Спецэффекты, которые спасают жизнь | Петер Вайншток | TEDxNatick

Медицина, возможно, осталась последней отраслью с высокими ставками, в которой не используют предварительную тренировку. Врач отделения интенсивной терапии и эксперт в области медицинского моделирования Петер Вайншток показывает, как уникальное сочетание моделирования, голливудских спецэффектов и 3D-печати используется для создания удивительно реалистичных моделей пациентов, что впервые даёт хирургическим бригадам возможность «семь раз отмерить, один раз отрезать», чтобы спасти жизни младенцев и детей.

Петер — врач отделения интенсивной терапии и директор педиатрической программы моделирования в Бостонской детской больнице Гарвардской медицинской школы. Он стремится к улучшению результатов операций у новорождённых и детей. Петер и его команда соединяют медицину с современными спецэффектами, искусством создания кукол и технологиями 3D-печати для реалистичного моделирования сложных хирургических операций.

Это выступление записано на мероприятии TEDx, независимо организованном местным сообществом с использованием формата конференций TED. Узнайте больше на http://ted.com/tedx

Что, если я вам скажу,
что есть такая новая технология,

которая, попадая в руки
врачей и медсестёр,

улучшает результаты пациентов
всех возрастов, и детей, и взрослых,

уменьшает боль и страдания,

сокращает время операций,

сокращает время анестезии,

обладает превосходной кривой доза-ответ,

показывающей, что
чем больше её используешь,

тем бóльшую пользу она приносит пациентам?

Парадокс в том,
что у неё нет побочных эффектов,

и она применима при лечении любого органа.

Для меня, врача отделения реанимации
в Бостонской детской больнице,

это стало бы «козырем в рукаве».

Хорошая новость в том, что я здесь,
чтобы рассказать вам об этой технологии,

о том, что когда мы применяем её
в нашей врачебной практике,

мы получаем те самые результаты,
которые я только что описал.

Такая технология — репетиция в условиях,
приближенных к реальной жизни.

Именно в то время, когда это нужнее всего,

в том месте, где это нужнее всего,
теми врачами, которым это нужнее всего,

и в итоге для тех пациентов,
которым это нужнее всего.

И эта технология,

эта репетиция жизни,

осуществляется посредством
медицинского моделирования.

Начну свой рассказ с одного случая,

просто чтобы сразу описать проблему

и то, почему эта технология не просто
улучшит здравоохранение,

но и крайне важна для здравоохранения.

Родился младенец, девочка.

Мы называем это «нулевой день жизни»,

первый день жизни, появление на свет.

И как только она родилась,

мы сразу заметили,
что её состояние ухудшается.

Пульс ускоряется, давление уменьшается,

слишком учащённое дыхание.

Причина видна на рентгенограмме
грудной клетки.

Небольшой экскурс в рентгенологию.

Как видите, это снимок
верхней части тела ребёнка.

Это «бэбиграмма»,

рентген всего тела новорождённого ребёнка.

Если вы посмотрите на верхнюю часть,

здесь должны быть сердце и лёгкие.

А на нижней части — желудок,

а здесь — кишечник.

И вы видите, что эта
полупрозрачная область

продвинулась к правой стороне
грудной клетки ребёнка.

Это значит, что кишечник
находится не на своём месте.

Вследствие этого он давит на лёгкие,

что затрудняет
этому несчастному ребёнку дыхание.

Чтобы решить эту проблему,

ребёнка надо немедленно оперировать,

вернуть кишечник в брюшную полость,

дать лёгким расшириться,

и девочка сможет нормально дышать.

Но до того, как её поместят
в операционную,

её нужно отвезти в реанимационное
отделение, где я работаю.

Я работаю в хирургической бригаде.

Мы собираемся вокруг неё

и начинаем делать
сердечно-лёгочное шунтирование.

Проводим анестезию,

делаем крошечный надрез на шее,

помещаем катетеры в крупные сосуды шеи,

и могу вам сказать, что эти сосуды
размером с шариковую ручку,

точнее с остриё стержня,

затем мы выпускаем кровь из её тела,

пропускаем через аппарат,
где она насыщается кислородом,

а затем опять поступает в тело.

Мы спасли девочке жизнь

и безопасно доставили её в операционную.

Так что же случилось?

У девочки нарушение под названием

«врожденная диафрагмальная грыжа» —

это отверстие в диафрагме,
через которое смещается кишечник,

нарушение довольно редкое.

Даже для самых лучших врачей в мире

трудная задача —
получить естественным образом

нужное количество пациентов,

чтобы довести опыт до совершенства.

Просто такие пациенты
появляются слишком редко.

Как же сделать редкое событие частым?

Есть ещё одна проблема.

В системе здравоохранения,
в которой я работаю более 20 лет,

сейчас существует

такая методика обучения,
как наставничество.

Она существует уже столетия.

И основана на том, что ты
видишь операцию только раз

или, может быть, несколько раз,

затем ты делаешь операцию,

и в итоге ты обучаешь, как делать
операцию, следующее поколение.

И суть этой методики,

думаю, вы догадались,

в том, что фактически мы практикуемся
на пациентах, которых должны лечить.

В этом и заключается проблема.

Но есть лучший подход.

Медицина, возможно, последняя
отрасль с высокими ставками,

в которой не используют
предварительную тренировку.

Я хочу объяснить преимущества новой
методики с медицинским моделированием.

Первое, что мы сделали, — обратились
к другим отраслям с высокими ставками,

в которых подобная методика
используется уже долгие годы.

Это ядерная энергетика.

В ядерной энергетике регулярно
проводят отработку сценариев,

чтобы практиковать то,
что не должно случиться в реальности.

Мы все знакомы с индустрией авиаперевозок,

мы все летаем на самолётах,
успокаивая себя мыслью,

что пилоты и команда тренировались
на подобных симуляторах по сценариям,

которые, будем надеяться,
никогда не реализуются,

но мы знаем,
что если всё-таки реализуются,

они будут готовы к самому худшему.

Авиапромышленность продвинулась настолько,
что использует корпуса самолётов целиком

в качестве симуляторов,

так как очень важно, чтобы команда
действовала сообща.

Это симулятор обучения эвакуации.

Если подобное случится когда-нибудь,
хотя это редкие случаи,

они будут готовы действовать
незамедлительно.

Но самое убедительное для меня —
это сфера спорта,

где, пожалуй, ставки высоки.

Например, бейсбольная команда:
тренировка игроков.

Считаю их великолепным примером
постепенного обучения.

Первое — это весенние сборы.

Они приезжают в спортивный лагерь,

что-то вроде симулятора бейсбола.

Они играют не на настоящем поле,
а на симуляторе,

это сезон предматчевой разминки.

Затем они тренируются на поле
в период соревнований,

и знаете, что они делают перед стартами?

Они часами практикуются
в специальных сетчатых кабинах:

в них кидают мячи,
которые они должны отбивать,

один мяч за другим,
тренируя свои мышцы,

готовясь к самой игре.

А вот самое удивительное во всём этом,

и все, кто смотрит
спортивные соревнования,

становятся свидетелями этого явления.

Отбивающий становится в базу,

подающий готовится к подаче.

Прямо перед тем, как подача будет брошена,

что делает отбивающий?

Он выходит из базы

и делает тренировочный замах.

Он делает его всегда одинаково.

И я хочу рассказать, как мы делаем
подобные тренировочные замахи

в медицине.

Мы создаём похожие «тренировочные кабины»
для пациентов, которых лечим

в Бостонской больнице.

Хочу рассказать о недавнем случае.

Это был четырёхлетний мальчик,
его голова развивалась непропорционально.

И как результат,

задержка в развитии,
неврологические проблемы,

а причина этого — в заболевании

под названием «гидроцефалия».

Небольшой экскурс в нейрохирургию.

Вот мозг,

он находится в черепной коробке.

Между мозгом и черепной коробкой

находится спинно-мозговая жидкость,
которая выполняет роль

амортизатора ударов.

И сейчас у вас всех

спинно-мозговая жидкость омывает мозг

и перемещается по определённой траектории.

Она выделяется в одной области
и перетекает в другую,

где происходит её всасывание.

И такой поток имеет место
у всех нас в головах.

Но, к сожалению, у некоторых детей

бывает нарушение этого потока,

вроде затора на дороге.

В результате жидкость
собирается в одном месте,

и мозг отодвигается в сторону.

Ему трудно расти.

В итоге нарушается
неврологическое развитие ребёнка.

Это разрушительное заболевание у детей.

Лечение для этой болезни — операция.

Традиционный способ —
удалить кусочек черепной коробки,

кусочек черепа,

выкачать жидкость, заткнуть отверстие,

и жидкость потечёт в нужном направлении.

Сложная операция.

Но хорошая новость заключается в том,
что достижения нейрохирургии

позволили нам разработать
малоинвазивные способы

такой операции.

Через маленькое отверстие
вставляют камеру,

которую перемещают
в глубокие структуры мозга,

делают крошечное отверстие в мембране,
через которое вытекает жидкость,

прямо как в раковине.

На мозг больше не оказывается давление,

его размер восстанавливается,

так мы вылечили ребёнка
с помощью одного разреза.

Но проблема в том,

что гидроцефалия довольно редка.

И хороших методов обучения,

которые бы помогали
набраться опыта, почти нет.

Но хирурги проявляют
чудеса фантазии, даже наши.

Они придумали методику обучения.

Вот действующая учебная модель.

(Смех)

Я не шучу.

Это сладкий перец,

не муляж из Голливуда,

настоящий сладкий перец.

И что делают хирурги?
Они вставляют в него оптическую трубку

и проводят то,
что называется «семенэктомией».

(Смех)

Они используют трубку для извлечения
семян с помощью маленького пинцета.

Это такой способ набраться опыта

в выполнении
упрощённых этапов этой операции.

Затем они переходят
к модели наставничества,

наблюдая за действиями других,

а затем выполняя эти действия и обучая им,

в ожидании, что появятся такие пациенты.

Мы можем сделать намного лучше.

Я хочу пригласить вас в настоящий магазин
Вилли Вонка, в который мы превратили

одно из отделений
Бостонской детской больницы,

где мы создаём модели детей,

чтобы хирурги могли отрабатывать
на них свои умения

самыми различными способами.

Позвольте показать вот что.

Это моя бригада.

Так называемое инженерное подразделение
SIM программы Simulator.

Это команда удивительных личностей.

Это инженеры-механики,

вы их сейчас видите, иллюстраторы.

Они берут первичные данные КТ и МРТ,

переводят их в цифровую форму,

анимируют,

совмещают их, чтобы получить
компоненты модели ребёнка,

сканируют поверхность
необходимых элементов модели ребёнка,

выбранных в зависимости от вида операции,

затем вводят эти цифровые данные

в современные трёхмерные принтеры,

которые позволяют нам
печатать эти компоненты,

воспроизводя все анатомические детали
тела ребёнка с точностью до микрона.

Здесь вы видите

череп ребёнка, напечатанный
на 3D-принтере

за несколько часов
до выполнения самой операции.

Но мы не смогли бы выполнить эту работу

без наших хороших друзей с Западного
побережья, из Голливуда в Калифорнии.

Это невероятно талантливые люди,

которые умеют воссоздавать реальность.

Нам не пришлось долго ждать.

Чем больше мы погружались в работу,

тем яснее осознавали,
что занимаемся кинематографом.

Мы создаём фильм,

только вот актёры — не совсем актёры.

Они реальные врачи и медсёстры.

Вот несколько фото наших
друзей из Fractured FX

из Голливуда, —

фирмы, занимающейся спецэффектами
и получившей премию «Эмми».

Это Джастин Рали и его команда.

Это не наш пациент,

(Смех)

а пример их поистине филигранной работы.

Сейчас мы сотрудничаем
и обмениваемся опытом,

их команда приехала
в Бостонскую детскую больницу,

а нашу мы отправили
в Голливуд в Калифорнию.

Обмен помогает нам

разрабатывать подобные симуляторы.

Хочу показать вам модель ребёнка.

Он не настоящий.

Вы можете заметить, что мы
воспроизвели каждый волосок на голове.

Это та же самая модель ребёнка,

прошу прощения,
если кому-то неприятно смотреть,

но это всего лишь модель ребёнка,

которого они будут оперировать.

Вот мембрана, о которой я уже упоминал,

она внутри мозга этого ребёнка.

Сейчас вы увидите:
с одной стороны — реальный пациент,

а с другой — симулятор.

Как я говорил, трубка с маленькой камерой
должна пройти внутрь,

и вот, вы видите это сами.

Нужно сделать маленькое
отверстие в этой мембране,

чтобы жидкость могла вытечь.

Не буду устраивать викторину:
«догадайтесь где что»,

скажу сразу: симулятор — справа.

Теперь хирурги способны создавать
обучающие модели,

проводить операции столько раз,
сколько необходимо,

пока не станет ясно, что они готовы
к реальным операциям.

И только потом ребёнка
привозят в операционную.

Но это ещё не конец.

Существенный момент здесь не только
само умение, а комбинация

этого умения с действиями команды,
которая будет проводить лечение.

Обратимся к «Формуле-1».

Вот, например, техник надевает шину,

и делает это снова и снова.

Но это можно сделать очень быстро,

если будет вовлечена вся бригада,

и теперь все члены команды слаженно
меняют шины

и готовят автомобиль
для продолжения гонки.

Мы сделали нечто
подобное в здравоохранении,

и сейчас вы увидите
операцию на симуляторе.

Мы берём уже известный вам симулятор,

помещаем его в операционную
Бостонской детской больницы,

и врачи, работающие в больнице,
настоящая операционная бригада,

выполняют операцию
перед настоящей операцией.

Семь раз отмерь,

один раз отрежь.

Позвольте я покажу вам.

(Видео) Хирург №1:
Голову поднять или опустить?

Хирург №2: Можешь опустить на 10?

Хирург №3: Затем весь стол
немного опустить?

Хирург №4: Опускаем стол.

Хирург №3: Хорошо. Похоже на сосуд.

Пожалуйста, передай обратно ножницы.

Хирург №5: Беру перчатки,
размер 8–8,5, хорошо? Сейчас присоединюсь.

Хирург №6: Отлично! Спасибо.

Петер Вайншток: Это удивительно!

Второй шаг, и он достаточно важен:

сразу после операции
мы опрашиваем врачей.

Используем те же технологии,

что и в концепции «шести сигм» и
бережливого производства, а также в армии,

и выясняем у врачей, что получилось,

но что намного важнее, —

что не получилось

и как это исправить.

Затем они возвращаются
на свои места и повторяют ещё раз.

Практическая «отработка ударов»
с обсуждением, когда это наиболее важно.

Вернёмся к нашему случаю.

Тот же самый ребёнок,

но сейчас я объясню, как мы его лечим

в Бостонской детской больнице.

Он родился в три часа ночи.

В два часа ночи

наша бригада собралась,

воспроизвела анатомическое строение

на основе сканов и изображений,

и сначала врачи работали
у виртуальной койки пациента

на симуляторе,

и это та же самая бригада врачей,
которая будет оперировать ребёнка

через несколько часов,
и они должны провести процедуру.

Позвольте вам показать это.

Это не настоящий разрез.

И ребёнок ещё не родился.

Просто представьте.

Так что теперь я совсем иначе
разговариваю с родителями

в отделении интенсивной терапии

Бостонской детской больницы.

Представьте такой разговор:

«В нашем отделении интенсивной терапии
мы не только боремся с этой болезнью,

не только проводим операции,

как та, которую мы проведём
вашему ребёнку,

но мы уже сделали ту операцию,
что нужна вашему ребёнку.

И мы сделали её два часа назад.

Мы делали её десять раз.

И сейчас мы готовы отвезти его
в операционную».

Итак, новая технология в медицине —

репетиция в условиях,
приближенных к реальной жизни.

Предварительная тренировка.

Спасибо!

(Аплодисменты)