Osamah Choudhry vaatas üles ja nägi kasvajat.
Seotud sisu
- Kohv ajus - sõna otseses mõttes - võiks kirurgid aidata
New Yorgi ülikooli Langone meditsiinikeskuse lähedal asuvas hotellis konverentsiruumi ümber kõndides kallutas neljanda kursuse neurokirurgia resident oma pead tagasi. See polnud laeplaat, mida ta uuris. Peamiselt pea külge riivunud mahukatesse mustadesse peakomplektidesse piiludes uuris ta aeglaselt virtuaalset ruumi. Lähedalasuva laua arvutiekraanil kuvati pealtvaatajatele tema vaade: värvikas ja silmatorkavalt elutruu kujutis inimese ajust.
Astudes väikesi samme ja kasutades mängukontrollerit oma vaatevälja suumimiseks, pööramiseks ja nurga alla suunamiseks, lendas Choudhry ekraanil asuva avatari taasloodud aju ümber nagu tegelane mõnes veidra Fantastic Voyage'i inspireeritud mängus. Pärast kaks või kolm minutit vaikset uurimist rääkis ta lõpuks.
“Vau.” Siis veel vaikus.
Choudhry ei ole võõras kirurgias kasutatavatele muljetavaldavatele tehnilistele tööriistadele. Neurokirurgide jaoks on tavalised abivahendid GPS-põhised navigeerimisjuhised kirurgiliste instrumentide asukoha jälgimiseks anatoomia suhtes ja 3D-prinditud mudelid. Kuid seade, mille Choudhry uuris sellel päeval esimest korda, oli HTC Vive virtuaalreaalsuse peakomplekt. See pani ta reaalse patsiendi pea sisse.
New Yorgi ülikooli elanik neurokirurg Osamah Choudhry viib läbi inimese aju virtuaalse ringkäigu. (Kirurgiline teater) Siin ei näinud ta mitte ainult varitseva saarelisest glioomist kõiki külgi, suumides sisse, et uurida peeneid detaile, ja lennates välja, et näha laiemat konteksti, vaid ka seda, kuidas iga närv ja veresoon kasvajasse ja selle kaudu toituvad. Läheduses asuvad siniselt märgistatud kriitilised motoorse ja kõneala signaalitavad lennukeelutsoonid, mida tuleks operatsiooni ajal hoolikalt vältida. Koljul endal oli lai väljalõige, mille võib vähendada tegeliku kraniotoomia suuruseni - kolju peenikese või veerandi suuruseks avauseks, mille kaudu kirurgid protseduure läbi viivad.
"See on lihtsalt ilus, " ütles Choudhry. “Meditsiinis oleme 2D-maailmas nii kaua kinni olnud, kuid see on see, millele me tugineme, vaadates CT- ja MRI-skaneeringute lõike. See tehnoloogia muudab MRT positiivselt BC-ks ja võimaldab meil vaadata anatoomiat kõigis kolmes mõõtmes. ”
Kompuutertomograafia (CT) ja magnetresonantstomograafia (MRI) on olulised elemendid keha sisemuse uurimiseks, haiguste ja kõrvalekallete kindlakstegemiseks ning operatsioonide kavandamiseks. Siiani on kirurgid pidanud nende skaneeringute hoolika uurimise abil looma oma patsientide vaimsed mudelid. Kirurgilise navigeerimise täiustatud platvorm ehk SNAP annab kirurgidele siiski täieliku kolmemõõtmelise ülevaate oma patsiendist.
Ohio osariigis asuva ettevõtte Surgical Theatre Clevelandis välja töötatud SNAP on mõeldud kahele mängupeakomplektile HTC Vive ja Oculus Rift, mis pole siiani üldsusele kättesaadavad. Algselt oli see süsteem mõeldud ülitäpseks kirurgilise planeerimise tööriistaks, kuid käputäis haiglaid katsetab, kuidas seda saaks kasutada aktiivsete operatsioonide ajal.
See CT ja MRI skaneeringute liitmine SNAP-i abil annab ajukasvajast selge ülevaate. (Kirurgiline teater) Sisuliselt on SNAP ülitäpselt koostatud teekaart, millele kirurgid saavad teele asumisel viidata. Kirurgid kasutavad juba käimasolevate protseduuride otsevoo kanaleid, et saada suurendatud pilti, millele viidata; 3D-mudelid arvutiekraanidel on arstide jaoks ka paremat visualiseerimist parandanud. Peakomplekt lisab veel ühe ümbritseva detaili kihi.
Peakomplekti asetamine nõuab kirurgilt protseduurist eemaldumist ja uute kindade hankimist. Kuid seda tehes suundub arst üksikasjalikult kirurgilisele sihtmärgile ja võib patsiendi juurde tagasi pöörduda, saades selge ülevaate järgmistest toimingutest ja takistustest. Haigestunud ajukoe võib välja näha ja tunda end väga sarnase tervisliku koega. SNAP-i abil saavad kirurgid täpselt mõõta anatoomiliste struktuuride vahekaugusi ja laiusi, hõlbustades täpselt teada saada, milliseid osi eemaldada ja milliseid osi maha jätta. Ajukirurgia korral on oluline millimeetri murdosa.
Case Westerni ülikooli neurokirurgia õppejõud Warren Selman vaatleb SNAP tarkvaraga ühendatud CT- ja MRI-skaneeringuid. (Kirurgiline teater) Tööriistal oli ebatõenäoline päritolu. Kui Clevelandis töötati uue USA õhujõudude lennusimulatsioonisüsteemi kallal, tellisid Iisraeli endised õhuväe piloodid Moty Avisar ja Alon Geri kohvikus cappuccinoid, kui Case Westerni ülikooli neurokirurgia juhataja Warren Selman juhtus mõne nende vestlus. Üks asi viis teiseni ja Selman küsis, kas nad saaksid kirurgide heaks teha seda, mida nad tegid pilootide jaoks: anda neile vaenlase pilk sihtmärgist.
"Ta küsis meilt, kas me lubame kirurgidel lennata ajusiseselt, minna kasvaja sisse, et näha, kuidas manööverdada vahendeid selle eemaldamiseks, säilitades samal ajal veresooned ja närvid, " rääkis Avisar. Geri ja Avisar asutasid uue tehnoloogia ehitamiseks kirurgilise teatri, esmalt interaktiivse 3D-modelleerimisel 2D-ekraanil ja nüüd peakomplekti abil.
SNAP-tarkvara võtab CT ja MRI skaneeringud ning liidab need patsiendi aju tervikpildiks. Käsiseadmeid kasutades saavad kirurgid seista kasvaja või aneurüsmi kõrval või isegi sees, muuta ajukoed enam-vähem läbipaistmatuks ning kavandada kraniotoomia ja järgnevate käikude optimaalset paigutust. Tarkvara suudab ehitada vaskulaarsüsteemi virtuaalse mudeli kõigest viie minutiga; keerulisemad struktuurid, näiteks kasvajad, võivad võtta kuni 20.
"Kirurgid tahavad, et operatsiooni ajal saaks mõni minut peatuda ja vaadata, kus nad ajus asuvad, " sõnas Avisar. “Nad töötavad peenraha suuruse ava kaudu ja mikroskoobi kaudu on orientatsiooni lihtne kaotada. See, mida te ei näe, on see, mis on ohtlik. See annab neile pilgu kasvaja taha, aneurüsmi taha, patoloogia taha. ”
"Kus see on olnud kogu mu elu?" ütles NYU Langone meditsiinikeskuse neurokirurgia juhataja John Golfinos. (New Yorgi ülikool) NYU Langone meditsiinikeskuse neurokirurgia juhataja John Golfinos ütles, et SNAP-i realistlik patsiendi visuaalne kujutamine on oluline samm edasi.
"See on päris valdav, kui esimest korda näete teda neurokirurgina, " ütles ta. "Te ütlete endale, kus see on olnud kogu minu elu?"
Golfinose entusiasm on mõistetav, kui mõistate kirurgidelt nõutavat vaimset võimlemist tavalise meditsiinilise pildistamise mõistmiseks. 1970. aastatel, kui CT välja töötati, olid kujutised algselt esindatud nagu iga foto: patsiendi parem külg oli vaataja vasakul ja vastupidi. Skaneerimisi võiks teha kolmel tasapinnal: alt üles, vasakult paremale või eest taha. Kuid siis kuidagi segunesid asjad omavahel. Vasak sai vasakule, ülalt sai põhja. See praktika hõlmas ka MRT-skaneeringuid, nii et kirurgid said lugeda skaneeringuid justkui nende ees seisvate patsientidena, selleks pidid nad suutma pilte vaimselt oma mõtetes ümber paigutada.
"Nüüd saavad inimesed lõpuks aru, et kui me hakkame patsienti simuleerima, peaksime simuleerima teda seda, kuidas kirurg neid näeb, " sõnas Golfinos. „Ma ütlen oma elanikele, et MRT ei valeta kunagi. See on lihtsalt see, et me ei tea, mida me vahel vaatame. ”
UCLA-s kasutatakse SNAP-i teadusuuringutes operatsioonide kavandamiseks ja protseduuri tõhususe hindamiseks hiljem. Neurokirurgia juhataja Neil Martin on Kirurgilisele teatrile tagasisidet andnud, et aidata täpsustada aeg-ajalt häirivaid kogemusi virtuaalreaalsuse peakomplekti uurimisel. Kuigi kirurgid kasutavad SNAP-i Euroopas aktiivsete operatsioonide ajal, kasutatakse seda Ameerika Ühendriikides endiselt planeerimis- ja uurimisvahendina.
Martin ütles, et loodab, et see muutub ning nii tema kui ka Avisari arvates võiks see viia operatsiooni operatsioonide rahvusvahelise tasemeni. Võrgu kaudu ühendatud kirurgide meeskond kogu maailmast sai juhtumi kohta eemalt nõu pidada, igaühel neist on üheselt värvitud avatari, ja koos patsiendi ajust läbi kõndida. Mõelge World of Warcraftile, kuid kellel on rohkem arste ja vähem arhivaare.
„Me ei räägi telestreerimistest arvutiekraanil, vaid räägime kolju sisemusest otse 12-jalga kasvaja kõrval. Võite märkida kasvaja piirkonnad, mis tuleks eemaldada, või kasutada virtuaalset instrumenti kasvaja eemaldamiseks ja veresoon maha jätta, ”rääkis Martin. “Kuid selleks, et tõepoolest aru saada, mida sellel pakkuda on, peate peakomplekti panema. Kui olete seda teinud, transporditakse teid kohe teise maailma. ”
Clevelandis asuva ettevõtte Surgical Theatre SNAP annab kirurgidele oma patsientidest kolmemõõtmelise ülevaate. (Autor: kirurgiline teater)NYU-s on Golfinos SNAP-i abil uuritud võimalusi, kuidas keerukatele protseduuridele läheneda. Ühel juhul, kui ta arvas, et parim meetod on endoskoopiline tööriist, aitas SNAP tal näha, et see pole nii riskantne, kui ta arvas.
"2D-pildil pole lihtsalt võimalik endoskoobi trajektoori kogu ulatuses näha, " sõnas Golfinos. “Kuid 3D-s näete, et te ei põrka tee ääres olevatesse asjadesse ega vigasta läheduses olevaid konstruktsioone. Kasutasime seda sel juhul, et näha, kas jäiga endoskoobiga on üldse võimalik [kasvajasse] jõuda. See oli ja me tegime seda ning 3D tegi otsuse juhtumi osas, mis ilusti osutus. ”
Patsientide koolitus on veel üks valdkond, kus Choudhry arvates võiks Vive'i või Oculuse rift olla äärmiselt kasulik. Ajastul, mil paljud patsiendid teevad kodutööd ja tulevad relvastatud küsimustega, ütles Choudhry, et see võib aidata paremat ühendust patsiendi ja kirurgi vahel.
"Mõnikord veedan minuteid CT- või MRI-uuringu selgitamisel ja ei lähe kaua, kuni peate need kaotama, " ütles Choudhry. “3D on intuitiivne ja teate täpselt, mida te vaatate. Kui patsiendil on parem sellest, mida te talle räägite, on tema üldine ravi parem. "
Martin nõustub. Ehkki tema sõnul ei huvita umbes kolmandik patsientidest sõmeraid detaile, soovivad paljud teada saada rohkem.
"Saame neile näidata, milline nende kasvaja välja näeb, ja neid saab toimuvaga täielikult kursis olla, " sõnas Martin. "Mõni inimene on tehnilistest üksikasjadest üsna huvitatud, kuid mitte kõik ei soovi seda osalust."
Lõppkokkuvõttes arvab Choudhry, et selline tehnoloogia nagu SNAP on värav operatsiooniruumi digitaliseerimise veelgi keerukamateks kasutusaladeks. Läbipaistev peakomplekt, nagu laboriprillid, oleks tema sõnul krapsakam ja võimaldaks reaalsel patsiendil kasutada liitreaalsust, näiteks 3D-ülekatteid.
Kuid praegu on Golfinose sõnul virtuaalne reaalsus endiselt väärtuslik tööriist ja aitab parandada hooldust kogu valdkonnas, eriti neurokirurgias, kus anatoomia tundmine on hädavajalik.
"See tehnoloogia on meil olemas ja me tahame, et see parandaks kõigi elu, " sõnas ta. „See parandab ohutust ja meie patsientide jaoks on see parim võimalik asi, mida me teha saame.
