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.
În ultimii 13 ani -- unu, trei, 13 ani -- am făcut parte dintr-o echipă excepţională la InSightec în Israel, cu parteneri din toată lumea, pentru implementarea acestei idei, acestui concept, chirurgia non-invazivă din laboratorul de cercetare în rutina clinică. Despre asta vă voi vorbi. 13 ani -- câțiva din dvs. veţi empatiza cu acest număr. Pentru mine, azi, la această dată, e ca a doua experienţă bar mitzvah.
(Laughter)
(Râsete)
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.
Aşadar acest vis a devenit posibil prin convergenţa a două tehnologii consacrate. Prima, ultrasunete focalizate, iar cealaltă, imagistica vizuală prin rezonanţă magnetică. Să începem cu ultrasunete focalizate. Ţin în mână un model ce imită ţesutul. E fabricat din silicon. E transparent şi făcut special pentru voi. Vedeți, e intact, complet transparent. Să mergem acum în laboratorul acustic. Vedeți modelul în acvariu. Asta e instalaţia în laboratorul de fizică. În partea dreaptă vedeţi un traductor de ultrasunete. Acest generator de ultrasunete emite o undă ultrasonică care e focalizată în interiorul modelului. Ok, când auziţi un clic, energia începe să fie emisă şi vedeți o leziune formându-se în interiorul mostrei. Ok, totul în jur e întreg şi intact. Există doar o leziune formată în interior. Gândiţi-vă că asta e în creierul vostru. Trebuie să țintim un anumit punct din creier. O putem face fără să afectăm alt ţesut. Acesta e, cred, primul sistem chirurghical Hipocratic kosher.
(Laughter)
(Râsete)
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.
Să discutăm puţin despre ultrasunete, forţa ultrasunetelor. Știți totul despre imagistică, imagistică prin ultrasunete. Şi mai ştiti despre litotripsie -- dezintegrarea calculilor renali. Dar ultrasunetele pot fi calibrate să fie orice între cele două, pentru că e o forţă mecanică. E o forţă care acţionează asupra unui ţesut pe care îl transversează. Poţi modifica intensitatea, frecvenţa, durata, forma pulsului ultrasunetelor pentru a crea orice, de la o perie cu aer la un ciocan. O să vă arăt multiple aplicaţii în domeniul medical care pot deveni posibile doar prin focalizare, focalizare fizică.
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.
Această idee de a manipula ultrasunetele focalizate în tratarea leziunilor pe creier nu e nouă de loc. Când m-am născut eu, ideea fusese deja concepută de inovatori ca frații Fry și Lars Leksell, care e cunoscut de altfel ca inventatorul radiochirurgiei GammaKnife. Dar poate nu știți că a încercat să facă lobotomii pe creier non-invaziv, cu ultrasunet focalizat în anii '50. A eșuat, apoi a inventat GammaKnife. Te face să te întrebi, de ce au eșuat primii pionieri. Exista ceva fundamental care le lipsea. Le lipsea viziunea. Abia după inventarea rezonanţei magnetice mai exact integrarea RMN-ului cu ultrasunete focalizate am putut obține feedbackul necesar -- anatomic și fiziologic, ca să închidem bucla unui procedeu chirurgical non-invaziv.
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.
Iată cum arată, camera de operație a viitorului, în prezent. E un aparat RMN combinat cu un sistem de ultrasunet focalizat. Vă voi da câteva exemple. Primul e în creier. Unele din afecțiunile neurologice care pot fi tratate cu ultrasunet focalizat sunt tulburările neuromotorii, ca Parkinson sau tremorul esențial. Tipic pentru aceste boli, la tremorul esențial de ex., este incapacitatea de a bea sau mânca cereale sau supă fără a vărsa totul pe tine, ori de a scrie citeț ca să se înțeleagă, de a fi independent în viață, fără ajutorul altora.
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.
Aș dori să-l cunoașteți pe John. John e un profesor de istorie pensionar din Virginia. El suferea de tremor esențial de mulți ani. Medicația nu-l mai ajuta. Mulți astfel de pacienți refuzau să se supună operației de a li se interveni pe creier. Cu 4-5 luni în urmă, a fost supus unui procedeu experimental. Este aprobat de către FDA IDE la University of Virginia din Charlottesville, folosirea ultrasunetelor focalizate pentru a-i elimina un punct în talamus. Iată scrisul lui de mână. "În 20 iunie", dacă puteți citi, "2011." Acesta e scrisul lui de mână în dimineața intervenției înainte să intre în aparatul RMN. Acum vă voi prezenta cum arată un procedeu tipic, cum arată un procedeu non-invaziv.
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.
Deci, punem pacientul pe masa RMN. Atașăm un traductor, în acest caz pe creier, dar dacă va fi un organ diferit, va fi un traductor diferit atașat pe pacient. Și medicul va face apoi o scanare RMN obișnuită. În ce scop? Nu am un pointer aici, dar vedeți în verde, un fel de dreptunghi sau trapez? Asta e zona de tratament. E o limită de siguranță în jurul țintei. E o țintă în talamus. De îndată ce aceste imagini sunt obținute și medicul a trasat toate limitele de siguranță, el selectează efectiv un punct -- vedeți punctul rotund din mijloc unde e cursorul -- și apasă acest buton albastru numit "sonicate." Această fază de injectare a energiei, o numim sonicare. Singura operaţie manuală pe care medicul o face aici e mișcarea unui mouse. E singurul instrument de care are nevoie în această intervenție.
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.
Deci click pe "sonicate" și iată ce se întâmplă. Vedeți traductorul, în albastru deschis. Este apă între craniu și traductor. Produce acest impuls de energie. Ridică temperatura. Prima dată trebuie să verificăm dacă suntem pe țintă. Deci prima sonicare e cu energie scăzută. Nu dăunează deloc, dar ridică temperatura cu câteva grade. Unul dintre avantajele unice pe care ni le oferă RMN-ul e măsurarea temperaturii non-invaziv. E într-adevăr un avantaj unic în RMN. Nu e folosit în imagistica de diagnosticare obișnuită. Dar aici putem obține atât imaginea anatomică cât și graficul de temperatură în timp real. Vedeți punctele pe grafic. Temperatura a crescut la 43 grade C, temporar. Nu dăunează deloc. Dar urmărim să nimerim ținta. Odată ce medicul a verificat ca punctul de focalizare să fie pe ținta aleasă, putem continua cu ablația la energia necesară așa cum vedeți aici. Vedeți temperatura crește la 55-60 grade C. Dacă menții mai mult de o secundă, e destul să distrugi proteinele din celulă.
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.
Iată rezultatul din perspectiva pacientului -- în aceeași zi, după intervenție. Este o îmbunătăţire imediată. (Aplauze) Mulțumesc. John e unul din aprox. o duzină de oameni eroici, curajoși care s-au oferit voluntari pentru studiu. Trebuie să înțelegeți ce gândesc pacienții când sunt dispuși să își asume riscul. Acesta e un citat de-al lui John după ce a scris. A spus: "Miraculos". Iar soția lui a spus: "E cel mai fericit moment din viața mea." Și te întrebi de ce. Unul din mesajele pe care doresc să le transmit e apărarea calității vieții. Acești oameni își pierd independența. Depind de alții. John e azi complet independent. S-a reîntors la o rutină normală de viață. Joacă și golf, așa cum faci în Virginia când ești pensionar. Ok, vedeți aici punctul. Sunt 3 milimetri în mijlocul creierului. Nu există nicio vătămare în afară. Nu suferă de niciun deficit neurologic. Nu e nevoie de recuperare, de nimic. S-a întors la viața normală.
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.
Să trecem acum la un subiect mai dureros. Durerea e ceva care îți poate face viața mizerabilă. Și oamenii suferă de tot felul de dureri ca durerea neuropatică, durerea lombară și dureri provocate de cancer în metastaze osoase. Când metastaza ajunge la oase, câteodată e foarte dureros. Tot ce am enumerat s-a demonstrat deja că poate fi tratat cu succes cu ultrasunet focalizat ușurând durerea foarte rapid. Și aș dori să vă spun despre PJ. E un fermier de 78 de ani care suferea de -- cum s-o numesc? -- e durere în fund. Avea metastază în fesa dreaptă, şi nu putea sta aşezat nici cu medicație. Trebuia să facă toate activitățile de la fermă. A fost tratat cu terapie radioactivă, terapie de ultimă oră, dar nu a ajutat. Mulți pacienți ca el nu răspund la terapia cu radiații.
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.
Și, din nou, el s-a oferit voluntar pentru un studiu pivot pe care l-am făcut în toată lumea, inclusiv în SUA. Soția lui l-a adus, de fapt. Au condus trei ore de la fermă la spital. A trebuit să stea pe o pernă, nemișcat, să nu se miște, pentru că era foarte dureros. I s-a făcut intervenția, iar pe drumul spre casă, a condus camioneta singur. Din nou, e o alinare imediată. Trebuie să înțelegeți ce simt acești oameni și prin ce trece familia lor când se întâmplă asta. S-a reîntors la rutina zilnică de la fermă. Îşi conduce tractorul. Îşi călărește regulat calul până la cabana lor de pe munte. Și e foarte fericit.
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.
Dar acum mă întrebați, care-i situația în lupta împotriva cancerului? Arătați-ne rezultate la cancer în faza de stare. Ce se poate face în acest caz? Am vești bune și vești rele. Vestea bună: se pot face multe. S-a demonstrat în afara SUA. Încercarea în SUA e foarte dificilă. Fără ca această națiune să o ia ca pe o voință colectivă, sau ca pe un țel național, asta nu se va întâmpla. Și nu e doar din cauza legislației; e din cauza sumelor de bani necesare sub statutul actual al medicinei bazată pe dovezi și datorită numărului mare de studii necesare pentru demarare.
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.
Deci primele două aplicații sunt în cancerul mamar și cancerul de prostată. Sunt primele care au fost tratate cu ultrasunet focalizat. Avem rezultate mai bune decât în chirurgia clasică, pe sân. Dar am un mesaj pentru bărbații de aici. L-am auzit aici, ieri, pe Quyen, vorbind despre aspectul efectelor adverse în cancerul de prostată. E o şansă unică acum cu ultrasunete direcționate prin RMN, pentru că putem lua în considerare ablaţia nodulilor de prostată -- tratând doar leziunea din focar fără extirparea întregii glande, și prin asta, evitarea problemelor de potență și de incontinență. Mai sunt alte tumori canceroase în abdomen -- destul de letale, chiar foarte -- pancreas, ficat, rinichi. Dificultatea acolo cu un pacient care respiră și e treaz -- şi în toate intervențiile noastre pacientul e treaz și conștient, şi vorbește cu medicul -- este că trebuie să ajustezi RMN-ul ca să poți opera în timp real. Iar asta ne va lua timp. Va dura doi ani.
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.
Dar acum am un mesaj pentru doamne. În 2004, FDA a aprobat procedeul RMN cu ultrasunet focalizat pentru tratamentul fibromului uterin simptomatic. Femeile suferă de această afecțiune. Toate acele tumori cauzează sângerări abundente în timpul ciclului, presiune abdominală, dureri de spate, urinare frecventă. Și uneori, nici nu pot concepe să rămână însărcinate din cauza fibromului. Aceasta e Frances. A fost diagnosticată cu un fibrom de mărimea unui grapefruit. Un fibrom mare. I s-a propus histerectomie, dar e de neconceput pentru cineva care doreşte să poată rămâne însărcinată. Așadar a optat pentru procedeul cu ultrasunete focalizate în 2008. În 2010 a devenit mama a unui băiețel sănătos. Deci o viață nouă s-a născut.
(Applause)
(Aplauze)
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.
În concluzie, aș dori să vă las cu patru mesaje. Unul, gândiți-vă la câtă suferință e evitată la pacienții supuși chirurgiei non-invazive, și de asemenea la povara financiară și emoțională, luată de pe umerii familiilor și comunităţilor lor și a societăţii în general -- și cred, de asemenea şi de pe umerii medicului. Și un alt lucru la care doresc să vă gândiți e noul tip de relație dintre medic și pacienți, în care ai un pacient pe masă care e treaz și care poate chiar observa tratamentul. În toate intervențiile noastre pacientul ține în mână un buton de stop sonicare. Poate opri operația în orice moment.
And with that note, I would like to thank you for listening.
Și cu aceasta, doresc să vă mulțumesc pentru atenție.
(Applause)
(Aplauze)