Osamah Choudhry ridică privirea și văzu o tumoare.
Continut Asemanator
- Cafea la creier - literalmente - i-ar putea ajuta pe chirurgi
Mergând cu grijă în jurul unei săli de conferințe dintr-un hotel de lângă Langone Medical Center din New York, rezidentul în neurochirurgie al patrulea an și-a înclinat capul înapoi. El nu examina plăcile de tavan. Mai degrabă, aruncând o privire într-o cască voluminoasă neagră legată de capul lui, exploră încet un spațiu virtual. Un ecran de computer de pe o masă din apropiere și-a afișat viziunea pentru spectatori: o reprezentare colorată și izbitor de reală a creierului uman.
Făcând pași mici și folosind un controler de joc pentru a face zoom, rotiți și angulați perspectiva lui, Choudhry a zburat un avatar pe ecran în jurul creierului recreat, ca un personaj dintr-un joc bizar inspirat de Fantastic Voyage . După două-trei minute de studiu liniștit, a vorbit în cele din urmă.
„Uau.” Apoi, mai multă tăcere.
Choudhry nu este străin de instrumentele tehnologice impresionante utilizate în chirurgie. Indicatoarele de navigare bazate pe GPS, pentru urmărirea locației instrumentelor chirurgicale în raport cu anatomia, iar modelele tipărite 3D sunt ajutoare comune pentru neurochirurgi. Însă dispozitivul în care Choudhry a căutat pentru prima dată în această zi, un set de căști de realitate virtuală HTC Vive, era la nivelul următor. L-a pus în interiorul unui adevărat cap al pacientului.
Osamah Choudhry, un rezident în neurochirurgie la Universitatea New York, face un tur virtual printr-un creier uman. (Teatrul chirurgical) Aici, el nu a putut doar să vadă toate părțile ale glomului insular pânditor, să mărească pentru a examina detaliile fine și să zboare pentru a vedea contextul mai larg, dar și cum fiecare nerv și fiecare vas de sânge intră în și prin tumoră. Zonele critice ale motorului și vorbirii din apropiere, semnalizate în albastru, semnalează zonele fără zbor pentru a evita cu atenție în timpul operației. Craniul în sine a prezentat un decupaj larg care poate fi redus până la dimensiunea unei craniotomii reale, o deschidere de dimensiune sau sfert în craniu prin care chirurgii efectuează procedurile.
"Este minunat", a spus Choudhry. „În medicină, am rămas blocați atât de mult într-o lume 2D, dar pe ce ne bazăm, analizând feliile de scanări CT și RMN. Această tehnologie face ca RMN să pară pozitiv BC și ne permite să privim anatomia în toate cele trei dimensiuni. ”
Scanările computerizate de tomografie (tomografie) și imagistică prin rezonanță magnetică (IRM) sunt elemente critice pentru explorarea aspectului interiorului corpului, localizarea bolii și anomaliilor și planificarea intervențiilor chirurgicale. Până acum, chirurgii au fost nevoiți să-și creeze propriile modele mentale ale pacienților printr-un studiu atent al acestor scanări. Cu toate acestea, platforma chirurgicală de navigație chirurgicală sau SNAP oferă chirurgilor o referință tridimensională completă a pacientului lor.
Dezvoltat de compania chirurgicală din Cleveland, Ohio, cu sediul în Ohio, SNAP este proiectat pentru HTC Vive și Oculus Rift, două căști de joc care încă nu sunt disponibile publicului. Sistemul a fost conceput inițial ca un instrument de planificare chirurgicală de înaltă fidelitate, dar o mână de spitale testează cum ar putea fi folosit în timpul intervențiilor chirurgicale active.
Această fuziune a scanărilor CT și RMN, folosind SNAP, oferă o vedere clară a unei tumori cerebrale. (Teatrul chirurgical) În esență, SNAP este o foaie de parcurs super-detaliată pe care chirurgii o pot face referințe pentru a rămâne pe cale. Chirurgii folosesc deja fluxuri video live ale procedurilor în curs pentru a avea o imagine mărită la care să se facă referire; Modelele 3D de pe ecranele computerului au îmbunătățit vizualizarea și pentru medici. Căștile adaugă încă un strat de detalii imersive.
Îmbunătățirea căștii necesită în prezent un chirurg să se îndepărteze de procedură și să nu ofere mănuși noi. Dar, făcând acest lucru, medicul se orientează în detaliu către o țintă chirurgicală și poate reveni la pacient cu o înțelegere clară a etapelor următoare și a oricăror obstacole. Țesutul cerebral bolnav poate arăta și simți foarte asemănător cu țesutul sănătos. Cu SNAP, chirurgii pot măsura cu exactitate distanțele și lățimile structurilor anatomice, făcând mai ușor să știm exact ce părți trebuie îndepărtate și ce părți trebuie lăsate în urmă. În chirurgia creierului, fracții de milimetri contează.
Warren Selman, președinte de neurochirurgie de la Universitatea Case Western, analizează scanările CT și RMN combinate de software-ul SNAP. (Teatrul chirurgical) Instrumentul a avut o origine improbabilă. În timp ce se aflau la Cleveland, care lucrau la un nou sistem de simulare a zborurilor din cadrul Forțelor Aeriene din SUA, foștii piloți ai Forței Aeriene israeliene Moty Avisar și Alon Geri comandau cappucinoși la o cafenea, când Warren Selman, catedra de neurochirurgie de la Universitatea Case Western, s-a întâmplat să depășească o parte din conversaţie. Un lucru a dus la un altul, iar Selman a întrebat dacă pot face pentru chirurgi ce au făcut pentru piloți: le oferă o vedere inamică a unei ținte.
El ne-a întrebat dacă am putea permite chirurgilor să zboare în interiorul creierului, să intre în tumoră pentru a vedea cum să manevreze instrumente pentru a-l îndepărta în timp ce păstrează vasele de sânge și nervi, a spus Avisar. Geri și Avisar au co-fondat Teatrul chirurgical pentru a construi noua tehnologie, mai întâi ca modelare 3D interactivă pe un ecran 2D, iar acum, cu căști.
Software-ul SNAP preia scanările CT și RMN și le îmbină într-o imagine completă a creierului unui pacient. Folosind controalele de mână, chirurgii pot sta alături sau chiar în interiorul tumorii sau anevrismului, fac țesutul creierului mai mult sau mai puțin opac și planifică plasarea optimă a craniotomiei și mișcările ulterioare. Software-ul poate construi un model virtual al unui sistem vascular în cel puțin cinci minute; structuri mai complicate, cum ar fi tumorile, pot dura până la 20.
„Chirurgii vor să poată opri câteva minute în timpul operației și să se uite unde se află în creier”, a spus Avisar. „Funcționează printr-o deschidere de dimensiuni dime și este ușor să pierdeți orientarea privind microscopul. Ceea ce nu poți vedea este ceea ce este periculos. Acest lucru le dă o privire în spatele tumorii, în spatele anevrismului, în spatele patologiei.
"Unde a fost toată viața mea?" spune John Golfinos, catedra de neurochirurgie la Langone Medical Center din NYU. (Universitatea New York) John Golfinos, catedra de neurochirurgie la Langone Medical Center din NYU, a declarat că reprezentarea vizuală realistă a SNAP a unui pacient este un salt important înainte.
„Este destul de copleșitor prima dată când îl vezi ca un neurochirurg”, a spus el. „Vă spuneți, unde a fost aceasta toată viața mea?”
Entuziasmul lui Golfinos este de înțeles atunci când înțelegeți gimnastica mentală necesară chirurgilor pentru a înțelege imagistica medicală standard. În anii ’70, când s-a dezvoltat CT, imaginile au fost inițial reprezentate ca orice fotografie: partea dreaptă a pacientului era în stânga privitorului și invers. Scanările pot fi făcute în trei planuri: de jos în sus, stânga la dreapta sau din față înapoi. Dar, cumva, lucrurile s-au amestecat. Stânga a devenit stânga, sus a devenit jos. Acea practică s-a derulat la scanările RMN, astfel încât chirurgii să citească scanările ca și cum ar fi pacienți care stau în fața lor, trebuiau să poată reorganiza mental imagini în mintea lor.
„În sfârșit, oamenii își dau seama că, dacă vom simula pacientul, ar trebui să le simulăm modul în care le vede chirurgul”, a spus Golfinos. „Le spun locuitorilor mei că RMN nu minte niciodată. Doar că nu știm ce privim uneori. ”
La UCLA, SNAP este utilizat în studii de cercetare pentru a planifica intervențiile chirurgicale și pentru a evalua ulterior eficacitatea unei proceduri. Scaunul de neurochirurgie Neil Martin a oferit feedback Teatrului chirurgical pentru a ajuta la rafinarea experienței dezorientante ocazionale de a privi o cască de realitate virtuală. Deși chirurgii folosesc SNAP în timpul intervențiilor chirurgicale active în Europa, în Statele Unite, acesta este încă utilizat ca instrument de planificare și cercetare.
Martin a spus că speră că se va schimba, și atât el, cât și Avisar cred că ar putea colabora la chirurgii la nivel internațional. Conectate printr-o rețea, o echipă de chirurgi din întreaga lume s-ar putea consulta la un caz de la distanță, fiecare cu un avatar colorat în mod unic și să meargă împreună prin creierul unui pacient. Gândiți - vă la World of Warcraft, dar cu mai mulți medici și mai puțini arhimpi.
„Nu vorbim de telestrații pe ecranul computerului, ci vorbim despre a fi în craniul chiar lângă o tumoare care are 12 metri. Puteți marca zonele tumorii care ar trebui îndepărtate sau utilizați un instrument virtual pentru a separa tumora și a lăsa vasul de sânge în urmă ”, a spus Martin. „Dar pentru a înțelege cu adevărat ce are de oferit, trebuie să puneți setul cu cască. După ce faci, ești transportat imediat într-o altă lume. "
SNAP, de la compania din Cleveland, Surgical Theatre, oferă chirurgilor o vedere tridimensională a pacienților lor. (Credit: Teatru chirurgical)La NYU, Golfinos a folosit SNAP pentru a explora modalitățile prin care ar putea aborda proceduri complicate. Într-un caz, în care a considerat că un instrument endoscopic ar putea fi cea mai bună metodă, SNAP l-a ajutat să vadă că nu este atât de riscant pe cât credea.
„A fi capabil să vezi tot drumul de-a lungul traiectoriei endoscopului nu este posibil pe o imagine 2D”, a spus Golfinos. „Dar, în 3D, puteți vedea că nu veți fi în ciuda lucrurilor de-a lungul drumului sau a răni structurile din apropiere. L-am folosit pe acest caz pentru a vedea dacă este posibil să ajungem [la tumoră] cu un endoscop rigid. A fost și am făcut-o, iar 3D-ul a luat hotărârea asupra unui caz care s-a dovedit frumos. "
Educația pacienților este un alt domeniu în care Choudhry consideră că Vive sau Oculus Rift ar putea fi extrem de utile. Într-o epocă în care mulți pacienți își fac temele și vin înarmați cu întrebări, Choudhry a spus că ar putea ajuta la o mai bună legătură între pacient și chirurg.
„Uneori petrec câteva minute explicând scanarea CT sau RMN și nu durează mult până le pierzi”, a spus Choudhry. „3D-ul este intuitiv și știi exact la ce te uiți. Dacă pacientul este mai confortabil cu ceea ce le spui, atunci îngrijirea lor generală va fi mai bună. ”
Martin este de acord. În timp ce spune că aproximativ o treime din pacienți pur și simplu nu-i pasă să vadă detaliile gresite, mulți sunt dornici să știe mai multe.
„Le putem arăta cum arată tumora lor și pot fi informați complet despre ce se va întâmpla”, a spus Martin. „Unele persoane sunt destul de interesate de detaliile tehnice, dar nu toată lumea dorește acest nivel de implicare.”
În cele din urmă, Choudhry consideră că o tehnologie precum SNAP este o poartă pentru utilizări și mai avansate pentru digitalizarea în sala de operație. Un căști transparent, mai mult ca ochelarii de laborator, ar fi mai agil, a spus el, și să permită o realitate mărită, cum ar fi o suprapunere 3D, la pacientul real.
Dar, deocamdată, Golfinos spune că realitatea virtuală este încă un instrument valoros și ajută la îmbunătățirea îngrijirii în domeniu, în special în neurochirurgie, unde cunoașterea intimă a anatomiei este o necesitate.
„Avem această tehnologie și vrem să îmbunătățească viața tuturor”, a spus el. „Îmbunătățește siguranța, iar pentru pacienții noștri, acesta este cel mai bun lucru posibil pe care îl putem face.
