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.
В течение последних 13 лет - один, три, 13 лет - я был частью выдающейся команды InSightec в Израиле, которая сотрудничает по всему миру для распространения этой идеи, концепции, атравматичной хирургии, от исследовательскийх лабораторий до обычных клинических применений. И об этом я вам расскажу. 13 лет - некоторые из вас могут сопереживать этой цифре. Для меня сегодня эта дата как второе испытание бара-мицвы.
(Laughter)
(Смех)
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.
Так что эта мечта в действительности стала возможной благодаря совмещению двух известных технологий. Одна - это сфокусированный ультразвук, а другая - визуальное отображение в картинках магнитного резонанса. Давайте сперва поговорим о сфокусированном ультразвуке. В моей руке находится фантом, имитирующий клеточную ткань. Он сделан из силикона. Он прозрачен, сделан только для вас. И вы видете, он полностью невредимый, совсем прозрачный. Сейчас я отведу вас в акустическую лабораторию. И вы увидете фантом внутри аквариума. Это установка, которую я поместил в физическую лабораторию. С правой стороны вы видите преобразователь ультразвуков. Этот преобразователь ультразвуков фактически издает сверхзвуковой сигнал, который сосредотачивается внутри фантома. Далее, когда вы слышите этот щелчок, это как раз момент, когда начинается выброс энергии, и вы видите маленькое повреждение формируется внутри фантома. Итак, все вокруг него целое и невредимое. Только повреждение, которое образовалось внутри. Подумайте о том, что это находится в Вашем мозге. Нам нужно достичь цель внутри мозга. Мы можем сделать это, не повредив тканей организмa. Это, я думаю, первая кошерная система хирургии Гиппократа.
(Laughter)
(Смех в зале)
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.
Хорошо, давайте поговорим немного об ультразвуке, о силе ультразвука. Вы все знаете о получении изображений с помощью рентгенографии, как томография ультразвука. Вы также знаете о литотрипсии - дроблении камней в почках. Но ультразвук может принять любую форму, потому что это механическая сила. Фактически это сила, направленная на клеточную ткань, которую она пересекаeт. Поэтому вы можете менять интенсивность, частоту, продолжительность, пульс формы ультразвука, чтобы создать что угодно: от распылитель краски до молотка. Я собираюсь показать вам многочисленные приложения для медицины, которые можно привести в действие за счет фокусировки, физической фокусировки.
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.
Идея использования сфокусированного ультразвука для лечения повреждений в мозге сама по себе не нова. Когда я родился, эта идея уже была представлена такими пионерами, как братья Фрай и Ларс Лекселл, известного в действительности изобретением гамма-ножа. Но, возможно, вы не знаете, что он пытался осуществить лоботомию мозга неинвазивно, при помощи сфокусированного ультразвука в 50-x. Ему это не удалось, после этого он придумал гамма-нож. И это заставляет задуматься, почему основоположники потерпели неудачу. Было нечто фундаментальнoe, что они упустили. Они упустили зрительное восприятие. Так было до момента изобретения магнитного резонанса, точнее - интерграции магнитного резонанса со сфокусированным ультразвуком, для которых мы могли получить обратную связь - как анатомическую, так и физиологическую - чтобы совершить полностью неинвазивную, замкнутую хирургическую процедуру.
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.
Это то, как выглядит сегодня операцинная комната будущего. Это установка для магнитного резонанса со сфокусированной системой ультразвука. Я покажу вам несколько примеров. Первый - в мозге. Одно из неврологических состояний, которое можно лечить с помощью ультразвука, - двигательныe нарушения, такие как болезнь Паркинсона или наследственную дрожь. Что является типичным для таких состояний, как например наследственнaя дрожь, это неспособоность пить или есть хлопья / суп без проливания его на себя, или неспособность разборчиво писать, чтобы люди могли понимать это, и неспособность быть по-настоящему независимым в жизни от помощи других.
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.
Я бы хотел представить вам Джона. Джон - профессор истории на пенсии из Вирджинии. Он страдал от наследственнои дрожи в течение многих лет. Лекарства ему не помогали. Многие такие пациенты отказались от хирургического вмешательства, где людям разрезают мозг. Порядка 4 или 5 месяцев назад он участвовал в экспериментальном лечении. Оно одобрено FDAIDE университетом Вирджинии в Шарлотсвилле, использует сфокусированный ультразвук, чтобы совершить абляцию точки в его таламусе. И вот его собственноручная запись. "20 июля", - если вы можете прочитать, "2011." Это его собвсвенная запись в утро лечения перед проникновением в регистр памяти. Теперь я покажу вам, как выглдит типичная подобная процедура, что представляет собой неинвазивная хирургия.
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.
Мы кладем пациента на стол. Мы прикрепляем датчик, в данном случае - к мозгу, но если это будет другой орган, мы прикрепим пациенту другой датчик. Затем доктор проведет обычное магнитно-резонансное сканирование. Какова его цель? У меня сейчас нет указки, но вы видите зеленый прямоугольник или трапцию? Это общая область для лечения. Это граница безопасности вокруг цели. Это цель в таламусе. Таким образом, как только изображения становятся доступными и доктор обозначил все необходимые границы безопасности и т.д., он фактически выбирает точку - вы видите круглую точку в центре, на месте курсора, и он нажимает эту голубую кнопку "разрушить ультразвуком." Мы назаваем это примером впрыскивания энергии, мы называем это - разрушение ультразвуком. Единственная ручная работа, которую выполняет доктор, это движение мышки. Это единственное устройство, необходимое для лечения.
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.
Он нажимает на "разрушить ультразвуком", и вот что происходит. Вы видите датчик - светло-голубой цвет. Между черепом и датчиком находится вода. И она порождает этот взрыв энергии. Она поднимает температуру. Прежде всего нам нужно убедиться, что мы достигли цели. Поэтому первое разрушение делается с меньшей энергией. Оно не приносит вреда, просто поднимает температуру на несколько градусов. Одна из уникальных возможностей магнитного резонанса - это способность измерять температуру неинвазивно. Поистине уникальная возможность МР. Ее не использовали во время стандартной томографии. Но здесь мы можем видеть анатомическую картинку одновременно с картой температуры в режиме реального времени. Вы можете выдеть значения в таблице. Температуру подняли на некоторое время до 43 градусов по Цельсию. Это не причиняет никакого вреда. Но суть в том, что мы как раз у цели. Так что как только доктор убедится, что точка фокуса находится в цели, которую он выбрал, мы производим абляцию на полной энергии, как вы это видите сами. Видите, температура поднимается с 55 градусов по цельсию до 60 градусов. Если вы делаете это более одной секунды, этого в принципе достаточно для разрушения протеина в клетках.
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.
Здесь представлен результат от пациента - написано в тот же день после лечения. Мгновенное облегчение. (Аплодисменты) Спасибо. Джон - один из [примерно] дюжины очень храбрых, мужественных людей, которые внесли добровольный вклад в исследование. Вы должны понимать, что происходит в умах людей, когда они соглашаются взять на себя такой риск. И после того, как Джон это написал, он сказал: "Это чудо". А его жена сказала: "Это самый счастливый момент в моей жизни". И вы спросите - почему? Я имею в виду, что один из посылов, который бы мне хотелось донести, это - как насчет обережения качества жизни? Я имею в виду, что такие люди теряют свою автономность. Они становятся зависимы от других. Сегодня - Джон полностью самостоятелен. Он вернулся к нормальной жизненной рутине. Он также играет в гольф, как и вы в Верджинии после ухода на пенсию. Хорошо, вы видите здесь точку, Примерно 3 миллиметра в середине мозга Вокруг нет никаких повреждений. Он не страдает от нейродефицита. Не требуется никакого лечения, ничего. Он вернулся к своей нормальной жизни.
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.
Давайте теперь перейдем к более неприятной теме. Боль - это нечто, что может сделать вашу жизнь невыносимой. Люди страдают от всех видов боли, таких как невропатическая боль, боль в нижней части спины, боль при раке от метастазов в костях; когда метастазы возникают в костях, иногда это вызывает очень сильную боль. Для всего, что я перечислил, мы уже показали успешные методы лечения сфокусированным ультразвуком, который опять же очень быстро избавляет от боли. Я хотел бы рассказать вам о PJ. Это 78-летний фермер, который страдал от - как бы это назвать? - боли в ягодицах. У него были метастазы в правой ягодице, и он не мог сидеть даже под воздействием таблеток. Ему пришлось отказаться от всех фермерских работ. Он подвергался радиотерапии, современной радиотерапии, но это не помогло. Многие пациенты, как он, пробуют радиотерапию.
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.
И снова, он стал добровольцем в крупном исследовании, мы проводили по всему миру, в том числе в США. На самом деле, его жена привезла его. Они ехали примерно три часа от фермы до больницы. Он вынужден был сидеть на диванной подушке, прямо, не двигаясь, иначе было очень больно. Он прошел лечение, и на обратном пути он сам был за рулем грузовика И снова, это мгновенное избавление от боли. Вы должны понимать, что чувствуют эти люди, и что испытывают их семьи, когда случается такое. Он вновь вернулся к каждодневной рутине на ферме. Он ездит на тракторе. Он регулярно ездит на лошади в домик в горах. И он очень счастлив.
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.
Но теперь, спросите вы меня, как же война, война с раком? Покажите нам примеры первичного рака. Что можно здесь сделать? У меня есть хорошие и плохие новости. Хорошие новости: в этой ситуации можно сделать много. И в принципе это показали за пределами США. Делать это в США - очень больно. Eсли нация не воспримет это как общественное твердое намерение или как национальную цель, Я не вижу чтобы это случилось, этого не случится. И дело не только в регулировании; дело в количестве денег, необходимых в текущих услових развития медицины и размера испытаний, т.п., чтобы это случилось.
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.
Итак, первые два случая - рак груди и простаты. Их первыми начали излечивать сфокусированным ультразвуком. И в груди у нас были результаты лучше, чем при хирургическом вмешательстве. Но для людей здесь у меня есть сообщение. Вчера мы слышали здесь Куйен, рассказывающего про неблагоприятные черты лечения рака простаты. Сейчас существует уникальная возможность благодаря сфоркусированному ультразвуку, управляемому магнитным резонансом, потому мы можем думать об удалении опухоли простаты, подвергая лечению лишь местное поражение и не удаляя всю железу, таким образом избегая разных проблем с потенцией и недержанием. Существуют другие раковые образования в брюшной полости - довольно небольшие, очень маленькие на самом деле - в поджелудочной железе, печени, почках. Главная трудность в дыхании и сознании пациента - это для всех наших лечений, пациент не спит и находится в сознании, разговаривает с врачом - и нужно научить магнитный резонанс делать это в реальном режиме. Это займет какое-то время. Два года.
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.
Но сейчас у меня есть сообщение для дам. В 2004 Управление по контролю за продуктами и лекарствами разрешило применение сфокусированного ультразвука, направляемого магнитынм резонансом, для лечения характерных фибром матки. Женщины страдают от такого заболевания. Такие опухоли очень сильно кровоточат во время менструаций, есть брюшное давление, боль в спине, частое мочеиспускание. Иногда они даже не могут забеременеть или зачать из-за фибромы. Это Франсис. Ей поставили диагноз фибромы величиной с грейпфрут. Это большая фиброма. Ей предложили удалить матку, но это немыслимое предложение для человека, который хочет иметь возможность забеременеть. Поэтому она выбрала возможность пройти процедуру сфокусированного ультразвука в 2008. И в 2010 она в первый раз стала матерью, и родила здорового ребенка. Так началась новая жизнь.
(Applause)
(Аплодисменты).
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.
В заключение, я хотел бы донести до вас четыре сообщения. Первое: думайте о количестве боли, от которой избавляются пациенты, подверагющиеся неинвазивной хирургии, а также об экономическом и эмоциональном грузе, от которого избавляются их семьи и сообщества, и общество в более широком смысле - я думаю также их врачи, кстати. Другая вещь, о который бы я хотел, чтобы вы задумались, это новый вид отношений между доктором и пациентом, когда перед вами лежит пациент на столе в сознании, который даже может наблюдать за лечением. Во время всех наших процедур пациент сжимает кнопку остановки разрушения ультразвуком. Он может установить операцию в любой момент.
And with that note, I would like to thank you for listening.
И на этом я бы хотел поблагодарить вас за внимание.
(Applause)
(Аплодисменты)