Expanding the limits of endoscopic intraorbital tumor resection using 3-dimensional reconstruction

Abstract

Introduction: Endoscopic orbital surgery is a nascent field and new tools are required to assist with surgical planning and to ascertain the limits of the tumor resectability. Objective: We purpose to utilize three-dimensional radiographic reconstruction to define the theoretical lateral limit of endoscopic resectability of primary orbital tumors and to apply these boundary conditions to surgical cases. Methods: A three-dimensional orbital model was rendered in 4 representative patients presenting with primary orbital tumors using OsiriX open source imaging software. A 2-Dimensional plane was propagated between the contralateral nare and a line tangential to the long axis of the optic nerve reflecting the trajectory of a trans-septal approach. Any tumor volume falling medial to the optic nerve and/or within the space inferior to this plane of resectability was considered theoretically resectable regardless of how far it extended lateral to the optic nerve as nerve retraction would be unnecessary. Actual tumor volumes were then superimposed over this plan and correlated with surgical outcomes. Results: Among the 4 lesions analyzed, two were fully medial to the optic nerve, one extended lateral to the optic nerve but remained inferior to the plane of resectability, and one extended both lateral to the optic nerve and superior to the plane of resectability. As predicted by the three-dimensional modeling, a complete resection was achieved in all lesions except one that transgressed the plane of resectability. No new diplopia or vision loss was observed in any patient. Conclusion: Three-dimensional reconstruction enhances preoperative planning for endoscopic orbital surgery. Tumors that extend lateral to the optic nerve may still be candidates for a purely endoscopic resection as long as they do not extend above the plane of resectability described herein. Resumo: Introdução: A cirurgia orbital endoscópica é um campo emergente e são necessárias novas ferramentas para auxiliar no planejamento cirúrgico e determinar os limites da ressecabilidade tumoral. Objetivo: Usar a reconstrução radiográfica tridimensional para definir o limite lateral teórico de ressecabilidade endoscópica de tumores orbitais primários e aplicar essas condições de limites a casos cirúrgicos. Método: Um modelo orbital tridimensional foi aplicado a quatro pacientes representativos com tumores orbitais primários utilizando o software de imagem de fonte aberta OsiriX. Um plano bidimensional foi propagado entre a narina contralateral e uma linha tangencial ao eixo longo do nervo óptico que reflete a trajetória de uma abordagem transeptal. Qualquer volume de tumor situado medialmente ao o nervo óptico e/ou dentro do espaço inferior a esse plano de ressecabilidade foi teoricamente considerado ressecável, independentemente de quão longe ele se estendia até o nervo óptico, pois a retração do nervo seria desnecessária. Os volumes reais do tumor foram então sobrepostos sobre esse plano e correlacionados com os resultados cirúrgicos. Resultados: Entre as quatro lesões analisadas, duas eram totalmente mediais ao nervo óptico, uma se estendia lateralmente ao nervo óptico, mas permaneceu inferior ao plano de ressecabilidade e uma se estendia lateralmente ao nervo óptico e superior ao plano de ressecabilidade. Conforme previsto pelo modelo tridimensional, uma ressecção completa foi obtida em todas as lesões, exceto uma, que transgrediu o plano de ressecabilidade. Nenhuma nova diplopia ou perda de visão foi observada em qualquer paciente. Conclusão: A reconstrução tridimensional melhora o planejamento pré-operatório para a cirurgia orbital endoscópica. Os tumores que se estendem lateralmente ao nervo óptico podem ainda ser candidatos à ressecção puramente endoscópica, desde que não se estendam além do plano de ressecabilidade aqui descrito. Keywords: Endoscopic endonasal approach, Orbital tumors, Orbit, Nasal surgical procedures, Otorhinolaryngologic surgical procedures, Palavras-chave: Abordagem endonasal endoscópica, Tumores orbitais, Órbita, Procedimentos cirúrgicos nasais, Procedimentos cirúrgicos otorrinolaringológicos