Během posledních 13ti let jedna, tři, třinácti let jsem byl součástí vyjímečného týmu v InSightecu v Izraeli a s partnery po celém světě kteří se zabývali tímto nápadem, konceptem neinvazivní operace z výzkumných laboratoří do běžného klinického užití. A o tom vám teď povím. 13 let někteří z vás mohou mít k tomuto číslu vlastní vztah. Pro mě, dnes, toto datum, je to jako podruhé zažít Bar micva.
Over the last 13 years -- one, three, 13 years -- I've been part of an exceptional team at InSightec in Israel and partners around the world for taking this idea, this concept, noninvasive surgery, from the research lab to routine clinical use. And this is what I'll tell you about. 13 years -- for some of you, you can empathize with that number. For me, today, on this date, it's like a second bar mitzvah experience.
(Smích)
(Laughter)
Tenhle sen je opravdu možný spojením dvou známých technologií. Tou první je zaostřený ultrazvuk, a tou druhou je zobrazení pomocí magnetické rezonance. Napřed budeme mluvit o zaostřeném ultrazvuku. V ruce držím "fantom", který napodobuje tkáň. Je vyroben ze silikonu. Je průhledný, vyrobený jen pro vás. Jak vidíte, je zcela neporušený, úplně průhledný. Teď vás vezmu do zvukové laboratoře. Vidíte fantoma v akváriu. Toto je soustava ve fyzikální laboratoři. Na pravé straně vidíte ultrazvukový vysílač. Ten vysílá v podstatě ultrazvukový paprsek, který je zaostřen ve vnitřku fantoma. Dobře, až uslyšíte cvaknutí, v tu chvíli začne energie zářit a vy vidíte malé poškození uvnitř fantoma. Všechno okolo je celistvé a neporušené. Je to pouze postižené místo uvnitř. Představte si, že toto je váš mozek. Potřebujeme zaměřit cíl uvnitř mozku. Můžeme to udělat bez poškození ostatních tkání. Tohle je, myslím, vlastně první chirurgický zákrok, košér podle Hipokrata.
So this dream is really enabled by the convergence of two known technologies. One is the focused ultrasound, and the other one is the vision-enabled magnetic resonance imaging. So let's first talk about focused ultrasound. And I hold in my hand a tissue-mimicking phantom. It is made out of silicon. It is transparent, made just for you. So you see, it's all intact, completely transparent. I'll take you now to the acoustic lab. You see the phantom within the aquarium. This is a setup I put in a physics lab. On the right-hand side, you see an ultrasonic transducer. So the ultrasonic transducer emits basically an ultrasonic beam that focuses inside the phantom. Okay, when you hear the click, this is when the energy starts to emit and you see a little lesion form inside the phantom. Okay, so everything around it is whole and intact. It's just a lesion formed inside. So think about, this is in your brain. We need to reach a target inside the brain. We can do it without harming any tissue. So this is, I think, the first kosher Hippocratic surgical system.
(Smích)
(Laughter)
Tak jo, a teď se budeme bavit trošku o ultrazvuku, síle ultrazvuku. Víte hodně o zobrazování, zobrazování ultrazvukem. Také znáte lithotripsii, drcení ledvinových kamenů. Ale ultrazvuk může být tvarován, aby byl cokoliv mezi tím, protože je to mechanická síla. V základě je to silové působení na tkáň, procházející skrz. Můžeme měnit intenzitu, frekvenci, délku, tvar pulsů, abychom vytvořili cokoli od zubního kartáčku po kladivo. Ukážu vám rozmanitá uplatnění na poli medicíny, která jsou možná díky zaostření, fyzickému zaostření.
Okay, so let's talk a little bit about ultrasound, the force of ultrasound. You know all about imaging, right, ultrasound imaging. And you know also about lithotripsy -- breaking kidney stones. But ultrasound can be shaped to be anything in between, because it's a mechanical force. Basically, it's a force acting on a tissue that it transverses. So you can change the intensity, the frequency, the duration, the pulse shape of the ultrasound to create anything from an airbrush to a hammer. And I am going to show you multiple applications in the medical field that can be enabled just by focusing, physically focusing.
Tento nápad bezbolestného zaměřeného ultrazvuku k léčení poranění v mozku není žádná novinka. Když jsem byl malý, tento nápad byl již koncipován průkopníky jako byli bratři Fryové a Lars Leksell, který je známý jako vynálezce gama nože. Ale možná nevíte, že se pokoušel provádět lobotomie neinvazivně, zaostřeným ultrazvukem, v 50. letech. To se mu nepodařilo, tak potom vynalezl gama nůž. Nutí vás to zamyslet se nad tím, proč tito průkopníci selhali. Bylo v tom něco zásadního, co postrádali. Chybělo jim vidění. To bylo do doby vynálezu magnetické resonance a vlastně spojení magnetické resonance se zaostřeným ulrazvukem nám může poskytnout zpětnou informaci, jak anatomickou tak fyziologickou, za účelem naprosto neinvazivního, uceleného chirurgického zákroku.
So this idea of harnessing focused ultrasound to treat lesions in the brain is not new at all. When I was born, this idea was already conceived by pioneers such as the Fry brothers and Lars Leksell, who is know actually as the inventor of the gammaknife. But you may not know that he tried to perform lobotomies in the brain, noninvasively, with focused ultrasound in the '50s. He failed, so he then invented the gammaknife. And it makes you ponder why those pioneers failed. And there was something fundamental that they were missing. They were missing the vision. It wasn't until the invention of the MR and really the integration of MR with focused ultrasound that we could get the feedback -- both the anatomical and the physiological in order to have a completely noninvasive, closed-loop surgical procedure.
A takto to vypadá, operační místnost budoucnosti dnes. Toto je zařízení magnetická resonance se zaostřeným ultrazvukem. Dám vám pár příkladů. První je ve vašem mozku. Jeden z neurologických stavů, který může být léčen zaostřeným ultrazvukem jsou poruchy hybnosti jako je Parkinson či neovladatelný třes. Co je typické pro tyto stavy třeba pro třes je neschopnost pít nebo jíst vločky nebo polívku aniž byste se polili, nebo psát čitelně, aby tomu lidé porozuměli a být opravdu nezávislý v životě bez pomoci ostatních.
So this is how it looks, you know, the operating room of the future today. This is an MR suite with a focused ultrasound system. And I will give you several examples. So the first one is in the brain. One of the neurological conditions that can be treated with focused ultrasound are movement disorders, like Parkinson's or essential tremor. What is typical to those conditions, to essential tremor for example, is inability to drink or eat cereal or soup without spilling everything all over you, or write legibly so people can understand it, and be really independent in your life without the help of others.
Chci, abyste poznali Johna. John je profesor historie v důchodu z Virginie. Mnoho let trpěl neovladatelným třesem. Léčba mu vůbec nepomohla. Mnoho podobných pacientů odmítlo podstoupit operaci, aby jim někdo řezal do mozku. Před asi čtyřmi nebo pěti lety podstoupil experimentální proceduru. Je schválena americkými úřady pro kontrolu na Virginské univerzitě v Charlottesville používající zaostřovací ultrazvuk k odříznutí bodu v thalamu. Toto je jeho rukopis. "20. června", pokud to dokážete přečíst, "2011." Tohle je jeho rukopis ráno před tím než šel na magnetické resonance. Teď vás provedu tím, jak typická procedura vypadá. Jak vypadá neinvazivní operace.
So I'd like you to meet John. John is a retired professor of history from Virginia. So he suffered from essential tremor for many years. And medication didn't help him anymore. And many of those patients refused to undergo surgery to have people cut into their brain. And about four or five months ago, he underwent an experimental procedure. It is approved under an FDAIDE at the University of Virginia in Charlottesville using focused ultrasound to ablate a point in his thalamus. And this is his handwriting. "On June 20th," if you can read it, "2011." This is his handwriting on the morning of the treatment before going into the MR So now I'll take you through [what] a typical procedure like that looks like, [what] noninvasive surgery looks like.
Položíme pacienta na stůl mag. resonance. Zaměříme zářič, v tomto případě k mozku, ale pokud to bude jiný orgán, byl by to jiný zářič zaměřený na pacienta. Lékař udělá obvyklý snímek. A jeho cíl? Nemám tu ukazovátko, ale vidíte zelený, takový obdélník či lichoběžník? To je hlavní oblast léčby. Jsou tu bezpečné hranice okolo cíle. Tím je bod v thalamu. Pro jednou, když jsou získány snímky a lékař zakreslil všechny nezbytné bezpečnostní limity a tak, vybere v podstatě bod -- vidíte kulatý bod uprostřed, tam kde je kursor -- a mačká tohle modré tlačítko s nápisem "ozářit." Nazýváme tento způsob vpravení energie, říkáme tomu ozáření. Jediná činnost, kterou tu lékař provádí je hýbání myší. Je to jediné zařízení, které potřebuje k léčbě.
So we put the patient on the MR table. We attach a transducer, in this case, to the brain, but if it will be a different organ, it will be a different transducer attached to the patient. And the physician will then take a regular MR scan. And the objective of that? I don't have a pointer here, but you see the green, sort of rectangle or trapezoid? This is the sort of general area of the treatment. It's a safety boundary around the target. It's a target in the thalamus. So once those pictures are acquired and the physician has drawn all the necessary safety limits and so on, he selects basically a point -- you see the round point in the middle where the cursor is -- and he presses this blue button called "sonicate." We call this instance of injecting the energy, we call it sonication. The only handwork the physician does here is moving a mouse. This is the only device he needs in this treatment.
Zmáčkne "ozářit" a toto se stane. Vidíte zářič, světle modrý. Je tam voda mezi lebkou a zářičem. A to vytváří zvětšení energie. Zvyšuje teplotu. Napřed potřebujeme ověřit, že jsme na cíli. Proto má první záření nižší energii. Nezpůsobí žádné poškození, ale zvyšuje teplotu o několik stupňů. Je to jedna z jedinečných schopností MR, kterou využíváme, je schopnost měřit teplotu neinvazivně. To je opravdu jedinečná schopnost MR. Nepoužívá se v běžné diagnostice. Ale můžeme tak mít anatomické zobrazení i teplotní mapy v reálném čase. Jak vidíte body na grafu. Teplota se dočasně zvýšila na 43 stupňů Celsia, dočasně. To nezpůsobí žádné poškození. Ale cílem je zjistit, jestli jsem na cíli. Pokud jednou lékař potvrdí, že cíl je zaměřen, tak jak ho vybral, pak provedeme zákrok s plnou energií jak vidíte zde. A vidíte zvyšující se teplotu k 55 až 60 stupňům Celsia. Pokud je to víc jak vteřina, je to dostačující na zničení bílkovin v buňce.
So he presses "sonicate," and this is what happens. You see the transducer, the light blue. There's water in between the skull and the transducer. And it does this burst of energy. It elevates the temperature. We first need to verify that we are on target. So the first sonication is at lower energy. It doesn't do any damage, but it elevates the temperature by a few degrees. And one of the unique capabilities that we leverage with the MR is the ability to measure temperature noninvasively. This is really a unique capability of the MR. It is not being used in regular diagnostic imaging. But here we can get both the anatomical imaging and the temperature maps in real time. And you can see the points there on the graph. The temperature was raised to 43 degrees C temporarily. This doesn't cause any damage. But the point is we are right on target. So once the physician verifies that the focus spot is on the target he has chosen, then we move to perform a full-energy ablation like you see here. And you see the temperature rises to like 55 to 60 degrees C. If you do it for more than a second, it's enough to basically destroy the proteins of the cells.
Tohle napsal ten samý pacient téhož dne po léčbě. Toto je okamžité zlepšení. (Potlesk) Děkuji. John je jedním z dvanácti velmi odvážných lidí, kteří se uvolili k výzkumu. Musíte pochopit co je v lidské mysli, když jsou ochotni riskovat. Toto je citát od Johna, po tom, když to napsal. Řekl, "Zázrak." Jeho manželka řekla, "Toto je nejšťastnější chvíle mého života." Jste zvědaví proč. Jedna z věcí, které jsem chtěl sdělit je, co se stalo s ochranou kvality života? Představte si, že tito lidé ztratili svoji nezávislost. Jsou závislí na ostatních. A John je nyní zcela nezávislý. Vrátil se do svého všedního života. Také hraje golf, tak jako vy ve Virginii, když jste v důchodu. Dobře, tady můžete vidět bod. Jsou to tak tři milimetry uprostřed mozku. Žádné vnější poškození. Už netrpí neurologickými obtížemi. Již není potřeba žádná pooperační rehabilitace, nic. Vrátil se zpět ke svému životu.
This is the outcome from a patient perspective -- same day after the treatment. This is an immediate relief. (Applause) Thank you. John is one of [about] a dozen very heroic, courageous people who volunteered for the study. And you have to understand what is in people's mind when they are willing to take the risk. And this is a quote from John after he wrote it. He said, "Miraculous." And his wife said, "This is the happiest moment of my life." And you wonder why. I mean, one of the messages I like to carry over is, what about defending quality of life? I mean, those people lose their independence. They are dependent on others. And John today is fully independent. He returned to a normal life routine. And he also plays golf, like you do in Virginia when you are retired. Okay, so you can see here the spot. It's like three millimeters in the middle of the brain. There's no damage outside. He suffers from no neurodeficit. There's no recovery needed, no nothing. He's back to his normal life.
Teď se posuneme k více bolestivému tématu. Bolest je něco, co může znepříjemnit život. Lidé trpí mnoha druhy bolestí jako je neuropatická bolest, bolest zad, bolestí z rakoviny z metastáz v kostech. Když se metastáze dostane do kostí, je někdy velice bolestivá. Všechny, které jsem zmínil, se ukázaly jako úspěšně léčitelné zaostřeným ultrazvukem, který ulevuje od bolesti velmi rychle. A rád bych vám pověděl o PJovi. Je to 78letý farmář, který trpěl bolestí -- jak to říci? -- bolel ho zadek. Měl metastázi v pravé hýždi, nemohl sedět ani s pomocí léků. Musel se vzdát všech farmářských prací. Byl léčen ozařováním, ale to nepomohlo. Mnoho pacientů má rádo tuto příjemnou ozařovací léčbu.
Let's move now to a more painful subject. Pain is something that can make your life miserable. And people are suffering from all kinds of pain like neuropathic pain, lower-back pain and cancer pain from bone metastases, when the metastases get to your bones, sometimes they are very painful. All those I've indicated have already been shown to be successfully treated by focused ultrasound relieving the pain, again, very fast. And I would like to tell you about PJ. He's a 78 year-old farmer who suffered from -- how should I say it? -- it's called pain in the butt. He had metastases in his right buttock, and he couldn't sit even with medication. He had to forgo all the farm activities. He was treated with radiation therapy, state-of-the-art radiation therapy, but it didn't help. Many patients like that favor radiation therapy.
Dobrovolně se zúčastnil klíčové studie, která běží po celém světě, také ve Spojených státech. Jeho žena ho vlastně unesla. Jeli tři hodiny z farmy do nemocnice. Musel sedět na polštáři, velmi klidně, nehybně, jinak by to bylo velmi bolestivé. Podstoupil léčbu a cestou zpátky řídil sám. Takže opět, tak vypadá okamžitá úleva. Musíte pochopit co ti lídé prožívají a co prožívají jejich rodiny když se to stane. Vrátil se zpět ke svým denním povinnostem na farmě. Jezdí s traktorem, jezdí pravidelně na koni na horskou chatu. A je velmi štastný.
And again, he volunteered to a pivotal study that we ran worldwide, also in the U.S. And his wife actually took him. They drove like three hours from their farm to the hospital. He had to sit on a cushion, stand still, not move, because it was very painful. He took the treatment, and on the way back, he drove the truck by himself. So again, this is an immediate relief. And you have to understand what those people feel and what their family experiences when it happens. He returned again to his daily routine on the farm. He rides his tractor. He rides his horse to their mountain cabin regularly. And he has been very happy.
Ale teď se mě zeptáte, ale co válka, válka proti rakovině? Co nějaké základní druhy rakoviny. Co tam zmůžeme? Mám dobrou a špatnou zprávu. Dobrá zpráva: je mnoho, co můžeme udělat. A to se prokázalo mimo území Spojených států. Provozování tohoto ve Státech je velmi bolestivé. Nedokážu si představit, že by tento národ bez toho aby to bral jako kolektivní cíl nebo něco co je celonárodní úkol, toto uskutečnil. A není to jen kvůli regulaci, je to kvůli penězům, které potřebujeme na současnou medicínu, vyžadující důkazy a počet pokusů a tak, aby se to uskutečnilo.
But now, you ask me, but what about war, the war on cancer? Show us some primary cancer. What can be done there? So I have good news and bad news. The good news: there's a lot that can be done. And it has been shown actually outside of the U.S. And doing that in the U.S. is very painful. I don't see, without this nation taking it as some collective will or something that is a national goal to make that happen, it will not happen. And it's not just because of regulation; it's because of the amount of money needed under the current evidence-based medicine and the size of trials and so on to make it happen.
Takže první dvě aplikace jsou rakovina prsu a rakovina prostaty. Byly první v pořadí k léčení zaostřeným ultrazvukem. A máme lepší výsledky než z operací prsou. Ale mám zprávu pro muže. Včera jsme tu slyšeli Quyen mluvit o nežádoucích účincích léčby rakoviny prostaty. Máme tu jedinečnou možnost v zaostřeném ultrazvuku řízeném magnetickou rezonancí, protože můžeme uvažovat o lumpektomii prostaty -- léčit jen ohniskovou lézi a nevyndavat celou žlázu, a tím se vyhneme všem komplikacím s potencí a inkontinencí. Máme i jiné rakovinné nádory v břiše -- docela malé, hodně malé -- slinivka, játra, ledviny. Máme možnost léčit pacienta, který je při vzhůru, pacient, který je vzhůru a při vědomí a mluví s lékařem. Musíte se naučit pár triků s magnetickou resonancí jak to dělat za chodu. A to zabere čas. Zabere to asi dva roky.
So the first two applications are breast cancer and prostate cancer. They were the first to be treated by focused ultrasound. And we have better-than-surgery results in breasts. But I have a message for the men here. We heard here yesterday Quyen talking about the adverse event trait in prostate cancer. There is a unique opportunity now with focused ultrasound guided by MR, because we can actually think about prostate lumpectomy -- treating just the focal lesion and not removing the whole gland, and by that, avoiding all the issues with potency and incontinence. Well, there are other cancer tumors in the abdomen -- quite lethal, very lethal actually -- pancreas, liver, kidney. The challenge there with a breathing and awake patient -- and in all our treatments, the patient is awake and conscious and speaks with the physician -- is you have to teach the MR some tricks how to do it in real time. And this will take time. This will take two years.
Teď mám zprávu pro ženy. Bylo to v roce 2004, americké úřady schválily zaostřený ultrazvuk řízený magnetickou resonancí jako léčbu děložních myomů. Ženy trpí touto chorobou. Všechny tyto nádory způsobují silné krvácení během menstruace, tlak v břišní dutině, bolest zad, časté močení. A někdy ani nemohou otěhotnět kvůli tomu myomu. To je Frances. Byl jí diagnostikován myom velikosti grapefruitu. To je velký myom. Nabídli jí hysterektomii, ale to je nepředstavitelné pro někoho kdo by chtěl jednou otěhotnět. Tak se rozhodla, že podstoupí proceduru zaostřeného ultrazvuku v roce 2008. V roce 2010 se stala poprvé matkou zdravého dítěte. Byl zrozen nový život.
But I have now a message to the ladies. And this is, in 2004, the FDA has approved MR-guided focused ultrasounds for the treatment of symptomatic uterine fibroids. Women suffer from that disease. All those tumors have heavy bleeding during periods, abdominal pressure, back pain, frequent urination. And sometimes, they cannot even conceive and become pregnant because of the fibroid. This is Frances. She was diagnosed with a grapefruit-sized fibroid. This is a big fibroid. She was offered a hysterectomy, but this is an inconceivable proposition for someone who wants to keep her pregnancy option. So she elected to undergo a focused ultrasound procedure in 2008. And in 2010, she became a first-time mother to a healthy baby. So new life was born.
(Potlesk)
(Applause)
Takže na závěr, bych chtěl vlastně zanechat čtyři zprávy. Přemýšlejte o rozsahu utrpení, kterého uchráníme pacienty při podstoupení neinvazivní operace a také o ekonomickém a emocionálním břemenu které tím odejmeme rodinám, komunitám a celé společnosti -- a myslím tím také i lékařům. A druhá věc, o které bych byl rád, abyste přemýšleli, je nový vztah mezi lékařem a pacientem. Když máte na stole pacienta který je bdělý a může sledovat léčbu. Při každé naší léčbě drží pacient ovládací tlačítko, Může kdykoli zastavit operaci.
So in conclusion, I'd like to leave you with actually four messages. One is, think about the amount of suffering that is saved from patients undergoing noninvasive surgery, and also the economical and emotional burden removed from their families and communities and the society at large -- and I think also from their physicians, by the way. And the other thing I would like you to think about is the new type of relationship between physician and patients when you have a patient on the table [who] is awake and can even monitor the treatment. In all our treatments, the patient holds a stop sonication button. He can stop the surgery at any moment.
A s touto poznámkou bych vám chtěl poděkovat za pozornost.
And with that note, I would like to thank you for listening.
(Potlesk)
(Applause)