Nikolai Begg: A tool to fix one of the most dangerous moments in surgery

Nikolai Begg: Una herramienta para solucionar uno de los problemas más peligrosos en cirugía

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

Traductor: Ciro Gomez Revisor: Emma Gon

The first time I stood in the operating room

La primera vez que estuve en la sala de operaciones

and watched a real surgery,

y observé una cirugía real,

I had no idea what to expect.

no tenía ni idea de qué esperar.

I was a college student in engineering.

Yo era un estudiante universitario de ingeniería.

I thought it was going to be like on TV.

Pensé que iba a ser como en la televisión.

Ominous music playing in the background,

Música inquietante de fondo y

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

gotas de sudor por el rostro del cirujano.

But it wasn't like that at all.

Pero no fue así en absoluto.

There was music playing on this day,

Había música ese día,

I think it was Madonna's greatest hits. (Laughter)

creo que eran los grandes éxitos de Madonna. (Risas)

And there was plenty of conversation,

Y mucha conversación,

not just about the patient's heart rate,

no solo de la frecuencia cardíaca del paciente,

but about sports and weekend plans.

sino de deportes y planes para el fin de semana.

And since then, the more surgeries I watched,

Y desde entonces, cuantas más cirugías observaba,

the more I realized this is how it is.

más entendía cómo es eso.

In some weird way, it's just another day at the office.

De alguna extraña manera, es solo como otro día de oficina.

But every so often

Pero de vez en cuando,

the music gets turned down,

para la música,

everyone stops talking,

todo el mundo deja de hablar,

and stares at exactly the same thing.

y miran fijamente la misma cosa.

And that's when you know that something absolutely critical

Y ahí es cuando sabes que algo absolutamente crítico

and dangerous is happening.

y peligroso está sucediendo.

The first time I saw that

La primera vez que lo ví

I was watching a type of surgery

fue en una operación

called laparoscopic surgery

llamada cirugía laparoscópica.

And for those of you who are unfamiliar,

Por si Uds. no están familiarizados,

laparoscopic surgery, instead of the large

la cirugía laparoscópica, en lugar de la gran

open incision you might be used to with surgery,

herida abierta usual en las operacionnes,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

la laparoscópica es cuando el cirujano hace

these three or more small incisions in the patient.

estas tres o más, pequeñas incisiones en el paciente.

And then inserts these long, thin instruments

A continuación, inserta sus largos y delgados instrumentos

and a camera,

y una cámara,

and actually does the procedure inside the patient.

y hace el procedimiento dentro del paciente.

This is great because there's much less risk of infection,

Esto es magnífico porque hay mucho menos riesgo de infección,

much less pain, shorter recovery time.

mucho menos dolor, menor tiempo de recuperación.

But there is a trade-off,

Pero hay una contraparte,

because these incisions are created

porque estas incisiones se hacen

with a long, pointed device

con un dispositivo largo, puntiagudo

called a trocar.

llamado trocar.

And the way the surgeon uses this device

La forma como el cirujano utiliza este dispositivo,

is that he takes it

es que él lo toma

and he presses it into the abdomen

y lo presiona hacia adentro del abdomen

until it punctures through.

hasta que éste se perfora.

And now the reason why everyone in the operating room

Ahora, la razón por la que todos en la sala de operaciones

was staring at that device on that day

estaban mirando ese dispositivo ese día,

was because he had to be absolutely careful

era porque tenía que ser absolutamente cuidadoso

not to plunge it through

para no hundirlo

and puncture it into the organs and blood vessels below.

y romper los órganos y los vasos sanguíneos debajo.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

Este problema debe parecerles muy familiar a todos

because I'm pretty sure you've seen it somewhere else.

porque estoy seguro de que lo han visto en otro lugar.

(Laughter)

(Risas)

Remember this?

¿Recuerdan esto?

(Applause)

(Risas) (Aplausos)

You knew that at any second

Sabían que en cualquier momento

that straw was going to plunge through,

la pajilla iba a atravesar,

and you didn't know if it was going to go out the other side

y no sabían si iba a salir por el otro lado

and straight into your hand,

directamente a su mano,

or if you were going to get juice everywhere,

o si se regaría el jugo por todos lados.

but you were terrified. Right?

Estaban aterrorizados, ¿verdad?

Every single time you did this,

Cada vez que hemos hecho esto,

you experienced the same fundamental physics

se experimenta la misma física elemental

that I was watching in the operating room that day.

que yo estaba viendo en la sala de operaciones de ese día.

And it turns out it really is a problem.

Y resulta que realmente es un problema.

In 2003, the FDA actually came out and said

En 2003, la FDA en efecto dijo

that trocar incisions might be the most dangerous step

que las incisiones de trocar pueden ser el paso más peligroso

in minimally invasive surgery.

en cirugía mínimamente invasiva.

Again in 2009, we see a paper that says

De nuevo en 2009, vemos un artículo que dice

that trocars account for over half

que por los trócares suceden más de la mitad

of all major complications in laparoscopic surgery.

de las principales complicaciones en cirugía laparoscópica.

And, oh by the way,

Y, ah, por cierto,

this hasn't changed for 25 years.

esto no ha cambiado desde hace 25 años.

So when I got to graduate school,

Así que cuando ingresé al postgrado en la universidad,

this is what I wanted to work on.

esto era en lo que quería trabajar.

I was trying to explain to a friend of mine

Estaba tratando de explicarle a un amigo,

what exactly I was spending my time doing,

qué era exactamente en lo que estaba invirtiendo mi tiempo,

and I said,

y le dije:

"It's like when you're drilling through a wall

"Es como cuando estás haciendo un hueco en la pared

to hang something in your apartment.

para colgar algo en tu apartamento.

There's that moment when the drill first punctures through the wall

Hay un momento en el que el taladro termina la perforación de la pared

and there's this plunge. Right?

y entonces su hunde, ¿cierto?"

And he looked at me and he said,

Él me miró y me dijo:

"You mean like when they drill into people's brains?"

"¿Quieres decir que es como cuando hay que taladrar el cráneo de una persona?"

And I said, "Excuse me?" (Laughter)

Y yo le repliqué: "¿Perdón?" (Risas)

And then I looked it up and they do drill into people's brains.

Entonces lo investigué y supe que los cráneos de las personas también se perforan.

A lot of neurosurgical procedures

Una gran cantidad de neurocirugías,

actually start with a drill incision through the skull.

en realidad, empiezan taladrando una perforación a través del cráneo.

And if the surgeon isn't careful,

Y si el cirujano no tiene cuidado,

he can plunge directly into the brain.

puede llegar fácilmente al cerebro.

So this is the moment when I started thinking,

Ese fue el momento en que empecé a pensar,

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

bien, perforación craneal, cirugía laparoscópica,

why not other areas of medicine?

¿por qué no, otras áreas de la medicina?

Because think about it, when was the last time you went to the doctor

Piénsenlo bien, ¿cuándo fue la última vez que fueron al médico

and you didn't get stuck with something? Right?

y no los chuzaron con algo? ¿Verdad?

So the truth is

La verdad es que

in medicine puncture is everywhere.

en medicina, las punciones están por todas partes.

And here are just a couple of the procedures that I've found

Y estos son solo 2 de los procedimientos que he encontrado,

that involve some tissue puncture step.

que involucran alguna punción en un tejido.

And if we take just three of them —

Si tomamos solo 3,

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

cirugía laparoscópica, anestesia epidural, y perforación craneana;

these procedures account for over 30,000 complications

en estos procedimientos suceden más de 30 000 complicaciones

every year in this country alone.

cada año, solo en este país.

I call that a problem worth solving.

Yo llamo a eso, un problema que vale la pena resolver.

So let's take a look at some of the devices

Así que echemos un vistazo a algunos de los dispositivos

that are used in these types of procedures.

que se utilizan en estos tipos de procedimientos.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

Mencioné la epidural. Esta es una aguja epidural.

It's used to puncture through the ligaments in the spine

Se utiliza para perforar los ligamentos de la columna vertebral

and deliver anesthesia during childbirth.

y dar anestesia durante el parto.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

He aquí un conjunto de instrumentos de biopsia de médula ósea.

These are actually used to burrow into the bone

Estos son usados para excavar dentro del hueso

and collect bone marrow or sample bone lesions.

y tomar muestras de médula ósea o de lesiones óseas.

Here's a bayonette from the Civil War.

Aquí hay una bayoneta de la Guerra Civil.

(Laughter)

(Risas)

If I had told you it was a medical puncture device

Si les hubiera dicho que era un dispositivo de punción médica

you probably would have believed me.

probablemente me habrían creído.

Because what's the difference?

Porque, ¿cuál es la diferencia?

So, the more I did this research

Así que, cuanto más investigaba

the more I thought there has to be

más pensaba que tenía que haber

a better way to do this.

una mejor manera de hacerlo.

And for me the key to this problem

Y para mí, la clave del problema

is that all these different puncture devices

es que todos estos dispositivos de punción

share a common set of fundamental physics.

comparten unos mismos principios de física elemental.

So what are those physics?

Entonces, ¿cuáles son esos principios de física?

Let's go back to drilling through a wall.

Volvamos a la perforación de una pared.

So you're applying a force on a drill towards the wall.

Uno aplica fuerza al taladro hacia la pared.

And Newton says the wall is going to apply force back,

Y Newton dice que la pared ejercerá una fuerza contraria,

equal and opposite.

igual y opuesta.

So, as you drill through the wall,

Así, cuando uno perfora la pared,

those forces balance.

esas fuerzas se equilibran.

But then there's that moment

Pero luego viene ese momento

when the drill first punctures through the other side of the wall,

en que el taladro termina la perforación al otro lado de la pared,

and right at that moment the wall can't push back anymore.

y justo en ese momento la pared ya no puede hacer más fuerza.

But your brain hasn't reacted to that change in force.

Pero tu cerebro no alcanza a reaccionar a ese cambio súbito en la fuerza opuesta.

So for that millisecond,

Así que por un milisegundo,

or however long it takes you to react, you're still pushing,

o el tiempo que te lleva en reaccionar, todavía estás empujando,

and that unbalanced force causes an acceleration,

El desequilibrio de fuerzas provoca una aceleración,

and that is the plunge.

que es cuando se hunde.

But what if right at the moment of puncture

¿Y si en el preciso momento de la punción

you could pull that tip back,

uno pudiera tirar de la broca hacia atrás,

actually oppose the forward acceleration?

oponiendo, en realidad, a la aceleración?

That's what I set out to do.

Eso es lo que me propuse hacer.

So imagine you have a device

Así que imaginen que tienen un dispositivo

and it's got some kind of sharp tip to cut through tissue.

con una especie de punta afilada para perforar un tejido.

What's the simplest way you could pull that tip back?

¿Cuál sería la forma más sencilla de tirar de esa punta hacia atrás?

I chose a spring.

Elegí un resorte.

So when you extend that spring, you extend that tip out

Cuando uno extiende el resorte, se extrae la broca

so it's ready to puncture tissue,

y queda lista para perforar el tejido,

the spring wants to pull the tip back.

el resorte halará la punta hacia atrás.

How do you keep the tip in place

¿Cómo mantener la punta en su lugar

until the moment of puncture?

hasta terminar la punción?

I used this mechanism.

He utilizado este mecanismo.

When the tip of the device is pressed against tissue,

Cuando se presiona la punta del dispositivo contra el tejido,

the mechanism expands outwards and wedges in place against the wall.

el mecanismo se expande hacia afuera y la asegura en su lugar contra la pared.

And the friction that's generated

Y la fricción que se genera,

locks it in place and prevents the spring from retracting the tip.

la bloquea en su lugar y evita que el resorte retracte la punta.

But right at the moment of puncture,

Pero justo en el momento del final de la punción,

the tissue can't push back on the tip anymore.

el tejido no puede empujar más la punta.

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

El mecanismo se desbloquea y el resorte retrae la punta.

Let me show you that happening in slow motion.

Déjenme enseñarles lo que suceda en cámara lenta.

This is about 2,000 frames a second,

Cerca de 2000 cuadros por segundo.

and I'd like you to notice the tip

Fíjense en la punta.

that's right there on the bottom, about to puncture through tissue.

Está en la parte inferior, a punto de pasarse a través del tejido.

And you'll see that right at the moment of puncture,

Verán que justo al terminar la punción,

right there, the mechanism unlocks and retracts that tip back.

en ese mismo instante , el mecanismo se desbloquea y retrae la punta.

I want to show it to you again, a little closer up.

Lo mostraré de nuevo, un poco más de cerca.

You're going to see the sharp bladed tip,

Van a ver la punta afilada.

and right when it punctures that rubber membrane

Justo cuando se perfora la membrana de caucho,

it's going to disappear into this white blunt sheath.

la punta se esconde en esta vaina roma blanca.

Right there.

Precisamente ahí.

That happens within four 100ths of a second after puncture.

Eso sucede 4 centésimas de segundo después de la perforación.

And because this device is designed to address the physics of puncture

Como este dispositivo está diseñado para actuar según la física de la punción

and not the specifics of cranial drilling

y no es específico para la perforación craneal,

or laparoscopic surgery, or another procedure,

la cirugía laparoscópica u otro procedimiento,

it's applicable across these different medical disciplines

es aplicable a todas estas varias disciplinas médicas

and across different length scales.

en diferentes rangos de longitud.

But it didn't always look like this.

Pero no siempre es así.

This was my first prototype.

Este es mi primer prototipo.

Yes, those are popsicle sticks,

Sí, esas son paletas de helado,

and there's a rubber band at the top.

y hay una banda de goma en la parte superior.

It took about 30 minutes to do this, but it worked.

Esto se hizo en solo unos 30 minutos, pero funcionó.

And it proved to me that my idea worked

Se demostró que mi idea era válida

and it justified the next couple years of work on this project.

lo cual justificó el trabajo en este proyecto, los 2 años siguientes .

I worked on this because

He trabajado en esto porque

this problem really fascinated me.

este problema realmente me sedujo.

It kept me up at night.

Me mantenía despierto por la noche.

But I think it should fascinate you too,

Creo que debería fascinarles a Uds. también,

because I said puncture is everywhere.

porque, como dije, la punción está en todas partes.

That means at some point it's going to be your problem too.

Eso significa que en algún momento este también va a ser su problema.

That first day in the operating room

Ese primer día en la sala de cirujía

I never expected to find myself on the other end of a trocar.

no esperaba encontrarme al otro lado de un trocar.

But last year, I got appendicitis when I was visiting Greece.

Pero el año pasado, tuve apendicitis cuando estaba viajando por Grecia.

So I was in the hospital in Athens,

Cuando estaba en el hospital en Atenas,

and the surgeon was telling me

el cirujano me dijo

he was going to perform a laparoscopic surgery.

que iba a realizar una cirugía laparoscópica.

He was going to remove my appendix through these tiny incisions,

Me iba a quitar el apéndice por esas pequeñas incisiones,

and he was talking about what I could expect for the recovery,

y me hablaba de lo que podía esperar para la recuperación,

and what was going to happen.

y lo que podía a suceder.

He said, "Do you have any questions?" And I said, "Just one, doc.

Añadió: "¿Tiene alguna pregunta?" Y yo dije: "Solo una, doc.

What kind of trocar do you use?"

¿Qué tipo de trocar usará?"

So my favorite quote about laparoscopic surgery

Mi cita favorita sobre la cirugía laparoscópica

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

viene del doctor H. C. Jacobaeus:

"It is puncture itself that causes risk."

"Es la punción en sí la que causa riesgo".

That's my favorite quote because H.C. Jacobaeus

Esa es mi frase favorita porque H. C. Jacobaeus

was the first person to ever perform laparoscopic surgery on humans,

fue la primera persona en realizar una cirugía laparoscópica en humanos,

and he wrote that in 1912.

y escribió esto en 1912.

This is a problem that's been injuring and even killing people for over 100 years.

Este problema ha estado lesionando e incluso matando gente, por más de 100 años.

So it's easy to think that for every major problem out there

Es fácil pensar que para cada problema importante,

there's some team of experts working around the clock to solve it.

existe algún equipo de expertos trabajado día y noche para resolverlo.

The truth is that's not always the case.

La verdad es que no es siempre el caso.

We have to be better at finding those problems

Tenemos que mejorar en la búsqueda de problemas

and finding ways to solve them.

y en encontrar las formas de resolverlos.

So if you come across a problem that grabs you,

Si se encuentran con un problema que los atrape,

let it keep you up at night.

dejen que los desvele.

Allow yourself to be fascinated,

Déjense fascinar,

because there are so many lives to save.

porque hay muchas vidas por salvar.

(Applause)

(Aplausos)