Osamah Choudhry vzhlédl a uviděl nádor.
Související obsah
- Káva na mozku - doslova - může pomoci chirurgům
Čtyřletý neurochirurgický pracovník, který se pohyboval po konferenční místnosti v hotelu poblíž Langone Medical Center na newyorské univerzitě, sklonil hlavu dozadu. Nebyl to stropní deska, kterou zkoumal. Spíše se podíval do objemné černé náhlavní soupravy připoutané k hlavě a pomalu prozkoumal virtuální prostor. Počítačová obrazovka na nedalekém stole zobrazovala jeho pohled pro diváky: barevné a nápadně živé zobrazení lidského mozku.
Choudhry podnikl malé kroky a pomocí herního ovladače přiblížil, otočil a naklonil svou perspektivu a letěl kolem avatar na obrazovce kolem znovu vytvořeného mozku jako postava v nějaké bizarní hře inspirované fantastickými cestami . Po dvou nebo třech minutách tichého studia konečně promluvil.
"Páni." Pak další ticho.
Choudhry není cizí působivým technologickým nástrojům používaným v chirurgii. GPS navigační ukazatele pro sledování polohy chirurgických nástrojů ve vztahu k anatomii a 3D tištěné modely jsou běžnými pomůckami pro neurochirurgy. Ale zařízení, které Choudhry zkoumal poprvé v tento den, souprava pro virtuální realitu HTC Vive, byla na vyšší úrovni. Vložilo ho to do skutečné pacientovy hlavy.
Osamah Choudhry, neurochirurgie s bydlištěm na New York University, prochází virtuální prohlídkou lidského mozku. (Chirurgické divadlo) Tady viděl nejen všechny strany číhajícího ostrovního gliomu, přiblížení, aby prozkoumal jemné detaily a odletěl, aby viděl širší kontext, ale také to, jak se všechny nervy a krevní cévy dostávají do nádoru a skrz něj. Kritické oblasti motorů a řeči v okolí, označené modrou barvou, signalizují bezletové zóny, aby se během chirurgického zákroku opatrně zabránilo. Samotná lebka se vyznačovala širokým výřezem, který lze zmenšit až na velikost skutečné kraniotomie, otvorem v lebce, kterým lékaři provádějí procedury, otvor ve tvaru desetníku nebo čtvrtiny.
"To je prostě krásné, " řekl Choudhry. "V medicíně jsme tak dlouho uvízli ve 2D světě, ale na to se spoléháme, při pohledu na řezy CT a MRI skenů." Díky této technologii MRI vypadá pozitivně BC a umožňuje nám podívat se na anatomii ve všech třech rozměrech. “
Počítačová tomografie (CT) a skenování magnetickou rezonancí (MRI) jsou rozhodujícími prvky pro zkoumání vzhledu těla, lokalizace nemocí a abnormalit a plánování operací. Až dosud museli lékaři pečlivým studiem těchto vyšetření vytvářet své vlastní mentální modely pacientů. Pokročilá platforma pro chirurgickou navigaci nebo SNAP však poskytuje chirurgům kompletní trojrozměrný odkaz na svého pacienta.
SNAP, vyvinutý společností Surgical Theatre se sídlem v Clevelandu, je určen pro HTC Vive a Oculus Rift, dvě herní náhlavní soupravy, které ještě nejsou veřejně dostupné. Systém byl původně koncipován jako vysoce věrný chirurgický plánovací nástroj, ale hrstka nemocnic testuje, jak by mohl být použit během aktivních operací.
Tato fúze skenů CT a MRI pomocí SNAP poskytuje jasný pohled na mozkový nádor. (Chirurgické divadlo) SNAP je v podstatě velmi podrobná cestovní mapa, kterou mohou chirurgové odkazovat, aby zůstali na trati. Lékaři již používají živá videa z probíhajících procedur, aby získali zvětšený obrázek, na který se mají odkazovat; 3D modely na počítačových obrazovkách také vylepšily vizualizaci pro lékaře. Náhlavní souprava přidává další vrstvu pohlcujících detailů.
Nasazení náhlavní soupravy v současné době vyžaduje, aby chirurg odstoupil od zákroku a nasadil si nové rukavice. Přitom se však lékař podrobně zaměřuje na chirurgický cíl a může se vrátit k pacientovi s jasným pochopením dalších kroků a jakýchkoli překážek. Nemocná mozková tkáň může vypadat a cítit se velmi podobně jako zdravá tkáň. S SNAP mohou chirurgové přesně měřit vzdálenosti a šířky anatomických struktur, což usnadňuje přesné zjištění, které části odstranit a které části zanechat. Při operaci mozku záleží na zlomcích milimetrů.
Warren Selman, předseda neurochirurgie na Case Western University, se dívá na CT a MRI skenování sloučené se softwarem SNAP. (Chirurgické divadlo) Nástroj měl nepravděpodobný původ. Zatímco v Clevelandu pracovali na novém leteckém simulačním systému leteckých sil USA, bývalí piloti izraelských leteckých sil Moty Avisar a Alon Geri objednávali cappuccinos v kavárně, když Warren Selman, předseda neurochirurgie na Case Western University, náhodou zaslechl některé ze svých konverzace. Jedna věc vedla k druhé a Selman se zeptal, jestli by mohli udělat pro chirurgy, co udělali pro piloty: dejte jim nepřátelský pohled na cíl.
"Zeptal se nás, jestli bychom mohli dovolit chirurgům létat uvnitř mozku, jít dovnitř nádoru, aby zjistili, jak manévrovat nástroje k jeho odstranění při zachování krevních cév a nervů, " řekl Avisar. Geri a Avisar spoluzaložili Surgical Theatre, aby vytvořili novou technologii, nejprve jako interaktivní 3D modelování na 2D obrazovce a nyní s headsetem.
Software SNAP provádí skenování CT a MRI a slučuje je do úplného obrazu mozku pacienta. Pomocí ručních ovládacích prvků mohou chirurgové stát vedle nebo dokonce uvnitř nádoru nebo aneuryzmatu, dělat mozkovou tkáň více či méně neprůhlednou a naplánovat optimální umístění kraniotomie a následné pohyby. Tento software může vytvořit virtuální model vaskulárního systému za pouhých pět minut; složitější struktury, jako jsou nádory, mohou trvat až 20.
"Chirurgové se chtějí během operace zastavit na několik minut a podívat se, kde jsou v mozku, " řekl Avisar. "Pracují přes otvor velikosti desetníku a je snadné ztratit orientaci při pohledu přes mikroskop." To, co nevidíte, je to, co je nebezpečné. To jim dává nahlédnout za nádor, za aneuryzma, za patologii. “
"Kde to byl celý můj život?" říká John Golfinos, předseda neurochirurgie v Langone Medical Center v NYU. (New York University) John Golfinos, předseda neurochirurgie v Langone Medical Center v NYU, uvedl, že realistické vizuální znázornění pacienta SNAP je velkým skokem vpřed.
"Je to ohromující, když to poprvé vidíš jako neurochirurga, " řekl. "Říkáte si, kde to byl celý můj život?"
Nadšení golfistů je pochopitelné, když pochopíte mentální gymnastiku potřebnou pro chirurgy, aby pochopili standardní lékařské zobrazování. V 70. letech 20. století, kdy se vyvinul CT, byly obrazy původně znázorněny jako každá fotografie: pravá strana pacienta byla na levé straně a naopak. Skenování lze provádět ve třech rovinách: zdola nahoru, zleva doprava nebo zepředu dozadu. Ale pak se nějak nějak věci smíchaly. Levá doleva, horní dolní. Tato praxe probíhala na MRI skenech, takže aby chirurgové mohli číst skeny, jako by to byli pacienti stojící před nimi, museli být schopni mentálně přeskupit obrazy ve svých myslích.
"Nyní si lidé konečně uvědomují, že pokud budeme simulovat pacienta, měli bychom je simulovat tak, jak je vidí chirurg, " řekl Golfinos. "Říkám svým obyvatelům, že MRI nikdy nelže." Je to jen proto, že nevíme, na co se někdy díváme. “
V UCLA se SNAP používá ve výzkumných studiích k plánování operací a následnému posouzení účinnosti postupu. Neurochirurgické křeslo Neil Martin poskytuje zpětnou vazbu chirurgickému divadlu, aby pomohl vylepšit příležitostně dezorientující zážitek z pohledu do náhlavní soupravy pro virtuální realitu. Přestože chirurgové používají SNAP během aktivních operací v Evropě, ve Spojených státech se stále používá jako nástroj pro plánování a výzkum.
Martin řekl, že doufá, že se to změní, a jak on, tak i Avisar si myslí, že by to mohlo vést ke spolupráci při operacích na mezinárodní úrovni. Tým lékařů z celého světa, který byl připojen prostřednictvím sítě, mohl na dálku konzultovat případ, každý s jedinečně zbarveným avatarem, a společně procházet mozkem pacienta. Mysli na World of Warcraft, ale s více lékaři a méně archmagi.
"Nemluvíme o telestracích na obrazovce počítače, mluvíme o tom, že jsme uvnitř lebky hned vedle nádoru, který má 12 stop napříč." Můžete označit oblasti nádoru, které by měly být odstraněny, nebo použít virtuální nástroj k oddělení nádoru a nechat krevní cévu za sebou, “řekl Martin. "Ale abych opravdu pochopil, co nabízí, musíš nasadit náhlavní soupravu." Jakmile to uděláte, budete okamžitě převezeni do jiného světa. “
SNAP od Clevelandské společnosti Surgical Theatre poskytuje chirurgům trojrozměrný pohled na své pacienty. (Credit: Surgical Theatre)Na NYU použil Golfinos SNAP k prozkoumání způsobů, jak by se mohl přiblížit k obtížným procedurám. V jednom případě, kde si myslel, že endoskopický nástroj může být nejlepší metodou, mu SNAP pomohl vidět, že to není tak riskantní, jak si myslel.
"Být schopen vidět celou cestu trajektorie endoskopu na 2D obrazu prostě není možné, " řekl Golfinos. "Ale ve 3D můžete vidět, že se nebudete bourat do věcí podél cesty nebo poškodit struktury v okolí." Použili jsme to v tomto případě, abychom zjistili, zda je vůbec možné dosáhnout [nádoru] pomocí rigidního endoskopu. Bylo a my jsme to udělali, a 3D učinilo rozhodnutí v případě, který se ukázal krásně. “
Vzdělávání pacientů je další oblastí, kde si Choudhry myslí, že by Vive nebo Oculus Rift mohly být nesmírně užitečné. V době, kdy mnoho pacientů dělá domácí úkoly a přicházejí vyzbrojeni otázkami, Choudhry řekl, že by to mohlo pomoci usnadnit lepší spojení mezi pacientem a chirurgem.
"Někdy trávím minuty vysvětlením CT nebo MRI skenování a netrvá dlouho, než je ztratíš, " řekl Choudhry. „3D je intuitivní a přesně víte, na co se díváte. Pokud je pacient pohodlnější s tím, co mu říkáte, bude jeho celková péče lepší. “
Martin souhlasí. Zatímco říká, že o třetině pacientů prostě nechtějí vidět odvážné podrobnosti, mnozí dychtí vědět víc.
"Můžeme jim ukázat, jak jejich nádor vypadá, a mohou být plně informováni o tom, co se stane, " řekl Martin. "Někteří lidé se docela zajímají o technické detaily, ale ne každý chce tuto úroveň zapojení."
Choudhry si nakonec myslí, že technologie jako SNAP je bránou k ještě pokročilejšímu využití digitalizace v operačním sále. Transparentní náhlavní souprava, spíš jako laboratorní brýle, by byla hbitější, řekl a umožnil skutečnému pacientovi rozšířit realitu, jako je 3D překrytí.
Ale prozatím Golfinos říká, že virtuální realita je stále cenným nástrojem a pomáhá zlepšovat péči napříč poli, zejména v neurochirurgii, kde je nezbytná důvěrná znalost anatomie.
"Máme tuto technologii a chceme, aby to zlepšilo život pro všechny, " řekl. "Zvyšuje to bezpečnost a pro naše pacienty je to nejlepší možná věc, kterou můžeme udělat."
