Yoav Medan: Ultrasound surgery -- healing without cuts

Yoav Medan: Ultraschall-Chirurgie – heilen ohne zu schneiden

Übersetzung: Lars Fabian Prinz Lektorat: Alex Boos

Over the last 13 years --

In den letzten 13 Jahren

one, three, 13 years --

Eins und drei, 13 Jahren

I've been part of an exceptional team at InSightec in Israel

war ich Teil eines außergewöhnlichen Teams bei InSightec in Israel

and partners around the world

und dessen Partnern auf der ganzen Welt,

for taking this idea, this concept,

um diese Idee, dieses Konzept

noninvasive surgery,

von nicht invasiver Chirurgie

from the research lab to routine clinical use.

von Forschungslaboren in die Routine der Kliniken zu bringen.

And this is what I'll tell you about.

Und darüber werde ich berichten.

13 years --

13 Jahre --

for some of you, you can empathize with that number.

manche von Ihnen können diese Zahl nachvollziehen.

For me, today, on this date,

Für mich ist das hier und heute

it's like a second bar mitzvah experience.

eine Erfahrung wie eine zweite Bar Mitzwa.

(Laughter)

(Lachen)

So this dream

Dieser Traum

is really enabled

wurde ermöglicht

by the convergence

durch die Zusammenführung

of two known technologies.

zwei bekannter Technologien.

One is the focused ultrasound,

Eine ist die Kraft des Ultraschall,

and the other one is the

die andere nennt sich

vision-enabled magnetic resonance imaging.

Bildgebende Magnetresonanztomographie (MRT).

So let's first talk about focused ultrasound.

Zuerst wollen wir über den Ultraschall reden.

And I hold in my hand

Ich halte hier

a tissue-mimicking phantom.

ein Gewebe nachahmendes Modell.

It is made out of silicon.

Es besteht aus Silikon.

It is transparent, made just for you.

Es ist transparent und nur für Sie gemacht.

So you see, it's all intact,

Wie Sie sehen ist es intakt

completely transparent.

und vollständig durchsichtig.

I'll take you now to the acoustic lab.

Schauen wir uns dieses Modell

You see the phantom within the aquarium.

im Akustiklabor in so einem Aquarium an.

This is a setup I put in a physics lab.

Dieser Aufbau ist aus einem Physiklabor.

On the right-hand side,

Auf der rechten Seite

you see an ultrasonic transducer.

ist ein Ultraschallwandler zu sehen.

So the ultrasonic transducer

Dieser Ultraschallwandler

emits basically an ultrasonic beam

sendet im Wesentlichen einen Ultraschall-Strahl aus

that focuses inside the phantom.

der in dem Modell fokussiert wird.

Okay, when you hear the click,

Wenn Sie ein Klicken hören

this is when the energy starts to emit

beginnt die Ausstrahlung

and you see a little lesion form

und es formen sich kleine Risse

inside the phantom.

in dem Modell.

Okay, so everything around it

Alles rund um diesen Schaden

is whole and intact.

ist vollständig und intakt.

It's just a lesion formed inside.

Die Risse begrenzen sich auf das Innere.

So think about, this is in your brain.

Stellen Sie ich das im Gehirn vor.

We need to reach a target inside the brain.

Wir müssen auf etwas im Gehirn zielen.

We can do it without harming any tissue.

Und wir schaffen das ohne Gewebe zu beschädigen.

So this is, I think,

So wie ich das sehe

the first kosher Hippocratic surgical system.

ist das die erste koschere hypokratische Chirurgiemethode.

(Laughter)

(Lachen)

Okay, so let's talk a little bit about ultrasound,

Lassen Sie uns ein wenig über Ultraschall sprechen,

the force of ultrasound.

die Kraft von Ultraschall.

You know all about imaging, right, ultrasound imaging.

Sie alle kennen Ultraschallbilder.

And you know also about lithotripsy --

Und Sie kennen die Lithotripsie --

breaking kidney stones.

das Zerstoßen von Nierensteinen.

But ultrasound can be shaped

Aber Ultraschall kann die Form

to be anything in between,

von allem dazwischen annehmen,

because it's a mechanical force.

weil es eine mechanische Kraft ist.

Basically, it's a force acting on a tissue

Es ist eine Kraft, die auf Gewebe wirkt

that it transverses.

welches sie durchquert.

So you can change the intensity, the frequency,

Man kann die Intensität, die Frequenz,

the duration, the pulse shape of the ultrasound

die Dauer und die Form anpassen

to create anything

um alles Mögliche nachzustellen

from an airbrush to a hammer.

von einer Sprühdose bis zum Hammer.

And I am going to show you

Ich werde Ihnen zeigen

multiple applications in the medical field

dass zahlreiche Anwendungen in der Medizin

that can be enabled

möglich gemacht werden

just by focusing,

nur durch das Fokussieren,

physically focusing.

das physikalische Fokussieren.

So this idea

Diese Idee

of harnessing focused ultrasound to treat lesions in the brain

gerichtete Ultraschallwellen für die Behandlung von Hirnschäden zu nutzen

is not new at all.

ist keineswegs neu.

When I was born, this idea was already conceived

Diese Idee war noch vor mir geboren

by pioneers such as the Fry brothers

von Pionieren wie den Gebrüdern Fry

and Lars Leksell,

und Lars Leksell,

who is know actually

der bekannt ist

as the inventor of the gammaknife.

als Erfinder der Gamma-Knife Chirurgie.

But you may not know

Was Sie vielleicht nicht wissen ist,

that he tried to perform lobotomies in the brain,

dass er versuchte Lobotomien durchzuführen,

noninvasively,

nicht-invasiv,

with focused ultrasound in the '50s.

mit gerichtetem Ultraschall. In den 50ern.

He failed,

Er scheiterte

so he then invented the gammaknife.

und entwickelte die Gamma-Knife.

And it makes you ponder

Das bringt einen ins Grübeln

why those pioneers failed.

warum diese Vorreiter scheiterten.

And there was something fundamental

Etwas Grundlegendes

that they were missing.

fehlte ihnen.

They were missing the vision.

Ihnen fehlte die Bildgebung.

It wasn't until the invention of the MR

Also dauerte es bis zur Erfindung des MRT

and really the integration of MR

und dessen Kombination

with focused ultrasound

mit Ultraschall

that we could get the feedback --

bis wir das Feedback hatten

both the anatomical and the physiological

– das anatomische und physiologische –

in order to have a completely noninvasive, closed-loop

um eine vollständig nicht-invasive und geschlossene

surgical procedure.

chirurgische Prozedur zu haben.

So this is how it looks, you know,

Und so sieht er aus,

the operating room of the future today.

der OP der Zukunft von heute.

This is an MR suite with a focused ultrasound system.

Das ist ein MRT-Raum mit Ultraschall-System.

And I will give you several examples.

Und ich werde Ihnen ein paar Beispiele liefern.

So the first one is in the brain.

Das Erste ist das Gehirn.

One of the neurological conditions

Eine der neurologischen Krankheiten

that can be treated with focused ultrasound

die mit Ultraschall behandelt werden können

are movement disorders,

sind Bewegungsstörungen,

like Parkinson's or essential tremor.

wie Parkinson oder krankhaftes Zittern.

What is typical to those conditions,

Typisch für diese Erkrankungen,

to essential tremor for example,

für krankhaftes Zittern zum Beispiel,

is inability

ist die Unfähigkeit

to drink or eat cereal or soup

zu trinken oder Suppe zu essen,

without spilling everything all over you,

ohne einen Großteil zu verschütten,

or write legibly so people can understand it,

oder lesbar zu schreiben, so dass es leicht verständlich ist,

and be really independent in your life

und wirklich unabhängig zu sein im Leben

without the help of others.

ohne Hilfe von außen.

So I'd like you to meet John.

Das hier ist John.

John is a retired professor of history

John ist Geschichtsprofessor im Ruhestand,

from Virginia.

aus Virginia.

So he suffered from essential tremor for many years.

Er litt viele Jahre an krankhaftem Zittern.

And medication didn't help him anymore.

Medikamente halfen ihm nicht mehr.

And many of those patients refused to undergo surgery

Viele solcher Patienten verweigerten sich einer Operation

to have people cut into their brain.

und dass Leute in ihrem Hirn rumschneiden.

And about four or five months ago,

Vor vier oder fünf Monaten

he underwent an experimental procedure.

unterzog John sich einer experimentellen Behandlung.

It is approved under an FDAIDE

Diese ist nach FDA IDE genehmigt und wurde

at the University of Virginia

an der Universität von Virginia

in Charlottesville

in Charlottesville

using focused ultrasound

mithilfe von Ultraschall durchgeführt,

to ablate a point in his thalamus.

um einen Punkt in seinem Thalamus abzutragen.

And this is his handwriting.

Hier sehen wir seine Handschrift

"On June 20th," if you can read it,

"On June 20th," wenn Sie es lesen können,

"2011."

"2011".

This is his handwriting

Das ist seine Handschrift

on the morning of the treatment

morgens am Tag der Behandlung

before going into the MR

vor dem Gang ins MRT.

So now I'll take you through

Jetzt besprechen wir

[what] a typical procedure like that looks like,

den typischen Verlauf der Behandlung,

[what] noninvasive surgery looks like.

wie nicht-invasive Chirurgie aussieht.

So we put the patient on the MR table.

Wir legen den Patienten auf den MRT-Tisch.

We attach a transducer, in this case, to the brain,

Wir bringen einen Wandler an sein Gehirn an

but if it will be a different organ,

aber wenn es sich um ein anderes Organ handelt

it will be a different transducer attached to the patient.

muss auch ein anderer Wandler angebracht werden.

And the physician

Der behandelnde Arzt

will then take a regular MR scan.

führt dann einen gewöhnlichen MRT-Scan durch.

And the objective of that?

Das Ziel dabei?

I don't have a pointer here,

Ich habe keinen Pointer dabei,

but you see the green, sort of rectangle or trapezoid?

aber sehen Sie das grüne, trapezartige Etwas?

This is the sort of general area of the treatment.

Das ist das grobe Behandlungsareal.

It's a safety boundary

Eine Schutzgrenze

around the target.

um das Ziel herum.

It's a target in the thalamus.

Das Ziel befindet sich im Thalamus.

So once those pictures are acquired

Sobald diese Bilder gemacht sind

and the physician has drawn

und der Arzt die Sicherheitszonen

all the necessary safety limits and so on,

und sonstiges aufgemalt hat,

he selects basically a point --

wählt er einen Punkt

you see the round point in the middle where the cursor is --

– Sie sehen den runden Punkt wo der Zeiger ist –

and he presses this blue button called "sonicate."

und drückt seinen "Beschallen"-Knopf.

We call this instance of injecting the energy,

Diese Art der Energieanwendung

we call it sonication.

nennen wir Beschallung.

The only handwork the physician does here

Das einzige was hier von Hand geschieht,

is moving a mouse.

ist das Bewegen der Maus.

This is the only device he needs in this treatment.

Das ist das einzige Gerät, was der Arzt braucht.

So he presses "sonicate," and this is what happens.

Er drückt "Beschallen" und folgendes passiert.

You see the transducer, the light blue.

Sie sehen den blau beleuchteten Wandler.

There's water in between the skull and the transducer.

Zwischen Wandler und Schädel befindet sich Wasser.

And it does this burst of energy.

Das erzeugt diesen Energiestoß.

It elevates the temperature.

Es wird wärmer.

We first need to verify

Wir müssen erst feststellen

that we are on target.

ob wir richtig gezielt haben.

So the first sonication

Deswegen ist die erste Beschallung

is at lower energy.

mit weniger Energie.

It doesn't do any damage,

Das richtet keinen Schaden an

but it elevates the temperature

aber erhöht die Temperatur

by a few degrees.

um wenige Grad.

And one of the unique capabilities

Und eine der einzigartigen Fähigkeiten

that we leverage with the MR

die das MRT uns gibt

is the ability to measure temperature noninvasively.

umfasst die Möglichkeit Temperaturen nichtinvasiv zu messen.

This is really a unique capability of the MR.

Das ist eine einzigartige Fähigkeit der MRT.

It is not being used

Sie wird nicht

in regular diagnostic imaging.

bei der normalen Diagnostik benutzt.

But here we can get

Aber hier können wir

both the anatomical imaging and the temperature maps in real time.

das anatomische Bild und die Temperatur in Echtzeit darstellen.

And you can see the points there on the graph.

Auf diesem Diagramm können wir es sehen.

The temperature was raised

Die Temperatur wurde kurzzeitig

to 43 degrees C temporarily.

auf 43° Celsius erhöht.

This doesn't cause any damage.

Das verursacht keinen Schaden.

But the point is we are right on target.

Aber wir haben genau gezielt.

So once the physician verifies

Wenn sich der Arzt versichert hat,

that the focus spot is on the target he has chosen,

dass der Fokus genau auf dem Ziel ist,

then we move to perform

dann führt er

a full-energy ablation

eine energiereiche Abtrennung durch,

like you see here.

wie Sie hier sehen.

And you see the temperature rises

Die Temperatur steigt sichtbar

to like 55 to 60 degrees C.

auf bis zu 55 bis 60° C.

If you do it for more than a second,

Wenn man das länger als eine Sekunde macht

it's enough to basically destroy

reicht das für die Zerstörung

the proteins of the cells.

der Eiweiße in den Zellen.

This is the outcome from a patient perspective --

Das hier ist das Ergebnis aus Patientensicht –

same day after the treatment.

noch am selben Tag.

This is an immediate relief.

Eine sofortige Erleichterung.

(Applause)

(Applaus)

Thank you.

Danke.

John is one of [about] a dozen

John ist einer von etwa 12

very heroic, courageous people

sehr mutigen, heldenhaften Menschen,

who volunteered for the study.

die sich für die Studie freiwillig gemeldet haben.

And you have to understand

Und Sie müssen verstehen

what is in people's mind

was in den Menschen vorgeht

when they are willing to take the risk.

wenn sie bereit sind das Risiko einzugehen.

And this is a quote from John after he wrote it.

Das hier ist ein Zitat von John.

He said, "Miraculous."

Er sagte: "Wundervoll."

And his wife said, "This is the happiest moment of my life."

Seine Frau sagte, es sei "der glücklichste Tag in ihrem Leben."

And you wonder why.

Und Sie fragen sich warum.

I mean, one of the messages I like to carry over

Eine der Sachen, die versuche rüberzubringen

is, what about defending quality of life?

ist, was ist mit der Verteidigung von Lebensqualität?

I mean, those people lose their independence.

Diese Menschen verlieren ihre Unabhängigkeit.

They are dependent on others.

Sie sind abhängig von anderen.

And John today is fully independent.

John ist heute vollständig unabhängig.

He returned to a normal life routine.

Er führt ein normales Leben.

And he also plays golf,

Er spielt Golf,

like you do in Virginia

wie man es in Virginia so tut

when you are retired.

wenn man berentet ist.

Okay, so you can see here the spot.

Hier sehen wir noch einmal den Punkt.

It's like three millimeters in the middle of the brain.

Das sind knapp drei Millimeter inmitten des Gehirns.

There's no damage outside.

Drumherum ist kein Schaden.

He suffers from no neurodeficit.

Er leidet an keinerlei neurologischen Defiziten.

There's no recovery needed, no nothing.

Er brauchte keine Reha, nichts dergleichen.

He's back to his normal life.

Er ist zurück in seinem normalen Leben.

Let's move now

Lassen Sie uns nun

to a more painful subject.

einem schmerzbehafteterem Thema widmen.

Pain is something

Schmerz ist etwas

that can make your life miserable.

was das Leben unglücklich machen kann.

And people are suffering from all kinds of pain

Die Menschheit leidet an unzähligen Formen von Schmerz

like neuropathic pain, lower-back pain

neuropathische Schmerzen, Kreuzschmerzen

and cancer pain from bone metastases,

und Krebsschmerzen von Knochenmetastasen.

when the metastases get to your bones,

Wenn die Metastasen die Knochen erreichen

sometimes they are very painful.

sind sie manchmal äußerst schmerzhaft.

All those I've indicated

Alle eben genannten

have already been shown

wurden bereits erwiesenermaßen

to be successfully treated

erfolgreich durch

by focused ultrasound

gerichteten Ultraschall behandelt

relieving the pain, again, very fast.

um den Schmerz sehr schnell zu bessern.

And I would like to tell you

Jetzt werde ich ihnen

about PJ.

von PJ erzählen.

He's a 78 year-old farmer

Er ist ein 78 Jahre alter Landwirt

who suffered from -- how should I say it? --

der an - wie soll man es sagen? -

it's called pain in the butt.

Schmerzen im Hinterteil litt.

He had metastases in his right buttock,

Er hatte Metastasen im rechten Gesäß,

and he couldn't sit

und nichtmal mit Medikamenten

even with medication.

konnte er sich hinsetzen.

He had to forgo all the farm activities.

Er musste sämtliche landwirtschaftlichen Aktivitäten aufgeben.

He was treated with radiation therapy,

Er wurde mit Strahlentherapie behandelt,

state-of-the-art radiation therapy,

der modernsten Form,

but it didn't help.

aber es half nicht.

Many patients like that favor radiation therapy.

Viele derartige Patienten ziehen die Strahlentherapie vor.

And again, he volunteered

Und nochmal, er meldete sich freiwillig

to a pivotal study

zu einer grundlegenden Studie

that we ran worldwide,

die international ausgeführt wurde,

also in the U.S.

auch in den USA.

And his wife actually took him.

Seine Frau brachte ihn hin.

They drove like three hours

Sie fuhren knapp drei Stunden

from their farm to the hospital.

von ihrer Farm zum Krankenhaus.

He had to sit on a cushion,

Er musste auf einem Kissen sitzen,

stand still, not move,

völlig regungslos,

because it was very painful.

weil es ihn so schmerzte.

He took the treatment,

Er unterzog sich der Behandlung

and on the way back,

und auf dem Rückweg

he drove the truck by himself.

fuhr er sein Auto selbst.

So again, this is an immediate relief.

Wieder einmal war es sofortige Erleichterung.

And you have to understand

Und Sie müssen verstehen

what those people feel

was diese Menschen fühlen

and what their family experiences

und was die Familien erleben

when it happens.

wenn es passiert.

He returned again

Er kehrte zurück

to his daily routine on the farm.

zu der Routine auf seinem Hof.

He rides his tractor.

Er lenkt seinen Traktor.

He rides his horse to their mountain cabin regularly.

Er reitet mit seinem Pferd regelmäßig zur Berghütte.

And he has been very happy.

Und ist sehr glücklich.

But now, you ask me,

Aber jetzt fragen Sie mich:

but what about war, the war on cancer?

Was ist mit dem Krieg gegen Krebs?

Show us some primary cancer.

Zeigen Sie uns einen Primärtumor.

What can be done there?

Was kann man da machen?

So I have good news and bad news.

Es gibt gute und schlechte Neuigkeiten.

The good news: there's a lot that can be done.

Die Gute: Man kann viel machen.

And it has been shown actually outside of the U.S.

Und das wurde außerhalb der USA schon gezeigt.

And doing that in the U.S.

Das Gleiche ist in den USA

is very painful.

allerdings sehr mühsam.

I don't see, without this nation

Wenn diese Nation

taking it as some collective will

nicht ein wenig Grundsolidarität aufbringt

or something that is a national goal to make that happen,

oder sich dies zum landesweiten Ziel macht

it will not happen.

wird nichts in der Richtung passieren.

And it's not just because of regulation;

Es geht nicht nur um rechtliche Bedingungen;

it's because of the amount of money needed

es ist wegen der Menge an Geld die nötig ist

under the current evidence-based medicine

in der heutigen beweisbasierten Medizin

and the size of trials and so on

und dem Ausmaß von Studien und so weiter

to make it happen.

die erforderlich sind.

So the first two applications

Die ersten beiden Anwendungen

are breast cancer and prostate cancer.

sind Brustkrebs und Prostatakrebs.

They were the first to be treated by focused ultrasound.

Das waren die Ersten, die mit gerichtetem Ultraschall behandelt wurden.

And we have better-than-surgery results in breasts.

Die Ergebnisse sind besser als die Chirurgischen.

But I have a message for the men here.

Aber ich habe eine Nachricht für all die Männer hier.

We heard here yesterday Quyen

Gestern haben wir von Quyen gehört

talking about the adverse event trait

wie er über ein nachteiliges Erbmerkmal

in prostate cancer.

für Prostatakrebs sprach.

There is a unique opportunity now

Wir haben jetzt eine einzigartige Möglichkeit

with focused ultrasound guided by MR,

mit vom MRT gelenkten Ultraschall,

because we can actually think about

weil die Durchführung einer erhaltenden Prostataoperation

prostate lumpectomy --

möglich geworden ist –

treating just the focal lesion

behandelt wird nur die zentrale Schädigung

and not removing the whole gland,

und der Rest der Drüse bleibt erhalten,

and by that, avoiding all the issues

was sämtliche Probleme mit Potenz

with potency and incontinence.

und Inkontinenz vermeidet.

Well, there are other cancer tumors in the abdomen --

Naja, es gibt noch weitere Tumorarten im Bauchraum

quite lethal, very lethal actually --

– eigentlich sogar sehr wenige –

pancreas, liver, kidney.

Pankreas, Leber, Niere.

The challenge there

Die Herausforderung dabei liegt

with a breathing and awake patient --

beim wachen und atmenden Patienten.

and in all our treatments,

In sämtlichen Behandlungen

the patient is awake and conscious

ist der Patient bei vollem Bewusstsein

and speaks with the physician --

und redet mit dem Arzt.

is you have to teach the MR some tricks

Also muss man die MR-Tomographie verfeinern,

how to do it in real time.

sodass das in Echtzeit klappt.

And this will take time.

Und das braucht Zeit.

This will take two years.

Knapp zwei Jahre.

But I have now a message to the ladies.

Aber jetzt habe ich eine Nachricht für die Damen.

And this is, in 2004,

Und zwar hat die FDA seit 2004

the FDA has approved MR-guided focused ultrasounds

eine MRT-gelenkte Ultraschallbehandlung zugelassen

for the treatment of symptomatic uterine fibroids.

um ein Gebärmutterfibrom zu behandeln.

Women suffer from that disease.

Frauen leiden an dieser Krankheit.

All those tumors

Diese ganzen Geschwulste

have heavy bleeding during periods,

rufen heftige Periodenblutungen hervor,

abdominal pressure, back pain,

außerdem Bauch- und Rückenschmerzen

frequent urination.

und dauernden Harndrang.

And sometimes, they cannot even conceive and become pregnant

Und manche Frauen werden sogar unfruchtbar

because of the fibroid.

wegen des Fibroms.

This is Frances.

Das hier ist Frances.

She was diagnosed with a grapefruit-sized fibroid.

Bei ihr wurde ein Fibrom so groß wie eine Grapefruit diagnostiziert.

This is a big fibroid.

Das ist ein großes Fibrom.

She was offered a hysterectomy,

Ihr wurde eine Hysterectomie angeboten,

but this is an inconceivable proposition

aber das war nicht annehmbar

for someone who wants to keep her pregnancy option.

für jemanden, der seine Fruchtbarkeit behalten möchte.

So she elected to undergo a focused ultrasound procedure

Also entschied sie sich für eine Ultraschallbehandlung

in 2008.

in 2008.

And in 2010, she became a first-time mother to a healthy baby.

Und 2010 wurde sie Mutter von einem gesunden Baby.

So new life was born.

Ein neues Leben wurde geboren.

(Applause)

(Applaus)

So in conclusion,

Alles in Allem

I'd like to leave you with actually four messages.

habe ich vier Botschaften für Sie.

One is, think about the amount

Denken Sie an die Menge an Leid

of suffering that is saved

die verhindert werden kann

from patients undergoing noninvasive surgery,

bei Patienten die sich der nichtinvasiven Chirurgie unterziehen,

and also the economical and emotional burden

und auch an die ökonomische und emotionale Belastung

removed from their families and communities

die den Familien und Gemeinschaften genommen wird

and the society at large --

und auch der Gesellschaft an sich –

and I think also from their physicians, by the way.

und auch von den Ärzten, so nebenbei.

And the other thing I would like you to think about

Sie sollten auch darüber nachdenken,

is the new type of relationship

das eine neue Art der Beziehung entsteht,

between physician and patients

zwischen dem Arzt und dem Patient.

when you have a patient on the table

Denn der Patient liegt mit vollem Bewusstsein

[who] is awake and can even monitor the treatment.

auf dem Tisch und kann die Behandlung beobachten.

In all our treatments,

In sämtlichen unserer Behandlungen

the patient holds a stop sonication button.

hat der Patient einen "Beschallung stoppen" Knopf.

He can stop the surgery at any moment.

Er kann den Eingriff jederzeit und sofort stoppen.

And with that note,

Und mit diesem Satz

I would like to thank you for listening.

bedanke ich mich für Ihre Aufmerksamkeit.

(Applause)

(Applaus)