オサマ・チョードリーは見上げて腫瘍を見ました。
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ニューヨーク大学のランゴーンメディカルセンターの近くのホテルの会議室をくまなく歩くと、脳神経外科の4年生は頭を後ろに傾けた。 彼が調べていた天井のタイルではありませんでした。 むしろ、頭に縛り付けられたかさばる黒いヘッドセットを覗き込んで、彼はゆっくりと仮想空間を探索しました。 近くのテーブルのコンピューター画面には、見物人のための彼の見解が表示されました。人間の脳のカラフルで驚くほどリアルな表現です。
小さなステップを踏んで、ゲームコントローラーを使用して視点をズーム、回転、および角度付けし、Choudhryは奇妙なFantastic Voyageにインスパイアされたゲームのキャラクターのように、再現された脳の周りに画面上のアバターを飛ばしました。 2、3分の静かな研究の後、彼はついに話しました。
「すごい。」そして、もっと沈黙。
Choudhryは、手術で使用される印象的なハイテクツールをよく知っています。 解剖学に関連して手術器具の位置を追跡するためのGPSベースのナビゲーションポインター、および3D印刷モデルは、脳神経外科医の一般的な補助手段です。 しかし、この日初めてChoudhryが検討していたデバイス、HTC Viveバーチャルリアリティヘッドセットは次のレベルでした。 それは彼を本当の患者の頭の中に置いた。
ニューヨーク大学の脳神経外科の居住者であるオサマ・チョードリーは、人間の脳を仮想的に見学します。 （外科劇場） ここで、彼は潜んでいる島グリオーマのすべての側面を見ることができ、ズームインして詳細を精査し、飛び出してより広い文脈を見ることができただけでなく、すべての神経と血管がどのように腫瘍におよび腫瘍を通過したかを見ることができました。 青色のフラグが付いた近くの重要な運動および発話領域は、手術中に慎重に回避するために飛行禁止区域を示します。 頭蓋骨自体は、実際の開頭術のサイズまで縮小できる広い切り欠き、外科医が処置を行うための頭蓋骨のダイムまたは1/4サイズの開口部を特徴としていました。
「これはただ美しい」とチョードリーは言った。 「医学では、私たちは2Dの世界で長い間立ち往生していますが、CTとMRIスキャンのスライスを見て、それが私たちが頼っているものです。 この技術により、MRIは前向きにBCに見えるようになり、3次元すべてで解剖学を見ることができます。」
コンピューター断層撮影（CT）および磁気共鳴画像（MRI）スキャンは、体の内部の見え方を探り、病気や異常を突き止め、手術を計画するための重要な要素です。 これまで、外科医はこれらのスキャンを注意深く研究することで、患者の独自のメンタルモデルを作成する必要がありました。 ただし、外科ナビゲーションアドバンスドプラットフォーム（SNAP）は、外科医に患者の完全な3次元参照を提供します。
SNAPは、オハイオ州クリーブランドにあるSurgical Theaterによって開発された、HTC ViveとOculus Rift向けに設計されています。HTCViveとOculus Riftは、まだ一般公開されていない2つのゲーミングヘッドセットです。 このシステムは当初、忠実度の高い手術計画ツールとして考案されましたが、少数の病院が積極的な手術中にどのように使用できるかをテストしています。
SNAPを使用したこのCTスキャンとMRIスキャンの融合により、脳腫瘍を明確に見ることができます。 （外科劇場） 本質的に、スナップは、外科医が軌道に乗るために参照できる非常に詳細なロードマップです。 外科医はすでに進行中の手順のライブビデオフィードを使用して、拡大画像を参照しています。 コンピューター画面上の3Dモデルは、医師の視覚化も改善しました。 ヘッドセットは、没入感のあるディテールのレイヤーをもう1つ追加します。
現在、ヘッドセットを装着するには、外科医が手術から離れて新しい手袋を着用する必要があります。 しかし、そうすることで、医師は外科的標的を詳細に方向付け、次のステップと障害を明確に理解して患者に戻ることができます。 病気の脳組織は、健康な組織と非常によく似た外観と感覚を持っています。 SNAPを使用すると、外科医は解剖学的構造の距離と幅を正確に測定できるため、削除する部品と残す部品を正確に把握しやすくなります。 脳の手術では、ミリメートル単位が重要です。
Case Western Universityの脳神経外科の議長であるWarren Selmanは、SNAPソフトウェアによってマージされたCTおよびMRIスキャンを調べます。 （外科劇場） ツールの起源はありそうにありませんでした。 クリーブランドで米国空軍の新しい飛行シミュレーションシステムを開発しているときに、元イスラエル空軍のパイロットであるモティアヴィサーとアロンジェリがコーヒーショップでカプチーノを注文していました。会話。 あることが別のことにつながり、セルマンは外科医にパイロットに対して何をしたのかと尋ねました。ターゲットの敵の目を見せるのです。
「彼は、外科医が脳内を飛ぶことを許可し、腫瘍内に移動して、血管と神経を保存しながら器具を除去する方法を調べることができるかどうかを尋ねました」とアビサールは言いました。 GeriとAvisarは、最初に2Dスクリーンでのインタラクティブな3Dモデリングとして、現在はヘッドセットを使用して、新しいテクノロジーを構築するためにSurgical Theaterを共同設立しました。
SNAPソフトウェアは、CTおよびMRIスキャンを取得し、それらを患者の脳の完全な画像にマージします。 ハンドヘルドコントロールを使用すると、外科医は腫瘍または動脈瘤の隣または内部にさえ立って、脳組織を多少不透明にし、開頭術とその後の動きの最適な配置を計画できます。 このソフトウェアは、わずか5分で血管系の仮想モデルを構築できます。 腫瘍のようなより複雑な構造は、最大で20までかかる場合があります。
「外科医は、手術中に数分間立ち止まり、脳のどこにいるかを見たいと思っています」とAvisar氏は言います。 「彼らはダイムサイズの開口部を介して動作しており、顕微鏡を通して見ると向きを失うのは簡単です。 見えないのは危険なことです。 これにより、腫瘍の裏側、動脈瘤の裏側、病理の裏側が見えます。」
「これは私の人生だった？」 NYUのランゴーンメディカルセンターの脳神経外科のジョンゴルフィノスは言う。 （ニューヨーク大学） NYUのLangone Medical Centerの脳神経外科の議長であるJohn Golfinosは、SNAPの患者の現実的な視覚的表現は大きな進歩であると述べました。
「脳神経外科医として初めて見たときは圧倒的です」と彼は言いました。 「あなたは自分に言った、これは私の人生だった？」
Golfinosの熱意は、標準的な医療画像の意味を理解するために外科医に必要な精神的な体操を理解するときに理解できます。 1970年代にCTが開発されたとき、画像は最初は写真のように表現されていました。患者の右側が観察者の左側にあり、逆もまた同様でした。 スキャンは、下から上、左から右、または前から後ろの3つの平面で行うことができます。 しかし、その後、どういうわけか、物事は混乱した。 左が左になり、上が下になりました。 その練習はMRIスキャンに引き継がれたため、外科医がスキャンを目の前に立っている患者のように読み取るには、頭の中でイメージを精神的に再配置できる必要がありました。
「ようやく人々は、患者をシミュレートする場合、外科医が患者を見る方法で患者をシミュレートする必要があることに気づきました」とGolfinos氏は言います。 「私は住民に、MRIは決して嘘をつかないことを伝えました。 何を見ているのか分からないというだけです。」
UCLAでは、手術を計画し、その後処置の有効性を評価するために、SNAPが研究で使用されています。 脳神経外科の議長であるニール・マーティンは、バーチャルリアリティヘッドセットを覗き込むときどき見当識のない体験を改善するために、サージカルシアターにフィードバックを提供しています。 外科医はヨーロッパでの積極的な手術中にSNAPを使用していますが、米国では依然として計画および研究ツールとして使用されています。
マーティンは、それが変わることを望んでおり、彼とアビサールの両方が、外科手術の協力を国際レベルに引き上げることができると考えています。 ネットワークを介して接続された世界中の外科医チームは、それぞれが独特の色のアバターを持つケースについてリモートで相談し、患者の脳を一緒に歩き回ることができました。 World of Warcraftを考えてみてください。ただし、より多くの医師とより少ない大魔術師がいます。
「コンピューター画面でテレストレーションを話しているのではなく、幅12フィートの腫瘍のすぐ横にある頭蓋骨の内側にいることを話している。 腫瘍の除去すべき領域に印を付けるか、仮想器具を使用して腫瘍を切除し、血管を残しておくことができます。 「しかし、それが提供するものを本当に理解するには、ヘッドセットを装着する必要があります。 一度行うと、すぐに別の世界に移動します。」
クリーブランドに拠点を置くSurgical TheaterのSNAPは、外科医に患者の3次元表示を提供します。 （クレジット：外科劇場）NYUでは、GolfinosはSNAPを使用して、トリッキーな手順にアプローチする方法を調査しました。 あるケースでは、内視鏡ツールが最善の方法であると考えた場合、SNAPは彼が思ったほど危険ではないことを理解するのを助けました。
「内視鏡の軌跡に沿ってずっと見えるようにすることは、2D画像では不可能です」とGolfinos氏は言います。 「しかし、3Dでは、途中で物にぶつかったり、近くの構造物を傷つけたりしないことがわかります。 このケースでそれを使用して、硬い内視鏡で[腫瘍]に到達できるかどうかを確認しました。 それは私たちがやったことであり、3Dはケースが美しくなるという決定を下しました。」
患者教育は、VudまたはOculus Riftが非常に役立つとChoudhryが考える別の分野です。 多くの患者が宿題をして質問を抱える時代に、Choudhryは患者と外科医のより良いつながりを促進するのに役立つと述べた。
「CTまたはMRIスキャンの説明に数分かかることがありますが、それらを失うのにそれほど時間はかかりません」とChoudhry氏は述べています。 「3Dは直感的で、見ているものを正確に把握できます。 患者があなたが彼らに言っていることに対してより快適であるなら、彼らの全体的なケアはより良くなります。」
マーティンは同意します。 彼は患者の約3分の1がざらざらした詳細を見たいとは思わないが、多くの人はもっと知りたがっている。
「腫瘍の様子を見せることができ、何が起こるのかを十分に知ることができます」とMartin氏は言いました。 「一部の人々は技術的な詳細に非常に興味を持っていますが、全員がそのレベルの関与を望んでいるわけではありません。」
最終的に、Chaudhryは、SNAPのような技術が手術室でのデジタル化のさらに高度な使用への入り口であると考えています。 ラボ用ゴーグルに似た透明なヘッドセットはより機敏で、実際の患者に3Dオーバーレイなどの拡張現実を可能にします。
しかし今のところ、Golfinosは、バーチャルリアリティは依然として価値のあるツールであり、特に解剖学の親密な知識が必要な脳神経外科の分野でのケアを改善するのに役立つと言います。
「私たちにはこの技術があり、すべての人の生活を改善したいと考えています」と彼は言いました。 「それは安全性を向上させ、患者にとっては、それが私たちにできる最善のことです。
