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 um time excepcional na InSightec em Israel e parceiros pelo mundo agora para desenvolver esta idéia, este conceito, cirurgia não invasiva, desde a pesquisa laboratorial até o uso rotineiro. É sobre isto que vou falar com vocês. 13 anos -- para alguns de vocês, você enfatiza o número. Para mim, hoje, nesta data, é como se estivesse numa segunda 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 foi possível pela convergência de duas conhecidas tecnologias. Uma é o foco de ultrasom, o outro é o visão da imagem por meio de ressonância magnética. Primeiro falarei do foco de ultrasom. Tenho em minhas mãos um objeto que se comporta como um tecido. É feito de silicone. Transparente, feito apenas para vocês. Veja, está intacto, completamente transparente. Vamos para o laboratório acústico. Vocês vêem a peça dentro do aquário. Este é o arranjo que fiz no laboratório de física. À direita, temos um transdutor de ultrasom. O transdutor de ultrasom emite basicamente um feixe de ultrasom cujo foco está dentro da peça. Ok, quando escutarem o clic, começa a emissão de energia e vocês vêem uma pequena lesão dentro da peça. Ok, então tudo em volta está integro e intacto. Há só uma lesão no interior. Pense, este é o seu cérebro. Precisamos atingir um ponto dentro do cérebro. Podemos fazer isto sem machucar outro tecido. Isto é, penso, o primeiro sistema kosher 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 conversar um pouco sobre o ultrasom, a força do ultrasom. Vocês sabem tudo sobre imagens, certo, imagens de ultrasom. Conhecem tambem sobre litotripsia -- quebra de pedras dos rins. Mas o ultrasom pode ser moldado em qualquer formato, pois é uma força mecânica. Basicamente, é uma força agindo em um tecido que é transversal. Podendo mudar a intensidade, a frequencia, a duração, a forma do pulso do ultrasom para criar qualquer coisa de um aerógrafo a um espelho de mão. E vou mostrar para vocês multiplas aplicações no campo da medicina que podem ser ativadas pelo foco, fisicamente pelo foco.
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 idéia de um aparelho de foco de ultrasom para tratar lesões cerebrais não é nova. Quando nasci, está idéia já havia sido pensada por pioneiros como os irmãos Fry e Lars Leksell, que é conhecido como o inventor da faca gama. Mas talvez não saibam que ele tentou fazer lobotomia no cérebro, sem incisão, com foco de ultrasom bna década de 50. Falhou, então inventou a faca gama. O que faz pensar por que esses pioneiros falharam. Havia algo fundamental que eles estavam esquecendo. Eles estavam esquecendo a visão. Só depois da invenção da RM (ressonância magnética) melhor dizendo a integração do RM com o foco de ultrasom que pudemos ter o feedback -- tanto anatômica quanto fisiológica de modo a termos um procedimento cirúrgico sem incisão e visível.
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 aspecto, sabiam, de uma sala de operações no futuro. Este é o ambiente da RM com o sistema de foco de ultrasom. Darei uma série de exemplos. O primeiro é no cérebro. Uma das condições neurológicas que podem ser tratadas com o foco de ultrasom são as desordens de movimento, tais como Parkinson ou tremor essencial. O que é típico nessas condições, ao tremor essencial, por exemplo, é a incapacidade de beber ou comer cereais ou sopa sem deixar cair tudo sobre si, ou escrever legível para que outros possam entender, e realmente ser independente na vida sem ajuda dos demais.
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.
Gostaria que conhececem John. John é um professor de história aposentado da Virginia. Ele sofreu de tremor essencial por muitos anos. E a medicação não mais adiantava. E muitos desses pacientes se recusam a operar ter gente cortando seu cérebro. Por volta de quatro ou cinco meses atrás, ele se submeteu a um procedimento experimental. Foi aprovado pelo FDAIDE na Universidade da Virginia em Charlottesville usando foco de ultrasom como bisturi, um ponto no seu talamo. Esta é sua letra 'Em 20 de junho', se conseguem ler, '2011.' Esta é sua letra na manhã do tratamento antes do procedimento com RM Agora vou mostrar como é um procedimento padrão, como é uma cirurgia sem invasão.
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 paciente em uma mesa de RM. Colocamos um transdutor, neste caso, no cérebro, mas se for em outro órgão, colocaremos um transdutor diferente no paciente. O médico fará uma varredura de RM normal. E qual o objetivo disso? Não tenho um apontador aqui, mas vocês vêem o verde, parece um retângulo ou um trapézio? Este é o tipo de área a ser tratada. É uma boa fronteira no entorno do objetivo. Este objetivo é o talamo. Uma vez obtidas estas fotos e o médico tenha definido todos os limites de segurança necessários e tudo o mais, ele seleciona basicamente um ponto -- vocês vêem o ponto arredondado no meio de onde o curso está -- e ele pressiona este botão azul chamado 'sonicate'. Chamamos o ato de injetar energia, chamamos de sonication (envio de ondas sonoras). O único trabalho que o médico faz aqui é mover o mouse. Este é o único equipamento que ele precisa 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.
Ele pressiona 'sonicate' e é isto o que acontece. Vêem o transdutor, a luz azul. Há água entre o crânio e o transdutor. E ele gera estes picos de energia. Eleva a temperatura. Primero precisamos verificar se estamos no alvo. O primeiro envio de ondas sonoras é de baixa energia. Não causa nenhum estrago, mas eleva a temperatura em alguns graus. Uma das possibilidades únicas que nós temos com a RM é a capacidade de medir a temperatura sem invasão. Esta é a única possibilidade da RM. Não estão sendo usadas as images de diagnóstico padrão. Mas aqui podemos obter tanto imagens da anatomia quanto os mapas de temperatura em tempo real. E podem ver os pontos no gráfico. A temperatura foi elevada a 43ºC temporariamente. Isto não causa lesão. Mas a questão é que estamos no alvo. Uma vez os médicos tendo verificado que o ponto focal está no alvo escolhido, então ele se prepara para uma sutura com energia total como pode ser visto aqui E assim a temperatura sobe para aproximadamente 55 a 60ºC. Se você continua por mais de um segundo, é suficiente para basicamente destruir as proteinas 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 paciente -- no mesmo dia após a cirurgia. O alívio é imediato. (Aplausos) Obrigado John é um dos quase uma duzia de pessoas corajosas e heróicas que voluntariaram para este estudo. Vocês têm de entender o que se passa na mente das pessoas quando elas estão querendo se arriscar. Esta foi a palavra de John depois de ter escrito isto. Ele disse: 'Milagroso'. E sua esposa disse: 'Este é o momento mais feliz de minha vida'. E vocês imaginam o por quê. Quero dizer, uma mensagem que gosto de espalhar é, O que acha de defender a qualidade de vida? Quero dizer, essas pessoas perdem sua independência. São dependentes de outros. E John é totalmente independente hoje. Ele retomou a rotina da vida normal. Ele também joga golfe, assim como vocês em Virginia quando estão aposentados. Ok, vocês podem ver aqui o ponto. Aproximadamente três milimetros no meio de cérebro. Não há danos fora. Ele não teve nenhum déficit neurológico. Não é preciso recuperação, nada 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.
Passemos para um assunto mais doloroso. Dor é algo que pode tornar a sua vida miserável. E as pessoas sofrem de todo o tipo de dor como dor neuropática, dor na lombar e dor do câncer devido a metastase óssea, quando a metastase chega aos seus ossos, algumas vezes é muito dolorido. Tudo isso que indiquei já foi comprovado ser um tratado com sucesso usando o foco de ultrasom alivia a dor, novamente, muito rapidamente. Gostaria de contar sobre PJ. Um fazendeiro de 78 anos que sofria de - como posso dizer? -- é chamado de dor no traseiro. Ele tinha metastase no glúteo direito, ele não podia sentar-se mesmo com a medicação. Ele teve de abandonar todas as atividades da fazenda. Ele foi tratado com radioterapia radioterapia no estado da arte, mas não adiantou. Muitos pacientes preferem 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.
Novamente, ele foi voluntário em um estudo muito importante que fizemos no mundo todo, incluindo os Estados Unidos. Sua esposo realmente o levou. Dirigiram por três horas de sua fazenda até o hospital. Teve de sentar-se em uma almofada, ficar quieto, sem se mover, pois era muito dolorido. Ele fez o tratamento, e no caminho de volta, ele dirigiu a pickup. Então novamente, isto é alívio imediato. Vocês têm de entender o que essas pessoas sentem e o que sentem seus familiares quando isto acontece. Ele retornou à sua rotina diária na fazenda. Dirige o trator. Cavalga até sua casa da montanha regularmente. E ele está 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.
Agora, vocês me perguntam, e a guerra, a guerra contra o câncer? Mostre-nos alguns casos primários de câncer. O que pode ser feito? Então tenho boas e más notícias. A boa notícia: há muito que pode ser feito. Tem sido apresentado fora dos Estados Unidos. E fazer isso nos Estados Unidos é muito doloroso. Não vejo, se esta nação não decidir isto como um desejo coletivo ou algo que seja um objetivo nacional para que isto ocorra, não acontecerá. Não é só por causa da regulamentação; é por causa da quantidade de dinheiro necessária sob as evidências atuais da medicina o tamanho dos julgamentos e coisas assim para que isto 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 primeiras duas aplicações são em câncer de mama e de próstata. Foram os primeiros a serem tratados com foco de ultrasom. Quanto à mama, temos resultados melhores que os cirúrgicos. Mas tenho uma mensagem aos homens. Nós escutamos ontem Quyen falando sobre o efeito colateral do câncer de próstata. Há uma oportunidade única agora com o foco de focado guiado pela RM, pois podemos realmente pensar em lumpectomia protática -- tratando somente o foco da lesão e não removendo toda a glândula, e assim, impedindo que todos os problemas de potência e incontinência. Bem, há outros tumores cancerígenos no abdomen -- poucos, na verdade muito poucos -- pâncreas, fígado, rim. O desafio com um paciente respirando e acordado -- e em todos nossos tratamentos, o paciente está acordado e consciente e conversa com o médico -- e você tem de ensinar alguns truques para a RM como fazer isto em tempo real. Isso levará um 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 temos uma mensagem para as senhores. E é, em 2004, o FDA aprovou o foco de guiado pelo RM para o tratamento de fibroma uterino com síntomas. Mulheres sofrem dessa doença. Todos esses tumores sangram demais durante a menstruação, pressão abdominal, dor nas costas, frequente necessidade de urinar. E algumas vezes, elas não podem conceber e engravidar devido aos fibromas. Esta é Frances. Foi diagnosticada com um fibroma do tamanho de um toranja. É um fibroma muito grande. Sugeriram uma histerectomia, mas era uma proposta inconcebível para alguém que quer manter a possibilidade de engravidar. Então ela foi selecionada para fazer o procedimento de foco de ultrasom em 2008. E em 2010, ele se tornou mão pela primeira vez de um bebê saudável. 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 deixá-los com quatro mensagens. Um é, pense na quantidade de sofrimento que aliviamos nos pacientes com cirurgias não invasivas, além do peso econômico e carga emocional retirado das famílias e comunidades e da sociedade em geral -- e penso que até mesmo seus médicos. Outra coisa que gostaria de comentar é sobre o novo tipo de relação entre os médicos e pacientes quando você tem um paciente na mesa acordado que pode até monitorar o tratamento. Em todos os nossos tratamentos, o paciente segura um botão de parada sonoro. Ele pode parar a cirurgia a qualquer momento.
And with that note, I would like to thank you for listening.
Sendo assim gostaria de agradecer pela atenção.
(Applause)
(Aplausos)