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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

מתרגם: Ido Dekkers מבקר: Oren Szekatch

The first time I stood in the operating room

בפעם הראשונה שעמדתי בחדר הניתוח

and watched a real surgery,

וצפיתי בניתוח אמיתי,

I had no idea what to expect.

לא היה לי מושג למה לצפות.

I was a college student in engineering.

הייתי סטודנט הנדסה במכללה.

I thought it was going to be like on TV.

חשבתי שזה עומד להיות כמו בטלויזיה.

Ominous music playing in the background,

מוזיקה מאיימת ברקע,

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

אגלי זיעה נשפכים מפני המנתחים.

But it wasn't like that at all.

אבל זה בכלל לא היה ככה.

There was music playing on this day,

מוזיקה התנגנה ביום ההוא,

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

אני חושב שזה היה הלהיטים הגדולים של מדונה. (צחוק)

And there was plenty of conversation,

והיו הרבה שיחות,

not just about the patient's heart rate,

לא רק על קצב הלב של החולה,

but about sports and weekend plans.

אלא על ספורט ותוכניות לסוף השבוע.

And since then, the more surgeries I watched,

ומאז, ככל שצפיתי ביותר ניתוחים,

the more I realized this is how it is.

יותר הבנתי שככה זה עובד.

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

בדרך מוזרה מסוימת, זה פשוט עוד יום במשרד.

But every so often

אבל מדי פעם

the music gets turned down,

המוזיקה מוחלשת,

everyone stops talking,

כולם מפסיקים לדבר,

and stares at exactly the same thing.

ובוהים כולם בדיוק באותו הדבר.

And that's when you know that something absolutely critical

ואז אתם יודעים שמשהו מאוד קריטי

and dangerous is happening.

ומסוכן קורה.

The first time I saw that

בפעם הראשונה שראיתי את זה

I was watching a type of surgery

צפיתי בסוג של ניתוח

called laparoscopic surgery

שנקרא ניתוח לפרוסקופי

And for those of you who are unfamiliar,

ולאלה מכם שלא מכירים את זה,

laparoscopic surgery, instead of the large

ניתוח לפרוסקופי, במקום חתכים

open incision you might be used to with surgery,

גדולים ופתוחים שאתם אולי מורגלים אליהם בניתוח,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

ניתוח לפרוסקופי הוא ניתוח בו המנתח יוצר

these three or more small incisions in the patient.

את שלושה או יותר חתכים קטנים בחולה.

And then inserts these long, thin instruments

ואז מחדיר את הכלים הארוכים והדקים האלה

and a camera,

ומצלמה,

and actually does the procedure inside the patient.

ולמעשה עושה את התהליך בתוך החולה.

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

זה מעולה בגלל שיש סיכון קטן בהרבה לזיהום,

much less pain, shorter recovery time.

הרבה פחות כאב, תהליך החלמה קצר יותר.

But there is a trade-off,

אבל יש חסרונות,

because these incisions are created

מפני שהחתכים האלה נוצרים

with a long, pointed device

עם מכשיר ארוך ומחודד

called a trocar.

שנקרא טרוקאר.

And the way the surgeon uses this device

והדרך בה מנתחים משתמשים במכשיר

is that he takes it

היא שהם לוקחים אותו

and he presses it into the abdomen

ולוחצים אותו לתוך הבטן

until it punctures through.

עד שהוא מחורר.

And now the reason why everyone in the operating room

ועכשיו הסיבה שכולם בחדר הניתוח

was staring at that device on that day

בהו במכשיר באותו יום

was because he had to be absolutely careful

היתה שהם היו צריכים להיות מאוד זהירים

not to plunge it through

לא לדחוף אותו דרך

and puncture it into the organs and blood vessels below.

ולנקב איתו אברים חשובים וכלי דם מתחת.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

אבל הבעיה הזו צריכה להראות מאוד מוכרת לכולכם

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

מפני שאני די בטוח שראיתם את זה במקום אחר.

(Laughter)

(צחוק)

Remember this?

זוכרים את זה?

(Applause)

(מחיאות כפיים)

You knew that at any second

אתם ידעתם שבכל שניה

that straw was going to plunge through,

הקש יפרוץ,

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

ואתם לא ידעתם אם זה יצא מהצד השני

and straight into your hand,

וישר לתוך היד,

or if you were going to get juice everywhere,

או אם ישפריץ לכם מיץ לכל כיוון,

but you were terrified. Right?

אבל הייתם מפוחדים. נכון?

Every single time you did this,

כל פעם שעשיתם את זה,

you experienced the same fundamental physics

חוויתם את אותה פיסיקה בסיסית

that I was watching in the operating room that day.

בה צפיתי בחדר הניתוח באותו יום.

And it turns out it really is a problem.

ומסתבר שזה באמת בעיה.

In 2003, the FDA actually came out and said

בשנת 2003, ה-FDA למעשה יצאו ואמרו

that trocar incisions might be the most dangerous step

שחיתוכי טרוקאר הם אולי התהליך הכי מסוכן

in minimally invasive surgery.

בניתוחים עם פולשנות מינימלית.

Again in 2009, we see a paper that says

שוב בשנת 2009, אנחנו רואים מאמר שאומר

that trocars account for over half

שטרוקאר גורמים ליותר מחצי

of all major complications in laparoscopic surgery.

מכל הסיבוכים בניתוח לפרוסקופי.

And, oh by the way,

ודרך אגב,

this hasn't changed for 25 years.

זה לא השתנה ב-25 שנה.

So when I got to graduate school,

אז כשהגעתי לתואר שני,

this is what I wanted to work on.

זה מה שרציתי לעבוד עליו.

I was trying to explain to a friend of mine

ניסיתי להסביר לחבר שלי

what exactly I was spending my time doing,

בדיוק על מה הוצאתי את הזמן שלי,

and I said,

ואמרתי,

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

"זה כמו כשאתה קודח בקיר

to hang something in your apartment.

כדי לתלות משהו בדירה שלך.

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

יש את הרגע הזה כשהמקדח עובר את הקיר,

and there's this plunge. Right?

ויש את הנפילה הזו, נכון?

And he looked at me and he said,

והוא הביט בי ואמר,

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

"אתה מתכוון כמו שהם קודחים במוח של אדם?"

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

ואמרתי, "סליחה?" (צחוק)

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

ואז חיפשתי את זה והם באמת קודחים במוחות של אנשים.

A lot of neurosurgical procedures

הרבה ניתוחים ניורולוגיים

actually start with a drill incision through the skull.

למעשה מתחילים עם קדיחה דרך הגולגולת.

And if the surgeon isn't careful,

ואם המנתח לא נזהר,

he can plunge directly into the brain.

הוא יכול לקדוח ישירות לתוך המוח.

So this is the moment when I started thinking,

אז זה הרגע שהתחלתי לחשוב.

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

אוקיי, קדיחה בגולגולת, ניתוח לפרוסקופי,

why not other areas of medicine?

למה לא תחומים אחרים של רפואה?

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

מפני שחשבו על זה, מתי היתה הפעם האחרונה שהלכתם לרופא

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

ולא נתקעתם עם משהו? נכון?

So the truth is

אז האמת היא

in medicine puncture is everywhere.

ברפואה, ניקוב הוא בכל מקום.

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

ויש רק כמה מהתהליכים שמצאתי

that involve some tissue puncture step.

שכוללים שלב ניקוב רקמה.

And if we take just three of them —

ואם ניקח רק שלושה מהם --

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

ניתוח לפרוסקופי, זריקות אפידורליות, וקדיחה בגולגולת --

these procedures account for over 30,000 complications

התהליכים האלה גורמים ליותר משלושים אלף סיבוכים

every year in this country alone.

כל שנה במדינה הזו בלבד.

I call that a problem worth solving.

אני קורא לזה בעיה ששווה לפתור.

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

אז בואו נביט בכמה מהמכשירים

that are used in these types of procedures.

שנמצאים בשימוש בסוגים כאלה של תהליכים.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

הזכרתי זריקות אפידורליות, זו המחט האפידורלית.

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

היא בשימוש כדי לחדור לסחוסים בעמוד השדרה

and deliver anesthesia during childbirth.

ולהעביר הרדמה במהלך לידה.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

הנה סט של כלי ביופסיית מח עצם.

These are actually used to burrow into the bone

משתמשים בהם למעשה כדי לקדוח לתוך עצם

and collect bone marrow or sample bone lesions.

ולאסוף מח עצם כדי לדגום גידולים בעצם.

Here's a bayonette from the Civil War.

הנה סכין כידון ממלחת האזרחים.

(Laughter)

(צחוק)

If I had told you it was a medical puncture device

אם הייתי אומר לכם זה מכשיר רפואי לניקוב

you probably would have believed me.

כנראה הייתם מאמינים לי.

Because what's the difference?

מפני שמה ההבדל?

So, the more I did this research

אז, ככל שהרחבתי את המחקר הזה

the more I thought there has to be

חשבתי יותר שחייבת להיות

a better way to do this.

דרך טובה יותר לעשות את זה.

And for me the key to this problem

ובשבילי המפתח לבעיה הזו

is that all these different puncture devices

היא שכל מכשירי הניקוב השונים האלה

share a common set of fundamental physics.

חולקים פיסיקה בסיסית משותפת.

So what are those physics?

אז מה הפיסיקה הזו?

Let's go back to drilling through a wall.

בואו נחזור לקידוח בקיר.

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

אז אתם מפעילים כוח על המקדח לכיוון הקיר.

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

וניוטון אומר שהקיר יפעיל כוח חזרה,

equal and opposite.

שווה והפוך.

So, as you drill through the wall,

אז, כשאתם קודחים בקיר,

those forces balance.

הכוחות האלה מתאזנים.

But then there's that moment

אבל אז יש את הרגע

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

בו המקדח פורץ לראשונה דרך הצד השני של הקיר,

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

ובדיוק באותו רגע הקיר לא יכול לדחוף חזרה יותר.

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

אבל המוח שלכם לא הגיב לשינוי בכוח.

So for that millisecond,

אז למילי שניה ההיא,

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

או כמה זמן שלוקח לכם להגיב, אתם עדיין דוחפים,

and that unbalanced force causes an acceleration,

והכוח הלא מאוזן הזה גורם לתאוצה,

and that is the plunge.

וזה הנפילה.

But what if right at the moment of puncture

אבל מה אם ברגע החדירה

you could pull that tip back,

הייתם יכולים למשוך את הקצה חזרה,

actually oppose the forward acceleration?

למעשה להתנגד לתאוצה קדימה?

That's what I set out to do.

זה מה שיצאתי לעשות.

So imagine you have a device

אז דמיינו שיש לכם מכשיר

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

ויש לו מין קצה חד כדי לחתוך רקמה.

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

מה הדרך הפשוטה ביותר שתוכלו למשוך את הקצה חזרה?

I chose a spring.

אני בחרתי בקפיץ.

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

אז כשאתם מותחים את הקפיץ, אתם מוציאים את הקצה הזה החוצה

so it's ready to puncture tissue,

כך שהוא מוכן לנקב רקמות,

the spring wants to pull the tip back.

הקפיץ רוצה למשוך את הקצה חזרה.

How do you keep the tip in place

איך אתם שומרים על הקצה במקום

until the moment of puncture?

עד רגע החדירה?

I used this mechanism.

השתמשתי במנגנון הזה.

When the tip of the device is pressed against tissue,

כשהקצה של המכשיר נלחץ מול הרקמה,

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

המנגנון מתרחב החוצה ונדחף במקום מול הקיר.

And the friction that's generated

והחיכוך שנוצר

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

נועל אותו במקום ומונע מהקפיץ מלהחזיר את הקצה.

But right at the moment of puncture,

אבל ממש ברגע החדירה,

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

הריקמה לא יכולה לדחוף את הקצה חזרה יותר.

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

אז המנגנון משתחרר והקפיץ מושך אחורה את הקצה.

Let me show you that happening in slow motion.

תנו לי להראות לכם את זה קורה בתנועה מואטת.

This is about 2,000 frames a second,

זה בערך אלפיים פריימים בשניה,

and I'd like you to notice the tip

והייתי רוצה שתשימו לב לקצה

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

שממש בתחתית, עומד לנקב דרך הרקמה.

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

ותראו שממש ברגע החדירה,

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

ממש שם, המנגנון משתחרר ומושך את הקצה חזרה.

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

אני רוצה להראות לכם את זה שוב, מעט יותר מקרוב.

You're going to see the sharp bladed tip,

אתם עומדים לראות את הקצה החד,

and right when it punctures that rubber membrane

וממש כשהוא חודר את ממברנת הגומי

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

הוא יעלם לתוך הנדן הקהה הלבן.

Right there.

ממש פה.

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

זה קורה תוך ארבע מאיות השניה אחרי החדירה.

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

ובגלל שהמכשיר הזה מתוכנן לטפל בפיסיקה של החדירה

and not the specifics of cranial drilling

ולא במקרה המיוחד של קדיחה בגולגולת

or laparoscopic surgery, or another procedure,

או ניתוח לפרוסקופי, או תהליך אחר,

it's applicable across these different medical disciplines

הוא ישים לכל המקרים הרפואיים האלה

and across different length scales.

ולרחבי קני מידה שונים.

But it didn't always look like this.

אבל זה לא תמיד נראה ככה.

This was my first prototype.

זה היה אב הטיפוס הראשון שלי.

Yes, those are popsicle sticks,

כן, אלה מקלות ארטיק,

and there's a rubber band at the top.

ויש גומיה בקצה.

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

זה לקח בערך 30 דקות לעשות את זה, אבל זה עבד.

And it proved to me that my idea worked

וזה הוכיח לי שהרעיון שלי עובד

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

וזה הצדיק את כמה השנים הבאות של עבודה על הפרוייקט הזה.

I worked on this because

עבדתי על זה מפני

this problem really fascinated me.

שהבעיה באמת ריתקה אותי.

It kept me up at night.

זה החזיק אותי ער בלילה.

But I think it should fascinate you too,

אבל אני חושב שזה צריך לרתק גם אתכם,

because I said puncture is everywhere.

מפני שאמרתי שניקוב הוא בכל מקום.

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

זה אומר שבנקודה מסויימת זו תהיה גם הבעיה שלכם.

That first day in the operating room

ביום הראשון ההוא בחדר הניתוח

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

לא ציפיתח למצוא את עצמי בצד השני של טרוקאר.

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

אבל בשנה שעברה, חליתי באפנדציט כשביקרתי ביוון.

So I was in the hospital in Athens,

אז הייתי בבית החולים באתונה,

and the surgeon was telling me

והמנתח סיפר לי

he was going to perform a laparoscopic surgery.

שהוא עמד לבצע ניתוח לפרוסקופי.

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

הוא עמד להסיר את התוספתן שלי דרך החתכים הזעירים האלה,

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

והוא דיבר על מה אני יכול לצפות בהחלמה,

and what was going to happen.

ומה עומד לקרות.

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

הוא אמר, "האם יש לך שאלות?" ואמרתי , "רק אחת, דוק,

What kind of trocar do you use?"

באיזה סוג של טרוקאר אתה משתמש?"

So my favorite quote about laparoscopic surgery

אז הציטוט האהוב עלי על ניתוח לפרוסקופי

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

מגיע מדוקטור ה. ס. ג'קוביאוס:

"It is puncture itself that causes risk."

"זה הניקוב עצמו שגורם לסיכון."

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

זה הציטוט האהוב עלי מפני שה. ס. ג'קוביאוס

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

היה האדם הראשון אי פעם שביצע ניתוח לפרוסקופי בבני אדם,

and he wrote that in 1912.

והוא כתב את זה בשנת 1912.

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

אז זו בעיה שפצעה ואפילו הרגה אנשים יותר בלמעלה ממאה שנה.

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

אז זה קל לחשוב שעבור כל בעיה גדולה שם

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

יש קבוצה של מומחים שעובדת מסביב לשעון כדי לפתור אותה.

The truth is that's not always the case.

האמת היא שזה לא תמיד המקרה.

We have to be better at finding those problems

אנחנו צריכים להיות טובים יותר בלמצוא את הבעיות האלו

and finding ways to solve them.

ולמצוא דרכים לפתור אותן.

So if you come across a problem that grabs you,

אז אם אתם מוצאים בעיה שלוכדת אתכם,

let it keep you up at night.

תנו לה להפריע לכם לישון בלילה.

Allow yourself to be fascinated,

תנו לעצמכם להיות מרותקים,

because there are so many lives to save.

מפני שיש כל כך הרבה חיים להציל.

(Applause)

(מחיאות כפיים)