Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

المترجم: Ahmed Bamarouf المدقّق: khalid marbou

سوف أتحدث إليكم اليوم

I'm going to talk to you today

about the design of medical technology for low-resource settings.

عن تصميم تقنية طبية لحالات الموارد القليلة

درست نظم الصحة في تلك الدول.

I study health systems in these countries.

وأحد أكبر الفجوات في العناية,

And one of the major gaps in care,

في جميعها تقريبا

almost across the board,

هو الوصول إلى عملية جراحية آمنة

is access to safe surgery.

أحد الاختناقات الرئيسية التي وجدناها

Now one of the major bottlenecks that we've found

that's sort of preventing both the access in the first place,

والتي تتسبب في إعاقة الوصول في المقام الاول

وسلامة تلك العمليات الجراحية إذا حدثت

and the safety of those surgeries that do happen, is anesthesia.

وهي التخدير

وفي الواقع، ذلك هو النموذج الذي نتوقع أن ينجح

And actually, it's the model that we expect to work

في توفير التخدير

for delivering anesthesia in these environments.

في تلك البيئات

Here, we have a scene that you would find in any operating room across the US,

هنا لدينا مشهد تجدونه

في أي غرفة عمليات على مستوى الولايات المتحدة أو أي من الدول المتقدمة

or any other developed country.

في خلفية المشهد هناك

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

توجد آلة تخدير متطورة

وتلك الآلة قادرة

And this machine is able to enable surgery and save lives

على تمكين العملية الجراحية وإنقاذ الأرواح

because it was designed with this environment in mind.

لأنها صممت

بناء على هاته البيئة.

In order to operate, this machine needs a number of things

لكي تعمل، تحتاج الآلة لعدة أشياء

that this hospital has to offer.

والتي يجب أن يقدمها المستشفى

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

تحتاج طبيب تخدير على مستوى عال من التدريب

with years of training with complex machines

لديه سنوات من التدريب على الآلات المعقدة

لتساعد على مراقبة تدفق الغاز

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

ولإبقاء مرضاه آمنين ومخدرين

خلال العملية

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

إنها آلة دقيقة تعمل على خوارزميات الكمبيوتر

and it needs special care, TLC, to keep it up and running,

وتحتاج إلى عناية خاصة، TLC، لإبقائها تعمل

and it's going to break pretty easily.

ويمكن أن تعطل بسهولة

And when it does, it needs a team of biomedical engineers

وإذا حصل ذلك تحتاج فريقا من مهندسي الطب الحيوي

who understand its complexities, can fix it, can source the parts

والذين يفهمون تعقيدها

يمكنهم إصلاحها وتوريد القطع

and keep it saving lives.

لتستمر في حفظ الأرواح

It's a pretty expensive machine.

إنها آلة غالية الثمن

It needs a hospital whose budget can allow it

تحتاج مستشفى

تسمح ميزانيته بدعم آلة واحدة

to support one machine costing upwards of 50 or $100,000.

تكلف بين ال 50 ألف و 100 ألف دولار.

ولربما بوضوح أكثر،

And perhaps most obviously,

وربما بأهمية أكبر--

but also most importantly --

والطريق إلى المفاهيم التي سمعنا عنها

and the path to concepts that we've heard about

توضح هذا نوعا ما--

kind of illustrates this --

تحتاج تلك الآلة بنية تحتية

it needs infrastructure that can supply an uninterrupted source of electricity,

والتي يمكن أن توفر مصدرا غير متقطع.

للكهرباء، والأوكسجين المضغوط

of compressed oxygen, and other medical supplies

ومستلزمات طبية أخرى

that are so critical to the functioning of this machine.

والتي هي حرجة جدا في اشتغال

هذه الآلة.

In other words, this machine requires a lot of stuff

بعبارة أخرى هذه الآلة تحتاج إلى الكثير من الأشياء

والتي لا يمكن أن يوفرها هذا المستشفى.

that this hospital cannot offer.

هذا هو مزود الكهرباء

This is the electrical supply for a hospital in rural Malawi.

في مستشفى في ريف مالاوي.

في هذا المستشفى،

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

يوجد شخص واحد مؤهل لتوفير التخدير،

وهي مؤهلة

and she's qualified

because she has 12, maybe 18 months of training in anesthesia.

لأنها أمضت 12 أو 18 شهرا

في التدريب على التخدير.

في المستشفى وفي المنطقة باكملها

In the hospital and in the entire region

لا يوجد أي مهندس طب حيوي.

there's not a single biomedical engineer.

وبالتالي عندم تتعطل هذه الآلة،

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

يجب أن تعمل الآلة على علتها،

عليهم المحاولة والبحث، لكن في معظم الاحيان تلك هي نهاية المطاف.

they've got to try and figure it out,

but most of the time, that's the end of the road.

تذهب تلك الآلات إلى محلات الخردة.

Those machines go the proverbial junkyard.

وتسعيرة الآلة التي ذكرتها

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

يمثل ربما ربع أو ثلث

of the annual operating budget for this hospital.

المصاريف التشغيلية السنوية

للمستشفى.

And finally, I think you can see that infrastructure is not very strong.

وأخيرا، أعتقد أنكم تلاحظون أن البنية التحتية ليست صلبة.

المستشفى موصول لشبكة طاقة ضعيفة،

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

وتنقطع باستمرار.

So it runs frequently, the entire hospital,

ومن ثم يشتغل باستمرار، المستشفى بأكمله،

على مولد كهربائي.

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

ويمكنكم أن تتخيلوا أن يتعطل المولد

or runs out of fuel.

أو ينفذ وقوده.

And the World Bank sees this

والبنك الدولي يرى هذا

and estimates that a hospital in this setting in a low-income country

ويقدر أن مستشفى بهذا الوضع في دولة ضعيفة الدخل

يمكن أن يواجه 18 انقطاعا في الكهرباء

can expect up to 18 power outages per month.

كل شهر.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

ونفس الشيء بالنسبة للأوكسجين المضغوط واللوازم الطبية

هي نوع من الترف

are really a luxury,

ويمكن أن لا يوجد منه مخزون بصورة متكررة

and can often be out of stock for months or even a year.

لمدة أشهر أو حتى سنة.

So it seems crazy, but the model that we have right now

يبدو جنونيا، لكن النموذج الموجود لدينا الآن

is taking those machines that were designed

هو أخذ تلك الآلات

والتي صممت لكي تعمل في البيئة الأولية التي أريتكم

for that first environment that I showed you

والتبرع بها أو بيعها

and donating or selling them to hospitals in this environment.

لمستشفيات في هذه البيئة

ليس فقط غير ملائم،

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

ولكنه أيضا غير آمن.

One of our partners at Johns Hopkins

أحد شركاءنا في "جونز هوبكينز"

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

كان يراقب العمليات الجراحية في سيراليون

قبل عام تقريبا.

And the first surgery of the day happened to be an obstetrical case.

وأول عملية في اليوم صادفت أنها حالة ولادة.

A woman came in, she needed an emergency C-section

امرأة حضرت، وتحتاج لعملية قيصرية طارئة

to save her life and the life of her baby.

لسلامة حياتها وحياة طفلها.

وكل شيء بدأ بشكل مبشر

And everything began pretty auspiciously.

الجراح كان حاضرا ومعقما.

The surgeon was on call and scrubbed in.

الممرضة كانت موجودة هناك.

The nurse was there.

She was able to anesthetize her quickly, and it was important

كانت قادرة على تخديرها بسرعة،

وكان ذلك مهما بسبب الطبيعة الطارئة للحالة.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

وكل شيء بدأ جيدا

until the power went out.

حتى انقطعت الكهرباء.

والآن في منتصف الجراحة

And now in the middle of this surgery,

the surgeon is racing against the clock to finish his case,

كان الجراح يسابق الساعة لإنهاء حالته،

which he can do -- he's got a headlamp.

وهو ما يمكنه فعله -- كان لديه مصباح الرأس.

لكن الممرضة حرفيا

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

كانت تتنقل في مسرح عمليات مظلم

trying to find anything she can use to anesthetize her patient,

محاولة آن تجد أي شيئ يمكنها من تخدير مريضتها،

لإبقاء مريضتها نائمة.

to keep her patient asleep.

لأن الآلة لا تعمل عندما لا يوجد هناك كهرباء.

Because her machine doesn't work when there's no power.

This routine surgery that many of you have probably experienced,

والآن هذه العملية الروتينية والتي قد يكون كثير منكم قد عاشها،

and others are probably the product of, has now become a tragedy.

والآخرون ربما نتيجة لها،

أصبحت الآن تراجيديا.

And what's so frustrating is this is not a singular event;

والأكثر إحباطا أن تلك لم تكن حادثة مفردة؛

this happens across the developing world.

هذه تحصل على امتداد الدول النامية.

35 مليون عملية جراحية يتم اجراؤها في كل عام

35 million surgeries are attempted every year

بدون تخدير آمن.

without safe anesthesia.

زميلي الدكتور باول فينشين،

My colleague, Dr. Paul Fenton, was living this reality.

كان يعيش تلك الحقيقة.

He was the chief of anesthesiology

كان رئيس قسم التخدير

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

في مستشفى في مالاوي, مستشفى تعليمي.

ذهب للعمل كل يوم

He went to work every day

in an operating theater like this one,

في مسرح عمليات مشابه لهذا،

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

محاولا توفير التخدير، وتعليم الآخرين كيف يقومون بذلك

using that same equipment

باستخدام نفس الأداة

that became so unreliable, and frankly unsafe, in his hospital.

أصبح ذلك غير جدير بالثقة وبصدق غير آمن،

في مستشفاه.

وبعد العديد من العمليات الجراحية

And after umpteen surgeries

ويمكنكم أن تتخيلو تراجيديا لا توصف حقا،

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

he just said, "That's it. I'm done. That's enough.

قال" يكفي هذا، لا أستطيع الاستمرار.

يجب أن يكون هنالك ما هو أفضل"

There has to be something better."

أخذ يمشي في القاعة

He took a walk down the hall

متجها إلى حيث ألقوا كل تلك الآلات والتي أصبحت عديمة الجدوى --

to where they threw all those machines that had just crapped out on them,

أعتقد أن ذلك تعبير علمي --

I think that's the scientific term,

وبدأ في الترقيع.

and he started tinkering.

أخذ قطعة من هنا وقطعة من هناك،

He took one part from here and another from there,

وحاول أن يخرج بآلة

and he tried to come up with a machine that would work

يمكنها أن تعمل في الواقع الذي يواجهه.

in the reality that he was facing.

والذي أخرجه كان هذ الشيء،

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

نموذج لآلة تخدير عالمية --

آلة يمكنها أن تعمل

a machine that would work and anesthetize his patients

وتخدر مرضاه

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

بغض النظر عن الظروف التي يقدمها هذا المستشفى.

Here it is, back at home

ها هي في نفس المكان

at that same hospital, developed a little further, 12 years later,

في نفس المستشفى، تطورت قليلا بعد 12 سنة،

working on patients from pediatrics to geriatrics.

تخدم المرضى من الأطفال إلى الشيوخ.

الآن دعوني أخبركم قليلا عن طريقة عمل هذه الآلة.

Let me show you a little bit about how this machine works.

ها هي ذي!

Voila!

هذه هي.

Here she is.

When you have electricity,

عندما تتوفر على الكهرباء،

everything in this machine begins in the base.

كل شيء في هذه الآلة يبدأ في القاعدة.

يوجد مكثف الأوكسجين مدمجا هنا في الاسفل.

There's a built-in oxygen concentrator down there.

Now you've heard me mention oxygen a few times at this point.

سمعتموني أذكر الأوكسجين عدة مرات لحد الآن.

في الأساس، لتوفير التخدير،

Essentially, to deliver anesthesia, you want as pure oxygen as possible,

تحتاج إلى أوكسجين نقي قدر الامكان،

because eventually you're going to dilute it, essentially, with the gas.

لأنك سوف تذيبه بشكل أساسي

مع الغاز.

And the mixture that the patient inhales

والخليط الذي سوف يستنشقه المريض

needs to be at least a certain percentage oxygen

يجب أن يكون به نسبة معينة من الأوكسجين

وإلا يمكن أن يصبح خطيرا.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

حسنا هنا عندما تتوفر الكهرباء،

the oxygen concentrator takes in room air.

مكثف الأوكسجين يأخذ هواء الغرفة.

Now we know room air is gloriously free,

نعلم أن هواء الغرفة مجاني،

it is abundant,

ووفير،

and it's already 21 percent oxygen.

ويحتوي على 21 في المئة من الأوكسجين.

So all this concentrator does is take that room air in, filter it

وما يفعله المكثف هو أن يأخذ هواء الغرفة وينقيه

ويرسل 95 في المئة من الأوكسجين الصافي

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

صعودا من هنا

حيث يختلط بالعميل المخدر.

where it mixes with the anesthetic agent.

والأن قبل أن يصل ذلك الخليط

Now before that mixture hits the patient's lungs,

إلى رئتي المريض،

it's going to pass by here -- you can't see it,

سوف يمر من هنا --

but there's an oxygen sensor here --

لا تستطيعون رؤيته لكن يوجد مستشعر للأوكسجين هنا --

that's going to read out on this screen the percentage of oxygen being delivered.

والذي سوف يظهر القراءة على هذه الشاشة

نسبة الأوكسجين التي تم إرسالها.

Now if you don't have power,

الآن إذا لم يكن لديك كهرباء،

or, God forbid, the power cuts out in the middle of a surgery,

أو لا سمح الله قطعت الكهرباء أثناء العملية الجراحية،

هذه الآلة تنتقل تلقائيا،

this machine transitions automatically,

وبدون حتى لمسها،

without even having to touch it,

إلى السحب من هواء الغرفة من هذا المدخل.

to drawing in room air from this inlet.

وكل شيء اخر يبقى مثلما هو.

Everything else is the same.

The only difference is that now

الفرق الوحيد في ذلك الآن

you're only working with 21 percent oxygen.

انك تعمل بنسبة 21 في المئة من الأوكسجين.

Now that used to be a dangerous guessing game,

ذلك في العادة يكون لعبة تخمين خطرة،

because you only knew if you gave too little oxygen

لأنك تعلم أنه إذا أعطيت القليل من الأوكسجين يحدث شيء سيء.

once something bad happened.

لكننا وضعنا بطارية طويلة الأجل هنا.

But we've put a long-life battery backup on here.

هذا هو الجزء الوحيد الذي تغطيه البطارية.

This is the only part that's battery backed up.

لكن ذلك يعطي تحكم للمزود،

But this gives control to the provider, whether there's power or not,

سواء وجدت الكهرباء أم لا،

because they can adjust the flows

لأنه يمكنهم معايرة التدفق

based on the percentage of oxygen they see that they're giving the patient.

اعتمادا على نسبة الأوكسجين التي يعطونها للمريض.

في كلتا الحالتين،

In both cases, whether you have power or not,

سواء كان لديك كهرباء أم لا،

sometimes the patient needs help breathing.

أحيانا يحتاج المريض إلى مساعدة على التنفس.

It's just a reality of anesthesia, the lungs can be paralyzed.

ذلك هو واقع التخدير.الرئة يمكن أن تكون مشلولة.

And so we've just added this manual bellows.

ومن ثم أضفنا هذه المضخة اليدوية.

شاهدنا عمليات جراحية لثلاث أو أربع ساعات

We've seen surgeries for three or four hours

لتهوية المريض على هذا.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

وبالتالي فإنها آلة واضحة.

I shudder to say simple; it's straightforward.

أخشى ان أقول بسيطة؛

هي واضحة.

And it's by design.

وهي بالتصميم.

You do not need to be a highly trained, specialized anesthesiologist

ولا يجب أن تكون

طبيب تخدير متخصص عالي التدريب لتستخدم هذه الآلة،

to use this machine,

وذلك أمر جيد لأنه في مستشفيات تلك المقاطعات الريفية،

which is good because, in these rural district hospitals,

لن تتمكن من الحصول على ذلك المستوى العالي من التدريب.

you're not going to get that level of training.

It's also designed for the environment that it will be used in.

وتم تصميمها لتناسب البيئة التي سوف تستخدم فيها.

هذه الآلة قوية بشكل لا يصدق.

This is an incredibly rugged machine.

It has to stand up to the heat and the wear and tear

يجب أن تصمد

في وجه الحرارة والتخريب والتكسير الذي يحصل

that happens in hospitals in these rural districts.

في المستشفيات في تلك المقاطعات الريفية.

And so it's not going to break very easily,

ومن ثم لن تتعطل بسهولة،

but if it does, virtually every piece in this machine

لكن إن تعطلت، نظريا كل قطعة في هذه الآلة

يمكن إخراجها واستبدالها

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

باستخدام مفك براغي.

وأخيرا، إنها متوفرة بأسعار معقولة.

And finally, it's affordable.

الآلة متاحة

This machine comes in at an eighth of the cost

بثمن تكلفة

of the conventional machine that I showed you earlier.

الآلات المعتادة التي عرضتها عليكم مسبقا.

إذن بعبارة أخرى ما هو موجود لدينا هنا

So in other words, what we have here is a machine that can enable surgery

هو آلة يمكنها تمكين إجراء العمليات الجراحية وحفظ الأرواح

and save lives,

because it was designed for its environment,

لأنها صممت لتناسب بيئتها،

just like the first machine I showed you.

تماما مثل الآله الاولى التي عرضتها عليكم.

لكننا غير قانعين بالوقوف هنا.

But we're not content to stop there.

هل تعمل؟

Is it working?

Is this the design that's going to work in place?

هل هذا هو التصميم الذي سوف يؤدي الغرض؟

حسنا حصلنا حتى الآن على نتائج طيبة.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

في 13 مستشفى في أربع دول،

ومنذ 2010،

and since 2010, we've done well over 2,000 surgeries

أجرينا 2000 عملية جراحية

بدون مضاعفات سريرية.

with no clinically adverse events.

نحن نشعر بسعادة غامرة.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

إنه حقا يبدو كحل اقتصادي وذي جدوى

لمشكلة كانت متفشية حقا.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

لكن مازلنا نريد أن نكون على يقين

that this is the most effective and safe device

أن هذا الجهاز هو الأكثر فعالية

بحيث يمكن وضعه في المستشفيات.

that we can be putting into hospitals.

لعمل ذلك أقمنا العديد من الشراكات

So to do that, we've launched a number of partnerships

مع جامعات ومنظمات غير ربحية

with NGOs and universities,

لجمع بيانات عن واجهة المستخدم،

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

وأنواع العمليات الملائمة لها

والطرق التي يمكن بها تطوير الجهاز نفسه

and ways we can enhance the device itself.

إحدى تلك الشراكات

One of those partnerships is with Johns Hopkins

مع جونز هوبكينز هنا في بالتيمور.

just here in Baltimore.

They have a really cool anesthesia simulation lab out in Baltimore.

لديهم مختبر محاكة التخدير هنا في بالتيمور.

So we're taking this machine

وبالتالي نأخذ هاته الآلة

and recreating some of the operating theater crises

ونعيد إنشاء بعض أزمات غرفة العمليات

التي يمكن أن تواجهها هذه الآلة

that this machine might face

in one of the hospitals that it's intended for,

في أحد المستشفيات التي سوف توضع بها،

وفي البيئة الآمنة،

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

بتقييم مدى فعاليتها.

We're then able to compare the results from that study

ومن ثم يمكننا مقارنة النتائج من تلك الدراسة

بالتجربة في العالم الحقيقي،

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

لأننا وضعنا اثنتين من هذه في مستشفيين

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

يعمل معهما جونز هوبكينز في سيراليون،

من ضمنها المستشفى التي حصلت فيه حالة العملية القيصرية.

including the hospital where that emergency C-section happened.

So I've talked a lot about anesthesia, and I tend to do that.

حسنا لقد تحدثت كثيرا، وتعمدت ذلك.

I think it is incredibly fascinating and an important component of health.

أعتقد أنه ساحر بشكل لا يصدق

وعنصر هام للصحة.

And it really seems peripheral, we never think about it,

ومن المحزن أننا لم نفكره به من قبل،

until we don't have access to it,

حتى تعذر الوصول اليه،

and then it becomes a gatekeeper.

ومن ثم أصبح حارس مرمى.

Who gets surgery and who doesn't?

من يمكنه اجراء عمليه ومن لا يمكنه؟

من يحصل على جراحة آمنه ومن لا يحصل؟

Who gets safe surgery and who doesn't?

لكن تعلمون أنه واحد من طرق عديدة

But you know, it's just one of so many ways

that design, appropriate design,

ذلك التصميم، التصميم المناسب،

له تداعيات على نتائج الصحة.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

إذا توفر العديد من الناس في مجال التقديم الصحي

really working on some of these challenges in low-income countries

يعملون على بعض من تلك التحديات في البلدان ذات الدخل المحدود

يمكنهم تطوير عملية التصميم،

could start their design process, their solution search,

وبحثهم عن حل،

from outside of that proverbial box

من خارج ذلك الصندوق المثلي

and inside of the hospital --

و داخل المستشفى--

In other words, if we could design

بعبارة أخرى، إذا أمكننا أن نصمم

for the environment that exists in so many parts of the world,

من أجل البيئة الموجودة في أجزاء عدة من العالم،

rather than the one that we wished existed --

بدلا من تلك التي نتمنى وجودها--

لربما أمكننا الحفاظ على العديد من الأرواح.

we might just save a lot of lives.

شكرا لكم.

Thank you very much.

(Applause)

(تصفيق)