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Your Doctor Can Now Examine an Exact 3D Replica of Your Heart in Virtual Reality

by System Administrator - Thursday, 13 August 2015, 7:30 PM
 

Your Doctor Can Now Examine an Exact 3D Replica of Your Heart in Virtual Reality

By Ron Schilling

Not so long ago, the only way to see what was going on inside a person’s body involved something sharp. Now, we can image the body’s organs without a single incision.

However, though we’ve made huge strides in medical imaging, it’s still far from perfect. One of the biggest challenges? Patients are three-dimensional, but medical images are flat; they each show a different slice of the anatomy in question. This makes gaining a volumetric understanding of what you’re looking at—which is critical when dealing with anatomy—a key skill.

To get a good picture of what they’re dealing with, doctors have to imagine the actual 3D organ by mentally piecing together all these flat images. This isn’t easy, and some doctors are better at it than others. In short, they’re preoccupied with a visualization problem—a process that is prone to errors, wastes time and causes fatigue for physicians—instead of concentrating on solving a clinical problem—their primary and most important job.

Take surgical planning, for example. Today, radiologists look through hundreds and hundreds of flat images, and then draw a diagram (yes, by hand) to show the surgeon how to approach a given procedure. Then the surgeon operates on the patient with no advance knowledge of his or her actual volumetric anatomy.

One surgeon I spoke with summed it up perfectly: “I’ve never opened up a patient and seen a 2D view!” Another surgeon specializing in image-guided surgery told us that “half the time I am guessing” when navigating 3D anatomy using 2D images.

Sounds a little scary, no? Never fear. It won’t be like this much longer.

There’s a pretty powerful solution just now arriving—advanced image rendering through interactive virtual reality. EchoPixel (my company) uses virtual reality to help doctors visualize each patient’s unique anatomy and internal structure in a floating 3D image. The software uses DICOM data, which is already embedded in every MRI scan, CT scan, or ultrasound image.

 

Here’s how it works:

You stand at a workstation wearing a pair of 3D glasses. (Our software works with any VR hardware device, but we’re currently partnered with Zspace for the display.) A 3D image of an organ floats in front of you, an exact replica of a patient’s heart, colon, or brain. Using a stylus, you can turn, dissect, zoom, remove pieces—basically manipulate the image however you want.

It’s about as close as you can get to visualizing and interacting with the real thing.

Indeed, medical imaging is an ideal early use-case for virtual reality, because these volumetric imaging datasets already exist (unlike in entertainment, for example, where developers will have to create new content to run on VR devices). If we can help solve the 3D problem, then doctors can refocus their energy and expertise on diagnosis and treatment.

 

We see a huge opportunity for this sort of imaging technology to shape the way doctors work.

For example, the virtual colonoscopy procedure is becoming a popular alternative to the dreaded optical colonoscopy (recommended as a regular procedure for every person over age 50). Instead of requiring total sedation and a full day of recovery, the virtual procedure allows the doctor to examine a CT scan of the colon to identify any potentially cancerous lesions.

Even President Obama recently opted for this less invasive virtual procedure.

Even so, it’s not easy on doctors. They have to scan through hundreds of flat images, trying to identify cancerous lesions. It generally takes 30-40 minutes, is mentally fatiguing, and carries significant risk of missing a dangerous growth.

Using virtual reality, on the other hand, a doctor can “fly through” each segment of the colon in 3D space. The difference is extraordinary. One of the nation’s top specialists at UCSF (who we’re working with currently) is completing the procedure in just 5-10 minutes using interactive VR.

And she’s finding her ability to correctly identify cancerous lesions is up a full 100%.

In another example, we’ve been working with specialists at a leading implantable device manufacturer on a procedure to implant a heart device for atrial fibrillation. This device helps prevent blood clots from entering the bloodstream in certain patients at high risk for strokes.

The challenge here is determining the correct size for the device. Generally, it requires several iterations to implant the correctly sized device. Sizing can take up to 45 minutes, and still results in a 2.7 device per implant ratio with a cost of $20,000 for each incorrectly sized implant.

However, using an accurate 3D image takes away much ambiguity in sizing the device. As a result, doctors were consistently completing the procedure in just two minutes! Once again, virtual reality is proving to be not just an aid, but a complete game-changer in the operation.

We’re at the early stages, but are seeing similar results across a range of procedures that rely on medical images. With the ability to more fully understand a patient’s anatomy, doctors can produce better outcomes for patients in less time, which not only benefits the doctors themselves, but significantly reduces risks to the patient in question.

And this is just the beginning.

 

Imagine that doctors and medical students could practice surgery multiple times in VR before ever stepping into an operating room, following a step-by-step procedure from the best specialist in the world. Or a patient could carry around a digital file of their anatomy, with localized annotations from different specialists they had visited.

Instead of talking to each other with hand-drawn diagrams, now radiologists and surgeons can plan an operation together using a 3D image, making digital notes on key structures to operate on (and just as crucially, to avoid). This kind of communication “gap” is common among healthcare professionals, and we see VR technology as a communications tool as well.

Most people now agree that digital medicine is the future of health. But that doesn’t just mean numbers in a spreadsheet. We think virtual reality has a huge role to play in the healthcare industry, and it’s just getting started.


Ron Schilling, PhD, is the CEO of EchoPixel. Dr. Schilling has 35 years of operating and general management experience in the medical device and technology industries, at Toshiba, Diasonics and General Electric. He also teaches business strategy at Stanford and serves on several corporate boards in the medical field. You can learn more about Echopixel here

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Image credit: Shutterstock.com and Echopixel

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¿Pueden los enfermos hacer lo que les pedimos que hagan?

by System Administrator - Monday, 13 July 2015, 11:29 PM
 

¿Qué es la "carga de tratamiento"?

Autor: Frances S Mair, professor of primary care research, Carl R May, professor of healthcare innovation Fuente: BMJ 2014;349:g6680 Thinking about the burden of treatment

¿Pueden los enfermos hacer lo que les pedimos que hagan?

Asistimos a enfermos del siglo XXI con un sistema pensado para la epidemiología del siglo XIX. Cómo sobrevivir con enfermedades crónicas a la fragmentación y a la falta de coordinación en el cuidado de los más vulnerables.

"¿Puede usted realmente hacer lo que yo le estoy pidiendo que haga?"

Los sistemas de salud a lo largo del mundo deben enfrentar un incremento de la demanda y de los costos. El incremento de la expectativa de vida ha sido acompañado por una explosión de enfermedades de largo plazo (crónicas) y por la multimorbilidad.1

Los clínicos están trabajando con sistemas heredados que fueron desarrollados para tratar problemas del siglo XIX –aportar respuestas especializadas a enfermedades agudas e infecciones-. Al mismo tiempo la práctica cotidiana ha sido influenciada por un modelo centrado en la enfermedad que no refleja el panorama de la realidad de la práctica clínica actual, en particular la ubiquidad de la multimorbilidad.2

El resultado de ellos es la fragmentación, la pobre coordinación de los servicios de salud para aquellos más vulnerables y sus necesidades –pacientes con múltiples condiciones crónicas-3.

Los profesionales actuales que se ocupan del cuidado de la salud enfrentan no solo interacciones enfermedad / enfermedad, sino fármaco / fármaco y fármaco / enfermedad en poblaciones con multimorbilidad así como las consecuencias evidentes de las desigualdades socio-económicas.

Mientras tanto, los pacientes, sus familias y sus redes sociales extendidas experimentan no solo la carga de síntomas sino la carga de tratamientos.4 Este es un fenómeno emergente y poco investigado. Ha recibido una atención creciente en los últimos tiempos y el interés se ha centrado en definir y comprender mejor este concepto.
Algunos de los componentes centrales de la “carga de tratamiento” han sido evaluados por revisiones sistemáticas5 6  y estudios cualitativos.7 8 9

Los resultados muestran que los pacientes y los cuidadores de salud ponen con frecuencia bajo enormes demandas a los sistemas sanitarios. Tales demandas pueden incluir cambiar sustancialmente su comportamiento y la vigilancia de la conducta de los demás con el fin de adherirse a las modificaciones de estilo de vida recomendados.

Los pacientes o sus cuidadores a menudo tienen que controlar y manejar sus síntomas en casa, lo que puede incluir la recolección y la introducción de datos clínicos. La adhesión a los regímenes de tratamiento complejos y la coordinación de múltiples medicamentos también pueden contribuir a la carga de tratamiento.10

Para asegurar su acceso a los servicios los pacientes a menudo se enfrentan a complejos sistemas administrativos y a la necesidad de hacer frente a los sistemas de salud y a la falta de coordinación de la atención social que puede añadir un suplemento más a la carga.

La carga continúa aumentando a medida que los sistemas de salud desplazan de una lista cada vez mayor de las responsabilidades de gestión y tareas a los pacientes y a sus cuidadores. Este es un trabajo real, que requiere de un considerable esfuerzo por parte de los pacientes, sus cuidadores y de sus redes sociales extendidas. Para muchos esto puede ser abrumador, es mucho tiempo, requiere de un alto nivel de alfabetización aritmética y, a veces, de un conocimiento técnico. A menudo también se requieren destreza manual y habilidades prácticas.

Las personas que están socialmente aisladas, que tienen bajo nivel de educación, bajo nivel de alfabetización en salud, que se deterioran cognitivamente, que no hablan el idioma local, o que tienen dificultades sensoriales o físicas es poco probable que prosperen en tales contextos.

Tampoco las personas que no tienen estos problemas disponen del tiempo suficiente. A las personas que tienen tres trabajos para pagar el alquiler les puede resultar difícil adherir a los requerimientos de las múltiples guías clínicas. Estas personas tendrán dificultades para cumplir con las recomendaciones de tratamiento, arriesgando con ello obtener malos resultados y desperdiciar los recursos sanitarios cada vez más escasos.

Un primer paso para la disminución de la carga del tratamiento es el desarrollo de métodos para medir esa carga. Dichos instrumentos deben incluir algo más que los efectos secundarios del tratamiento. Tienen que incluir los efectos perturbadores que la adherencia al tratamiento tiene para la vida laboral (por ejemplo, tener que ir varias veces a las clínicas para pruebas) y para la vida social (por ejemplo, tener que reducir las actividades debido a los efectos secundarios del tratamiento).

Los costos ocultos son también un problema los costos, para acudir a las citas clínicas, tomar tiempo fuera del trabajo, y el pago de todos o algunos de los tratamientos deben ser tenidos en cuenta. Además, el esfuerzo necesario para aprender las habilidades de autocuidado, tales como la forma de administrarse a sí mismo o a otras personas dependientes las inyecciones regulares, deberían ser incluidos.

Por último, hacer frente a los problemas causados por la discontinuidad y la atención fragmentada, así como por el potencial de la carga psicosocial de ser medicalizado y ser convirtido en un paciente deben ser considerados. El trabajo preliminar se ha comprometido a desarrollar las escalas y las medidas de carga de tratamiento, pero es necesario seguir trabajando acerca de la capacidad de los individuos para hacer frente a una determinada carga.1112

 

La carga del tratamiento impuesto por la prestación de servicios de salud podría convertirse en un barómetro clave de la calidad de la atención. Sin embargo, tendrán que diseñarse instrumentos e intervenciones adecuados para tener en cuenta las diferencias entre los sistemas de salud y las combinaciones de condiciones, así como los gradientes de la capacidad individual para hacer frente a esa carga.13 Así que, aunque la evidencia indica que la carga de tratamiento tiene muchas características genéricas, también es probable que difieran entre, por ejemplo, Nebraska y Norfolk y entre el astrocitoma y el asma.

No toda la carga de tratamiento es irrazonable o evitable. Por ejemplo, la polifarmacia puede ser necesaria para controlar los síntomas de varias condiciones o para reducir el riesgo de exacerbaciones de la enfermedad o de eventos adversos a largo plazo.

Alguna carga tratamiento puede ser circunstancial y transitoria, en relación con una crisis aguda específica. Por otra parte, la carga puede ser mejor tolerada por las personas que están bien equipadas y que sean resistentes que por los que no lo son. Los métodos para predecir con precisión los que están en mayor riesgo de ser abrumados por la carga de tratamiento todavía no están disponibles, pero un punto de partida razonable pueden ser asumir que todo el mundo está en riesgo.

Hemos argumentado anteriormente acerca de la "medicina mínimamente impertinente o disruptiva": enfoque centrado en la atención al paciente que haga hincapié en las preferencias individuales, que tenga en cuenta la multimorbilidad, y que busque reducir la carga de trabajo para los pacientes y sus cuidadores.14

Las intervenciones que pongan en práctica la medicina mínimamente impertinente y que ataquen la carga del tratamiento necesitará proporcionar una atención coordinada centrada en la persona en lugar de la enfermedad y aportar el máximo apoyo posible. Mientras esperamos, las medidas fiables y validadas de la carga de tratamiento, una pregunta simple del médico puede ser suficiente: "¿Puede usted realmente hacer lo que yo le estoy pidiendo que haga?"

Referencias
  1. Barnett K, Mercer SW, Norbury M, Watt G, Wyke S, Guthrie B. Epidemiology of multimorbidity and implications for health care, research, and medical education: a cross-sectional study. Lancet 2012;380:37-43.
  2. Guthrie B, Payne K, Alderson P, McMurdo ME, Mercer SW. Adapting clinical guidelines to take account of multimorbidity. BMJ2012;345:e6341.
  3. Payne RA, Abel GA, Guthrie B, Mercer SW. The effect of physical multimorbidity, mental health conditions and socioeconomic deprivation on unplanned admissions to hospital: a retrospective cohort study. CMAJ2013;185:E221-8.
  4. May CR, Eton DT, Boehmer K, Gallacher K, Hunt KJ, MacDonald S, et al. Rethinking the patient: using burden of treatment theory to understand the changing dynamics of illness. BMC Health Serv Res2014;14:281.
  5. Sav A, King MA, Whitty JA, Kendall E, McMillan SS, Kelly F, et al. Burden of treatment for chronic illness: a concept analysis and review of the literature. Health Expect2013;15:351-9.
  6. Gallacher K, Morrison D, Jani B, Macdonald S, May CR, Montori VM, et al. Uncovering treatment burden as a key concept for stroke care: a systematic review of qualitative research. PLoS Med2013;10:e1001473.
  7. Bohlen K, Scoville E, Shippee ND, May CR, Montori VM. Overwhelmed patients: a videographic analysis of how patients with type 2 diabetes and clinicians articulate and address treatment burden during clinical encounters. Diabetes Care2012;35:47-9.
  8. Sav A, Kendall E, McMillan SS, Kelly F, Whitty JA, King MA, et al. “You say treatment, I say hard work”: treatment burden among people with chronic illness and their carers in Australia. Health Soc Care Community2013;21:665-74.
  9. Gallacher K, May C, Montori VM, Mair FS. Understanding patients’ experiences of treatment burden in chronic heart failure using normalization process theory. Ann Fam Med2011;9:235-43.
  10. Gallacher K, Batty GD, McLean G, Mercer SW, Guthrie B, May CR, et al. Stroke, multimorbidity and polypharmacy in a nationally representative sample of 1 424 378 patients in Scotland: implications for treatment burden. BMC Med2014;12:151.
  11. Eton DT, Ramalho de Oliveira D, Egginton JS, Ridgeway JL, Odell L, May CR, et al. Building a measurement framework of burden of treatment in complex patients with chronic conditions: a qualitative study. Patient Relat Outcome Meas2012;3:39-49.
  12. Tran VT, Montori VM, Eton DT, Baruch D, Falissard B, Ravaud P. Development and description of measurement properties of an instrument to assess treatment burden among patients with multiple chronic conditions. BMC Med2012;10:68.
  13. Shippee ND, Shah ND, May CR, Mair FS, Montori VM. Cumulative complexity: a functional, patient-centered model of patient complexity can improve research and practice. J Clin Epidemiol2012;65:1041-51.
  14. May C, Montori VM, Mair FS. We need minimally disruptive medicine. BMJ2009;339:b2803.

Link: http://www.intramed.net/


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