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.
במשך 13 השנים האחרונות -- אחת...שתיים... 13 שנה -- הייתי חלק מקבוצה יוצאת-דופן ב"אינסייטק" בישראל ועוד שותפים בעולם כדי להעביר רעיון זה, תפיסה זו, של ניתוח לא-פולשני, ממעבדת המחקר לשימוש רפואי שגרתי. ועל זה אני הולך לספר לכם. 13 שנה -- חלקכם יכולים להזדהות עם מספר זה. בשבילי, היום, בתאריך זה, זה כמו בר-מצווה שניה.
(Laughter)
(צחוק)
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.
הגשמת חלום זה מתאפשרת בגלל ההתכנסות של שתי טכנולוגיות מוכרות. האחת היא האולטרסאונד הממוקד, והשניה היא הדימות החזותי באמצעות תהודה מגנטית. תחילה נדון באולטרסאונד הממוקד. אני מחזיק בידי חיקוי של ריקמה. הוא עשוי מסיליקון. הוא שקוף, מיוצר רק למענכם. רואים שהוא שלם, ללא פגע ושקוף לחלוטין. כעת נעבור למעבדה אקוסטית. רואים את אותו חפץ בתוך האקווריום. זהו מערך שהתקנתי במעבדת פיזיקה. בצד הימני, רואים מתמר אולטרסוני (על-קולי). בעיקרון, המתמר האולטרסוני פולט קרן על-קולית אשר ממוקדת אל תוך החיקוי. כאשר שומעים את הקליק, זה כאשר האנרגיה מתחילה להשתחרר ורואים היווצרות חבורה קטנה בתוך החיקוי. הכל סביב החבורה נשאר שלם וללא פגע כפי שהיה. פשוט נוצרה רק חבורה בפנים. עכשיו תחשבו שזה המוח שלכם. עלינו להגיע למטרה הנמצאת בתוכו. נוכל לעשות זאת ללא פגיעה בריקמה כלשהי. לכן לדעתי, זוהי מערכת כירורגית היפוקרטית ראשונה שהיא כשרה.
(Laughter)
(צחוק)
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.
נדבר עכשיו על האולטרסאונד, הכוח של האולטרסאונד. כולכם יודעים מה זה דימות, דימות באולטרסאונד. אתם גם יודעים מה זה ריסוק אבני-כליות -- ריסוק אבנים בכליות. אבל ניתן לתכנן אולטרסאונד שיהיה בכל עוצמה שהיא, מכיוון שזה כוח מכני. בעיקרון, זהו כוח הפועל על רקמה שבה הוא עובר. כך שניתן לשנות את העוצמה, התדירות, את משך הפעולה, את הצורה של פעימת האולטרסאונד כדי ליצור כל דבר ממברשת אויר לצביעה ועד לפטיש. אני עומד להראות לכם מספר שימושים מתחום הרפואה אשר מתאפשרים פשוט באמצעות מיקוד, מיקוד פיזי.
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.
הרעיון הזה של שימוש באולטרסאונד ממוקד כדי לטפל בפגיעות מוחיות אינו חדש כלל. הרעיון נהגה עוד לפני שנולדתי על-ידי חלוצים כמו האחים פריי ולארס לקסל, הידוע בעצם כממציא של סכין הגאמא. אבל אולי אתם לא יודעים שהוא ניסה לבצע כריתת-אונות במוח, באופן לא-פולשני, בעזרת אולטרסאונד ממוקד בשנות ה-50. הוא נכשל, ולכן הוא המציא את סכין הגאמא. זה גורם לנו להרהר מדוע החלוצים הללו נכשלו. היה משהו בסיסי שהם החמיצו כל הזמן. הם החמיצו את המראה החזותי. עד שלא המציאו את הדימות המגנטי ושילבו אותו עם אולטרסאונד ממוקד לא יכולנו לקבל משוב -- אנטומי כמו גם פיזיולוגי, כדי ליצור תהליך כירורגי לחלוטין לא-פולשני, מבוקר ובעל משוב.
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.
אז כך זה נראה היום, חדר הניתוח העתידי - היום. זהו חדר דימות מגנטי הכולל מערכת של אולטרסאונד ממוקד. אתן לכם מספר דוגמאות. הראשונה היא במוח. אחד מהמצבים הנוירולוגיים שבהם ניתן לטפל באמצעות אולטרסאונד ממוקד הוא ליקויי תנועה, לדוגמא כתוצאה מפרקינסון או רעד שכיח. מה שמאפיין מצבים אלה, כמו הרעד השכיח, זו חוסר היכולת לשתות או לאכול קורנפלקס או מרק, מבלי לשפוך מסביב, או לכתוב באופן קריא ומובן, ולהתנהל בחיים בצורה עצמאית מבלי להזדקק לעזרת אחרים.
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.
הכירו בבקשה את ג'ון. ג'ון הוא פרופסור להיסטוריה בגימלאות, מוירג'יניה. הוא סבל מרעד שכיח במשך שנים רבות. התרופות כבר לא עזרו לו. רבים מהחולים הללו סירבו לעבור ניתוח ושיחתכו להם בתוך המוח. אבל לפני 4 או 5 חודשים, הוא עבר הליך נסיוני. בפטור מיוחד מטעם מינהל המזון והתרופות באוניברסיטת וירג'יניה שבשרלוטסוויל תוך שימוש באולטרסאונד ממוקד כדי להסיר נקודה בתלמוס שלו. זה כתב היד שלו. "ב-20 ביוני", אם תוכלו לקרוא, "2011". זה כתב היד שלו בבוקר של הניתוח לפני כניסתו לחדר הדימות המגנטי. כעת אדריך אתכם איך נראה הליך אופייני כזה, איך נראה ניתוח כירורגי לא-פולשני.
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.
אנו משכיבים את המטופל על שולחן מכשיר הדימות. במקרה זה אנו מצמידים מתמר למוחו, אם זה יהיה איבר אחר, יוצמד מתמר אחר למטופל. ואז הרופא יבצע סריקת דימות מגנטי רגילה. ומה הוא אזור היעד? אין לי כאן אמצעי להצבעה, אבל אתם רואים מין מלבן או טרפז ירוק? זה בערך אזור הטיפול. זה אזור בטחון סביב המטרה. המטרה נמצאת בתלמוס. כך שברגע שמקבלים את התמונות הללו והרופא קובע את כל גבולות הבטחון הנחוצים וכן הלאה, הוא למעשה בוחר נקודה -- אתם רואים את הנקודה העגולה באמצע, היכן שהסמן נמצא -- והוא לוחץ על הכפתור הכחול שנקרא "הפעל סוניקציה". אנו מכנים שלב זה של הזרקת האנרגיה, "סוניקציה" (שיגור גלי-קול). העבודה היחידה שהרופא מבצע בידיו היא הזזת העכבר. זה המתקן היחיד שהוא צריך בטיפול זה.
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.
הוא לוחץ על "הפעל סוניקציה" וזה מה שקורה. רואים את המתמר, את האור הכחול. יש מים בין הגולגולת למתמר. והם אלה שגורמים לפרץ האנרגיה הזה. זה מעלה את הטמפרטורה. תחילה עלינו לוודא שאנו מכוונים למטרה. לכן הסוניקציה הראשונה נעשית באנרגיה נמוכה. היא אינה גורמת שום נזק, אבל גורמת לעליית טמפרטורה במספר מעלות. אחת מהיכולות המיוחדות שאנו ממנפים בעזרת הדימות המגנטי היא היכולת למדוד טמפרטורה באופן בלתי פולשני. זוהי באמת יכולת ייחודית לדימות המגנטי. לא משתמשים בה בדימות איבחוני רגיל. אבל כאן אנו יכולים לקבל גם דימות אנטומי וגם את מפת הטמפרטורה בזמן אמת. ניתן לראות את הנקודות על הגרף. הטמפרטורה הועלתה זמנית ל-43 מעלות צלזיוס. זה לא גורם לנזק כלשהו. אבל מה שחשוב הוא שאנו בדיוק על המטרה. ברגע שהרופא מוודא שהמיקוד נמצא על המטרה שהוא בחר, אנו עוברים לביצוע הסרה באנרגיה מלאה כפי שרואים כאן. ניתן לראות שהטמפרטורה עולה למשהו כמו 55 עד 60 מעלות צלזיוס. אם עושים זאת למשך יותר משניה, זה עקרונית מספיק להשמדתם של חלבוני התאים.
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.
זו התוצאה מנקודת המבט של החולה -- באותו יום לאחר הטיפול. הריפוי הוא מיידי. (מחיאות כפיים) תודה. ג'ון הוא אחד מכתריסר אנשים מאד אמיצים וגיבורים אשר התנדבו למחקר זה. צריך לדעת מה מתחולל בנפשם של האנשים כאשר הם מוכנים מרצונם החופשי ליטול את הסיכון. זהו ציטוט מאת ג'ון לאחר שהוא כתב את זה. הוא אמר, "זה נס". ואישתו אמרה, "זהו הרגע המאושר בחיי". אולי אתם תוהים למה. אחד המסרים שאני אוהב להעביר הוא, מה בנוגע לשמירה על איכות החיים? כלומר, אנשים אלה מאבדים את עצמאותם. הם תלויים באחרים. אבל היום ג'ון עצמאי לחלוטין. הוא חזר לשיגרת חיים רגילה. הוא אפילו משחק גולף, כפי שאתם נוהגים לעשות בוירג'יניה לאחר פרישתכם לגימלאות. טוב, ניתן לראות את הכתם הזה. זה בערך 3 מ"מ בתוך המוח. אין נזק מבחוץ. אין הוא סובל מחסר נוירוני כלשהו. אין צורך בתקופת החלמה או משהו אחר. הוא חזר לחייו הרגילים.
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.
נעבור כעת לנושא יותר כאוב. כאב זה משהו שיכול להפוך את החיים לאומללים. אנשים סובלים מכל מיני כאבים כמו כאבי מחלת-עצבים, כאבי גב-תחתון וכאב של סרטן בגלל גרורות בעצמות, כאשר הגרורות מגיעות לעצמות, הן גורמות לעיתים לכאב גדול. בכל הדברים שציינתי, כבר הוכח שניתן לטפל בהם בהצלחה באמצעות אולטרסאונד ממוקד שמקל על הכאב, שוב, במהירות רבה. עכשיו ברצוני לספר לכם על פ"ג.. זהו חוואי בן 78 אשר סבל מ -- כיצד אגיד זאת? -- זה נקרא כאב בתחת. היו לו גרורות בעכוזו הימני והוא לא היה יכול לשבת אפילו בעזרת תרופות. היה עליו לוותר על כל עבודות המשק. הוא טופל באמצעות קרינה, טיפול קרינה מהמתקדמים ביותר, אבל זה לא עזר. חולים רבים כמוהו מעדיפים טיפול בקרינה.
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.
ושוב, הוא התנדב לניסוי חשוב שערכנו ברחבי העולם, גם בארה"ב. אשתו היא זו שהביאה אותו. הם נסעו משהו כמו 3 שעות מחוותם לבית-החולים. היה עליו לשבת על כרית, לעמוד ללא ניע, לא לזוז, כי זה היה מאוד כואב. הוא עבר את הטיפול ובדרך חזרה, הוא עצמו נהג במסחרית. אז שוב, זוהי הקלה מיידית. ועליכם להבין מה אנשים הללו חשים ומה עוברת המשפחה שלהם כאשר זה קורה. הוא חזר לשיגרה היומית שלו בחווה. הוא נוסע על הטרקטור שלו. הוא רוכב על סוסו בקביעות לביתן שלהם בהרים. והוא מאושר מאוד.
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.
אבל עכשיו תשאלו אותי, מה לגבי המלחמה בסרטן? דבר איתנו על סרטן בסיסי. מה ניתן לעשות לגביו? אז יש לי בשורות טובות ובשורות רעות. הבשורות הטובות: יש עוד הרבה שניתן לעשות. וזה הוכח למעשה מחוץ לארה"ב. אבל הנסיון לעשות את זה בארה"ב נתקל בקשיים רבים. איני רואה כיצד זה יקרה מבלי שכל האומה הזו תירתם למאמץ מתוך רצון קולקטיבי, או שתציב זאת כמטרה לאומית. וזה לא רק בגלל הפיקוח; זה בגלל סכום הכסף הדרוש לקבלת אישור במערכת הבריאות מבוססת-ההוכחות כפי שהיא היום והיקף הניסויים וכדומה שצריך לקיים כדי שזה יקרה.
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.
שני היישומים הראשונים הם סרטן השד וסרטן הערמונית. הם הראשונים שטופלו באמצעות האולטרסאונד הממוקד. ובסרטן השד קיבלנו תוצאות טובות יותר מאשר בניתוח. אבל יש לי מסר לגברים כאן. אתמול שמענו את קואיין שדיבר על מאפיין אירוע עוין בסרטן הערמונית. יש לנו עכשיו הזדמנות ייחודית עם האולטרסאונד הממוקד מונחה הדימות המגנטי, מפני שאנו ממש יכולים לחשוב על הסרת גידול מהערמונית -- טיפול אך ורק בגידול שבמוקד ולא הסרה של הבלוטה כולה, ובכך, הימנעות מכל הסיבוכים של אונות ואי-יכולת להתאפק. יש גידולים סרטניים אחרים בבטן - די קטלניים, או בעצם מאוד קטלניים -- בלבלב, בכבד, בכליות. האתגר במקרים כאלה, כאשר המטופל ער ונושם -- ובכל הטיפולים שלנו, כאשר החולה ער ומודע ומדבר עם הרופא, הוא שיש ללמד את מערכת הדימות המגנטי כמה תחבולות כיצד לבצע את זה בזמן אמת. וזה יארך זמן. זה יארך שנתיים.
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.
אבל כעת יש לי בשורה עבור הנשים, ב-2004, מינהל המזון והתרופות האמריקאי אישר את האולטרסאונד הממוקד מונחה הדימות המגנטי לטיפול בגידולים סימפטומטיים ברחם. נשים סובלות ממחלה זו מכל הגידולים הללו ויש להן דימומים חזקים בזמן המחזור, לחץ בבטן, כאב-גב, השתנה תכופה. לפעמים הן אפילו לא יכולות להתעבר ולהיכנס להריון בגלל הגידול. זוהי פרנסיס. איבחנו אצלה גידול בגודל של אשכולית. זה גידול גדול. הוצע לה לעבור כריתת רחם, אבל זו הצעה בלתי מתקבלת על הדעת בשביל אישה שרוצה לשמור לעצמה אפשרות כניסה להריון. לכן היא בחרה לעבור הליך של אולטרסאונד ממוקד ב-2008. וב-2010, היא הפכה לאמא בפעם הראשונה לתינוק בריא. חיים חדשים באו לעולם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)
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.
לכן לסיום, הייתי רוצה להשאיר לכם ארבעה מסרים. האחד, תחשבו על מידת הסבל שנחסך מהחולים שעוברים ניתוח לא-פולשני, וגם את המעמסה הכלכלית והרגשית הנחסכת ממשפחותיהם ומקהילותיהם ובאופן יותר כללי מהחברה בכלל -- ואגב, אני חושב שגם מהרופאים שלהם. הדבר האחר שאני רוצה שתחשבו עליו הוא היחסים החדשים שנוצרים בין הרופא והמטופל כאשר יש חולה על שולחן הניתוחים שהוא ער ואפילו מסוגל לנטר את הטיפול. בכל הטיפולים שלנו, החולה מחזיק לחצן לעצירת הסוניקציה. הוא יכול לעצור את הניתוח בכל רגע.
And with that note, I would like to thank you for listening.
ועם הערה זו ברצוני להודות לכם על ההקשבה.
(Applause)
(מחיאות כפיים)