Osamah Choudhry podigao je pogled i ugledao tumor.
Povezani sadržaj
- Kava na mozgu - doslovno - mogla bi pomoći kirurgima
Šetajući oprezno konferencijskom sobom u hotelu u blizini medicinskog centra Langone na njujorškom sveučilištu, stanovnik četvrte godine neurokirurgije nagnuo se glavom unatrag. Nije to ispitivao stropne pločice. Umjesto toga, zavirivši u glomazne crne slušalice privezane za glavu, polako je istraživao virtualni prostor. Zaslon računala na obližnjem stolu prikazivao je pogled gledateljima: šareni i nevjerojatno stvaran prikaz ljudskog mozga.
Poduzimajući male korake i koristeći kontroler igara za zumiranje, zakretanje i usmjeravanje njegove perspektive, Choudhry je letio zaslonskim avatarom oko rekreiranog mozga poput lika u nekoj bizarnoj fantastičnoj igri nadahnutoj. Nakon dvije ili tri minute tihog studija napokon je progovorio.
"Wow." Tada još tišine.
Choudhryju nisu stranci impresivni tehnički alati koji se koriste u kirurgiji. Navigacijski pokazivači koji se temelje na GPS-u za praćenje položaja kirurških instrumenata u odnosu na anatomiju i 3D printani modeli uobičajena su pomagala za neurohirurge. Ali uređaj koji je Choudhry prvi put proučavao ovog dana, slušalice za virtualnu stvarnost HTC Vive, bio je na sljedećoj razini. Smjestilo ga je u stvarnu pacijentovu glavu.
Osamah Choudhry, neurokirurg s prebivalištem na Sveučilištu New York, kreće u virtualnu turneju kroz ljudski mozak. (Kirurško kazalište) Ovdje nije mogao vidjeti samo sve strane vrelog otočnog glioma, zumirajući kako bi pregledao sitne detalje i odletio van da vidi širi kontekst, već i kako se svaki živac i krvna žila ubacuju u tumor i kroz tumor. Kritična motorička i govorna područja u blizini, označena plavom bojom, signaliziraju zone zabrane leta tijekom kojih se pažljivo izbjegava tijekom operacije. Sama lubanja sadržavala je širok izrez koji se može smanjiti do veličine stvarne kraniotomije, otvora u lubanji veličine dimetara ili četvrtine kroz koji kirurzi provode postupke.
"Ovo je prelijepo", rekao je Choudhry. "U medicini smo toliko dugo zaglavili u 2D svijetu, ali na to se oslonimo gledajući dijelove CT i MRI skeniranja. Ova tehnologija omogućuje da MRI izgleda pozitivno, te nam omogućuje sagledavanje anatomije u sve tri dimenzije. "
Kompjuterizirana tomografija (CT) i snimanje magnetskom rezonancom (MRI) ključni su elementi za istraživanje izgleda unutrašnjosti tijela, pronalaženja bolesti i abnormalnosti i planiranje operacija. Do sada su kirurzi morali pažljivim proučavanjem ovih skeniranja stvarati vlastite mentalne modele pacijenata. Međutim, napredna platforma za hiruršku navigaciju ili SNAP daje kirurgima potpunu trodimenzionalnu referencu svog pacijenta.
SNAP razvijen od kirurškog teatra sa sjedištem u Clevelandu, Ohio, dizajniran je za HTC Vive i Oculus Rift, dvije slušalice za igranje koje još uvijek nisu dostupne javnosti. Sustav je u početku zamišljen kao visokokvalitetni kirurški alat za planiranje, ali nekoliko bolnica testira kako se može koristiti tijekom aktivnih operacija.
Ova fuzija CT i MRI skeniranja, koristeći SNAP, daje jasan prikaz moždanog tumora. (Kirurško kazalište) U osnovi, SNAP je super detaljna mapa puta koju kirurzi mogu uputiti kako bi ostali na pravom putu. Kirurzi već koriste video zapise uživo u tijeku postupaka kako bi imali povećanu sliku na koju se pozivaju; 3D modeli na računalnim ekranima također su poboljšali vizualizaciju za liječnike. Slušalice dodaju još jedan sloj potopnih detalja.
Ako stavite slušalice trenutno je potreban kirurg da odstupi od postupka i obuče nove rukavice. No, radeći to, liječnik se detaljno usmjerava na kirurški cilj i može se vratiti pacijentu s jasnim razumijevanjem sljedećih koraka i eventualnih prepreka. Bolest tkiva mozga može izgledati i osjećati se vrlo slično zdravom tkivu. Pomoću SNAP-a kirurzi mogu točno izmjeriti udaljenosti i širine anatomskih struktura, olakšavajući točno znati koje dijelove ukloniti i koje dijelove ostaviti. U operaciji mozga materije milimetra su važne.
Warren Selman, predsjedatelj neurohirurgije na sveučilištu Case Western, pregledava CT i MRI pretrage spojene s SNAP softverom. (Kirurško kazalište) Alat je imao malo vjerovatno podrijetlo. Dok su u Clevelandu radili na novom sustavu simulacije letenja zračnih snaga SAD-a, bivši piloti izraelskog zrakoplovstva Moty Avisar i Alon Geri naručivali su kapućino u kafiću, kada se slučajno Warren Selman, predsjedatelj neurohirurgije na Sveučilištu Case Western, prisluškivao nekih njihovih razgovor. Jedna stvar vodila je drugoj, a Selman je pitao mogu li za kirurge učiniti ono što su učinili za pilote: dati im pogled neprijatelja na metu.
"Pitao nas je možemo li dopustiti kirurgima da lete unutar mozga, da uđu u tumor kako bi vidjeli kako upravljati alatima za uklanjanje uz očuvanje krvnih žila i živaca", rekao je Avisar. Geri i Avisar osnovali su Kirurško kazalište kako bi izgradili novu tehnologiju, prvo kao interaktivno 3D modeliranje na 2D ekranu, a sada i sa slušalicama.
Softver SNAP uzima CT i MRI skeniranja i spaja ih u cjelovitu sliku pacijentovog mozga. Pomoću ručnih kontrola kirurzi mogu stajati pored ili čak unutar tumora ili aneurizme, učiniti moždano tkivo manje ili više neprozirnim i isplanirati optimalni položaj kraniotomije i naknadne poteze. Softver može izgraditi virtualni model vaskularnog sustava u samo pet minuta; složenije strukture, poput tumora, mogu potrajati i do 20.
"Kirurzi žele biti u stanju zaustaviti se na nekoliko minuta tijekom operacije i pogledati gdje im je mozak", rekao je Avisar. „Operiraju kroz otvor veličine dimeza i lako je izgubiti orijentaciju gledajući mikroskopom. Ono što ne možete vidjeti je ono što je opasno. To im omogućuje da zaviru iza tumora, iza aneurizme, iza patologije. "
"Gdje sam to bio cijeli život?" kaže John Golfinos, predsjedatelj neurohirurgije NYU-ovog medicinskog centra Langone. (Sveučilište u New Yorku) John Golfinos, predsjedatelj neurohirurgije NYU-ovog Medicinskog centra Langone, rekao je da je SNAP-ov realistični vizualni prikaz pacijenta veliki korak naprijed.
"Prilično je neodoljivo prvi put kad ga vidite kao neurokirurga", rekao je. "Za sebe kažete, gdje sam to bio čitav život?"
Golfino oduševljenje je razumljivo kad shvatite mentalnu gimnastiku potrebnu od kirurga kako bi imali smisla za standardno medicinsko snimanje. 1970-ih, kada je razvijen CT, slike su u početku predstavljene kao svaka fotografija: pacijentova desna strana bila je s lijeve strane gledatelja i obrnuto. Skeniranje se može obaviti u tri ravnine: odozdo prema gore, slijeva udesno ili sprijeda prema nazad. Ali onda su se nekako stvari izmiješale. Lijeva je postala lijeva, gornja je postala dna. Ta se praksa prenosila na MRI skeniranje, tako da su kirurzi čitali skeniranje kao da su pacijenti koji stoje ispred njih, morali su mentalno preurediti slike u svojim mislima.
"Sada ljudi konačno shvaćaju da ćemo, ako želimo simulirati pacijenta, simulirati ih onako kako ih kirurg vidi", rekao je Golfinos. "Kažem svojim stanovnicima da MRI nikada ne laže. Jednostavno to što ponekad ne znamo na što gledamo. "
Na UCLA, SNAP se koristi u istraživačkim studijama za planiranje operacija i naknadnu procjenu učinkovitosti postupka. Stol za neurohirurgiju Neil Martin pružao je povratne informacije Kirurškom kazalištu kako bi poboljšao povremeno dezorijentirajuće iskustvo gledanja u slušalice virtualne stvarnosti. Iako kirurzi koriste SNAP tijekom aktivnih operacija u Europi, u Sjedinjenim Državama se još uvijek koristi kao alat za planiranje i istraživanje.
Martin je rekao da se nada da će se to promijeniti, i on i Avisar smatraju da bi to moglo odvesti suradnju na operacijama na međunarodnu razinu. Spojen putem mreže, tim kirurga iz cijelog svijeta mogao bi se na daljinu savjetovati o slučaju, svaki s jedinstveno obojenim avatarom, i zajedno prošetati kroz mozak pacijenta. Mislite World of Warcraft, ali s više liječnika i manje arhimagera.
"Ne govorimo o telestracijama na računalnom ekranu, govorimo o tome da se nalazimo unutar lubanje tik uz tumor veličine 12 stopa. Možete označiti područja tumora koja bi trebala biti uklonjena ili pomoću virtualnog instrumenta odvojiti tumor i ostaviti krvnu žilu iza sebe “, rekao je Martin. „Ali da biste zaista shvatili što nudi, morate staviti slušalice. Jednom kada to učinite, odmah ćete biti prevezeni u drugi svijet. "
SNAP, kirurško kazalište sa sjedištem u Clevelandu, daje kirurgima trodimenzionalni prikaz svojih pacijenata. (Zasluga: Kirurško kazalište)Na NYU-u, Golfinos je koristio SNAP kako bi istražio načine na koje bi mogao pristupiti škakljivim postupcima. U jednom slučaju, kada je smatrao da je endoskopski alat najbolja metoda, SNAP mu je pomogao da uvidi da to nije tako rizično koliko je smatrao.
"Biti u stanju vidjeti čitav put putanje endoskopa jednostavno nije moguće na 2D slici", rekao je Golfinos. "Ali u 3D-u možete vidjeti da nećete naići na stvari usput ili ozljeđivati strukture u blizini. Koristili smo ga u ovom slučaju da vidimo je li uopće moguće dosegnuti [tumor] krutim endoskopom. Bilo je, i jesmo, i 3D su utvrdili slučaj koji se lijepo pokazao. "
Edukacija pacijenata još je jedno područje u kojem Choudhry misli da je Vive ili Oculus Rift mogu biti izuzetno korisni. U doba kada mnogi pacijenti rade domaće zadaće i naoružaju se pitanjima, Choudhry je rekao da bi to moglo pomoći u olakšanju bolje povezanosti pacijenta i kirurga.
"Ponekad provodim minute objašnjavajući CT ili MRI pretragu, a ne treba vam dugo da ih izgubite", rekao je Choudhry. "3D je intuitivan i točno znate na što gledate. Ako je pacijentu više ugodno onome što im govorite, tada će njihova cjelokupna skrb biti bolja. "
Martin se slaže. Iako kaže da trećinu pacijenata jednostavno nije stalo da vide mršave detalje, mnogi žele znati više.
"Možemo im pokazati kako izgleda njihov tumor i oni mogu biti u potpunosti informirani o tome što će se dogoditi", rekao je Martin. "Neki su prilično zainteresirani za tehničke detalje, ali ne žele svi takvu razinu uključenosti."
Konačno, Choudhry misli da je tehnologija poput SNAP-a ulaz u još naprednije svrhe digitalizacije u operacijskoj sali. Prozirne slušalice, nalik na laboratorijske naočale, bile bi pametnije, rekao je i omogućio bi povećane stvarnosti, poput 3D presvlake, na stvarnom pacijentu.
Ali za sada, Golfinos kaže da je virtualna stvarnost i dalje dragocjeno sredstvo i pomaže poboljšati njegu na cijelom terenu, posebno u neurohirurgiji, gdje je intimno znanje anatomije nužno.
"Imamo ovu tehnologiju i želimo da ona svima poboljša život", rekao je. "To poboljšava sigurnost, a za naše pacijente to je najbolja moguća stvar koju možemo učiniti.
