Mapas de amostra 3D para planejamento de RT

Estima-se que 65.000 novos casos de carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (HNSCC) foram diagnosticados nos Estados Unidos em 2020. A incidência de HNSCC está projetada para aumentar 30% em todo o mundo até 2030. A ressecção cirúrgica é o tratamento de escolha para o câncer de cavidade oral e frequentemente desempenha um papel importante no manejo do câncer de orofaringe e laringe. Aproximadamente 70-80% dos pacientes submetidos à ressecção primária para HNSCC orofaríngeo receberão radioterapia pós-operatória. A radioterapia pós-operatória é geralmente indicada para HNSCC com características associadas a alto risco de recorrência locorregional, como tumores primários estágio pT3 ou pT4, margens próximas ou positivas, múltiplos linfonodos envolvidos, extensão extranodal ou a presença de múltiplas características adicionais de alto risco como invasão linfovascular, invasão perineural, invasão profunda ou de alto grau.

O delineamento de volumes-alvo pós-operatórios para localização e planejamento de radiação pode ser difícil para o oncologista de tratamento de radiação devido a alterações anatômicas pós-operatórias de manipulação cirúrgica de tecidos, perda de planos de tecido normal e coleções de fluidos pós-operatórios. Os planos e volumes de tratamento de radioterapia pós-operatória geralmente são delineados pelo radioterapeuta com base na revisão de uma combinação de pontos de dados, incluindo relatórios operatórios, imagens de diagnóstico pré-operatório e pós-operatório, relatórios de patologia, identificação de clipes cirúrgicos e discussões com o cirurgião de cabeça e pescoço e/ou patologistas. Geralmente, o Volume Alvo Clínico pós-operatório para o tumor primário (CTVp) deve incluir o leito operatório do tumor primário com uma margem adequada para contabilizar a disseminação microscópica e é geralmente tratado com 60Gy. Para tumores com margem positiva, alguns radioterapeutas podem optar por aumentar a área de margem positiva até 66Gy. O aumento de CTV (CTVb) pode ser difícil de visualizar, e a compreensão precisa da localização da margem positiva pode influenciar quão pequeno ou grande é o volume de reforço e, portanto, a dose para tecidos normais adjacentes ou órgãos de risco (OARs).

A tecnologia de digitalização 3D óptica tem sido um procedimento padrão de controle de qualidade na fabricação industrial há anos. Devido à sua velocidade, precisão e relativa facilidade de uso, a digitalização 3D provou sua utilidade na medicina na última década. Os investigadores desenvolveram um protocolo para escaneamento óptico 3D da amostra para melhorar a comunicação entre a sala de cirurgia e o laboratório de patologia (Figura 2). O espécime ressecado é digitalizado usando um scanner 3D de luz estruturada. O software gráfico é então usado para pintar virtualmente e anotar modelos de espécimes 3D, indicando e definindo claramente as localizações anatômicas específicas das margens da seção congelada (Figura 3). No presente estudo, os investigadores pretendem usar os mapas de espécimes 3D específicos do paciente para melhorar a comunicação entre cirurgiões e radioterapeutas para planejamento de tratamento de radioterapia adjuvante e determinar o impacto desses mapas de espécimes 3D em CTVs e OARs.

As inovações 3D são numerosas e se tornaram uma avenida bem estabelecida de pesquisa em otorrinolaringologia e em uma variedade de outros campos na última década. Inovações ópticas representam cada vez mais uma nova modalidade de diagnóstico que demonstrou potencial para orientação intraoperatória. A equipe de investigadores publicou anteriormente um estudo sobre o uso da tecnologia de escaneamento 3D e software de gráficos virtuais para preencher a lacuna entre a sala de cirurgia e o laboratório de patologia. Os investigadores determinaram que esta técnica relativamente simples e não invasiva é uma valiosa ferramenta de comunicação para cirurgiões e patologistas responsáveis ​​pelo tratamento de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. No entanto, a utilização dessa tecnologia nas discussões pós-operatórias e no planejamento do tratamento com radioterapeutas ainda não foi avaliada. O objetivo geral desta pesquisa é melhorar a comunicação e a compreensão mútua entre o cirurgião, o patologista e o oncologista usando tecnologia de escaneamento 3D prontamente implementável comercialmente disponível e software de gráficos virtuais, assim, para melhorar o delineamento de volumes alvo de radioterapia pós-operatória para pacientes com câncer de cabeça e pescoço.

O objetivo principal deste estudo é medir o impacto de mapas de espécimes 3D específicos do paciente em volumes de tratamento de radiação adjuvante e doses em órgãos críticos. Todos os pacientes receberão radioterapia pós-operatória padrão, não impactada pelos mapas experimentais de espécimes 3D. O objetivo secundário é demonstrar a viabilidade de incorporar ferramentas de mapeamento de espécimes 3D na comunicação pós-operatória e determinar se a utilização do mapa de espécimes 3D melhora a comunicação pós-operatória entre cirurgiões, patologistas e radioterapeutas.

Objetivo nº 1 - Medir o impacto dos mapas de espécimes 3D específicos do paciente nos campos de tratamento com radiação adjuvante e/ou reforço (CTVb) e doses para órgãos adjacentes em risco devido à melhor compreensão do envolvimento macroscópico e microscópico do tumor.

Os investigadores irão comparar as medições de volume entre CTVs de dois planos de tratamento de radiação: um usando técnicas de planejamento de cuidados padrão e o outro com a adição de mapeamento de espécime 3D virtual. Os investigadores também compararão as doses de radioterapia para determinar quaisquer alterações nos órgãos adjacentes em risco entre os dois planos de tratamento com radiação. Todos os pacientes serão tratados com o plano de radiação padrão de atendimento que não incorpora a ferramenta de amostra 3D.

Objetivo nº 2 - Investigar o benefício subjetivo do mapeamento de espécimes 3D na comunicação pós-operatória com o oncologista de radiação.

Os investigadores levantam a hipótese de que a digitalização 3D e o mapeamento de espécimes beneficiarão as principais partes interessadas (cirurgiões, patologistas, oncologistas de radiação). As pesquisas serão administradas na linha de base e no final do estudo para avaliar o efeito percebido da ferramenta de espécime 3D na comunicação pós-operatória de patologia relevante para o design do campo de radiação (ou seja, localização de margens positivas ou próximas, orientação do tumor grosseiro em espécime, volume de espécime ressecado, etc).