Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

Traduttore: Daniele Buratti Revisore: Laura 劳拉 Leotta

Oggi vi parlerò

I'm going to talk to you today

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

di progettazione di tecnologia medica per aree con scarse risorse.

Mi occupo di sistemi sanitari in questi paesi.

I study health systems in these countries.

Uno dei più ricorrenti punti deboli,

And one of the major gaps in care,

in quasi tutti i casi,

almost across the board,

è l'accesso a una chirurgia sicura.

is access to safe surgery.

Uno dei maggiori impedimenti che abbiamo riscontrato

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

che ostacola, innanzi tutto, l'accesso

e la sicurezza degli interventi chirurgici praticati

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

è l'anestesia.

In effetti, ci aspettiamo che questo modello

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

di erogazione dell'anestesia

for delivering anesthesia in these environments.

funzioni in questi ambienti.

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

Questa è una scena ricorrente

in una qualsiasi sala operatoria statunitense o di altri paesi sviluppati.

or any other developed country.

Laggiù in fondo vediamo

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

una macchina da anestesia molto sofisticata.

Questo macchinario rende possibile

And this machine is able to enable surgery and save lives

gli interventi chirurgici e salva delle vite,

because it was designed with this environment in mind.

perché è stato concepito

avendo questo contesto come riferimento.

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

Per funzionare, il macchinario necessita di una serie di fattori

that this hospital has to offer.

che questo ospedale riesce ad offrire.

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

Richiede la presenza di un anestesista altamente qualificato

with years of training with complex machines

con anni di esperienza con macchinari complessi

che assista nel controllo costante del gas

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

e nel tenere i pazienti in sicurezza e anestetizzati

per tutta la durata dell'intervento.

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

È un macchinario delicato che usa algoritmi computerizzati,

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

e necessita di cure speciali, di TLC, per essere sempre efficiente,

and it's going to break pretty easily.

e tende a guastarsi facilmente.

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

In caso di guasto, deve intervenire una squadra di ingegneri biomedici

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

che ne comprenda le complessità,

che la possa riparare, procurare i ricambi

and keep it saving lives.

affinchè possa continuare a salvare vite.

It's a pretty expensive machine.

Costa anche parecchio.

It needs a hospital whose budget can allow it

Ha bisogno di un ospedale

con un budget sufficiente a permettersi una macchina

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

che costa dai 50 ai 100 mila dollari.

E forse la cosa più ovvia

And perhaps most obviously,

e credo più importante --

but also most importantly --

e i vari concetti che abbiamo ascoltato

and the path to concepts that we've heard about

in qualche modo lo rendono ovvio -

kind of illustrates this --

è che ha bisogno di un'infrastruttura

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

che garantisca un'erogazione continua

di elettricità, di ossigeno compresso

of compressed oxygen, and other medical supplies

e di altre forniture mediche

that are so critical to the functioning of this machine.

che sono essenziali per il funzionamento

di questo macchinario.

In other words, this machine requires a lot of stuff

In altre parole, il macchinario ha bisogno di molte cose

che quest'ospedale non è in grado d'offrire.

that this hospital cannot offer.

Questa è la fornitura di energia elettrica

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

di un ospedale del Malawi rurale.

In quest'ospedale,

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

c'è una persona qualificata a somministrare anestetici,

e la sua qualifica

and she's qualified

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

deriva da 12, forse 18 mesi

di pratica anestesiologica.

Nell'ospedale e nell'intera regione

In the hospital and in the entire region

non esiste un solo ingegnere biomedico.

there's not a single biomedical engineer.

Per cui quando il macchinario si guasta,

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

quando le macchine con cui lavorano si rompono,

cercano di capirne la causa, ma quasi sempre non c'è niente da fare.

they've got to try and figure it out,

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

E a quel punto, non rimane che rottamarle.

Those machines go the proverbial junkyard.

Il costo del macchinario di cui sto parlando

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

equivale probabilmente a un quarto o un terzo

of the annual operating budget for this hospital.

dell'intero budget annuale per la chirurgia

di quest'ospedale.

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

Ed infine, immagino che possiate constatare l'inadeguatezza delle infrastrutture.

L'ospedale è collegato a una rete elettrica molto instabile,

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

che spesso va in tilt.

So it runs frequently, the entire hospital,

E così l'intero ospedale si ritrova frequentemente

a dipendere da un generatore.

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

E come potete immaginare, il generatore si può guastare

or runs out of fuel.

oppure finire il carburante.

And the World Bank sees this

La Banca Mondiale fa un'analisi dei fatti

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

e stima che un ospedale in questa situazione in paese a basso reddito

possa avere fino a 18 interruzioni di energia

can expect up to 18 power outages per month.

al mese.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

Allo stesso modo, l'ossigeno compresso e altre forniture mediche

sono davvero un lusso

are really a luxury,

e possono essere irreperibili

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

per mesi o anche un anno.

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

Sembra assurdo, ma il modello attuale consiste

is taking those machines that were designed

nel prendere queste macchine,

progettate per l'ambiente ottimale che vi ho mostrato inizialmente,

for that first environment that I showed you

e donarle o venderle

and donating or selling them to hospitals in this environment.

ad ospedali in queste condizioni.

Non solo è inappropriato,

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

ma anche potenzialmente pericoloso.

One of our partners at Johns Hopkins

Uno dei nostri partner del Johns Hopkins

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

stava assistendo a degli interventi in Sierra Leone

circa un anno fa.

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

La prima operazione del giorno era un intervento di ostetricia.

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

Bisognava praticare un cesareo d'urgenza

to save her life and the life of her baby.

per salvare la vita di una donna e del suo bambino.

Tutto sembrava andare per il meglio.

And everything began pretty auspiciously.

Il chirurgo era già pronto per l'intervento.

The surgeon was on call and scrubbed in.

L'infermiera era presente in sala.

The nurse was there.

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

Era riuscita ad anestetizzare velocemente la paziente,

aspetto importante data la criticità delle circostanze.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

Tutto stava andando bene,

until the power went out.

quando andò via la corrente.

Nel bel mezzo dell'intervento,

And now in the middle of this surgery,

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

per il chirurgo è una corsa contro il tempo per terminare l'operazione,

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

e ce la può fare -- ha una lampada da testa.

Ma l'infermiera si muove

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

praticamente al buio, cercando di trovare

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

quello che serve per tenere anestetizzata la paziente,

per mantenerla sedata.

to keep her patient asleep.

Perché la macchina non funziona senza corrente.

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

In un attimo questo intervento banale, che molte di voi avranno sperimentato,

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

e di cui altri ne sono il risultato,

s'è trasformato in tragedia.

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

La cosa frustrante è che non si tratta di un caso isolato;

this happens across the developing world.

accade di frequente nei paesi in via di sviluppo.

35 milioni di interventi ogni anno non hanno garanzia

35 million surgeries are attempted every year

di anestesia sicura.

without safe anesthesia.

Il mio collega, il Dott. Paul Fenton,

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

stava vivendo questa realtà.

He was the chief of anesthesiology

Era primario di anestesiologia

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

in un ospedale del Malawi, in cui si tenevano lezioni.

Ogni giorno si trovava ad operare

He went to work every day

in an operating theater like this one,

in uno scenario del genere,

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

cercando di somministrare anestetici e insegnando ad altri a farlo,

using that same equipment

usando gli stessi strumenti

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

che erano diventati inaffidabili e francamente rischiosi,

nel suo ospedale.

Dopo innumerevoli interventi

And after umpteen surgeries

e, come potete immaginare, tante tragedie oltraggiose,

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

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

ha detto semplicemente: "Basta. È troppo.

Ci deve essere un modo migliore".

There has to be something better."

Così si diresse al luogo

He took a walk down the hall

dove venivano ammassati i macchinari che li avevano lasciati in mezzo ai guai --

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

credo che questo sia il termine scientifico --

I think that's the scientific term,

e cominciò a trafficare.

and he started tinkering.

Prese un pezzo da una parte e uno da un'altra,

He took one part from here and another from there,

e cercò di realizzare una macchina

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

che gli permettesse di lavorare in quelle condizioni.

in the reality that he was facing.

E quello che ne è scaturito è questo,

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

il prototipo della Macchina da Anestesia Universale --

una macchina in grado di funzionare

a machine that would work and anesthetize his patients

e anestetizzare pazienti

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

in qualsiasi situazione si trovi l'ospedale.

Here it is, back at home

Eccola qui

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

nello stesso ospedale, un po' migliorata, 12 anni dopo,

working on patients from pediatrics to geriatrics.

all'opera con pazienti dalla pediatria alla geriatria.

Lasciate che vi spieghi meglio il funzionamento di questa macchina.

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

Voila!

Voila!

Eccola qui.

Here she is.

When you have electricity,

Quando c'è corrente,

everything in this machine begins in the base.

tutto in questa macchina inizia dalla base.

Qui è contenuto un concentratore di ossigeno.

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

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

Mi avete già sentito parlare di ossigeno un po' di volte.

In pratica, per somministrare gli anestetici,

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

c'è bisogno di ossigeno il più puro possibile,

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

perché poi ci sarà bisogno di diluirlo

con il gas.

And the mixture that the patient inhales

E la miscela che il paziente inala

needs to be at least a certain percentage oxygen

deve necessariamente contenere una certa percentuale di ossigeno

altrimenti diventa pericolosa.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

Per cui qui, quando c'è elettricità,

the oxygen concentrator takes in room air.

il concentratore di ossigeno usa l'aria dell'ambiente.

Now we know room air is gloriously free,

Ora sappiamo che l'aria è meravigliosamente gratuita,

it is abundant,

ce n'è in abbondanza,

and it's already 21 percent oxygen.

e contiene già il 21 per cento di ossigeno.

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

Quello che fa il concentratore è prendere aria dall'ambiente, filtrarla

e mandare ossigeno puro al 95 per cento

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

fin qui, dove

si combina con l'anestetico.

where it mixes with the anesthetic agent.

Prima che la miscela

Now before that mixture hits the patient's lungs,

giunga ai polmoni del paziente,

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

deve passare di qui -

but there's an oxygen sensor here --

non lo vedete, ma qui c'è un sensore di ossigeno --

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

e si potrà leggere sullo schermo la percentuale

di ossigeno che sta per essere rilasciata.

Now if you don't have power,

In mancanza di elettricità,

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

o, Dio non voglia, se la corrente va via durante un intervento,

questa macchina passa automaticamente,

this machine transitions automatically,

senza bisogno di intervenire,

without even having to touch it,

alla modalità di immissione di aria ambiente.

to drawing in room air from this inlet.

Tutto il resto è lo stesso.

Everything else is the same.

The only difference is that now

L'unica differenza è che ora

you're only working with 21 percent oxygen.

si lavora con ossigeno al 21 per cento.

Now that used to be a dangerous guessing game,

Prima sarebbe stato pericoloso, perché si sarebbe

because you only knew if you gave too little oxygen

capito che era stato somministrato troppo poco ossigeno solo a guaio avvenuto.

once something bad happened.

E' stata installata una batteria di riserva a lunga durata.

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

Questa è l'unico caso in cui si ricorre alla batteria.

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

Ma questo consente un buon controllo,

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

sia con la corrente che in sua assenza,

because they can adjust the flows

perché si può regolare il flusso

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

in base alla percentuale di ossigeno che si sta somministrando al paziente.

In entrambi i casi,

In both cases, whether you have power or not,

con la corrente o senza,

sometimes the patient needs help breathing.

talvolta il paziente deve essere aiutato con la respirazione.

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

Con l'anestesia può succedere. I polmoni si possono paralizzare.

And so we've just added this manual bellows.

Per cui abbiamo aggiunto questi mantici meccanici.

Li abbiamo visti usare durante interventi di 3-4 ore

We've seen surgeries for three or four hours

per ventilare dei pazienti.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

Dunque non è una macchina complessa.

I shudder to say simple; it's straightforward.

Oserei dire semplice;

pragmatica.

And it's by design.

Ed è un oggetto di design.

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

E non c'è bisogno

di anestesisti super specializzati per utilizzarla,

to use this machine,

il che è positivo, perché negli ospedali delle aree rurali

which is good because, in these rural district hospitals,

è impensabile avere qualcuno con quel livello di formazione.

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

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

Inoltre è concepita per gli ambienti in cui verrà adoperata.

È una macchina incredibilmente robusta.

This is an incredibly rugged machine.

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

Deve poter resistere

al caldo e all'usura che sono frequenti

that happens in hospitals in these rural districts.

negli ospedali situati in queste zone.

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

E non si guasta facilmente,

but if it does, virtually every piece in this machine

ma se capita, ogni componente

può essere rimosso e sostituito utilizzando solo

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

una chiave inglese e un cacciavite.

Ed infine, ha un prezzo abbordabile.

And finally, it's affordable.

Questa macchina costa

This machine comes in at an eighth of the cost

1/8 rispetto al costo

of the conventional machine that I showed you earlier.

delle macchine convenzionali che vi ho mostrato.

In altre parole, quello che abbiamo qui

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

è una macchina che rende possibile operare e salvare vite

and save lives,

because it was designed for its environment,

perché è stata concepita per questi contesti,

just like the first machine I showed you.

proprio come la prima macchina che vi ho mostrato.

Ma non ci accontentiamo dei risultati.

But we're not content to stop there.

Funziona?

Is it working?

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

È questo il modello che vogliamo?

Finora abbiamo ottenuto buoni risultati.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

In 13 ospedali in quattro paesi,

dal 2010,

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

abbiamo eseguito più di 2.000 interventi

senza complicazioni cliniche.

with no clinically adverse events.

Ne siamo entusiasti.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

Sembra davvero la soluzione migliore

per un problema così diffuso.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

Ma vogliamo avere la certezza

that this is the most effective and safe device

che questo sia lo strumento più efficace e sicuro

che possiamo installare negli ospedali.

that we can be putting into hospitals.

Per poterlo fare abbiamo creato delle collaborazioni

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

con delle ONG e alcune università

with NGOs and universities,

per raccogliere dati sull'interfaccia utente,

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

sul tipo di interventi per cui è più adatta,

e su come potremmo migliorare la macchina stessa.

and ways we can enhance the device itself.

Una delle collaborazioni

One of those partnerships is with Johns Hopkins

è con l'ospedale Johns Hopkins qui a Baltimora.

just here in Baltimore.

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

Loro dispongono di un bellissimo laboratorio di simulazione di anestesia.

So we're taking this machine

E così prendiamo la macchina

and recreating some of the operating theater crises

e ricreiamo alcune delle condizioni usuali

che la macchina potrebbe dover affrontare

that this machine might face

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

in uno degli ospedali per cui è stata costruita,

e valutarne l'efficacia in un ambiente

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

controllato e sicuro.

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

Saremo così in grado di confrontare quei risultati

con l'esperienza reale,

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

perché stiamo portando due di queste macchine

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

in ospedali della Sierra Leone associati con il Johns Hopkins,

compreso l'ospedale dell'intervento cesareo di emergenza.

including the hospital where that emergency C-section happened.

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

Ho parlato molto di anestesia, ho la tendenza a farlo.

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

Credo che sia incredibilmente affascinante,

ed è una componente importante della salute.

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

E sembra davvero marginale, non ci pensiamo mai,

until we don't have access to it,

fino a che non ci viene tolta la possibilità di ricorrervi,

and then it becomes a gatekeeper.

e allora diventa cruciale.

Who gets surgery and who doesn't?

Chi verrà operato e chi no?

Chi avrà un intervento sicuro e chi no?

Who gets safe surgery and who doesn't?

Ma sapete, è uno dei tanti modi in cui

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

that design, appropriate design,

un progetto, un buon progetto

può incidere sulla salute delle persone.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

Se sempre più lavoratori nell'ambito sanitario

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

si concentrassero su queste sfide nelle zone povere

ed iniziassero a progettare qualcosa,

could start their design process, their solution search,

a cercare delle soluzioni,

from outside of that proverbial box

senza preconcetti

and inside of the hospital --

e all'interno degli ospedali -

In other words, if we could design

in altre parole, se potessimo progettare

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

cose adatte alle necessità di tante zone disagiate del mondo,

rather than the one that we wished existed --

invece che pensare a un mondo ideale -

potremmo salvare proprio tante vite.

we might just save a lot of lives.

Grazie mille.

Thank you very much.

(Applause)

(Applausi)