Osamah Choudhry olhou para cima e viu um tumor.
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Andando cautelosamente em torno de uma sala de conferências em um hotel próximo ao Langone Medical Center da Universidade de Nova York, o residente do quarto ano de neurocirurgia inclinou a cabeça para trás. Não eram telhas do teto que ele estava examinando. Em vez disso, olhando para dentro de um volumoso fone de ouvido preto preso à cabeça, ele lentamente explorou um espaço virtual. Uma tela de computador em uma mesa próxima mostrava sua visão para os espectadores: uma representação colorida e notavelmente realista de um cérebro humano.
Tomando pequenos passos e usando um controlador de jogo para aumentar o zoom, girar e angular sua perspectiva, Choudhry voou um avatar na tela em torno do cérebro recriado como um personagem em algum jogo bizarro inspirado na Fantastic Voyage . Depois de dois ou três minutos de estudo tranquilo, ele finalmente falou.
"Uau." Então, mais silêncio.
Choudhry não é estranho às impressionantes ferramentas tecnológicas usadas na cirurgia. Ponteiros de navegação baseados em GPS, para rastrear a localização de instrumentos cirúrgicos em relação à anatomia, e modelos impressos em 3D são auxílios comuns para neurocirurgiões. Mas o dispositivo que Choudhry estava investigando pela primeira vez nesse dia, um headset para realidade virtual HTC Vive, era o próximo nível. Colocou-o dentro da cabeça de um paciente real.
Osamah Choudhry, um neurocirurgião residente na Universidade de Nova York, faz um tour virtual através de um cérebro humano. (Teatro Cirúrgico) Aqui, ele não só podia ver todos os lados do glioma insular à espreita, aproximando-se para examinar detalhes finos e voar para ver o contexto mais amplo, mas também como cada nervo e vaso sanguíneo alimentava o tumor. Áreas críticas motoras e de fala próximas, sinalizadas em azul, sinalizam zonas de exclusão aérea para evitar cuidadosamente durante a cirurgia. O crânio em si apresentava um amplo recorte que pode ser encolhido até o tamanho de uma craniotomia real, uma abertura no crânio que os cirurgiões conduzem os procedimentos.
"Isso é simplesmente lindo", disse Choudhry. “Na medicina, ficamos presos por tanto tempo em um mundo 2D, mas é nisso que confiamos, olhando para as fatias de tomografia computadorizada e ressonância magnética. Essa tecnologia faz a ressonância magnética olhar positivamente BC, e nos permite olhar para a anatomia em todas as três dimensões.
A tomografia computadorizada (TC) e a ressonância magnética (RM) são elementos críticos para explorar a aparência do interior do corpo, localizar doenças e anormalidades e planejar cirurgias. Até agora, os cirurgiões tiveram que criar seus próprios modelos mentais de pacientes por meio do estudo cuidadoso desses exames. A plataforma avançada de navegação cirúrgica, ou SNAP, no entanto, dá aos cirurgiões uma referência tridimensional completa de seu paciente.
Desenvolvido pela Surgical Theatre, empresa sediada em Cleveland, Ohio, o SNAP é projetado para o HTC Vive e o Oculus Rift, dois headsets de jogos que ainda não estão disponíveis ao público. O sistema foi inicialmente concebido como uma ferramenta de planejamento cirúrgico de alta fidelidade, mas um punhado de hospitais está testando como ele poderia ser usado durante cirurgias ativas.
Esta fusão de tomografia computadorizada e ressonância magnética, usando SNAP, dá uma visão clara de um tumor cerebral. (Teatro Cirúrgico) Em essência, o SNAP é um roteiro super detalhado que os cirurgiões podem fazer referência para permanecer no caminho certo. Cirurgiões já usam feeds de vídeo ao vivo de procedimentos em andamento para ter uma imagem ampliada para se referir; Modelos 3D em telas de computador também melhoraram a visualização para os médicos. O fone de ouvido adiciona mais uma camada de detalhes imersivos.
Colocar o fone de ouvido atualmente requer que o cirurgião se afaste do procedimento e use luvas novas. Mas, ao fazer isso, o médico orienta-se detalhadamente para um alvo cirúrgico e pode retornar ao paciente com uma compreensão clara dos próximos passos e de quaisquer obstáculos. O tecido cerebral doente pode parecer e se sentir muito semelhante ao tecido saudável. Com o SNAP, os cirurgiões podem medir com precisão as distâncias e as larguras das estruturas anatômicas, facilitando saber exatamente quais partes remover e quais partes deixar para trás. Na cirurgia cerebral, frações de milímetros são importantes.
Warren Selman, presidente da neurocirurgia da Case Western University, analisa os exames de tomografia computadorizada e ressonância magnética mesclados pelo software SNAP. (Teatro Cirúrgico) A ferramenta tinha uma origem improvável. Enquanto em Cleveland trabalhava em um novo sistema de simulação de vôo da Força Aérea dos EUA, os ex-pilotos Moty Avisar e Alon Geri estavam encomendando cappuccinos em uma cafeteria quando Warren Selman, presidente da neurocirurgia da Case Western University, por acaso ouviu alguns de seus colegas. conversação. Uma coisa levou a outra, e Selman perguntou se eles poderiam fazer para os cirurgiões o que eles faziam para os pilotos: dar a eles uma visão do alvo em termos de inimigos.
"Ele nos perguntou se poderíamos permitir que os cirurgiões voassem dentro do cérebro, para ir dentro do tumor para ver como manobrar as ferramentas para removê-lo, preservando os vasos sanguíneos e nervos", disse Avisar. Geri e Avisar co-fundaram a Surgical Theatre para construir a nova tecnologia, primeiro como modelagem 3D interativa em uma tela 2D e agora com um fone de ouvido.
O software SNAP faz varreduras por tomografia computadorizada e ressonância magnética e as mescla em uma imagem completa do cérebro de um paciente. Usando os controles portáteis, os cirurgiões podem ficar ao lado ou até mesmo dentro do tumor ou aneurisma, tornar o tecido cerebral mais ou menos opaco e planejar a colocação ideal da craniotomia e movimentos subsequentes. O software pode construir um modelo virtual de um sistema vascular em menos de cinco minutos; estruturas mais complicadas, como tumores, podem levar até 20.
"Cirurgiões querem parar por alguns minutos durante a cirurgia e olhar onde eles estão no cérebro", disse Avisar. “Eles estão operando através de uma abertura do tamanho de um centavo, e é fácil perder a orientação olhando pelo microscópio. O que você não pode ver é o que é perigoso. Isso lhes dá uma espiada por trás do tumor, atrás do aneurisma, por trás da patologia.
"Onde isso tem sido toda a minha vida?" diz John Golfinos, diretor de neurocirurgia do Langone Medical Center da NYU. (Universidade de Nova York) John Golfinos, presidente da neurocirurgia do Langone Medical Center da NYU, disse que a representação visual realística de um paciente do SNAP é um grande passo à frente.
"É muito impressionante a primeira vez que você vê isso como um neurocirurgião", disse ele. "Você diz para si mesmo, onde isso tem sido toda a minha vida?"
O entusiasmo dos golfinos é compreensível quando você compreende a ginástica mental exigida dos cirurgiões para entender as imagens médicas padrão. Na década de 1970, quando a TC foi desenvolvida, as imagens foram inicialmente representadas como qualquer fotografia: o lado direito do paciente estava à esquerda do espectador e vice-versa. As digitalizações podem ser feitas em três planos: de baixo para cima, da esquerda para a direita ou da frente para trás. Mas então, de alguma forma, as coisas se misturaram. Esquerda ficou esquerda, topo se tornou o fundo. Essa prática era realizada por exames de ressonância magnética, de modo que, para os cirurgiões lerem exames como se fossem pacientes em pé na frente deles, precisavam ser capazes de reorganizar mentalmente as imagens em suas mentes.
"Agora as pessoas estão finalmente percebendo que, se vamos simular o paciente, devemos simulá-las da maneira como o cirurgião as vê", disse Golfinos. “Eu digo aos meus residentes que a ressonância magnética nunca mente. É só que não sabemos o que estamos olhando às vezes.
Na UCLA, o SNAP está sendo usado em pesquisas para planejar cirurgias e avaliar a eficácia de um procedimento posteriormente. Neil Martin, presidente de neurocirurgia, tem fornecido feedback ao Surgical Theatre para ajudar a refinar a experiência ocasionalmente desorientadora de olhar para um fone de ouvido de realidade virtual. Embora os cirurgiões estejam usando o SNAP durante cirurgias ativas na Europa, nos Estados Unidos ele ainda é usado como uma ferramenta de planejamento e pesquisa.
Martin disse que espera que isso mude, e tanto ele como Avisar acham que pode levar colaboração em cirurgias para um nível internacional. Conectados através de uma rede, uma equipe de cirurgiões de todo o mundo poderia consultar um caso remotamente, cada um com um avatar de cor única, e percorrer o cérebro de um paciente juntos. Pense no World of Warcraft, mas com mais médicos e menos archmagi.
“Não estamos falando de telestradas em uma tela de computador, estamos falando de estar dentro do crânio ao lado de um tumor de 3 metros de diâmetro. Você pode marcar as áreas do tumor que devem ser removidas ou usar um instrumento virtual para separar o tumor e deixar o vaso sanguíneo para trás ”, disse Martin. “Mas para realmente entender o que ele tem a oferecer, você precisa colocar o fone de ouvido. Depois disso, você é imediatamente transportado para outro mundo.
O SNAP, da empresa Surgical Theater, de Cleveland, oferece aos cirurgiões uma visão tridimensional de seus pacientes. (Crédito: Teatro Cirúrgico)Na NYU, Golfinos usou o SNAP para explorar maneiras de se aproximar de procedimentos complicados. Em um caso, onde ele achava que uma ferramenta endoscópica poderia ser o melhor método, o SNAP o ajudou a ver que não era tão arriscado quanto pensava.
"Ser capaz de ver todo o caminho ao longo da trajetória do endoscópio só não é possível em uma imagem 2D", disse Golfinos. “Mas em 3D, você consegue ver que não vai esbarrar em coisas ao longo do caminho ou ferir estruturas próximas. Usamos neste caso para ver se era possível atingir o tumor com um endoscópio rígido. Foi, e nós fizemos, e o 3D fez a determinação em um caso que acabou lindamente ”.
A educação do paciente é outra área em que Choudhry acha que o Vive ou o Oculus Rift podem ser extremamente úteis. Numa época em que muitos pacientes fazem o dever de casa e vêm armados com perguntas, Choudhry disse que isso poderia ajudar a facilitar uma melhor conexão entre paciente e cirurgião.
"Às vezes passo alguns minutos explicando a tomografia computadorizada ou ressonância magnética, e não demora muito para você perdê-los", disse Choudhry. “O 3D é intuitivo e você sabe exatamente o que está vendo. Se o paciente está mais confortável com o que você está dizendo, então o cuidado geral será melhor. ”
Martin concorda. Enquanto ele diz que cerca de um terço dos pacientes simplesmente não se importam em ver os detalhes, muitos estão ansiosos para saber mais.
"Podemos mostrar a eles como é o tumor, e eles podem ser totalmente informados sobre o que vai acontecer", disse Martin. "Algumas pessoas estão bastante interessadas nos detalhes técnicos, mas nem todo mundo quer esse nível de envolvimento".
Em última análise, Choudhry acredita que uma tecnologia como o SNAP é uma porta de entrada para usos ainda mais avançados para a digitalização na sala de cirurgia. Um fone de ouvido transparente, mais parecido com óculos de laboratório, seria mais ágil, disse ele, e permitiria uma realidade aumentada, como uma sobreposição 3D, no paciente real.
Mas, por enquanto, Golfinos diz que a realidade virtual ainda é uma ferramenta valiosa e ajuda a melhorar o atendimento em todo o campo, especialmente na neurocirurgia, onde o conhecimento íntimo da anatomia é uma necessidade.
"Temos essa tecnologia e queremos melhorar a vida de todos", disse ele. “Isso melhora a segurança e, para nossos pacientes, essa é a melhor coisa que podemos fazer.
