Ο Osamah Choudhry κοίταξε και είδε έναν όγκο.
σχετικό περιεχόμενο
- Ο καφές στον εγκέφαλο-κυριολεκτικά θα μπορούσε να βοηθήσει τους χειρουργούς
Περπατώντας προσεκτικά γύρω από μια αίθουσα συνεδριάσεων σε ξενοδοχείο κοντά στο ιατρικό κέντρο Langone του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, ο τέταρτος κάτοικος νευροχειρουργικής έβαλε το κεφάλι του πίσω. Δεν ήταν πλακάκια οροφής που εξέταζε. Αντίθετα, κοιτάζοντας σε ένα ογκώδες μαύρο ακουστικό στο λαιμό του, εξερευνά αργά έναν εικονικό χώρο. Μια οθόνη υπολογιστή σε ένα κοντινό τραπέζι έδειξε την άποψή του για τους θεατές: μια πολύχρωμη και εντυπωσιακά ζωντανή αναπαράσταση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου.
Λαμβάνοντας μικρά βήματα και χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή παιχνιδιών για να μεγεθύνετε, να περιστρέψετε και να καθορίσετε την προοπτική του, ο Choudhry πέταξε ένα avatar στην οθόνη γύρω από τον ανασχηματισμένο εγκέφαλο σαν έναν χαρακτήρα σε κάποιο παράξενο παιχνίδι εμπνευσμένο από το Fantastic Voyage . Μετά από δύο ή τρία λεπτά ήρεμης μελέτης, μίλησε τελικά.
"Ουάου". Στη συνέχεια, περισσότερη σιωπή.
Ο Choudhry δεν είναι ξένος στα εντυπωσιακά εργαλεία τεχνολογίας που χρησιμοποιούνται στη χειρουργική επέμβαση. Οι δείκτες πλοήγησης που βασίζονται στο GPS, για την παρακολούθηση της θέσης των χειρουργικών εργαλείων σε σχέση με την ανατομία, και τα τυπωμένα με 3D μοντέλα αποτελούν συνήθη βοηθήματα για τους νευροχειρουργούς. Αλλά η συσκευή Choudhry έψαχνε για πρώτη φορά αυτή τη μέρα, ένα HTC Vive ακουστικό εικονικής πραγματικότητας, ήταν το επόμενο επίπεδο. Τον έβαλε μέσα στο κεφάλι ενός πραγματικού ασθενούς.
Ο Osamah Choudhry, κάτοικος Νευροχειρουργικής στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, κάνει μια εικονική περιήγηση σε έναν ανθρώπινο εγκέφαλο. (Χειρουργικό Θέατρο) Εδώ, δεν μπορούσε μόνο να δει όλες τις πλευρές του κρυμμένου νησιδικού γλοιώματος, να ζουμάρει για να ελέγξει λεπτομέρεια και να πετάξει έξω για να δει το ευρύτερο πλαίσιο, αλλά και πως κάθε νεύρο και αιμοφόρο αγγείο τροφοδοτούσε μέσα και μέσα από τον όγκο. Κρίσιμες περιοχές κινητήρα και ομιλίας γύρω από το ξενοδοχείο, σημειωμένες με μπλε ζώνες σήματος χωρίς πτήση, για να αποφύγετε προσεκτικά κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης. Το ίδιο το κρανίο περιείχε μια μεγάλη εγκοπή που μπορεί να συρρικνωθεί μέχρι το μέγεθος μιας πραγματικής κρανιοτομής, ένα άνοιγμα μήκους ή τετάρτου στο κρανίο μέσω του οποίου οι χειρουργοί διεξάγουν διαδικασίες.
"Αυτό είναι απλά όμορφο, " είπε ο Choudhry. "Στην ιατρική, έχουμε κολλήσει για τόσο πολύ καιρό σε ένα 2D κόσμο, αλλά αυτό βασιζόμαστε, κοιτάζοντας τις φέτες CT και MRI σαρών. Αυτή η τεχνολογία κάνει τη μαγνητική τομογραφία να δείχνει θετικά το BC και μας επιτρέπει να δούμε την ανατομία και στις τρεις διαστάσεις. "
Οι εξετάσεις ηλεκτρονικής τομογραφίας (CT) και απεικόνισης με μαγνητικό συντονισμό (MRI) είναι κρίσιμα στοιχεία για την εξερεύνηση του τρόπου εμφάνισης του εσωτερικού του σώματος, τον εντοπισμό των ασθενειών και ανωμαλιών και τη σχεδίαση χειρουργικών επεμβάσεων. Μέχρι τώρα, οι χειρουργοί έπρεπε να δημιουργήσουν τα δικά τους νοητικά μοντέλα ασθενών με προσεκτική μελέτη αυτών των σαρώσεων. Η Χειρουργική Πλατφόρμα Προχωρημένης Πλοήγησης ή SNAP, ωστόσο, δίνει στους χειρουργούς μια πλήρη τρισδιάστατη αναφορά στον ασθενή τους.
Το SNAP, το οποίο αναπτύχθηκε από το χειρουργικό θέατρο της εταιρείας Cleveland, Ohio, έχει σχεδιαστεί για τα HTC Vive και το Oculus Rift, δύο ακουστικά τυχερών παιχνιδιών που δεν είναι ακόμα διαθέσιμα στο κοινό. Το σύστημα σχεδιάστηκε αρχικά ως εργαλείο χειρουργικής σχεδιασμού υψηλής πιστότητας, αλλά μια χούφτα νοσοκομείων εξετάζει πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια ενεργών χειρουργικών επεμβάσεων.
Αυτή η σύντηξη CT και MRI σαρώνει, χρησιμοποιώντας το SNAP, δίνει μια σαφή εικόνα ενός όγκου στον εγκέφαλο. (Χειρουργικό Θέατρο) Στην ουσία, το SNAP είναι ένας πολύ λεπτομερής ταξιδιωτικός χάρτης που οι χειρουργοί μπορούν να αναφέρουν για να παραμείνουν σε καλό δρόμο. Οι χειρούργοι χρησιμοποιούν ήδη ζωντανές ροές βίντεο των διαδικασιών που βρίσκονται σε εξέλιξη για να έχουν μια μεγεθυμένη εικόνα για να αναφερθούν. Τα τρισδιάστατα μοντέλα στις οθόνες υπολογιστών βελτίωσαν επίσης την απεικόνιση για τους γιατρούς. Το σετ μικροφώνου-ακουστικού προσθέτει ένα ακόμα στρώμα λεπτομερούς λεπτομέρειας.
Η τοποθέτηση των ακουστικών απαιτεί σήμερα από έναν χειρούργο να απομακρυνθεί από τη διαδικασία και να αποκτήσει νέα γάντια. Ωστόσο, με τον τρόπο αυτό, ο γιατρός προσανατολίζεται προς έναν χειρουργικό στόχο, λεπτομερώς, και μπορεί να επιστρέψει στον ασθενή με μια σαφή κατανόηση των επόμενων σταδίων και τυχόν εμπόδια. Ο ασθενής ιστός του εγκεφάλου μπορεί να φαίνεται και να αισθάνεται πολύ παρόμοιος με τον υγιή ιστό. Με το SNAP, οι χειρουργοί μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τις αποστάσεις και τα πλάτη των ανατομικών δομών, καθιστώντας ευκολότερο να γνωρίζουν ακριβώς ποια εξαρτήματα πρέπει να αφαιρεθούν και ποια μέρη να αφήσουν πίσω τους. Στη χειρουργική του εγκεφάλου, κλάσματα των χιλιοστών έχουν σημασία.
Ο Warren Selman, πρόεδρος της νευροχειρουργικής στο Case Western University, εξετάζει τις εξετάσεις CT και MRI που συγχωνεύονται από το λογισμικό SNAP. (Χειρουργικό Θέατρο) Το εργαλείο είχε απίθανη προέλευση. Ενώ στο Κλίβελαντ εργάζονταν σε ένα νέο σύστημα προσομοίωσης πτήσης των ΗΠΑ, οι πρώην ισραηλινοί Πειραματικοί Αερομεταφορείς Moty Avisar και Alon Geri διέταζαν καπουτσίνο σε καφετέρια όταν ο Warren Selman, πρόεδρος της νευροχειρουργικής στην Case Western University, συνομιλία. Ένα πράγμα οδήγησε σε ένα άλλο, και ο Selman ρώτησε αν μπορούσαν να κάνουν για τους χειρουργούς τι έκαναν για πιλότους: δώστε τους μια εχθρική ματιά άποψη ενός στόχου.
"Με ρώτησε αν μπορούσαμε να επιτρέψουμε στους χειρουργούς να πετάξουν μέσα στον εγκέφαλο, να μπουν μέσα στον όγκο για να δουν πώς να χειριστούν τα εργαλεία για να το αφαιρέσουν διατηρώντας τα αιμοφόρα αγγεία και τα νεύρα", δήλωσε ο Avisar. Geri και Avisar συνεταιρισμένο Χειρουργικό Θέατρο για την κατασκευή της νέας τεχνολογίας, πρώτα ως διαδραστική 3D μοντελοποίηση σε 2D οθόνη και τώρα με ένα ακουστικό.
Το λογισμικό SNAP λαμβάνει CT και μαγνητική τομογραφία και τα συγχωνεύει σε μια πλήρη εικόνα του εγκεφάλου του ασθενούς. Χρησιμοποιώντας τα χειροκίνητα χειριστήρια, οι χειρουργοί μπορούν να σταθούν δίπλα ή ακόμα και μέσα στον όγκο ή το ανεύρυσμα, να κάνουν τον εγκεφαλικό ιστό περισσότερο ή λιγότερο αδιαφανή και να σχεδιάσουν τη βέλτιστη τοποθέτηση της κρανιοτομής και τις επακόλουθες κινήσεις. Το λογισμικό μπορεί να δημιουργήσει ένα εικονικό μοντέλο αγγειακού συστήματος σε μόλις πέντε λεπτά. πιο περίπλοκες δομές, όπως οι όγκοι, μπορούν να πάρουν έως και 20.
"Οι χειρουργοί θέλουν να σταματήσουν για λίγα λεπτά κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης και να εξετάσουν πού βρίσκονται στον εγκέφαλο", δήλωσε ο Avisar. "Δουλεύουν μέσα από ένα άνοιγμα μεγέθους δυόμισι και είναι εύκολο να χάσεις προσανατολισμό κοιτάζοντας το μικροσκόπιο. Αυτό που δεν μπορείτε να δείτε είναι αυτό που είναι επικίνδυνο. Αυτό τους δίνει μια ματιά πίσω από τον όγκο, πίσω από το ανεύρυσμα, πίσω από την παθολογία ».
"Πού ήταν αυτή όλη μου η ζωή;" λέει ο John Golfinos, πρόεδρος της νευροχειρουργικής στο Ιατρικό Κέντρο Langone της NYU. (Πανεπιστήμιο Νέας Υόρκης) Ο John Golfinos, πρόεδρος της νευροχειρουργικής στο Ιατρικό Κέντρο Langone της NYU, δήλωσε ότι η ρεαλιστική οπτική αναπαράσταση ενός ασθενούς της SNAP είναι ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός.
"Είναι αρκετά συντριπτική την πρώτη φορά που το βλέπετε ως νευροχειρουργός", είπε. "Εσείς λέτε στον εαυτό σας, πού ήταν αυτή η όλη μου ζωή;"
Ο ενθουσιασμός του Golfinos είναι κατανοητός όταν κατανοείτε την ψυχική γυμναστική που απαιτείται από τους χειρουργούς για να κατανοήσουν την τυπική ιατρική απεικόνιση. Στη δεκαετία του 1970, όταν αναπτύχθηκε η CT, οι εικόνες απεικονίστηκαν αρχικά όπως κάθε φωτογραφία: η δεξιά πλευρά του ασθενούς ήταν στην αριστερή πλευρά του θεατή και αντίστροφα. Οι σαρώσεις μπορούν να ληφθούν σε τρία επίπεδα: από κάτω προς τα πάνω, από αριστερά προς τα δεξιά ή από τα εμπρός προς τα πίσω. Αλλά τότε, με κάποιο τρόπο, τα πράγματα μπερδεύτηκαν. Η αριστερά έγινε αριστερά, η κορυφή έγινε κάτω. Αυτή η πρακτική διεξήχθη σε μαγνητικές τομογραφίες, έτσι ώστε οι χειρουργοί να διαβάζουν τις σαρώσεις σαν να ήταν ασθενείς που στέκονταν μπροστά τους, έπρεπε να είναι σε θέση να αναδιατάξουν διανοητικά τις εικόνες στο μυαλό τους.
"Τώρα οι άνθρωποι συνειδητοποιούν τελικά ότι εάν πρόκειται να προσομοιώσουμε τον ασθενή, θα πρέπει να τους προσομοιώσουμε με τον τρόπο που ο χειρουργός τους βλέπει", δήλωσε ο Γκολφίνου. "Λέω στους κατοίκους μου ότι η μαγνητική τομογραφία δεν βρίσκεται ποτέ. Απλώς δεν γνωρίζουμε μερικές φορές τι βλέπουμε. "
Στην UCLA, το SNAP χρησιμοποιείται σε ερευνητικές μελέτες για να σχεδιάσει χειρουργικές επεμβάσεις και να αξιολογήσει αργότερα την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Η καρέκλα νευροχειρουργικής Neil Martin παρέχει ανατροφοδότηση στο Χειρουργικό Θέατρο για να βελτιώσει την περιστασιακά αποπροσανατολιστική εμπειρία της αναζήτησης σε ακουστικά εικονικής πραγματικότητας. Αν και οι χειρουργοί χρησιμοποιούν το SNAP κατά τη διάρκεια ενεργών χειρουργικών επεμβάσεων στην Ευρώπη, στις Ηνωμένες Πολιτείες εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως εργαλείο σχεδιασμού και έρευνας.
Ο Martin δήλωσε ότι ελπίζει ότι θα αλλάξει και τόσο ο ίδιος όσο και ο Avisar πιστεύουν ότι θα μπορούσε να συνεργαστεί σε χειρουργικές επεμβάσεις σε διεθνές επίπεδο. Συνδεδεμένοι μέσω ενός δικτύου, μια ομάδα χειρούργων από όλο τον κόσμο θα μπορούσε να συμβουλευτεί σε μια περίπτωση εξ αποστάσεως, καθένα με ένα μοναδικά χρωματισμένο avatar, και να περπατήσει μέσα από τον εγκέφαλο ενός ασθενούς μαζί. Σκεφτείτε το World of Warcraft, αλλά με περισσότερους γιατρούς και λιγότερους αρχαίους.
"Δεν μιλάμε για τηλεστρωσίες σε οθόνη υπολογιστή, μιλάμε για να είμαστε μέσα στο κρανίο ακριβώς δίπλα σε έναν όγκο που έχει μήκος 12 πόδια. Μπορείτε να σημειώσετε τις περιοχές του όγκου που πρέπει να αφαιρεθούν ή να χρησιμοποιήσετε ένα εικονικό όργανο για να απομακρύνετε τον όγκο και να αφήσετε πίσω το αιμοφόρο αγγείο », δήλωσε ο Martin. "Αλλά για να καταλάβετε πραγματικά τι πρέπει να προσφέρει, πρέπει να βάλετε το ακουστικό. Μόλις το κάνετε, μεταφέρετε αμέσως σε έναν άλλο κόσμο. "
Το SNAP, από το Χειρουργικό Θέατρο της εταιρείας Cleveland, δίνει στους χειρουργούς μια τρισδιάστατη εικόνα των ασθενών τους. (Πίστωση: Χειρουργικό Θέατρο)Στη NYU, ο Golfinos χρησιμοποίησε το SNAP για να διερευνήσει τρόπους με τους οποίους θα μπορούσε να προσεγγίσει περίπλοκες διαδικασίες. Σε μια περίπτωση, όπου πίστευε ότι ένα ενδοσκοπικό εργαλείο ήταν η καλύτερη μέθοδος, το SNAP τον βοήθησε να δει ότι δεν ήταν τόσο επικίνδυνο όσο νόμιζε.
"Το να είσαι σε θέση να δεις όλο το μήκος της τροχιάς του ενδοσκοπίου απλά δεν είναι δυνατό σε μια εικόνα 2D", δήλωσε ο Γκολίνονος. "Αλλά στο 3D, είστε σε θέση να δείτε ότι δεν πρόκειται να προσκρούσετε σε πράγματα κατά μήκος του δρόμου ή τραυματίζοντας τις κατασκευές γύρω από το ξενοδοχείο. Το χρησιμοποιήσαμε σε αυτήν την περίπτωση για να δούμε αν ήταν δυνατόν να φτάσουμε [τον όγκο] με ένα άκαμπτο ενδοσκόπιο. Ήταν, και το κάναμε, και το 3D έκανε την αποφασιστικότητα σε μια περίπτωση που τελείωσε όμορφα. "
Η εκπαίδευση των ασθενών είναι ένας άλλος τομέας όπου ο Choudhry πιστεύει ότι το Vive ή το Oculus Rift θα ήταν εξαιρετικά χρήσιμο. Σε μια εποχή που πολλοί ασθενείς κάνουν την εργασία τους και έρχονται οπλισμένοι με ερωτήσεις, ο Choudhry δήλωσε ότι θα μπορούσε να συμβάλει στη διευκόλυνση της καλύτερης σύνδεσης μεταξύ ασθενούς και χειρουργού.
«Μερικές φορές ξοδεύω λεπτά εξηγώντας τη σάρωση CT ή MRI και δεν χρειάζεται πολύς χρόνος για να τα χάσετε», δήλωσε ο Choudhry. "Το 3D είναι διαισθητικό και ξέρετε ακριβώς τι βλέπετε. Εάν ο ασθενής είναι πιο άνετα με αυτό που τους λέτε, τότε η συνολική τους φροντίδα θα είναι καλύτερη. "
Ο Μάρτιν συμφωνεί. Παρόλο που λέει ότι περίπου το ένα τρίτο των ασθενών απλά δεν με νοιάζει να δουν τις λιμνές λεπτομέρειες, πολλοί είναι πρόθυμοι να μάθουν περισσότερα.
«Μπορούμε να τους δείξουμε πώς φαίνεται ο όγκος τους και μπορούν να είναι πλήρως ενημερωμένοι για το τι πρόκειται να συμβεί», δήλωσε ο Martin. "Μερικοί άνθρωποι ενδιαφέρονται αρκετά για την τεχνική λεπτομέρεια, αλλά δεν θέλουν όλοι αυτό το επίπεδο εμπλοκής."
Τελικά, ο Choudhry πιστεύει ότι μια τεχνολογία όπως το SNAP είναι μια πύλη σε ακόμη πιο προηγμένες χρήσεις για την ψηφιοποίηση στο χειρουργείο. Ένα διαφανές ακουστικό, όπως τα γυαλιά εργαστηρίου, θα ήταν πιο ευκίνητο, είπε, και θα επέτρεπε την επαυξημένη πραγματικότητα, όπως μια 3D επικάλυψη, στον πραγματικό ασθενή.
Αλλά για τώρα, ο Γκολφίνιος λέει ότι η εικονική πραγματικότητα είναι ακόμα ένα πολύτιμο εργαλείο και βοηθά στη βελτίωση της φροντίδας σε όλο τον τομέα, ειδικά στη νευροχειρουργική, όπου η οικεία γνώση της ανατομίας είναι μια αναγκαιότητα.
"Διαθέτουμε αυτή την τεχνολογία και θέλουμε να βελτιώσει τη ζωή για όλους", είπε. "Βελτιώνει την ασφάλεια και για τους ασθενείς μας, αυτό είναι το καλύτερο δυνατό πράγμα που μπορούμε να κάνουμε.
