Осама Чоудри вдигна поглед и видя тумор.
Свързано съдържание
- Кафето в мозъка - буквално - може да помогне на хирурзите
Обикаляйки внимателно около конферентна зала в хотел близо до медицинския център на Нюйоркския университет в Лангон, резидентът на неврохирургията на четвъртата година наклони глава назад. Той не беше плочки на тавана. По-скоро надниквайки в обемни черни слушалки, приковани към главата му, той бавно проучи виртуално пространство. Компютърен екран на маса наблизо показваше гледката му за зрителите: цветно и поразително реалистично представяне на човешкия мозък.
Правейки малки стъпки и използвайки контролер за игра, за да увеличавате, завъртате и ъгълте своята перспектива, Choudhry прелетя екранен аватар около пресъздадения мозък като герой в някаква причудлива игра, вдъхновена от Fantastic Voyage . След две-три минути тихо проучване най-накрая заговори.
„Леле“. Тогава, още тишина.
Choudhry не е непознат за впечатляващите технологични инструменти, използвани в хирургията. Навигационните указатели, базирани на GPS, за проследяване на местоположението на хирургическите инструменти във връзка с анатомията и 3D отпечатаните модели са обичайни помощни средства за неврохирурзите. Но устройството, което Choudhry търси за първи път на този ден, слушалка за виртуална реалност HTC Vive, беше на следващо ниво. Това го постави в главата на истински пациент.
Осама Чоудри, жител на неврохирургията в Нюйоркския университет, прави виртуална обиколка през човешки мозък. (Хирургически театър) Тук той не можеше да види не само всички страни на дебнещия островен глиом, а да увеличи мащаба на детайлите и да лети навън, за да види по-широкия контекст, но и как всеки нерв и кръвоносен съд се вкарва в и през тумора. Критични моторни и речеви зони в близост, маркирани в синьо, сигнализират зони без полет, които внимателно да се избягват по време на операцията. Самият череп имаше широк изрез, който може да бъде свит до размера на действителна краниотомия, отвор с размер на диме или четвърт в черепа, през който хирурзите провеждат процедури.
"Това е просто красиво", каза Choudhry. „В медицината сме заседнали толкова дълго време в двуизмерен свят, но на това разчитаме, като разгледаме фигурите от КТ и ЯМР. Тази технология прави MRI да изглежда положително BC и ни позволява да разгледаме анатомията и в трите измерения. "
Компютърната томография (КТ) и магнитният резонанс (ЯМР) са критични елементи за изследване как изглежда вътрешността на тялото, локализиране на болести и аномалии и планиране на операции. Досега хирурзите трябваше да създават свои собствени психични модели на пациенти чрез внимателно проучване на тези сканирания. Разширената платформа за хирургична навигация или SNAP обаче дава на хирурзите пълна триизмерна референция на своя пациент.
Разработен от базираната в Кливланд, Охайо компания Hurgical Theatre, SNAP е предназначен за HTC Vive и Oculus Rift, две игрални слушалки, които все още не са достъпни за обществеността. Първоначално системата беше замислена като висококачествено хирургично средство за планиране, но шепа болници тестват как може да се използва по време на активни операции.
Това сливане на КТ и ЯМР сканиране, използвайки SNAP, дава ясен изглед на мозъчен тумор. (Хирургически театър) По същество SNAP е супер подробна пътна карта, която хирурзите могат да посочат, за да останат на път. Хирурзите вече използват видео емисии на живо на процедури, които са в ход, за да имат увеличено изображение, за което да се позовават; 3D моделите на компютърните екрани също подобриха визуализацията за лекарите. Слушалките добавят още един слой потапящи детайли.
Поставянето на слушалките в момента изисква хирург да се оттегли от процедурата и да постави нови ръкавици. Но по този начин лекарят се ориентира към хирургична цел, подробно и може да се върне към пациента с ясно разбиране на следващите стъпки и всякакви пречки. Болестта мозъчна тъкан може да изглежда и да се чувства много подобна на здравата тъкан. С SNAP хирурзите могат точно да измерват разстоянията и ширините на анатомичните структури, като по-лесно да разберат кои точно части да премахнете и кои части да оставите след себе си. При мозъчната хирургия има значение фракции от милиметри.
Уорън Селман, председател на неврохирургията в Уестърн Университет, разглежда CT и MRI сканирания, обединени от софтуера SNAP. (Хирургически театър) Инструментът имал малко вероятен произход. Докато в Кливланд работеха по нова система за симулация на полет на ВВС на САЩ, бившите пилоти на ВВС на Израел Моти Ависар и Алон Гери поръчваха капучино в кафене, когато Уорън Селман, председателят на неврохирургията в Уестърн Университет, се случи да подслуша някои от техните разговор. Едно нещо доведе до друго и Селман попита дали могат да направят за хирурзите това, което направиха за пилотите: да им дадат оглед на врага на мишена.
„Той ни попита дали можем да позволим на хирурзите да летят в мозъка, да влязат вътре в тумора, за да видят как да маневрират инструментите за отстраняването му, като същевременно запазват кръвоносните съдове и нерви“, каза Ависар. Гери и Avisar са съоснователи на Хирургическия театър за изграждане на новата технология, първо като интерактивно 3D моделиране на 2D екран, а сега и със слушалки.
Софтуерът SNAP взема CT и MRI сканиране и ги обединява в цялостно изображение на мозъка на пациента. Използвайки ръчните контроли, хирурзите могат да застанат до или дори вътре в тумора или аневризма, да направят мозъчната тъкан повече или по-малко непрозрачна и да планират оптималното разположение на краниотомията и последващите ходове. Софтуерът може да изгради виртуален модел на съдова система само за пет минути; по-сложните структури, като тумори, могат да отнемат до 20.
"Хирурзите искат да могат да спрат за няколко минути по време на операцията и да погледнат къде се намират в мозъка", каза Ависар. „Те работят през отвор с размер на диме и е лесно да загубите ориентация, гледайки през микроскопа. Това, което не можете да видите, е това, което е опасно. Това им дава поглед зад тумора, зад аневризма, зад патологията. "
"Къде е това през целия ми живот?" казва Джон Голинос, председател на неврохирургията в Медицински център Лангон в NYU. (Нюйоркски университет) Джон Голинос, председател на неврохирургията в Медицински център Лангон в NYU, заяви, че реалистичното визуално представяне на пациента на SNAP е голям скок напред.
„Това е доста преобладаващо първия път, когато го видите като неврохирург“, каза той. "Казвате си, къде е бил целият ми живот?"
Ентусиазмът на Golfinos е разбираем, когато разбирате умствената гимнастика, необходима на хирурзите, за да има смисъл от стандартното медицинско изображение. През 70-те години, когато се разработва компютърна томография, първоначално изображенията са представени като всяка снимка: дясната страна на пациента е отляво на зрителя и обратно. Сканирането може да бъде направено в три равнини: отдолу нагоре, отляво надясно или отпред назад. Но тогава някак си нещата се объркаха. Лявата стана лява, горната стана отдолу. Тази практика се пренасяше към ЯМР, така че хирурзите да четат сканирания, сякаш са пациенти, стоящи пред тях, те трябваше да могат да пренареждат психически изображения в съзнанието си.
"Сега хората най-накрая осъзнават, че ако ще симулираме пациента, трябва да ги симулираме така, както ги вижда хирургът", каза Голфинос. „Казвам на жителите си, че ЯМР никога не лъже. Просто не знаем какво гледаме понякога. "
В UCLA SNAP се използва в изследователски проучвания за планиране на операции и оценка на ефективността на процедурата след това. Столът по неврохирургия Нийл Мартин предоставя обратна връзка към Хирургическия театър, за да помогне за усъвършенстване на понякога дезориентиращото преживяване на гледането в слушалки за виртуална реалност. Въпреки че хирурзите използват SNAP по време на активни операции в Европа, в САЩ той все още се използва като инструмент за планиране и изследване.
Мартин каза, че се надява това да се промени и двамата с Ависар смятат, че това може да доведе до сътрудничество при операции до международно ниво. Свързан чрез мрежа, екип от хирурзи от цял свят може да се консултира по случай от разстояние, всеки с уникално оцветен аватар, и да се разхожда заедно в мозъка на пациента. Мислете за World of Warcraft, но с повече лекари и по-малко архимагове.
„Не говорим за телестракции на компютърен екран, говорим за това, че се намира вътре в черепа точно до тумор, който е 12 фута напречен. Можете да маркирате областите на тумора, които трябва да бъдат отстранени, или да използвате виртуален инструмент, за да отделите тумора и да оставите кръвоносния съд зад себе си “, каза Мартин. „Но за да разберете наистина какво може да предложи, трябва да сложите слушалката. След като го направите, веднага ще бъдете транспортиран в друг свят. "
SNAP, базирана в Кливланд компания Hurgical Theatre, дава на хирурзите триизмерен изглед на своите пациенти. (Кредит: Хирургически театър)В NYU Golfinos използва SNAP, за да проучи начините, по които може да се подходи към сложни процедури. В един случай, когато той смяташе, че ендоскопският инструмент може да бъде най-добрият метод, SNAP му помогна да види, че не е толкова рисковано, колкото смяташе.
„Да можеш да видиш целия път по траекторията на ендоскопа, просто не е възможно на 2D изображение“, заяви Golfinos. „Но в 3D можете да видите, че няма да се натъквате на неща по пътя или да наранявате структури в близост. Използвахме го в този случай, за да видим дали изобщо е възможно да се достигне до [тумора] с твърд ендоскоп. Това беше, и ние го направихме, и триизмерното решение взе решение по случай, който се оказа красив. "
Образованието на пациентите е друга област, в която Choudhry смята, че Vive или Oculus Rift могат да бъдат изключително полезни. В епоха, когато много пациенти вършат домашните си задачи и се въоръжават с въпроси, Choudhry заяви, че това може да помогне за улесняване на по-добрата връзка между пациента и хирурга.
"Понякога прекарвам минути в обяснение на CT или MRI сканирането и не отнема много време, за да ги загубите", каза Choudhry. „Триизмерното е интуитивно и знаеш точно какво гледаш. Ако пациентът е по-удобен от това, което им казвате, тогава цялостната им грижа ще бъде по-добра. “
Мартин се съгласява. Докато той казва, че около една трета от пациентите просто не се интересуват да видят оскъдните детайли, много от тях са нетърпеливи да знаят повече.
„Можем да им покажем как изглежда техният тумор и те могат да бъдат напълно информирани какво ще се случи“, каза Мартин. „Някои хора се интересуват от техническите подробности, но не всеки иска това ниво на участие.“
В крайна сметка Choudhry смята, че технология като SNAP е вход към още по-модерни приложения за дигитализация в операционната зала. Прозрачна слушалка, по-скоро като лабораторни очила, би била по-пъргава, каза той и ще даде възможност на истинската пациентка за допълнителна реалност, като 3D наслагване.
Но засега от Golfinos твърдят, че виртуалната реалност все още е ценен инструмент и помага за подобряване на грижите в областта, особено в неврохирургията, където интимните познания по анатомия са необходимост.
„Имаме тази технология и искаме тя да подобри живота на всички“, каза той. „Подобрява безопасността и за нашите пациенти това е най-доброто възможно нещо, което можем да направим.
