https://frosthead.com

Како је мождана хирургија попут летења? Ставите слушалице да сазнате

Осамах Цхоудхри подиже поглед и угледа тумор.

Сличан садржај

  • Кафа на мозгу - буквално - могла би помоћи хирургима

Ходајући опрезно конференцијском собом у хотелу у близини Медицинског центра Лангоне Универзитета Њујорка, четвртогодишњи становник неурохирургије нагнуо је главу уназад. Није то испитивао плочице на плафону. Уместо да завири у гломазне црне слушалице приковане за главу, полако је истраживао виртуелни простор. Екран рачунара на оближњем столу приказивао је поглед оним гледаоцима: шарени и упадљиво реалан приказ људског мозга.

Чинећи мале кораке и користећи контролер игре да зумирате, закреннете и усмерите своју перспективу, Цхоудхри је прелетио аватар на екрану око обновљеног мозга попут лика у некој бизарној фантастичној игри надахнутој. После два-три минута тихог учења, коначно је проговорио.

„Вов.“ Затим, више тишине.

Цхоудхрију нису странци импресивни технички алати који се користе у хирургији. ГПС навигациони показивачи за праћење локације хируршких инструмената у односу на анатомију и 3Д штампани модели уобичајена су помагала за неурохирурге. Али уређај који је Цхоудхри овог дана први пут проучавао, слушалице ХТЦ Виве за виртуелну стварност био је на следећем нивоу. То га је ставило у главу правог пацијента.

Осамах-Цхоудхри-Хируршко-позориште.ЈПГ Осамах Цхоудхри, становник неурохирургије са Универзитета у Њујорку, прави виртуелну турнеју кроз људски мозак. (Хируршко позориште)

Овде није могао да види само све стране врелог оточног глиома, зумирајући како би прегледао ситне детаље и одлетео да види шири контекст, већ и како се сваки живац и крвна жила убацују у и кроз тумор. Критичне моторичке и говорне области у близини, означене плавом бојом, сигнализирају зоне нелетања да се пажљиво избегавају током операције. Сама лобања је имала широк изрез који се може смањити до величине стварне краниотомије, отвора у лобањи величине десет или четвртине, кроз који хирурзи спроводе поступке.

"Ово је прелепо", рекао је Цхоудхри. „У медицини смо толико дуго заглавили у 2Д свету, али на то се ослонимо гледајући одсечке ЦТ и МРИ скенирања. Ова технологија омогућава да МРИ изгледа позитивно, и омогућава нам да сагледамо анатомију у све три димензије. “

Компјутерска томографија (ЦТ) и снимање магнетном резонанцом (МРИ) су критични елементи за истраживање изгледа унутрашњости тела, проналажења болести и абнормалности и планирање операција. До сада, хирурзи су морали да креирају сопствене менталне моделе пацијената пажљивим проучавањем ових скенирања. Међутим, напредна платформа хируршке навигације или СНАП даје хирургима потпуну тродимензионалну референцу свог пацијента.

СНАП је развијен од компаније Кируршко позориште са седиштем у Цлевеланду, у Охају, дизајниран за ХТЦ Виве и Оцулус Рифт, две слушалице које још увек нису доступне јавности. Систем је у почетку замишљен као висококвалитетно хируршко средство за планирање, али неколицина болница тестира како се може користити током активних операција.

Фусион-оф-Тумор-ЦТ-анд-МРИ.јпг Ова фузија ЦТ и МРИ скенирања, користећи СНАП, даје јасан приказ тумора на мозгу. (Хируршко позориште)

У основи, СНАП је супер детаљна мапа пута коју хирурзи могу упутити да остану на путу. Хирурзи већ користе видео записе уживо у току поступака како би имали увећану слику на коју се позивају; 3Д модели на екранима рачунара такође су побољшали визуелизацију за лекаре. Слушалице додају још један слој потопних детаља.

Ако ставите слушалице тренутно је потребно да хирург одступи од поступка и обуче нове рукавице. Али, радећи то, лекар се детаљно усмерава на хируршку мету и пацијенту се може вратити са јасним разумевањем следећих корака и свих препрека. Болест ткива мозга може изгледати и осећати се врло слично здравом ткиву. Помоћу СНАП-а, хирурзи могу тачно измерити растојања и ширине анатомских структура, олакшавајући тачно знати које делове уклонити и које делове оставити. Код хируршке операције мозга, милиметри су важни.

Селман-ат-СНАП.јпг Варрен Селман, председник неурохирургије на Универзитету Цасе Вестерн, прегледава ЦТ и МРИ скенирања спојене СНАП софтвером. (Хируршко позориште)

Алат је имао мало вероватно порекло. Док су у Цлевеланду радили на новом систему симулације летова ваздухопловства САД-а, бивши пилоти израелских ратних снага Моти Ависар и Алон Гери наручивали су капућино у кафићу, док се Варрен Селман, председавајући неурохирургије на Универзитету Цасе Вестерн, догодио да је послушао неке од њихових разговор. Једна ствар је водила ка другој, и Селман је питао могу ли за хирурге урадити оно што су учинили за пилоте: дати им поглед непријатеља на мету.

„Питао нас је можемо ли дозволити хирургима да лете унутар мозга, да уђу унутар тумора да виде како да се управља алатима за уклањање уз очување крвних судова и живаца“, рекао је Ависар. Гери и Ависар су основали Хируршко позориште како би изградили нову технологију, прво као интерактивно 3Д моделирање на 2Д екрану, а сада и са слушалицама.

Софтвер СНАП узима ЦТ и МРИ скенирање и спаја их у комплетну слику пацијентовог мозга. Коришћењем ручних контрола, хирурзи могу да стоје поред или чак унутар тумора или анеуризме, чине мождано ткиво мање или више непрозирним и планирају оптимални положај краниотомије и наредне потезе. Софтвер може да изгради виртуелни модел васкуларног система за само пет минута; сложеније структуре, попут тумора, могу потрајати и до 20.

"Хирурзи желе да могу да се зауставе на неколико минута током операције и погледају где им је мозак", рекао је Ависар. „Они раде кроз отвор величине димеза и лако је изгубити оријентацију гледајући микроскопом. Оно што не можете видети је оно што је опасно. То им омогућава да завиру иза тумора, иза анеуризме, иза патологије. "

"Где је то био цео мој живот?" каже Јохн Голфинос, председавајући неурохирургије у НИУ-овом Медицинском центру Лангоне. (Универзитет у Њујорку)

Јохн Голфинос, председавајући неурохирургије НИУ-овог Медицинског центра Лангоне, рекао је да је СНАП-ов реалистични визуелни приказ пацијента велики корак напријед.

"Прилично је неодољиво први пут када га видите као неурохирурга", рекао је. "За себе кажете, где ми је то био читав живот?"

Голфино ентузијазам је разумљив када схватите менталну гимнастику која је потребна од хирурга да би имали смисла за стандардно медицинско снимање. 1970-их, када је развијен ЦТ, слике су у почетку представљене као свака фотографија: пацијентова десна страна била је са леве стране гледаоца, и обрнуто. Скенирање се може обавити у три равни: одоздо према горе, лево надесно или напред напред. Али тада су се ствари некако исмешале. Лева је постала лева, горња је постала дна. Та се пракса преносила на МРИ скенирање, тако да су хирурзи читали скенирање као да су пацијенти који стоје испред њих, морали су ментално да преуреде слике у свом уму.

„Сада људи коначно схватају да ћемо, ако симулирамо пацијента, морати да их симулирамо онако како их хирург види“, рекао је Голфинос. „Кажем својим становницима да МРИ никада не лаже. Само што понекад не знамо у шта гледамо. "

На УЦЛА, СНАП се користи у истраживачким студијама за планирање операција и накнадну процену ефикасности поступка. Столица за неурохирургију Неил Мартин пружао је повратне информације хируршком театру како би побољшао повремено дезоријентујуће искуство гледања у слушалице виртуелне стварности. Иако хирурзи користе СНАП током активних операција у Европи, у Сједињеним Државама се још увек користи као средство за планирање и истраживање.

Мартин је рекао да се нада да ће се то променити, и он и Ависар сматрају да би сарадња на хируршким интервенцијама могла да одведе на међународни ниво. Повезани путем мреже, тим хирурга из целог света могао би да се даљински консултује о случају, сваки са јединствено обојеним аватаром, и заједно прошета пацијентов мозак. Мислите на Ворлд оф Варцрафт, али са више лекара и мање архимагера.

„Не говоримо о телестрацијама на екрану рачунара, говоримо о томе да се налазимо унутар лобање одмах поред тумора висок 12 стопа. Можете обележити подручја тумора која би требало да буду уклоњена или употребити виртуелни инструмент да бисте одсекли тумор и крвничку живу оставили иза себе “, рекао је Мартин. „Али да бисте заиста разумели шта нуди, морате да ставите слушалице. Једном када то учините, одмах ћете бити превезени у други свет. "

СНАП, фирме Хируршко позориште са седиштем у Кливленду, хирургима даје тродимензионални приказ својих пацијената. (Кредит: Хируршко позориште)

На НИУ-у, Голфинос је користио СНАП да истражи начине на које би могао да приступи шкакљивим процедурама. У једном случају, где је сматрао да је ендоскопски алат најбољи метод, СНАП му је помогао да увиди да то није тако ризично колико је сматрао.

„Способност да се види скроз дуж путање ендоскопа једноставно није могуће на 2Д слици“, рекао је Голфинос. „Али у 3Д-у можете да видите да нећете налетјети на ствари успут или повредити структуре у близини. Користили смо га у овом случају да видимо да ли је уопште могуће досегнути [тумор] чврстим ендоскопом. Било је, и јесмо, и 3Д је одредио случај који се лепо показао. "

Едукација пацијената је још једна област у којој Цхоудхри мисли да је Рива Виве или Оцулус могла бити изузетно корисна. У доба када многи пацијенти раде домаћи задатак и наоружају се питањима, Цхоудхри је рекао да би то могло помоћи да се олакша боља веза између пацијента и хирурга.

„Понекад проводим минуте објашњавајући ЦТ или МРИ претрагу, а није вам потребно дуго да их изгубите“, рекао је Цхоудхри. „3Д је интуитиван и тачно знате на шта гледате. Ако је пацијенту више пријатно са оним што им говорите, тада ће им општа брига бити боља. “

Мартин се слаже. Иако каже да трећину пацијената једноставно није брига да виде мршаве детаље, многи желе да знају више.

"Можемо им показати како изгледа њихов тумор и они могу бити у потпуности информисани о томе шта ће се десити", рекао је Мартин. „Неке људе прилично занимају технички детаљи, али не желе сви да укључе тај ниво.“

Коначно, Цхоудхри мисли да је технологија попут СНАП-а улаз у још напредније намене за дигитализацију у операцијској сали. Прозирне слушалице, више попут лабораторијских наочара, биле би ведрије, рекао је и омогућио проширеној стварности, попут 3Д прекривања, на стварном пацијенту.

Али за сада, Голфинос каже да је виртуелна стварност и даље драгоцено средство и помаже у побољшању неге на терену, посебно у неурохирургији, где је неопходно интимно познавање анатомије.

„Имамо ову технологију и желимо да она свима побољша живот“, рекао је. „То побољшава сигурност, а за наше пацијенте то је најбоља могућа ствар коју можемо учинити.

Како је мождана хирургија попут летења? Ставите слушалице да сазнате