Osamah Choudhry katsoi ylös ja näki kasvaimen.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kahvi aivoissa - kirjaimellisesti - voisi auttaa kirurgeja
Neljän vuoden neurokirurgian asukas kallisti päätään selvästi kävelytellä kokoushuoneen lähellä New Yorkin yliopiston Langone Medical Centerin lähellä sijaitsevassa hotellissa. Hän ei tutkinut kattolevyjä. Pikemminkin kurkistaakseen päähän kiinnitettyihin isoihin mustaan kuulokemikrofoniin, hän tutki hitaasti virtuaalitilaa. Läheisen pöydän tietokoneen näytöllä näkyi hänen katsomuksensa katsojille: värikäs ja silmiinpistävän elämällinen kuvaus ihmisen aivoista.
Ottaa pieniä askeleita ja käyttämään peliohjainta zoomatakseen, kiertääksesi ja kääntääksesi näkökulmaansa, Choudhry lensi näytöllä näkyvän avataren uudelleen luodun aivon ympärille kuin hahmo jollain omituisella Fantastic Voyage- innoittamassa pelissä. Kahden tai kolmen minuutin hiljaisen tutkimuksen jälkeen hän lopulta puhui.
”Vau.” Sitten lisää hiljaisuutta.
Choudhry ei ole vieraiden vaikuttava tekniikka, jota käytetään leikkauksessa. GPS-pohjaiset navigointiosoittimet leikkausvälineiden sijainnin seuraamiseksi suhteessa anatomiaan ja 3D-painetut mallit ovat yleisiä apua neurokirurgille. Mutta laite, jota Choudhry tutki ensimmäisen kerran tänä päivänä, HTC Vive-virtuaalitodellisuuskuulokkeet, oli seuraavan tason. Se laittoi hänet todellisen potilaan pään sisälle.
New Yorkin yliopistossa työskentelevä neurokirurgia Osamah Choudhry tekee virtuaalikierroksen ihmisen aivojen läpi. (Kirurginen teatteri) Täällä hän ei pystynyt näkemään vain piilevän saaristollisen gliooman kaikkia puolia, zoomaten sisään tarkistaakseen yksityiskohtaisia yksityiskohtia ja lentämällä nähdäkseen laajemman kontekstin, mutta myös kuinka jokainen hermo ja verisuoni syötettiin kasvaimeen ja sen läpi. Lähellä olevat kriittiset moottori- ja puhealueet, merkitty sinisellä, ilmaisevat lentokieltoalueita, jotta vältetään huolellisesti leikkauksen aikana. Itse kallossa oli laaja leikkaus, joka voidaan kutistaa todellisen kraniotomian kokoon, kalvon sentti- tai neljänneskokoiseen aukkoon, jonka läpi kirurgit suorittavat toimenpiteitä.
"Tämä on vain kaunista", Choudhry sanoi. ”Lääketieteessä olemme olleet jumissa niin kauan 2D-maailmassa, mutta siihen luottaamme, kun tarkastelemme CT- ja MRI-skannausten viipaleita. Tämä tekniikka saa MRI: n näyttämään positiivisesti BC: stä ja antaa meille mahdollisuuden tarkastella anatomiaa kaikissa kolmessa ulottuvuudessa. "
Tietokonepohjainen tomografia (CT) ja magneettikuvaus (MRI) ovat tärkeitä elementtejä kehon sisätilojen tutkimiseen, sairauksien ja epänormaalisuuksien löytämiseen ja leikkausten suunnitteluun. Tähän saakka kirurgien on täytynyt luoda omat potilasmallinsa tutkimalla näitä skannauksia huolellisesti. Surgical Navigation Advanced Platform eli SNAP antaa kuitenkin kirurgille täydellisen kolmiulotteisen referenssin potilaastaan.
Ohioissa sijaitsevan Cleveland-yhtiön Surgical Theatre -yrityksen kehittämä SNAP on suunniteltu HTC Vive- ja Oculus Rift -sovelluksille, jotka ovat kaksi pelikuuloketta, jotka eivät vielä ole vielä yleisön saatavilla. Järjestelmä suunniteltiin alun perin uskollisena kirurgisena suunnittelun työkaluna, mutta kourallinen sairaaloita testaa, kuinka sitä voitaisiin käyttää aktiivisten leikkausten aikana.
Tämä CT- ja MRI-skannausten fuusio SNAP: tä käyttämällä antaa selkeän kuvan aivokasvaimesta. (Kirurginen teatteri) Pohjimmiltaan SNAP on erittäin yksityiskohtainen etenemissuunnitelma, johon kirurgit voivat viitata pysyäkseen radalla. Kirurgit käyttävät jo suorien videoiden syötteitä meneillään olevista menettelyistä saadaksesi suurennetun kuvan, johon viitataan; 3D-mallit tietokoneen näytöllä ovat myös parantaneet lääkärien visualisointia. HF-laite lisää yhden kerroksen syventäviä yksityiskohtia.
Kuulokemikrofonin asettaminen vaatii tällä hetkellä kirurgin astua eroon toimenpiteestä ja laittaa uusia käsineitä. Mutta näin toimiessaan lääkäri suuntautuu yksityiskohtaisesti kirurgiseen kohteeseen ja voi palata potilaan luo selkeästi ymmärtämällä seuraavat vaiheet ja mahdolliset esteet. Sairaat aivokudokset voivat näyttää ja tuntua hyvin samanlaisilta kuin terveet kudokset. SNAP: n avulla kirurgit voivat tarkasti mitata anatomisten rakenteiden etäisyydet ja leveydet, jolloin on helpompi tietää tarkalleen, mitkä osat poistetaan ja mitkä osat jätetään taakse. Aivokirurgiassa millimetrifraktioilla on merkitystä.
Warren Selman, Case Western Universityn neurokirurgian puheenjohtaja, tarkastelee SNAP-ohjelmiston yhdistämiä CT- ja MRI-tutkimuksia. (Kirurginen teatteri) Työkalun alkuperä oli epätodennäköinen. Clevelandissa työskennellessään uuden Yhdysvaltain ilmavoimien lentosimulaatiojärjestelmän kanssa entiset Israelin ilmavoimien lentäjät Moty Avisar ja Alon Geri tilasivat cappuccinoja kahvilasta, kun Case Western Universityn neurokirurgian puheenjohtaja Warren Selman sattui kuulemaan joitain heidän keskustelu. Yksi asia johti toiseen, ja Selman kysyi, voisiko he tehdä kirurgeille mitä he tekivät lentäjille: antaa heille vihollisen silmäkuva kohteesta.
"Hän kysyi meiltä, voisimmeko sallia kirurgien lentää aivojen sisällä, mennä kasvaimen sisään nähdäkseni miten työkaluja siirretään sen poistamiseksi säilyttäen samalla verisuonet ja hermot", Avisar kertoi. Geri ja Avisar perustivat kirurgisen teatterin rakentaakseen uutta tekniikkaa, ensin interaktiivisena 3D-mallinnuksena 2D-näytöllä ja nyt kuulokkeilla.
SNAP-ohjelmisto ottaa CT- ja MRI-skannaukset ja yhdistää ne kokonaiseksi kuvaksi potilaan aivoista. Kämmenlaitteita käyttämällä kirurgit voivat seistä kasvaimen tai aneurysman vieressä tai jopa sisällä, tehdä aivokudosta enemmän tai vähemmän läpinäkymättömäksi ja suunnitella kraniotomian ja sitä seuraavien siirtojen optimaalinen sijoitus. Ohjelmisto pystyy rakentamaan verisuonijärjestelmän virtuaalimallin jopa viidessä minuutissa; monimutkaisemmat rakenteet, kuten kasvaimet, voivat viedä jopa 20.
"Kirurgit haluavat pystyä pysähtymään muutaman minuutin ajan leikkauksen aikana ja katsomaan missä he ovat aivoissa", Avisar sanoi. ”Ne toimivat penniäkään kokoisen aukon kautta, ja on helppo menettää suuntautuminen mikroskoopin läpi. Se, mitä et voi nähdä, on vaarallista. Tämä antaa heille kurkistuksen kasvaimen takana, aneurysman takana, patologian takana. ”
"Missä tämä on ollut koko elämäni?" John Golfinos, NYU: n Langone Medical Centerin neurokirurgian puheenjohtaja. (New Yorkin yliopisto) NYU: n Langone Medical Centerin neurokirurgian puheenjohtaja John Golfinos kertoi, että SNAP: n realistinen visuaalinen esitys potilaasta on merkittävä edistysaskel.
"Se on aika ylivoimaista, kun näet sen ensimmäisenä neurokirurgina", hän sanoi. "Sanot itsellesi, missä tämä on ollut koko elämäni?"
Golfinosin innostus on ymmärrettävää, kun ymmärrät kirurgilta vaaditun mielenterveysvoiminnan ymmärtääksesi normaalin lääketieteellisen kuvantamisen. 1970-luvulla, kun CT: tä kehitettiin, kuvat esitettiin alun perin kuten mikä tahansa valokuva: potilaan oikea puoli oli katsojan vasemmalla puolella ja päinvastoin. Skannauksia voidaan tehdä kolmella tasolla: alhaalta ylös, vasemmalta oikealle tai edestä taakse. Mutta sitten jotenkin asiat sekoittuivat. Vasemmalta tuli vasen, ylhäältä tuli pohja. Tämä käytäntö toteutettiin MRI-skannauksiin, joten kirurgien lukea skannauksia ikään kuin heidän edessään seisovia potilaita, heidän piti pystyä järjestämään mielensä kuvia henkisesti.
"Nyt ihmiset ymmärtävät vihdoin, että jos aiomme simuloida potilasta, meidän pitäisi simuloida heitä tavalla, jolla kirurgi näkee heidät", Golfinos sanoi. ”Sanon asukkailleni, että MR ei koskaan valehtele. Se on vain, että emme tiedä mitä katsomme toisinaan. ”
UCLA: ssa SNAP: tä käytetään tutkimuksissa suunnittelemaan leikkauksia ja arvioimaan toimenpiteen tehokkuutta myöhemmin. Neurokirurgin tuoli Neil Martin on antanut palautetta Surgical Theatrelle auttaakseen tarkentamaan satunnaisesti häiritsevää kokemusta tutkiessaan virtuaalitodellisuuden kuulokkeita. Vaikka kirurgit käyttävät SNAP: ää aktiivisten leikkausten aikana Euroopassa, Yhdysvalloissa sitä käytetään edelleen suunnittelu- ja tutkimusvälineenä.
Martin sanoi toivovansa, että se muuttuu, ja sekä hän että Avisar ajattelevat, että se voisi viedä leikkausyhteistyön kansainväliselle tasolle. Verkon kautta kytketty kirurgiryhmä ympäri maailmaa voisi kuulla tapausta etäyhteyden kautta, jokaisella on ainutlaatuisen värillinen tunnuskuva, ja kävellä potilaan aivojen läpi yhdessä. Ajattele World of Warcraftia, mutta enemmän lääkäreitä ja vähemmän arkistoja.
"Emme puhu telestraatioita tietokoneen näytöllä, puhumme siitä, että olemme kallossa aivan kasvaimen vieressä, joka on 12 metrin poikki. Voit merkitä kasvaimen alueet, jotka on poistettava, tai käyttää virtuaalia instrumenttia kasvaimen leikkaamiseen ja jättää verisuoni taakse ”, Martin kertoi. ”Mutta sinun on laitettava kuulokemikrofoni ymmärtääksesi todella sitä, mitä sillä on tarjota. Kun olet tehnyt, sinut kuljetetaan heti toiseen maailmaan. ”
Clevelandissa toimivan Surgical Theatre -yrityksen SNAP antaa kirurgille kolmiulotteisen kuvan potilaista. (Luotto: kirurginen teatteri)NYU: ssa Golfinos on käyttänyt SNAP: ää tutkiakseen tapoja, joilla hän voisi lähestyä hankalia toimenpiteitä. Yhdessä tapauksessa, jossa hänen mielestään endoskooppinen työkalu voisi olla paras menetelmä, SNAP auttoi häntä näkemään, että se ei ollut niin vaarallinen kuin hän ajatteli.
"Kyky nähdä koko matkan endoskoopin radalla ei vain ole mahdollista 2D-kuvassa", Golfinos sanoi. ”Mutta 3D: ssä voit nähdä, ettet törmää asioihin matkalla tai vahingoita lähellä olevia rakenteita. Käytimme sitä tässä tapauksessa nähdäksemme, oliko ollenkaan mahdollista päästä [kasvaimeen] jäykällä endoskoopilla. Se oli, ja teimme, ja 3D teki ratkaisun tapaukseen, joka osoittautui kauniisti. ”
Potilaskoulutus on toinen alue, jolla Choudhry uskoo, että Vive tai Oculus Rift voisi olla erittäin hyödyllinen. Aikana, jolloin monet potilaat tekevät kotitehtävänsä ja asettuvat kysymyksiin, Choudhry sanoi, että se voisi auttaa helpottamaan parempaa yhteyttä potilaan ja kirurgin välille.
"Toisinaan vietän minuutteja CT- tai MRI-selityksen selittämiseen, ja ei vie kauan, että menetät ne", Choudhry sanoi. ”3D on intuitiivinen, ja tiedät tarkalleen mitä katsot. Jos potilas on mukavampaa sen suhteen, mitä sanot heille, hänen yleinen hoito on parempi. "
Martin on samaa mieltä. Vaikka hän sanoo, että noin kolmannes potilaista ei vain välitä nähdä rakeita yksityiskohtia, monet ovat innokkaita tietää enemmän.
"Voimme näyttää heille, miltä heidän kasvaimensa näyttää ja heille voidaan antaa täydet tiedot siitä, mitä tapahtuu", Martin sanoi. "Jotkut ihmiset ovat varsin kiinnostuneita teknisistä yksityiskohdista, mutta kaikki eivät halua tällaista osallistumista."
Viime kädessä Choudhry uskoo, että SNAP: n kaltainen tekniikka on portti entistä edistyneempiin käyttökohteisiin leikkaussalin digitointiin. Läpinäkyvä kuulokemikrofoni, enemmän kuin laboratoriosuojalasit, olisi ketterämpi, hän sanoi, ja sallii laajennetun todellisuuden, kuten 3D-peittokuvan, todellisella potilaalla.
Mutta toistaiseksi Golfinos sanoo, että virtuaalitodellisuus on edelleen arvokas työkalu ja auttaa parantamaan hoitoa kentällä, etenkin neurokirurgiassa, jossa anatomian tunteminen on välttämätöntä.
"Meillä on tämä tekniikka ja haluamme sen parantavan kaikkien elämää", hän sanoi. ”Se parantaa turvallisuutta, ja potilaillemme se on paras mahdollinen asia.
