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.
Останні 13 років Уявіть, 13 років Я був частиною особливої команди при InSightec в Ізраїлі яка має партнерів у всьому світі щоб впровадити цю ідею, цей метод неінвазивну хірургію від дослідницької лабораторії до рутинного клінічного використання. І саме про це йтиме мова 13 років - деякі з вас, тут присутніх, зрозуміють, що означає це число. В мене сьогодні, в цей день, таке відчуття, ніби я ще раз пройшов обряд бар - міцви
(Laughter)
Сміх
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.
І ця мрія стала дійсністю завдяки поєднанню двох відомих технологій Одна з них - це сила ультразвуку а інша можливість діагностування шляхом магнітно - резонансної томографії. Тож давайте спочатку поговоримо про фокусований ультразвук Я тримаю в руці муляж, який імітує людську тканину Він зроблений із силікону Він прозорий Отже, подивіться, він непошкоджений, повністю прозорий. На екрані ви бачите акустичну лабораторію. Ви бачите цей муляж всередині замкнутої системи. Це установка, яка знаходиться в фізичній лабораторії. З правого боку ви бачите ультразвуковий випромінювач. Отож ультразвуковий випромінювач випускає ультразвуковий промінь, який фокусується всередині цього муляжу. Отже, коли ви чуєте клацання, це означає, що енергія почала виділятися. і ви бачите невеличку уражену ділянку всередині муляжу. Тож все навколо цієї ділянки залишається цілісним і непошкодженим. Лише всередині утворилась невелика уражена ділянка. Тепер уявіть, що ця пухлина у людському мозку і ми маємо дістатися до неї всередині мозку. Ми здатні це зробити, не пошкоджуючи жодну з тканин. Тож це, на мою думку, перший справжній хірургічний метод, що повністю відповідає принципам Гіпократа.
(Laughter)
Сміх.
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.
Добре, давайте поговоримо трішечки про ультразвук, про силу ультразвуку. Ви знаєте все про сканування, ультразвукове сканування. І ви знаєте також про літотрипсію - дроблення ниркового каміння. Але ультразвук можна модифікувати так, щоб він виконував будь-яке завдання. тому що це механічна сила. Власне кажучи, це сила, яка здійснює вплив на тканину, через яку вона проходить. Тож ви можете змінити її інтенсивність, частоту, тривалість, форму імпульсу ультразвуку так, щоб створити будь-що - від пульверизатора до молотка, так би мовити. І я збираюсь показати вам різноманітні способи, як можна застосувати ультразвук в медицині, лише фокусуючи його,- фокусуючи фізично.
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.
Однак, ця ідея пристосувати фокусований ультразвук у цілях лікування пухлин мозку зовсім не нова. Коли я народився, ця ідея вже була сформульована такими зачинателями як брати Фрай та Ларс Лекселл, який, власне, відомий як винахідник гамма-ножа. Але, можливо, вам не відомо, що у 50-х роках він намагався зробити лоботомію мозку неінвазивно шляхом застосування фокусованого ультразвуку. Проте йому це не вдалося, отож він потім винайшов гамма-ніж. Це змушує нас задуматися, у чому причина їхньої поразки. Їм бракувало дечого вельми суттєвого. Їм не вистачало бачення. Поки магнітний резонанс не був винайдений, а саме, не був об'єднаний з методом фокусованого ультразвуку, ми не могли отримати зворотнього зв'язку - ні анатомічного, ні фізіологічного - щоб отримати повністю неінвазивний хірургічний метод зі зворотнім зв'язком.
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.
Тож ось як вона виглядає, операційна кімната майбутнього. Це - блок магнітного резонатора з системою фокусованого ультразвуку. І я наведу вам декілька прикладів. Перший з них стосується мозку. Одним з порушень мозкової діяльності, які можна лікувати з допомогою фокусованого ультразвуку є порушення руху, такі як хвороба Паркінсона або есенціальний тремор. Що є типовим для цих станів, зокрема, для есенціального тремору, - це нездатність пити або їсти щось рідке - кашу чи суп, не проливаючи все на себе, або писати розбірливо і неможливість бути дійсно незалежним від сторонньої допомоги.
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 хочу познайомити вас з Джоном. Джон - професор історії на пенсії з Вірджинії. Він страждав від есенціального тремору багато років. І медикаменти вже йому не допомагали. Багато таких пацієнтів відмовляються від хірургічного втручання і не хочуть, щоб їм оперували мозок. Але близько чотирьох чи п'яти місяців тому, на ньому був застосований експериментальний метод. Цей метод - використання фокусованого ультразвуку з метою видалення ділянки його таламусу був санкціонований Федеральним управлінням США з контролю якості продуктів харчування, напоїв і лікарських препаратів для використання Вірджинським університетом в Шарлотсвіллі. Ось його почерк. 20 червня 2011 року якщо ви можете це прочитати .Це його почерк у ранок перед тим, як він мав пройти процедуру МР. Зараз я покажу вам, як виглядає стандартна процедура такого типу, що таке неінвазивна хірургія.
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.
Отже, ми кладемо пацієнта на стіл МР, ми підєднуємо випромінювач - у цьому випадку, до мозку, але у випадку, якщо б лікувався інший орган, ми б застосували інший тип випромінювача. І тоді фізіолог проводить звичайно магнітно-резонансне сканування. І мета цього... в мене немає указки але ви бачите тут зелену ділянку, схожу на чотирикутник чи трапецію Це, так би мовити, загальна площа для лікування. Це безпечна межа навколо цілі. Ця ціль знаходиться в таламусі. Як тільки фізіолог отримує зображення і встановлює всі необхідні границі безпеки і так далі, він виділяє точку ви бачите круглу точку посередині, там де курсор і натискає блакитну кнопку під назвою "зруйнувати". Ми називаємо цю процедуру введення енергії "руйнація ультразвуком". Єдиною ручною роботою, яку виконує при цьому фізіолог - це рухання мишкою. Це - єдиний пристрій, який необхідний йому для цієї процедури.
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.
Отже, він натискає "зруйнувати", і ось що стається Ви бачите випромінювач - світло-блакитного кольору. Між черепом і випромінювачем є вода. З випромінювача випускається заряд енергії. Він підвищує температуру. Спочатку нам потрібно переконатися що ми на націлились на правильну точку. Тож перша обробка ультразвуком має нижчий заряд енергії. Вона не завдає ніякого пошкодження, але підвищує температуру на декілька градусів. Одна з унікальних можливостей, які дає нам використання МР, - це можливість неінвазивного вимірювання температури. Це дійсно унікальна здатність МР. Вона не використовується в звичайному діагностуванні. Але тут ми можемо отримати водночас і анатомічне зображення, і температурні показники в реальному часі. Ви можете бачити ці точки на графіку. Температура була тимчасово підвищена до 43 градусів Цельсія. Це не завдає ніякої шкоди. Але суть в тому, що ми переконалися, що націлені на правильну точку. Отже, як тільки фізіолог впевнюється в тому, що потрібна ділянка виділена, він переходить до руйнування на повній потужності. як ви бачите на зображенні. І ви бачите, що температура підвищується до 55 - 60 градусів Цельсія. Якщо ви продовжите цю процедуру більш ніж на секунду, цього буде достатньо, щоб зруйнувати клітинний білок.
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.
А ось результат з боку пацієнта - на той самий день після лікування. Це - негайне полегшення. Аплодисменти. Дякую. Джон є одним з дюжини тих сміливих, відважних людей, які добровільно погодилися на експеримент. Ви маєте розуміти, що відбувається в голові у людини, коли вона іде на ризик. Ось цитата з вуст Джона після того, як він побачив результат. Він сказав - "Це дивовижно". Його ж дружина сказала, що це найщасливіший момент у її житті. Ви запитаєте - чому. Одне з послань, які я хочу донести - це відстоювання нормального рівня життя. Такі люди втрачають свою незалежність. Вони залежні від інших. А Джон сьогодні є повністю незалежним. Він повернувся до нормального ритму життя. Він грає у гольф, як і будь-який пенсіонер у Вірджинії. Ось тут, в цій ділянці, ви можете побачити помутніння. Воно займає близько 3-ьох міліметрів прямо у центральній частині мозку. Ділянка навколо не пошкоджена. У нього немає неврологічної недостатності. Йому не потрібна реабілітація або щось подібне. Він повернувся до нормального життя.
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 розглянемо більш болісне питання. Біль може зробити ваше життя нестерпним. І люди страждають від різних видів болю таких як невропатичний біль, біль у попереку та біль при захворюванні на рак від кісткових метастазів, коли метастази дістаються вашого мозку, тоді інколи це дуже боляче. Фокусований ультразвук показав свою ефективність в успішному лікуванні всіх вищезгаданих недугів, позбавляючи болю дуже швидко. Я хочу розповісти вам про Пі Джея. Він 78-річний фермер який страждав від болю як би це виразити - у сідниці. У нього були метастази у правій сідниці, і він не міг знаходитись у сидячому положенні навіть після застосування медикаментів. Він був змушений утримуватися від будь-якої фермерської роботи. Його лікували стандартною променевою терапією, але це не допомогло. Багато таких пацієнтів надають перевагу променевій терапії.
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.
І, знову ж таки, він згодився на радикальний експеримент, який ми проводили у всьому світі, в тому числі і в США. Насправді, його привела дружина. Вони їхали близько 3-ьох годин від їхньої ферми до лікарні. Він був змушений сидіти на подушці, не рухаючись, оскільки це було дуже боляче. Він пройшов лікування, і вже на зворотньому шляху він міг самостійно керувати вантажівкою. Знову ж таки, -негайне полегшення. Ви маєте розуміти, що відчувають ці люди, і що переживають їхні сім'ї, коли трапляється щось подібне. Він знову повернувся до свого звичного життя на фермі. Він їздить на своєму тракторі. Він регулярно їздить на коні до їхнього гірського будиночку. І він дуже щасливий.
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.
Але, ви запитаєте мене, як щодо боротьби, боротьби з раком? Давайте розглянемо ситуацію з первинним раком. Як можна цьому зарадити? У мене є хороша і погана новина. Хороша новина - зробити можна багато. Це було показано за межами Сполучених Штатів. Зробити це в США дуже скрутно. Я не бачу... для цієї нації це щось накшталт колективної волі чи якоїсь національної мети, якої вкрай необхідно досягнути, але цього не станеться. І не лише в силу державного регулювання, а й через кількість коштів, необхідних при теперішній конструктивній медицині та кількості досліджень і так далі, необхідних для реалізації цієї мети.
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.
Отже, перші дві сфери застосування - це рак грудей та рак простати. Ці два види раку були першими, до яких застосували метод фокусованого ультразвуку. І результати при лікуванні раку грудей цим методом виявилися кращими, ніж при хірургічному втручанні. Але у мене є послання і для чоловіків. Вчора ми слухали промову пані Кваєн про одне небажане явище при раку простати. Зараз з фокусованим ультразвуком, керованим МР, зявилася унікальна можливість - тому що ми можемо фактично говорити про лапмектромію простати, коли лікування застосовується лише до осередку пухлини без видалення цілої залози, і, таким чином, уникаючи всіх проблем, повязаних з потенцією і нетриманням. Бувають і інші ракові пухлини в черевній порожнині - вони зустрічаються досить рідко - підшлункової залози, печінки, нирок. Проблема у лікуванні такого пацієнта, у тому, що під час усіх наших процедур він знаходиться при свідомості, і розмовляє з фізіологом - і ми повинні навчити МР деяких хитрощів щодо того, як робити це у реальному часі. І на це піде багато часу. Можливо, два роки.
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.
А тепер в мене є послання для жінок. І воно полягає в наступному: у 2004 році Федеральне управління США з контролю якості продуктів харчування, напоїв і лікарських препаратів затвердило метод фокусованого ультразвуку, керованого МР для лікування симптоматичних маткових фіброїдів. Жінки страждають від цього недугу. Всі ці пухлини характеризуються сильними кровотечами підчас місячних, черевним тиском та біллю у спині, частим сечовипусканням. Іноді, вони навіть не в змозі завагітніти через фіброїди. Це - Френсіс. У неї діагностували фіброїд розміром з грейпфрут. Це - великий фіброїд. Їй запропонували зробити видалення матки, але це неприйнятна пропозиція для жінки, яка планує в майбутньому завагітніти. Тож вона вирішила випробувати метод фокусованого ультразвуку в 2008 році А в 2010-ому вона стала матір'ю здорового немовляти. Запалилося нове життя.
(Applause)
Аплодисменти.
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.
Наостанок я хотів би залишити для вас чотири послання. Перше - подумайте тільки про кількість страждань, яких змогли уникнути пацієнти, пройшовши процедуру неінвазивної хірургії, а також економічний та емоційний тягар, якого змогли уникнути їхні сім'ї та оточення як і суспільство загалом - і, я думаю, як і їхні лікарі, до речі. Ще одне, на чому я хотів би наголосити, - це новий тип відносин між лікарем-фізіологом і його пацієнтами, коли пацієнт на операційному столі знаходиться при свідомості і може навіть слідкувати за ходом операції. При всіх наших процедурах пацієнт тримає палець на клавіші, яка дозволяє припинити процес руйнування. Він може зупинити операцію у будь-яку мить.
And with that note, I would like to thank you for listening.
І на цьому я хотів би подякувати вам за увагу.
(Applause)
Аплодисменти.