital mientras se ejecuta el protocolo FSA estándar. En todos los casos, este procedimiento se llevó a cabo intraoperatoriamente justo después de la resección quirúrgica.

Fotografías de especímenes (izquierda) y modelos virtuales en 3D (derecha).

Ventajas del mapeo virtual de muestras en 3D

En la pantalla que hay en el quirófano puede visualizarse el modelo 3D de la muestra con anotaciones en tiempo real, lo que proporciona una herramienta visual para que el patólogo se comunique con el cirujano. Ahora los cirujanos pueden permanecer en el quirófano y trabajar con el patólogo en el análisis. Algunos cirujanos observaron que los bordes congelados eran claramente visibles en la muestra extirpada, lo que reducía la ambigüedad y les permitía a ellos y al patólogo comprender mejor la geometría tumoral del otro.

En los monitores situados en la pared, los cirujanos pueden ver el espacio de trabajo CAD en 3D mientras el patólogo informa del diagnóstico de la sección congelada en cada lugar.

Los mapas de muestras en 3D son esenciales también en el proceso postoperatorio. Aumentan la comunicación postoperatoria de los márgenes quirúrgicos permanentes y la entrega del informe patológico final. Los mapas finales de muestras en 3D se distribuyeron entre los patólogos encargados de firmar cada caso para que sirvieran de referencia visuoespacial del mismo. Los mapas de muestras en 3D también se distribuyeron a los cirujanos como complemento del informe patológico escrito para facilitar la visualización de cualquier margen positivo o estrecho.

Resultados del mapeo virtual postoperatorio de muestras en 3D
 (Capturas de pantalla CAD, arriba; fotografías en bruto, abajo)

“Virtual 3D specimen mapping creates a permanent 3D record of the gross morphology of the specimen. Precise anatomic locations of each tissue section and frozen into hematoxylin and eosin (H&E) slide are clearly documented, whereas currently, to our knowledge, there is no form of documentation which captures this important gross-level information, ” Michael noted.

 

Michael’s research on the feasibility of using 3D scanning in the operating room has shown promising results. 3D scanned spicements can reduce the cost of communication between surgeons and pathologists, provide surgeons with real-time feedback, more detailed and accurate representation of specimens, and enables archiving of 3D digital specimens. It is exciting that 3D scanning is assisting surgeons in and out the operating room!

 

*All images in this article are based on the original article The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists, which can be viewed at Wiley Onine Library.

"El mapeo virtual 3D de especímenes crea un registro 3D de la morfología macroscópica del espécimen. Las localizaciones anatómicas precisas de cada sección de tejido y congelación en portaobjetos de hematoxilina y eosina (H&E) quedan claramente documentadas, mientras que actualmente, que sepamos, no existe ninguna forma de documentación que recoja esta importante información a nivel macroscópico", señaló Michael.

 

La investigación de Michael sobre la viabilidad del uso del escaneado 3D en el quirófano ha arrojado resultados prometedores. Los especímenes escaneados en 3D pueden reducir el coste de la comunicación entre cirujanos y patólogos, proporcionar a los cirujanos información en tiempo real, una representación más detallada y precisa de los especímenes y permitir el archivo de especímenes digitales en 3D. Es emocionante que el escaneado 3D esté ayudando a los cirujanos dentro y fuera del quirófano.

 

*Todas las imágenes de este artículo se basan en el artículo original The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists, que puede consultarse en Wiley Onine Library.