Yoav Medan: Ultrasound surgery -- healing without cuts

Translator: Miroslav Hurban Reviewer: Basha Sykorova

Over the last 13 years --

Posledných 13 rokov --

one, three, 13 years --

jeden a tri, 13 rokov --

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

som bol súčasťou výnimočného tímu v InSightec v Izraeli

and partners around the world

a s partnermi po celom svete,

for taking this idea, this concept,

ktorí prenášajú nápad, koncept

noninvasive surgery,

neinvazívnej chirurgie

from the research lab to routine clinical use.

zo stolov z vývojárskej kuchyne do bežnej klinickej praxe.

And this is what I'll tell you about.

A o tom vám teraz poviem.

13 years --

13 rokov --

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

niektorí z vás môžu so mnou pri tom čísle súcitiť.

For me, today, on this date,

Ale pre mňa je to ako prežívať

it's like a second bar mitzvah experience.

druhé bar micva v tento deň.

(Laughter)

(Smiech)

So this dream

Uskutočnenie tohto sna

is really enabled

bolo naozaj možné

by the convergence

len vďaka zlúčeniu

of two known technologies.

dvoch známych technológií.

One is the focused ultrasound,

Jednou z nich je zaostrený ultrazvuk

and the other one is the

a tou druhou je

vision-enabled magnetic resonance imaging.

zobrazenie pomocou magnetickej rezonancie.

So let's first talk about focused ultrasound.

Najskôr si povedzme o zaostrenom ultrazvuku.

And I hold in my hand

V ruke držím

a tissue-mimicking phantom.

vzorku napodobňujúcu tkanivo.

It is made out of silicon.

Je vyrobená z kremíku.

It is transparent, made just for you.

Je priehľadná, vyrobená špeciálne pre vás.

So you see, it's all intact,

Ako vidíte, je neporušená

completely transparent.

a úplne priehľadná.

I'll take you now to the acoustic lab.

Teraz vás zoberiem do akustického laboratória.

You see the phantom within the aquarium.

Ako vidíte, vzorka je v akváriu.

This is a setup I put in a physics lab.

Toto je zostava vo fyzikálnom laboratóriu.

On the right-hand side,

Na pravej strane

you see an ultrasonic transducer.

vidíte generátor ultrazvuku.

So the ultrasonic transducer

Generátor ultrazvuku v podstate

emits basically an ultrasonic beam

vysiela ultrazvukový lúč,

that focuses inside the phantom.

ktorý sa zaostruje vo vnútri vzorky.

Okay, when you hear the click,

Fajn, keď budete počuť klik,

this is when the energy starts to emit

vtedy začne vyžarovať energia

and you see a little lesion form

a vo vnútri vzorky uvidíte

inside the phantom.

malé poškodenie.

Okay, so everything around it

Dobre, všetko naokolo

is whole and intact.

zostalo nenarušené.

It's just a lesion formed inside.

Ide len o malé poškodenie vo vnútri.

So think about, this is in your brain.

Predstavte si, že toto je vo vašom mozgu.

We need to reach a target inside the brain.

Potrebujeme zamerať cieľ vo vnútri mozgu.

We can do it without harming any tissue.

Môžeme to spraviť bez poškodenia tkaniva.

So this is, I think,

Takže si myslím, že toto je vlastne

the first kosher Hippocratic surgical system.

prvý chirurgický systém, kóšer podľa Hippokrata.

(Laughter)

(Smiech)

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

Dobre, teraz si povedzme niečo o ultrazvuku,

the force of ultrasound.

sile ultrazvuku.

You know all about imaging, right, ultrasound imaging.

Určite ste počuli o ultrazvukovom vyšetrení, sonografii.

And you know also about lithotripsy --

Takisto ste počuli aj o litotripsii,

breaking kidney stones.

rozbíjaní obličkových kameňov.

But ultrasound can be shaped

Ale ultrazvuk môžeme tvarovať,

to be anything in between,

aby bol čokoľvek medzi tým,

because it's a mechanical force.

pretože ide o mechanickú silu.

Basically, it's a force acting on a tissue

V podstate ide o silu pôsobiacu

that it transverses.

na tkanivo, ktoré pretína.

So you can change the intensity, the frequency,

Môžeme meniť intenzitu, frekvenciu,

the duration, the pulse shape of the ultrasound

dĺžku pôsobenia, tvar pulzu ultrazvuku,

to create anything

aby sme vytvorili hocičo

from an airbrush to a hammer.

od rozprašovača až po kladivo.

And I am going to show you

Ukážem vám

multiple applications in the medical field

viacnásobné využitie v medicíne,

that can be enabled

ktoré je možné

just by focusing,

len vďaka zaostreniu,

physically focusing.

fyzickému zaostreniu.

So this idea

Myšlienka použitia zaostreného

of harnessing focused ultrasound to treat lesions in the brain

ultrazvuku na liečbu poškodení mozgu

is not new at all.

nie je vôbec nová.

When I was born, this idea was already conceived

Keď som sa narodil, už ju poňali

by pioneers such as the Fry brothers

pionieri vedy ako Bratia Fryovci

and Lars Leksell,

a Lars Leksell,

who is know actually

ktorý je vlastne známy

as the inventor of the gammaknife.

ako vynálezca gama noža.

But you may not know

Ale možno neviete, že sa

that he tried to perform lobotomies in the brain,

v 50tych rokoch pokúšal

noninvasively,

so zaostreným ultrazvukom

with focused ultrasound in the '50s.

o lobotómiu v mozgu, a to neinvazívne.

He failed,

Zlyhal, takže potom

so he then invented the gammaknife.

vynašiel ten gama nôž.

And it makes you ponder

Až vás to núti rozmýšľať,

why those pioneers failed.

prečo títo pionieri zlyhali.

And there was something fundamental

Chýbalo im

that they were missing.

niečo podstatné.

They were missing the vision.

Nemali potrebnú úroveň zobrazovania.

It wasn't until the invention of the MR

Až vynález MR (magnetickej rezonancie)

and really the integration of MR

a vskutku integrácia MR

with focused ultrasound

so zaostreným ultrazvukom

that we could get the feedback --

nám poskytli odozvu,

both the anatomical and the physiological

anatomickú aj fyziologickú,

in order to have a completely noninvasive, closed-loop

aby sme docielili úplne neinvazívny, ucelený

surgical procedure.

chirurgický zákrok.

So this is how it looks, you know,

A takto to vyzerá, chápete,

the operating room of the future today.

operačná sála budúcnosti už dnes.

This is an MR suite with a focused ultrasound system.

Vidíte tu MR zariadenie a systém zaostreného ultrazvuku.

And I will give you several examples.

Teraz vám uvediem pár príkladov využitia.

So the first one is in the brain.

Prvým príkladom je mozog.

One of the neurological conditions

Jedným z neurologických stavov,

that can be treated with focused ultrasound

ktoré sa dajú liečiť zaostreným ultrazvukom,

are movement disorders,

sú poruchy pohybu,

like Parkinson's or essential tremor.

napr. Parkinson alebo neovládateľné chvenie.

What is typical to those conditions,

Pre tieto stavy,

to essential tremor for example,

napr. pre neovládateľné chvenie,

is inability

je typická neschopnosť

to drink or eat cereal or soup

piť alebo jesť cereálie alebo polievku bez toho,

without spilling everything all over you,

aby ste všetko okolo seba pooblievali,

or write legibly so people can understand it,

alebo neschopnosť čitateľne písať,

and be really independent in your life

a byť v živote úplne samostatný

without the help of others.

bez pomoci ostatných.

So I'd like you to meet John.

Rád by som vám predstavil Johna.

John is a retired professor of history

John je profesor histórie

from Virginia.

na dôchodku z Virgínie.

So he suffered from essential tremor for many years.

Veľmi veľa rokov trpel neovládateľným chvením.

And medication didn't help him anymore.

Lieky mu už jednoducho nepomáhali.

And many of those patients refused to undergo surgery

Veľa takýchto pacientov odmieta podstúpiť operáciu,

to have people cut into their brain.

lebo nechcú, aby im rezali do mozgu.

And about four or five months ago,

Asi pred štyrmi alebo piatimi mesiacmi

he underwent an experimental procedure.

podstúpil experimentálnu procedúru,

It is approved under an FDAIDE

ktorá je schválená americkými kontrolnými úradmi.

at the University of Virginia

Na Univerzite Virgínie

in Charlottesville

v Charlottesville

using focused ultrasound

sme pomocou zaostreného ultrazvuku

to ablate a point in his thalamus.

mohli odpariť bod v jeho talamuse.

And this is his handwriting.

Toto je jeho rukopis.

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

"20 Júna", ak to dokážete prečítať,

"2011."

"2011".

This is his handwriting

Toto je jeho rukopis

on the morning of the treatment

v to ráno zákroku

before going into the MR

predtým, ako išiel na MR.

So now I'll take you through

Teraz vás prevediem tým,

[what] a typical procedure like that looks like,

ako vyzerá taká typická procedúra,

[what] noninvasive surgery looks like.

ako vyzerá neinvazívna operácia.

So we put the patient on the MR table.

Takže položíme pacienta na MR stôl.

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

V tomto prípade pripevníme vysielač k mozgu,

but if it will be a different organ,

ale ak by to bol iný orgán,

it will be a different transducer attached to the patient.

k pacientovi by sme pripevnili iný vysielač.

And the physician

Následne urobí lekár

will then take a regular MR scan.

štandardný snímok pomocou MR.

And the objective of that?

Za akým účelom?

I don't have a pointer here,

Nemám tu ukazovátko,

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

ale vidíte ten zelený obdĺžnik alebo lichobežník?

This is the sort of general area of the treatment.

Toto je niečo ako všeobecná oblasť liečenia.

It's a safety boundary

Je to bezpečnostná hranica

around the target.

okolo nášho cieľa.

It's a target in the thalamus.

Ide o cieľ v talamuse.

So once those pictures are acquired

Akonáhle lekár získa snímky

and the physician has drawn

a vyznačí všetky potrebné

all the necessary safety limits and so on,

bezpečnostné limity atď.,

he selects basically a point --

v podstate vyberie bod -

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

vidíte ten bod v strede, kam ukazuje kurzor -

and he presses this blue button called "sonicate."

a potom stlačí toto modré tlačidlo s názvom "osonovať".

We call this instance of injecting the energy,

Túto fázu injektáže energie

we call it sonication.

nazývame sonácia.

The only handwork the physician does here

Jediná práca, ktorú lekár vykonáva,

is moving a mouse.

je pohyb myšou.

This is the only device he needs in this treatment.

Myš je jediný nástroj, ktorý pri tejto liečbe potrebuje.

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

Takže stlačí "osonovať" a stane sa toto.

You see the transducer, the light blue.

Tu vidíte vysielač svetlo modrou farbou.

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

Medzi lebkou a vysielačom je voda.

And it does this burst of energy.

Vplyvom nárastu vyslanej energie

It elevates the temperature.

sa zvýši teplota.

We first need to verify

Najprv potrebujeme overiť

that we are on target.

správne určenie cieľa.

So the first sonication

Takže prvú sonáciu

is at lower energy.

spravíme nižšou energiou.

It doesn't do any damage,

Takto nespôsobíme žiadne poškodenie,

but it elevates the temperature

oblasť sa len zahreje

by a few degrees.

o niekoľko stupňov.

And one of the unique capabilities

Jedna z unikátnych schopností,

that we leverage with the MR

ktoré sme nadobudli vďaka MR,

is the ability to measure temperature noninvasively.

je schopnosť neinvazívne merať teplotu.

This is really a unique capability of the MR.

Toto je naozaj unikátna schopnosť MR.

It is not being used

V štandardnom diagnostikovaní

in regular diagnostic imaging.

sa nepoužíva.

But here we can get

Ale my získame aj anatomické

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

zobrazovanie aj mapovanie teploty v reálnom čase.

And you can see the points there on the graph.

Výsledné body môžete vidieť na grafe.

The temperature was raised

Teplota sa dočasne zvýšila

to 43 degrees C temporarily.

na 43 stupňov Celzia,

This doesn't cause any damage.

čo nespôsobí žiadne poškodenie.

But the point is we are right on target.

Ale výsledkom je, že správne určíme cieľ.

So once the physician verifies

Takže akonáhle lekár overí

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

zameranie na cieľ, ktorý vybral,

then we move to perform

prejdeme k výkonu

a full-energy ablation

plnoenergetickej ablácie,

like you see here.

ako môžete vidieť tu.

And you see the temperature rises

A vidno, že teplota sa zvýši

to like 55 to 60 degrees C.

na niečo okolo 55 až 60°C.

If you do it for more than a second,

Zvýšenie teploty na dlhšie

it's enough to basically destroy

ako sekundu úplne stačí na zničenie

the proteins of the cells.

proteínov cieľových buniek.

This is the outcome from a patient perspective --

A toto je výsledok z pohľadu pacienta...

same day after the treatment.

v ten istý deň po liečbe.

This is an immediate relief.

Ide o okamžitú úľavu.

(Applause)

(Potlesk)

Thank you.

Ďakujem.

John is one of [about] a dozen

John je jedným z asi dvanástich

very heroic, courageous people

veľmi hrdinských, odvážnych ľudí,

who volunteered for the study.

ktorí sa stali dobrovoľníkmi tohto výskumu.

And you have to understand

Musíte pochopiť,

what is in people's mind

čo im behá po rozume,

when they are willing to take the risk.

keď sú ochotní podstúpiť takýto risk.

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

A toto je citát od Johna po tom, ako ho napísal.

He said, "Miraculous."

Povedal, " Zázrak."

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

A jeho žena povedala, " Toto je najštastnejší okamih môjho života."

And you wonder why.

Možno sa pýtate prečo.

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

Jedným z odkazov, ktorý by som chcel odovzdať,

is, what about defending quality of life?

je, čo sa stalo s ochranou kvality života?

I mean, those people lose their independence.

Myslím tým, že tí ľudia strácajú nezávislosť.

They are dependent on others.

Zostávajú závislí na iných.

And John today is fully independent.

A John je dnes úplne sebestačný.

He returned to a normal life routine.

Vrátil sa k normálnej rutine života.

And he also plays golf,

Dokonca hrá golf

like you do in Virginia

tak isto ako ostatní

when you are retired.

na dôchodku vo Virgínii.

Okay, so you can see here the spot.

No, takže tu vidíte tú bodku.

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

Bodku o veľkosti troch milimetrov v strede mozgu.

There's no damage outside.

Žiadne poškodenie naokolo.

He suffers from no neurodeficit.

Netrpí žiadnym neurologickým deficitom.

There's no recovery needed, no nothing.

Žiadna rehabilitácia nie je potrebná, vôbec nič.

He's back to his normal life.

Vrátil sa k normálnemu životu.

Let's move now

Teraz prejdime

to a more painful subject.

k bolestivejšej téme.

Pain is something

Bolesť je niečo,

that can make your life miserable.

čo vám urobí zo života peklo.

And people are suffering from all kinds of pain

Ľudia trpia rôznymi druhmi bolestí

like neuropathic pain, lower-back pain

ako neuropatická bolesť, bolesť krížov

and cancer pain from bone metastases,

a bolesť z rakoviny metastázovanej v kostiach.

when the metastases get to your bones,

Keď sa metastázy dostanú do kostí,

sometimes they are very painful.

niekedy dokážu byť veľmi bolestivé.

All those I've indicated

Všetky, ktoré som vymenoval,

have already been shown

už boli preukázané ako

to be successfully treated

úspešne liečiteľné

by focused ultrasound

zaostreným ultrazvukom,

relieving the pain, again, very fast.

veľmi rýchlo tým uľavujúc bolesti.

And I would like to tell you

A ešte by som vám

about PJ.

chcel povedať o PJovi.

He's a 78 year-old farmer

Ide o 78-ročného farmára

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

ktorý trpel...ako by som to povedal?...

it's called pain in the butt.

volá sa to bolesť zadku.

He had metastases in his right buttock,

Mal metastázy v pravej polke,

and he couldn't sit

a nemohol sa posadiť

even with medication.

ani za pomoci liekov.

He had to forgo all the farm activities.

Musel sa vzdať všetkých prác na farme.

He was treated with radiation therapy,

Liečili ho pomocou rádioterapie,

state-of-the-art radiation therapy,

prvotriednej rádioterapie,

but it didn't help.

ale ani tá nepomohla.

Many patients like that favor radiation therapy.

Veľa pacientov v podobnej situácii uprednostňuje rádioterapiu.

And again, he volunteered

A opäť, stal sa dobrovoľníkom

to a pivotal study

pilotnej štúdie,

that we ran worldwide,

ktorú sme celosvetovo spustili,

also in the U.S.

a teda aj v USA.

And his wife actually took him.

Vlastne ho priviedla jeho manželka.

They drove like three hours

Šoférovali tak tri hodiny

from their farm to the hospital.

z ich farmy až do nemocnice.

He had to sit on a cushion,

Musel meravo sedieť na vankúši,

stand still, not move,

nehýbať sa,

because it was very painful.

pretože všetky pohyby ho boleli.

He took the treatment,

Podstúpil liečbu

and on the way back,

a cestou späť

he drove the truck by himself.

šoféroval on sám.

So again, this is an immediate relief.

Znovu, ide o okamžitú úľavu.

And you have to understand

A musíte pochopiť,

what those people feel

čo tí ľudia prežívajú,

and what their family experiences

a čo prežívajú ich rodiny,

when it happens.

keď sa to stane.

He returned again

Vrátil sa

to his daily routine on the farm.

k svojej dennej práci na farme.

He rides his tractor.

Môže jazdiť na traktore.

He rides his horse to their mountain cabin regularly.

Pravidelne jazdí na koni na ich horskú chatu.

And he has been very happy.

A je veľmi šťastný.

But now, you ask me,

Ale teraz mi položíte otázku,

but what about war, the war on cancer?

a čo s vojnou, vojnou proti rakovine?

Show us some primary cancer.

Pozrime sa na niektoré základné druhy rakoviny.

What can be done there?

Čo s nimi vieme spraviť?

So I have good news and bad news.

Mám pre vás dobrú aj zlú správu.

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

Dobrá správa je, že sa dá spraviť veľa.

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

A to sme dokázali mimo územia USA.

And doing that in the U.S.

Realizovať to v USA

is very painful.

je veľmi bolestivé.

I don't see, without this nation

Neviem si predstaviť, že bez toho,

taking it as some collective will

aby to tento národ bral ako kolektívnu vôľu

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

alebo ako celonárodný cieľ,

it will not happen.

sa to uskutoční.

And it's not just because of regulation;

A nie je to iba kvôli regulácii,

it's because of the amount of money needed

je to kvôli množstvu peňazí potrebných

under the current evidence-based medicine

na súčasnú medicínu vyžadujúcu dôkazy

and the size of trials and so on

a rozsah experimentov atď,

to make it happen.

aby sa to implementovalo.

So the first two applications

Prvé dve aplikácie

are breast cancer and prostate cancer.

sú rakovina prsníkov a rakovina prostaty.

They were the first to be treated by focused ultrasound.

Boli prvé, ktoré sa liečili zaostreným ultrazvukom.

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

A pri rakovine prsníkov máme lepšie výsledky ako chirurgické zákroky.

But I have a message for the men here.

Ale mám odkaz aj pre mužov.

We heard here yesterday Quyen

Včera sme tu počuli Quyen

talking about the adverse event trait

hovoriť o nežiadúcich účinkoch liečby

in prostate cancer.

rakoviny prostaty.

There is a unique opportunity now

Máme tu teraz jedinečnú príležitosť

with focused ultrasound guided by MR,

so zaostreným ultrazvukom riadeným MR,

because we can actually think about

pretože môžeme uvažovať

prostate lumpectomy --

o lumpektómii prostaty...

treating just the focal lesion

vyliečime len fokálnu léziu

and not removing the whole gland,

a nemusíme odstrániť celú žľazu,

and by that, avoiding all the issues

čím sa vyhneme všetkým problémom

with potency and incontinence.

s potenciou a inkontinenciou.

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

No, v brušnej dutine sú ďalšie rakovinové tumory...

quite lethal, very lethal actually --

dosť smrteľné, vlastne veľmi smrteľné...

pancreas, liver, kidney.

pankreas, pečeň, obličky.

The challenge there

Výzva spojená s pacientom,

with a breathing and awake patient --

ktorý dýcha a je pri vedomí...

and in all our treatments,

a pri všetkých našich liečbach

the patient is awake and conscious

je pacient v bdelom stave a pri zmysloch

and speaks with the physician --

a rozpráva sa s lekárom...

is you have to teach the MR some tricks

je, že musíte MR naučiť pár trikov,

how to do it in real time.

aby to fungovalo v reálnom čase.

And this will take time.

A to bude chvíľu trvať.

This will take two years.

Bude to trvať dva roky.

But I have now a message to the ladies.

Ale teraz mám odkaz pre dámy.

And this is, in 2004,

A to je, že americké kontrolné úrady v roku 2004

the FDA has approved MR-guided focused ultrasounds

povolili zaostrený ultrazvuk riadený MR

for the treatment of symptomatic uterine fibroids.

na liečbu symptomatických myómov maternice.

Women suffer from that disease.

Ženy trpia týmto ochorením.

All those tumors

Všetky tie tumory spôsobujú

have heavy bleeding during periods,

silné krvácanie počas menštruácie,

abdominal pressure, back pain,

tlak v brušnej dutine, bolesť chrbta,

frequent urination.

časté močenie.

And sometimes, they cannot even conceive and become pregnant

A niekedy sa im kvôli myómu nepodarí

because of the fibroid.

ani počať a otehotnieť.

This is Frances.

Toto je Frances.

She was diagnosed with a grapefruit-sized fibroid.

Diagnostikovali jej myóm veľkosti grepu.

This is a big fibroid.

Ide o veľký myóm.

She was offered a hysterectomy,

Navrhli jej hysterektómiu,

but this is an inconceivable proposition

ale to je nemysliteľný návrh

for someone who wants to keep her pregnancy option.

pre niekoho, kto chce mať možnosť otehotnieť.

So she elected to undergo a focused ultrasound procedure

Preto sa v roku 2008 rozhodla podstúpiť zákrok

in 2008.

pomocou zaostreného ultrazvuku.

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

A v roku 2010 sa prvýkrát stala matkou zdravého bábätka.

So new life was born.

Narodil sa nový život.

(Applause)

(Potlesk)

So in conclusion,

Takže na záver

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

by som vám rád zanechal štyri odkazy.

One is, think about the amount

Jeden je, pomyslite na množstvo

of suffering that is saved

utrpenia, od ktorého ušetríme

from patients undergoing noninvasive surgery,

pacientov podstupujúcich neinvazívne operácie,

and also the economical and emotional burden

a tak isto na ekonomické a emocionálne bremeno,

removed from their families and communities

ktorého zbavíme ich rodiny a komunity

and the society at large --

a spoločnosť všeobecne

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

a mimochodom, myslím, že aj ich lekárov.

And the other thing I would like you to think about

A ďalšia vec, o ktorej by som bol rád, aby ste popremýšľali,

is the new type of relationship

je nový druh vzťahu

between physician and patients

medzi lekárom a pacientom,

when you have a patient on the table

keď máte na stole pacienta,

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

ktorý je pri vedomí a dokonca môže aj sledovať liečbu.

In all our treatments,

Pri každej našej liečbe

the patient holds a stop sonication button.

drží pacient tlačidlo na zastavenie sonácie.

He can stop the surgery at any moment.

Kedykoľvek tak môže zastaviť operáciu.

And with that note,

A s touto poznámkou

I would like to thank you for listening.

by som vám rád poďakoval za pozornosť.

(Applause)

(Potlesk)