Ένα τρίτο μάτι υψηλής τεχνολογίας για τους νευροχειρουργούς, το Proprio θα μπορούσε να αλλάξει το OR για πάντα

Χειρουργεία όλων

τα είδη υποβοηθούνται όλο και πιο δυναμικά από την τεχνολογία, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις εξακολουθεί να είναι ένας άνθρωπος που κρατά το νυστέρι — ειδικά για λεπτές και περίπλοκες επεμβάσεις όπως η χειρουργική της σπονδυλικής στήλης.

του Proprio

Η τεχνολογία επαναπροσδιορίζει τον τρόπο με τον οποίο οι χειρουργοί βλέπουν, κατανοούν και επηρεάζουν τα περιγράμματα των οστών και των ιστών, βελτιώνοντας τα αποτελέσματα και σώζοντας ενδεχομένως ζωές.

Αυτό δεν είναι ένα συμπαγές μηχάνημα ακτίνων Χ ή μια φθηνότερη μαγνητική τομογραφία. Είναι ένα ζωντανό βοήθημα σε μια χειρουργική επέμβαση στην οποία η ακρίβεια και οι ακριβείς, ενημερωμένες πληροφορίες για τον ασθενή είναι ζωτικής σημασίας. Η υπόσχεση της τεχνολογίας έχει επίσης προσελκύσει επενδύσεις: η εταιρεία ανακοίνωσε σήμερα 43 εκατομμύρια δολάρια σε νέα χρηματοδότηση.

Η παραμόρφωση της σπονδυλικής στήλης συμβαίνει όταν μια κατάσταση, τραύμα ή συνήθεια κάνει τη φυσική καμπυλότητα της σπονδυλικής στήλης να λάβει μεγάλες ή παραμορφωμένες διαστάσεις. Η πιο συχνή αιτία είναι πιθανώς η σκολίωση, η οποία προοδευτικά παραμορφώνει τη σπονδυλική στήλη και αν αφεθεί χωρίς θεραπεία μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή αναπηρία. Για να καταπολεμηθεί αυτό, η σπονδυλική στήλη είναι εφοδιασμένη με ένα προσαρμοσμένο μεταλλικό πλαίσιο, στερεωμένο με βίδες, που περιορίζει και διορθώνει αυτή την τάση, φροντίζοντας τους σπονδύλους σε μια πιο υγιή διάταξη.

Δεν είναι διαφορετικό από τη λήψη σιδεράκια – εάν τα δόντια ήταν σφραγισμένα μέσα στο σώμα και υπήρχε ένα χιλιοστό πλάτος μεταξύ της θεραπείας και της παράλυσης του ασθενούς. Η διορθωτική χειρουργική της σπονδυλικής στήλης είναι συνηθισμένη (περίπου 1,6 εκατομμύρια αυτού του τύπου πραγματοποιούνται ετησίως) και αποτελεσματική, αλλά είναι επίσης απίστευτα δύσκολη και εξειδικευμένη εργασία.

Και ενώ νέα εργαλεία έχουν εμφανιστεί με τα χρόνια για να το κάνουν πιο ασφαλές και πιο πιθανό να πετύχει, μια δεδομένη διαδικασία μπορεί να απαιτεί ακόμα δώδεκα ακτινογραφίες και άλλες σαρώσεις, και οι μέθοδοι ουσιαστικής ενίσχυσης των αισθήσεων των χειρουργών έχουν κολλήσει στο παρελθόν.

Απαιτούνται λεπτομερείς εσωτερικές εικόνες για την προετοιμασία, αλλά από τη στιγμή που βρίσκεται στο χειρουργείο, οι εικόνες που έχουν από τον ασθενή μπορεί να είναι ημερών ή εβδομάδων, και ειδικά για οξείες καταστάσεις ή τραύμα αυτό είναι τεράστιο πρόβλημα. Εάν οι εικόνες δεν ταιριάζουν με την πραγματικότητα, όχι μόνο θα μπορούσε να έχει συμβεί κάτι στο σώμα του ασθενούς, αλλά υπάρχει αυξημένος κίνδυνος βλάβης όταν δουλεύετε με παρωχημένες πληροφορίες.

Εάν ο χειρουργός αντιληφθεί ότι η κατάσταση μπορεί να έχει αλλάξει, ο ασθενής πρέπει να τοποθετηθεί μέσα σε ένα μηχάνημα απεικόνισης και όλοι πρέπει να καθαρίσουν το δωμάτιο. Φανταστείτε να κάνετε αυτή τη χειρουργική επέμβαση, με ό,τι αυτό συνεπάγεται! Όχι μόνο διαταράσσει τη διαδικασία και είναι χρονοβόρο, αλλά οδηγεί σε πολλαπλές δόσεις ακτινοβολίας για τον ασθενή και τον χειρουργό, ο οποίος εκτίθεται επανειλημμένα σε αυτή τη διαδικασία.

Από το να μαντέψεις στο να δεις

Ένας χειρουργός πραγματοποιεί μια επέμβαση με μια συσκευή Proprio Paradigm από πάνω.

Συντελεστές εικόνας:

Proprio

Η Proprio είναι μια

startup

που στοχεύει να αλλάξει εντελώς τον τρόπο με τον οποίο επιτυγχάνονται αυτή και άλλες διαδικασίες, χαρτογραφώντας λεπτομερείς προεγχειρητικές σαρώσεις σε μια τρισδιάστατη αναπαράσταση σε πραγματικό χρόνο της ανατομίας του ασθενούς, μέσω μιας πολύπλοκης σειράς αισθητήρων που παρακολουθούν τις κινήσεις και τις αλλαγές σε επίπεδο κάτω του χιλιοστού.

Το πρώτο προϊόν της εταιρείας, το Paradigm, είναι μια συσκευή καθοδήγησης χειρουργικής επέμβασης σε πραγματικό χρόνο που περιλαμβάνει μια σύνθετη συσκευή απεικόνισης πολλαπλών καμερών και μια οθόνη που δείχνει ακριβώς τι πρέπει να γνωρίζει ένας χειρουργός για να βιδώσει την ακριβή τροχιά που απαιτείται για την τοποθέτηση του νάρθηκα χωρίς σχίσιμο του σπονδύλου ή διάτρηση του νωτιαίου μυελού και ακρωτηριασμός του ασθενούς.

Για να γίνει αυτό, εκτελεί μια υπερ-ακριβή έκδοση του τι μπορεί να κάνει το τηλέφωνό σας για μια εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας, η οποία παρακολουθεί τον χώρο και τα αντικείμενα γύρω σας για να τοποθετήσει έναν εικονικό χαρακτήρα ή ένα έπιπλο στο επιθυμητό μέρος. Αν και υπάρχουν ορισμένα συστήματα που ήδη κάνουν κάτι τέτοιο, βασίζονται στο συνδυασμό στατικών, προεγχειρητικών εικόνων με έναν φυσικό δείκτη ως σημείο αναφοράς. Ουσιαστικά, δεν παρακολουθούν τη φυσιολογία του ασθενούς, αλλά μάλλον τον ίδιο τον δείκτη, που σημαίνει τη θέση των σπονδύλων κ.λπ. — μια σίγουρη εικασία και όχι παρατηρούμενο γεγονός.

Σημαίνει επίσης ότι εάν το άτομο μετατοπιστεί ή η χειρουργική επέμβαση καθυστερήσει ή για οποιονδήποτε άλλο λόγο οι εικόνες είναι ξεπερασμένες ή κακώς ευθυγραμμισμένες, τα συστήματα παύουν να είναι αποτελεσματικά — θυμηθείτε, η απουσία έστω και ελάχιστης ποσότητας είναι καταστροφική. Η νευροχειρουργική δεν είναι μια πειθαρχία όπου οι άνθρωποι την κάνουν μόνο με τα μάτια.

Η συσκευή του Proprio ξεπερνά αυτές τις μεθόδους μέσω πολύ, πολύ ακριβούς απεικόνισης και όρασης υπολογιστή. Η συστοιχία απεικόνισης “Prism” διαθέτει μισή ντουζίνα αισθητήρες, συμπεριλαμβανομένων πολλαπλών καμερών RGB, στερεοφωνικών καμερών υπέρυθρης ακτινοβολίας και ειδικού αισθητήρα βάθους.

Επισκέφτηκα το γραφείο Proprio στο Σιάτλ και είδα μια ζωντανή προσομοίωση διαδικασίας και μερικά πρωτότυπα ανάπτυξης. Ο Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής Gabriel Jones και ο συνιδρυτής Jim Youngquist απάντησαν στις διάφορες ερωτήσεις μου, αν και δεν έλαβα τις απαντήσεις τους κατά λέξη.

Ο παιδονευροχειρουργός, συνιδρυτής και Διευθύνων Ιατρός Δρ. Samuel Browd φαινόταν πραγματικά ενθουσιασμένος και ανακουφισμένος από την υπόσχεση της τεχνολογίας. προφανώς είναι η εταιρεία του, αλλά μου ήταν ξεκάθαρο ότι θεωρούσε ότι το πρώτο του καθήκον ήταν να είναι στους ασθενείς του και σκέφτηκε την προσέγγιση Proprio ως μια πολυαναμενόμενη αλλαγή του παιχνιδιού.

Παραδείγματα εικόνων σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια μιας προσομοιωμένης διαδικασίας.

Συντελεστές εικόνας:

Proprio

Το Paradigm λειτουργεί επίσης με προεγχειρητικές εικόνες, αλλά όχι με στατικές εικόνες των θέσεων και των προσανατολισμών των σπονδύλων. Αντίθετα, οι σπόνδυλοι αποδίδονται τρισδιάστατα ως τα κινητά, δυναμικά αντικείμενα που είναι και η μονάδα απεικόνισης μπορεί να παρατηρήσει και να «καταγράψει» τις θέσεις τους σε πραγματικό χρόνο, χωρίς να χρειάζεται δείκτης. (Η ομιλία της εταιρείας για το «ελαφρύ πεδίο» μπορεί να χτυπήσει ένα καμπανάκι — και πράγματι ο πρώην μηχανικός της Lytro Thomas Nonn εργάζεται στο Paradigm.)

Έτσι, εάν ο ασθενής μετακινηθεί, ή χρειάζεται να μετακινηθεί, ή για οποιονδήποτε λόγο οι σπόνδυλοι δεν είναι ακριβώς εκεί που ήταν όταν έγινε η μαγνητική τομογραφία… κανένα πρόβλημα. Το σύστημα τα παρακολουθεί συνεχώς στον τρισδιάστατο χώρο παρατηρώντας λεπτομερώς τις εκτεθειμένες επιφάνειες και άλλους παράγοντες. Αν και η ακρίβεια δεν είναι μια εύκολη μέτρηση που μπορεί να εντοπιστεί σε ένα τέτοιο μεταβλητό πλαίσιο, η εταιρεία είπε ότι βρισκόταν στο επίπεδο του «υπο χιλιοστού».

Το πώς γίνεται αυτό αποτελεί μέρος της μυστικής σάλτσας της εταιρείας — είδα πολλά πρωτότυπα από τη διαδικασία ανάπτυξής τους, με διαφορετικούς αριθμούς και διαμορφώσεις καμερών. Η τελική σχεδίαση για το Paradigm ενσωματώνει τα καλύτερα από αυτά και είναι επίσης, φυσικά, όλα ρυθμισμένα για εργασία σε χειρουργείο.

Ή και πέρα

Το Proprio τον Απρίλιο έλαβε άδεια 510(k) από τον FDA, κάτι που δεν είναι ακριβώς ένα πλήρες πράσινο φως, αλλά μάλλον σαν να λέμε ότι έχετε μια βελτιωμένη έκδοση κάτι ήδη στην αγορά που δεν προσθέτει νέους κινδύνους. Σε αυτήν την περίπτωση, πρόκειται για συσκευές για «στερεοταξική πλοήγηση για χειρουργική της σπονδυλικής στήλης» και η εταιρεία «πραγματοποίησε πολλές μελέτες χρηστικότητας και απόδοσης με τα πάντα, από μοντέλα πάγκου μέχρι δείγματα χοίρου και ανθρώπινα πτώματα».

Το επόμενο βήμα της, λοιπόν, είναι να εμπορευματοποιήσει την πλατφόρμα, τοποθετώντας την σε όσο το δυνατόν περισσότερες χειρουργικές αίθουσες και αναλαμβάνοντας τα πρώτα της ανθρώπινα περιστατικά. Αυτό περιλαμβάνει πολλή κατασκευή, δοκιμές, εκπαίδευση και υποστήριξη — λίγα χειρουργικά βοηθήματα είναι συσκευές τύπου «ρυθμίστε το και ξεχάστε το». Τούτου λεχθέντος, αναμένουν ότι οι πρώτες διαδικασίες θα γίνουν αυτό το καλοκαίρι σε συνεργαζόμενα νοσοκομεία.

Η συσκευή Proprio Paradigm και η πόρτα στο «εργαστήριο ακριβείας» της εταιρείας.

Συντελεστές εικόνας:

Proprio

Όμως, ενώ η πλοήγηση στη χειρουργική της σπονδυλικής στήλης είναι η πρώτη και πιο ξεκάθαρη εφαρμογή της τεχνολογίας, μπορεί κάλλιστα να είναι μόνο η κίνηση έναρξης της εταιρείας. Υπάρχει, φυσικά, η δυνατότητα εφαρμογής των δυνατοτήτων της συσκευής σε άλλες δύσκολες χειρουργικές επεμβάσεις — ενώ κατασκευάστηκε με γνώμονα τις επεμβάσεις της σπονδυλικής στήλης, η ίδια μέθοδος θα ήταν χρήσιμη, ας πούμε, στην ανακατασκευή των αρθρώσεων.

Ωστόσο, ακόμη μεγαλύτερη αξία μπορεί να προκύψει από το αναπόφευκτο «παιχνίδι δεδομένων», αν και η χειρουργική επέμβαση είναι ένας τομέας όπου απαιτείται απεγνωσμένα ένα τέτοιο παιχνίδι. Η εκπαίδευση νέων χειρουργών είναι μια μακρά και δύσκολη διαδικασία και υπάρχει σαφής έλλειψη πλούσιων δεδομένων σχετικά με οποιαδήποτε δεδομένη διαδικασία. Μπορεί να υπάρχει βίντεο, ή όχι, διαφορετικής ποιότητας και πρόσφατης ποιότητας. Αλλά η συλλογή και ανάλυση λειτουργιών υψηλής πιστότητας είναι λιγότερο συνηθισμένη από ό,τι νομίζετε, και αυτό που υπάρχει εκεί έξω περιορίζεται με άλλους τρόπους.

Το σύστημα απεικόνισης Paradigm συλλέγει έναν τεράστιο όγκο δεδομένων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν με αμέτρητους τρόπους (φυσικά τηρώντας τους νόμους και τη δεοντολογία περί εμπιστευτικότητας των ασθενών). Η εκπαίδευση είναι προφανής, αλλά η ομάδα έδειξε επίσης πώς, συνδυάζοντας δεδομένα από εκατοντάδες προηγούμενες χειρουργικές επεμβάσεις και αποτελέσματα με την παρακολούθηση του ασθενούς σε πραγματικό χρόνο, μια πρόβλεψη ή προβολή για το πώς θα μπορούσε να βελτιωθεί μια διαδικασία. Μπορεί να μην είναι προφανές ακόμη και σε ένα ειδικό μάτι, αλλά η τοποθέτηση μιας βίδας ένα χιλιοστό πάνω ή το σφίξιμο ενός σύρματος κατά μια τρίχα περισσότερο, θα μπορούσε να είναι η διαφορά μεταξύ της απαίτησης χειρουργείου παρακολούθησης ή όχι.

Υπάρχει επίσης η δυνατότητα παρακολούθησης των ίδιων των χειρουργών και των εργαλείων. Εάν προκύψουν επιπλοκές, για παράδειγμα, η διαδικασία μπορεί να παρακολουθηθεί από την αρχή έως το τέλος σε τρισδιάστατη απεικόνιση υψηλής πιστότητας και η αιτία των προβλημάτων να ξεκαθαρίσει εκ των υστέρων. Και για τα αναπόφευκτα ζητήματα της ασφάλισης, της κακής πρακτικής και ούτω καθεξής, θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να δείξει ξεκάθαρα ότι ένα όργανο χρησιμοποιήθηκε σωστά ή δεν χρησιμοποιήθηκε καθόλου, ή ότι ήταν αυτό το άτομο και όχι εκείνο που έκανε λάθος.

Αν και αυτές οι δυνατότητες είναι πλασματικές αυτή τη στιγμή (τα βίντεο που μου έδειξαν ότι ήταν μακέτες), είναι σίγουρα πιθανές, αλλά με μια συσκευή όπως το Paradigm να κοιτάζει από ψηλά κάθε χειρουργική επέμβαση και να παράγει ένα τεράστιο όγκο δεδομένων. Αν και η ιδέα μπορεί να φαίνεται κάπως αποκρουστική έξω από το OR, ο Δρ. Browd φαινόταν να πιστεύει ότι θα έσωζε πολλές ζωές και θα έκανε αυτές τις διαδικασίες πιο γρήγορες, καλύτερες και φθηνότερες.

Η υγειονομική περίθαλψη που βασίζεται στα δεδομένα υπερβαίνει τα ηλεκτρονικά αρχεία και την τηλευγεία — ακόμη και τις ρομποτικές επεμβάσεις. Υπάρχει περιθώριο για την τεχνολογία να κάνει πολλές διαδικασίες καλύτερες τόσο για τον ασθενή όσο και για τον χειρουργό, εάν μπορεί να ξεπεραστεί η κατανοητή επιφυλακτικότητα να αποχωριστείτε δοκιμασμένες και αληθινές μεθόδους.

Ο γύρος 43 εκατομμυρίων δολαρίων Β της εταιρείας προήλθε από νέους και υπάρχοντες επενδυτές DCVC, BOLD Capital Partners, Bird B. AG, Cota Capital,

Intel

και HTC.