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.
Nos últimos 13 anos - um, três, 13 anos -- fiz parte de uma equipa excecional na InSightec em Israel e parceiros pelo mundo fora para transportar esta ideia, este conceito, cirurgia não invasiva, dos laboratórios de investigação para a prática clínica. E é sobre isto que vos vou falar. 13 anos -- para alguns de vocês é possível empatizar com este número. Para mim, hoje, neste dia, é como viver uma segunda experiência de bar mitzvah.
(Laughter)
(risos)
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.
Então, este sonho é possível pela convergência de duas tecnologias conhecidas. Uma é a ultrassonografia com foco de alta intensidade e a outra é a visualização via imagens de ressonância magnética. Comecemos por falar sobre a ultrassonografia com foco. Tenho na minha mão um objeto simulando tecido humano. É feito de silicone. É transparente, feito apenas para vocês. Como podem ver, está íntegro, completamente transparente. Vamos agora para o laboratório de acústica. Podem ver o objeto dentro do aquário. esta é uma montagem que faço no laboratório de física. À direita, veem um transdutor de ultrassons. O transdutor de ultrassons emite, basicamente, um feixe ultrassónico que se concentra dentro do objeto. Ok, quando ouvirem o click, é quando começa a emissão de energia e podem ver o aparecimento de uma pequena lesão dentro do objeto. Ok, então tudo à volta da lesão está íntegro e intacto. Há apenas uma lesão formada no interior. Imaginem que isto está no vosso cérebro. Precisamos de atingir um alvo dentro do cérebro. Podemos fazê-lo sem lesar qualquer outro tecido. Portanto, este é, acho eu, o primeiro sistema kosher (que obedece à lei judaica) de cirurgia hipocrática.
(Laughter)
(risos)
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.
Ok, vamos falar um pouco sobre ultrassons, a força dos ultrassons. Vocês conhecem tudo sobre imagens, imagens de ultrassom. E também sabem sobre litotrícia -- fragmentando pedras no rim. Mas o ultrassom pode ser moldado em qualquer formato, porque é uma força mecânica. Basicamente, é uma força a agir num tecido que atravessa. Pode-se alterar a intensidade, a frequência, a duração, a forma do pulso do ultrassom para criar qualquer coisa, de um aerógrafo a um martelo. E vou vos mostrar múltiplas aplicações na área médica que podem ser possíveis apenas pela focagem, focagem física.
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.
Então, esta ideia de aproveitar ultrassons focados para tratar lesões cerebrais está longe se ser nova. Quando nasci, esta ideia já tinha sido concebida por pioneiros como os irmãos Fry e Lars Leksell, que é conhecido, na realidade, como o inventor da gammaknife. Mas talvez não saibam que ele tentou fazer lobectomias no cérebro, não invasivamente, com ultrassonografia com foco na década de 50. Ele falhou e então inventou a gammaknife. E faz-nos ponderar porque falharam esses pioneiros. Havia algo fundamental de que eles se estavam a esquecer. Eles estavam a esquecer-se da visão. Foi só após a invenção da RM (ressonância magnética), principalmente após a integração da RM com ultrassonografia com foco de alta intensidade que pudemos ter o feedback -- tanto anatómico como fisiológico de modo a ter um procedimento cirúrgico completamente não invasivo e controlado.
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.
Este é o aspeto, estão a ver, do bloco operatório do futuro. Esta é uma cabine de RM com ultrassonografia com foco de alta intensidade E vou dar-vos uma série de exemplos. O primeiro é no cérebro. Algumas das patologias neurológicas que podem ser tratadas com ultrassonografia com foco de alta intensidade são os distúrbios de movimento, tais como a doença de Parkinson ou o tremor essencial. O que é típico nestas situações, como por exemplo no tremor essencial, é a incapacidade de beber ou comer cereais ou sopa sem derramar tudo sobre si mesmo, ou escrever de modo legível para que outros entendam, e ser realmente independente na sua vida sem ajuda de terceiros.
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.
Portanto, gostaria que conhecessem o John. O John é um professor de História reformado da Virgínia. Ele sofreu de tremor essencial durante muitos anos. E a medicação já não o ajudava. E muitos destes doentes recusam a cirurgia, ter alguém a cortar o seu cérebro. E há quatro ou cinco meses, ele submeteu-se a um procedimento experimental. Foi aprovado sob um "Investigational Device Exemption" da FDA na Universidade de Virgínia em Charlottesville usando ultrassonografia com foco de alta intensidade para fazer a ablação de um ponto no seu tálamo. E esta é a sua caligrafia. "Em 20 de Junho", se conseguem ler, "2011." Esta é a sua caligrafia na manhã do tratamento antes do procedimento na RM. Agora vou-vos mostrar como é um procedimento padrão, como é uma cirurgia não invasiva.
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.
Colocamos o doente na mesa da RM. Colamos um transdutor, neste caso, no cérebro, mas se for um órgão diferente, será colado um transdutor diferente no doente. E o médico fará um exame normal de RM. E qual é o objetivo disso? Não tenho aqui um apontador, mas conseguem ver o verde, a espécie de retângulo ou trapézio? Este é o tipo de área a ser tratada. É uma barreira de segurança à volta do alvo. É um alvo no tálamo. Então quando essas imagens são adquiridas e após o médico delinear todos os limites de segurança necessários, então ele seleciona, basicamente, um ponto -- podem ver o ponto circular no meio, onde está o cursor -- e ele pressiona este botão azul chamado de "sonicate". Nós apelidamos este instante de injetar a energia, chamamos de "sonication" ("sonicação"). O único trabalho físico que o médico faz aqui é mover o rato. Este é o único equipamento que ele necessita neste tratamento.
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.
Então, ele pressiona o "sonicate" e é isto que acontece. Veem o transdutor, a luz azul. Há água entre o crânio e o transdutor. E ele gera esta explosão de energia. Eleva a temperatura. Primeiro, necessitamos de verificar que estamos no alvo. Por isso a primeira sonicação é de baixa energia. Não causa nenhum dano, mas eleva a temperatura em alguns graus. E uma das capacidades únicas que ganhamos com a RM é a possibilidade de medir a temperatura sem invasão. Esta é uma capacidade única da RM. Não está a ser utilizada no diagnóstico com imagens padrão. Mas aqui podemos obter tanto imagens da anatomia como os mapas de temperatura em tempo real. E podem ver os pontos ali no gráfico. A temperatura foi elevada temporariamente para 43ºC. Isto não causa qualquer dano. Mas a questão é que estamos mesmo no alvo. Portanto, assim que o médico verifica que o ponto de focagem se encontra no alvo desejado, então ele prepara-se para uma ablação com níveis completos de energia, como pode ser visto aqui. E podem ver a temperatura a subir até perto de 55 a 60 graus C. Se se prolongar por mais do que um segundo, é suficiente para, basicamente, destruir as proteínas das células.
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.
É isto que ocorre do ponto de vista do doente -- no mesmo dia, após a cirurgia. Isto é um alívio imediato. (Aplausos) Obrigado. O John é um da quase uma dúzia de pessoas muito heroicas e corajosas que se voluntariaram para este estudo. E têm que compreender o que se passa nas mentes das pessoas quando elas estão dispostas a correr o risco. E foi esta a palavra do John depois de escrever isto. Ele disse: "Milagroso." E a sua esposa disse: "Este é o momento mais feliz da minha vida." E vocês imaginam por quê. Quero dizer, uma mensagem que gosto de espalhar é, e que tal defender a sua qualidade de vida? Quero dizer, estas pessoas perdem a sua independência. São dependentes de outros. E hoje, o John é totalmente independente. Ele retomou a sua rotina de vida normal. E ele também joga golf, assim como vocês fazem na Virgínia quando estão reformados. Ok, vocês podem ver aqui o ponto. Tem cerca de três milímetros no meio do cérebro. Não há danos por fora. Não sofre de nenhum défice neurológico. Não é preciso recuperação, nada de nada. Ele voltou para a sua vida normal.
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.
Continuemos para um assunto mais doloroso. A dor é algo que pode tornar a vossa vida miserável. E as pessoas sofrem de todos os tipos de dor como dor neuropática, lombalgia e dor oncológica por metástases ósseas, quando a metástase chega aos seus ossos, algumas vezes são muito dolorosas. Todas estas que indiquei já se demonstraram terem sido tratadas com sucesso com ultrassonografia com foco de alta intensidade aliviando a dor, de novo, muito rapidamente. E gostaria de vos contar sobre o PJ. É um lavrador de 78 anos que sofria de -- como é que deveria dizer? -- é chamado de dor no traseiro. Ele tinha metástases no glúteo direito, e não conseguia sentar-se, nem mesmo com medicação. Ele teve que abandonar todas as atividades agrícolas. Ele foi tratado com radioterapia, o estado da arte da radioterapia, mas não ajudou. Muitos doentes nesse estado preferem a radioterapia.
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.
E mais uma vez, ele voluntariou-se para um estudo essencial que fizemos em todo o mundo, incluindo os E.U.A. E foi a sua esposa que o levou. Conduziram durante três horas da sua quinta até ao hospital. Ele teve que se sentar numa almofada, ficar quieto, sem se mexer, pois era muito doloroso. Ele recebeu o tratamento e no regresso conduziu ele o camião. Mais uma vez, isto é um alívio imediato. E têm de compreender o que estas pessoas sentem e o que sentem as suas famílias quanto tal acontece. Ele voltou novamente à sua rotina diária na quinta. Conduz o seu trator. Cavalga regularmente até à sua casa da montanha. E ele tem sido muito feliz.
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.
Mas agora, vocês perguntam-me, e a guerra, a guerra contra o cancro? Mostre-nos alguns casos de cancro primário. O que pode ser feito nesses casos? Então, tenho boas e más notícias. A boa notícia: há muito que pode ser feito. E tem sido apresentado fora dos E.U.A. E fazer isso nos E.U.A. é muito doloroso. Não vejo, se esta nação não assumir isto como um desejo coletivo ou algo que seja um objetivo nacional para que ocorra, tal não acontecerá. E não é apenas por causa da regulamentação; é pela quantidade de dinheiro necessária sob a atual medicina baseada na evidência e os tamanhos dos ensaios clínicos e por aí fora, para que aconteça.
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.
Então, as duas primeiras aplicações são o cancro da mama e o cancro da próstata. Foram os primeiros a serem tratados com ultrassonografia com foco de alta intensidade. Quanto à mama, os nossos resultados são melhores do que os cirúrgicos. Mas tenho uma mensagem para os homens aqui. Ouvimos aqui ontem o Quyen falar sobre o efeito adverso característico no cancro da próstata. Há agora uma oportunidade única com a ultrassonografia com foco de alta intensidade guiada por RM, pois podemos realmente pensar em excisão prostática de caroços -- tratando apenas a lesão focal sem remover toda a glândula, e, deste modo, evitando todos os problemas de potência e incontinência. Bem, há outros cancros no abdómen -- bastante letais, muito letais, na realidade -- pâncreas, fígado, rim. O desafio aí com um doente a respirar e acordado -- e em todos os nossos tratamentos, o paciente está acordado e consciente e fala com o médico -- é ter que ensinar alguns truques para a RM e como fazê-lo em tempo real. E isto leva tempo. Isto levará dois anos.
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.
Mas eu tenho agora uma mensagem para as senhoras. E é, em 2004, a FDA aprovou a ultrassonografia com foco de alta intensidade guiada por RM para o tratamento de fibromas uterinos sintomáticos. As mulheres sofrem desta doença. Todos esses tumores sagram muito durante a menstruação, pressão abdominal, dores nas costas, micção frequente. E, por vezes, elas não podem nem conceber e ficar grávidas por causa do fibroma. Esta é a Frances. Ela foi diagnosticada com um fibroma do tamanho de uma toranja. É um fibroma muito grande. Sugeriram-lhe uma histerectomia, mas era uma proposta inconcebível para alguém que quer manter a possibilidade de engravidar. Então, ela foi selecionada para fazer o procedimento com ultrassonografia com foco de alta intensidade em 2008. E em 2010, ela foi mãe, pela primeira vez, de uma bebé saudável. Então, uma nova vida nasceu.
(Applause)
(Aplausos)
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.
Concluindo, eu gostaria de deixar-vos, na verdade, com quatro mensagens. A primeira, pensem na quantidade de sofrimento que é aliviado nos doentes com cirurgias não invasivas, e também da carga económica e emocional retirada das suas famílias e comunidades e da sociedade em geral -- e penso que até mesmo dos seus médicos, já agora. E a outra coisa que gostaria que pensassem é sobre o novo tipo de relação entre o médico e os doentes quando tem um doente na mesa acordado que até pode monitorizar o tratamento. Em todos os nossos tratamentos, o doente segura num botão para parar a "sonicação". Ele pode parar a cirurgia a qualquer momento.
And with that note, I would like to thank you for listening.
E com este apontamento, gostaria de vos agradecer pela atenção.
(Applause)
(Aplausos)