Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

Translator: Maya Baneva Reviewer: Darina Stoyanova

Днес ще ви разкажа

I'm going to talk to you today

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

за проекта на медицинска технология, която се нуждае от малко ресурси.

Аз се занимавам с проучване на здравните системи в редица държави.

I study health systems in these countries.

И един от основните пропуски по отношение на здравеопазването,

And one of the major gaps in care,

който наблюдавам почти навсякъде,

almost across the board,

е достъпа до безопасна хирургия.

is access to safe surgery.

Един от главните проблеми, на който попаднахме,

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

и който възпрепятства както достъпа на първо място,

така и безопасността на операциите,

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

е анестезията.

И всъщност, това е моделът, който очакваме да спомогне

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

за осигуряването на анестезия

for delivering anesthesia in these environments.

в такива условия.

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

На видеото виждаме сцена, която може да бъде наблюдавана

във всяка една операционна зала в САЩ или в която и да е развита страна.

or any other developed country.

На заден план

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

е една изключително напреднала апаратура за анестезия.

Тази апаратура

And this machine is able to enable surgery and save lives

позволява провеждането на операции и спасяването на животи,

because it was designed with this environment in mind.

тъй като е проектирана имайки предвид

конкректните условия.

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

За да работи, тази апаратура се нуждае от редица фактори,

that this hospital has to offer.

които болницата трябва да осигури.

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

Необходим е изключително квалифициран анестезиолог

with years of training with complex machines

с години опит в работата със сложна техника, който

да следи за подаването на упойката

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

и да следи за безопасността и липса на болка при пациентите

по време на операцията.

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

Освен че работи с компютърни алгоритми, деликатната апаратура

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

се нуждае от специални грижи, TLC, които да я поддържат в изправно състояние,

and it's going to break pretty easily.

и без които би се повредила.

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

И когато това стане, е нужен екип от инженери "медицинска техника",

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

които разбират нейната сложност и

могат да се справят с нея, да поправят частите, за да

and keep it saving lives.

продължи тя да спасява животи.

It's a pretty expensive machine.

Това е доста скъпа техника.

It needs a hospital whose budget can allow it

Нужна е болница,

чийто бюджет може да си позволи да поддържа техника,

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

струваща повече от 50 или $100,000.

Очевидно,

And perhaps most obviously,

и може би от най-голямо значение --

but also most importantly --

и концепциите, които сме чували до известна степен

and the path to concepts that we've heard about

го потвърждават --

kind of illustrates this --

необходимо е добро захранване,

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

което да осигури непрекъснат източник

на електроенергия, сгъстен кислород

of compressed oxygen, and other medical supplies

и други медицински консумативи,

that are so critical to the functioning of this machine.

които са от изключителна важност за функционирането

на тази апаратура.

In other words, this machine requires a lot of stuff

С други думи, апаратурата изисква много неща,

които тази болница не винаги може да предложи.

that this hospital cannot offer.

Като например електрозахранването

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

в болница в провинциалната част на Малави.

В тази болница

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

има един кадър, който е обучен да работи с анестезия,

и това е така,

and she's qualified

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

защото е преминала 12-, може би 18-месечен

курс на обучение.

В болницата, както и в целия регион,

In the hospital and in the entire region

няма нито един инженер "медицинска техника".

there's not a single biomedical engineer.

И когато тази апаратура се развали,

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

а това се случва с техниката, с която разполагат екипите там,

те се опитват да разгадаят как да я поправят, в повечето случаи без резултат.

they've got to try and figure it out,

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

И тези машини отиват на т.нар. "морга".

Those machines go the proverbial junkyard.

В същото време, цената на машината, която споменах,

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

може да представлява 1/4 или 1/3

of the annual operating budget for this hospital.

от годишния бюджет

на болницата.

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

И накрая, мисля, че сами виждате, че инсталацията не е особено надеждна.

Тази болница е със слабо електрозахранване,

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

което често търпи прекъсвания.

So it runs frequently, the entire hospital,

Често цялата болница

се захранва от генератор.

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

Представете си, ако генераторът се развали,

or runs out of fuel.

или се изчерпи.

And the World Bank sees this

Световната Банка вижда това

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

и изчислява, че болница, намираща се в такава бедна част на света,

може да претърпи около 18 прекъсвания на електрозахранването

can expect up to 18 power outages per month.

на месец.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

По същия начин, сгъстеният кислород или другите медицински консумативи

са също лукс

are really a luxury,

и често не са налични

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

в продължение на месеци и дори година.

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

Изглежда налудничаво, но ситуацията е такава, че

is taking those machines that were designed

тези машини,

които са проектирани за болници от първия тип, които ви показах,

for that first environment that I showed you

се даряват или продават

and donating or selling them to hospitals in this environment.

на болници от втория тип.

Това е не само неподходящо,

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

а и наистина опасно.

One of our partners at Johns Hopkins

Един от партньорите ни в Johns Hopkins

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

наблюдаваше операции в Сиера Леоне

преди около година.

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

И първата операция за деня била акушеро-гинекологичен случай.

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

Дошла жена, която спешно се нуждаела от цезарово сечение,

to save her life and the life of her baby.

за да бъде спасена тя и бебето и.

И всичко започнало доста обнадеждаващо.

And everything began pretty auspiciously.

Хирургът бил налице и дезифенктиран.

The surgeon was on call and scrubbed in.

Медицинската сеста била на линия.

The nurse was there.

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

Тя успяла да направи упойката бързо,

което било важно заради спешния характер на ситуацията.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

И всичко започнало добре,

until the power went out.

докато не спрял тока.

И по средата на операцията,

And now in the middle of this surgery,

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

хирургът се надпреварва с времето да приключи случая

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

и е способен на това, защото има лампа на главата.

Но сестрата буквално

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

тича като из тъмна театрална сцена

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

опитвайки се да намери каквато и да е упойка,

с която да приспи пациентката.

to keep her patient asleep.

Защото апаратурата за анестезия не работи без ток.

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

Така една рутинна операция, която мнозина от Вас са претърпяли,

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

а други са може би резултат от нея,

се превръща в трагедия.

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

Обезсърчаващото е, че това не е частен случай;

this happens across the developing world.

това е нещо, което се случва из развиващите се страни.

35 милиона операции се провеждат всяка година

35 million surgeries are attempted every year

без надеждна упойка.

without safe anesthesia.

Моят колега, Д-р Пол Фентън,

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

е бил част от тази реалност.

He was the chief of anesthesiology

Той беше началник "Анестезиология"

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

в университетска болница в Малави,

Всеки ден той отива на работа,

He went to work every day

in an operating theater like this one,

в операционен театър като описания,

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

опитвайки се да прилага анестезия и да учи другите как да го правят,

using that same equipment

използвайки същата тази апаратура,

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

която е толкова ненадеждна и дори опасна за

неговата болница.

След неизвестен брой операции

And after umpteen surgeries

и, можем да си представим, наистина недопустими трагедии,

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

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

той просто казал: "Това беше. Аз съм до тук. Достатъчно.

Трябва да има нещо по-добро."

There has to be something better."

Така че той се разходил до помещението,

He took a walk down the hall

в което развалените машини били изхвърляни --

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

май това е научния термин--

I think that's the scientific term,

и започнал да се опитва да ги ремонтира.

and he started tinkering.

Взел една част от тук, друга от там,

He took one part from here and another from there,

и се опитвал да направи машина,

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

която да работи в условията, които са налице.

in the reality that he was facing.

И това, което измислил

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

бил прототипа на Универсалния Апарат за Анестезия --

апарат, който работи

a machine that would work and anesthetize his patients

и осигурява анестезия

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

независимо от условията, които неговата болница предоставя.

Here it is, back at home

И ето тук се връщаме отново

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

в същата болница, малко по-добре развита, 12 години по-късно,

working on patients from pediatrics to geriatrics.

работеща с пациенти от педиатрия до гериатрия.

А сега ми позволете да Ви покажа как работи тази машина.

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

Воала!

Voila!

Ето я.

Here she is.

When you have electricity,

Когато имате ток,

everything in this machine begins in the base.

всичко в тази машина се случва в нейната основа.

Там има вграден кислороден концентратор.

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

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

Вече няколко пъти споменавам кислорода.

По същество, за да приложите анестезия.

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

Ви трябва колкото се може по-чист кислород,

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

защото всъщност с него ще разредите

упойката.

And the mixture that the patient inhales

Сместа, която пациентът вдишва,

needs to be at least a certain percentage oxygen

трябва да съдържа определен процент кислород,

иначе тя става опасна.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

Когато има ток,

the oxygen concentrator takes in room air.

кислородният концентратор използва въздуха в стаята.

Now we know room air is gloriously free,

Както знаем, въздухът в помещението е безплатен,

it is abundant,

в изобилие,

and it's already 21 percent oxygen.

и е с 21% съдържание на кислород.

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

Всичко, което концентраторът прави, е да поеме въздуха от стаята, да го филтрира,

и да изпрати 95% чист кислород

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

нагоре към мястото,

където се смесва с упойката.

where it mixes with the anesthetic agent.

Преди тази смес

Now before that mixture hits the patient's lungs,

да достигне до дробовете на пациента,

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

тя минава от тук --

but there's an oxygen sensor here --

може да видите сами, тук има кислороден сензор --

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

който на ето този монитор отчита

процента доставян кислород.

Now if you don't have power,

А ако нямате електрозахранване,

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

или, да не дава Господ, ако то спре по средата на операцията,

тази машина автоматично се трансформира

this machine transitions automatically,

без да е нужно дори и докосване,

without even having to touch it,

като започва да черпи въздух от стаята през този извод.

to drawing in room air from this inlet.

Всичко останало си е същото.

Everything else is the same.

The only difference is that now

Единствената разлика е, че

you're only working with 21 percent oxygen.

сега Вие работите с 21% кислород.

Now that used to be a dangerous guessing game,

Досега тази игра беше опасна,

because you only knew if you gave too little oxygen

защото научавахте, че сте подали твърде малко кислород, чак когато се случи лошото.

once something bad happened.

Но тук ние имаме резервна батерия с дълъг живот.

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

Това е единствената част от машината, която разполага с батерия в резерва.

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

Но това дава контрол на хирурзите,

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

независимо дали има електричество или не,

because they can adjust the flows

защото те могат да регулират потока

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

на базата на процента кислород, който виждат, че се подава към пациента.

И в двата случая,

In both cases, whether you have power or not,

и при наличието, и при липсата на електрозахранване,

sometimes the patient needs help breathing.

се случва пациента да има нужда от помощ при дишането.

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

Просто такава е същността на анестезията. Дробовете може да се парализират.

And so we've just added this manual bellows.

Така че, ние добавихме това ръчно управление тук.

Виждали сме операции, при които в продължение на 3-4 часа

We've seen surgeries for three or four hours

пациентът бива обдишван по този начин.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

Така че, това е една обикновена машина.

I shudder to say simple; it's straightforward.

Побиват ме тръпки да кажа проста;

не, тя е обикновена.

And it's by design.

И е такава по проект.

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

И не е нужен

висококвалифициран, опитен анестезиолог, който да работи с нея,

to use this machine,

което е добре, защото в тези провинциални, квартални болници,

which is good because, in these rural district hospitals,

няма как да получиш такова ниво на обучение.

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

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

Апаратурата е проектирана още и за условията, при които ще бъде използвана.

Тя е изключително здрава.

This is an incredibly rugged machine.

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

Тя трябва да може да се справи

със степента на амортизация и износване, която

that happens in hospitals in these rural districts.

е характерна за тези болници.

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

Така че, машината не се чупи лесно,

but if it does, virtually every piece in this machine

но ако това се случи, почти всяка част

може да бъде подменена или ремонтирана

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

с гаечен ключ и отвертка.

На последно място, тя е достъпна.

And finally, it's affordable.

Цената и е

This machine comes in at an eighth of the cost

8 пъти по-ниска

of the conventional machine that I showed you earlier.

от цената на машината, която Ви показах в началото.

С други думи, говорим

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

за машина, която позволява провеждането на операции и спасяването на животи,

and save lives,

because it was designed for its environment,

поради това, че е проектирана за работа в специфични условия,

just like the first machine I showed you.

точно както първата машина, която Ви показах.

Но ние не искаме да спрем дотук.

But we're not content to stop there.

Работи ли?

Is it working?

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

Това ли е дизайнът, който наистина работи на практика?

Да, показаните до момента резултати са добри.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

Включени са 13 болници в 4 държави

и от 2010 досега

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

сме извършили успешно повече от 2,000 операции

без неблагоприятни клинични последици.

with no clinically adverse events.

Така че, сме развълнувани.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

Това наистина изглежда като икономическо изгодно, приложимо решение

на един широко разпространен проблем.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

Но все още искаме да се уверим,

that this is the most effective and safe device

че това е най-ефективната и безопасна апаратура, която

може да бъде използвана в болниците.

that we can be putting into hospitals.

Ето защо създадохме редица партньорства

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

с НПО и университети

with NGOs and universities,

с цел събирането на данни за потребителския интерфейс,

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

за видовете операции, за които машината е подходяща,

както и за начините, по които може да бъде подобрена.

and ways we can enhance the device itself.

Едно от тези партньорства

One of those partnerships is with Johns Hopkins

е с Джон Хопкинс тук, в Балтимор.

just here in Baltimore.

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

Опитната лаборатория за анестезия тук е наистина много добра.

So we're taking this machine

Така че, ние ще тестваме тази машина

and recreating some of the operating theater crises

като пресъздадем някои от кризисните ситуации по време на операция,

с които тя може да се сблъска

that this machine might face

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

в болниците, за които е предназначена,

в контролирана, безопасна среда,

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

и така ще оценим нейната ефективност.

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

По този начин ще можем да сравним резултатите от проучването

с реалните такива,

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

защото сме поставили две такива машини в болници,

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

с които Джон Хопкинс работи в Сиера Леоне,

включително и във въпросната болница със спешното цезарово сечение.

including the hospital where that emergency C-section happened.

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

Май говорих доста за анестезията, възнамерявам да го правя и в бъдеще.

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

Мисля, че е пленително,

и че е важен момент за човешкото здраве.

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

Наистина изглежда маловажно, никога не мислим за това,

until we don't have access to it,

докато не се сблъскаме с него,

and then it becomes a gatekeeper.

и тогава то става жизненоважно.

Who gets surgery and who doesn't?

Кой има достъп до хирургия и кой не?

Кой има достъп до безопасна хирургия и кой не?

Who gets safe surgery and who doesn't?

Виждате, това е един от много случаи, в

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

that design, appropriate design,

който дизайнът, подходящият дизайн,

може да има влияние върху човешкото здраве.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

Ако повече хора в сферата на здравеопазването,

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

занимаващи се с някои от тези предизвикателства в бедните страни,

биха започнали свой собствен процес на дизайн,

could start their design process, their solution search,

свое собствено проучване,

from outside of that proverbial box

както отвън, така и

and inside of the hospital --

вътре в самите болници --

In other words, if we could design

с други думи, ако създаваме проекти

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

за различните условия, които се срещат в толкова части на света,

rather than the one that we wished existed --

а не за условията, които бихме искали да съществуват --

бихме могли просто да спасим много животи.

we might just save a lot of lives.

Много Ви благодаря!

Thank you very much.

(Applause)

(Аплодисменти)