Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

エリカ・フランクル「どこでも麻酔器」

翻訳: Akinori Oyama 校正: Takahiro Shimpo

I'm going to talk to you today

本日お話するのは

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

資源が乏しい環境での 医療技術のデザインについてです

低資源環境国の医療制度を研究しています

I study health systems in these countries.

And one of the major gaps in care,

全体的にみて例外なく

最も大きな差がでる事の一つは

almost across the board,

安全に手術ができるかどうかです

is access to safe surgery.

判明した主要なボトルネックのひとつは

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

そもそも手術ができるかどうかと

手術できた場合には手術中に

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

安全に麻酔がかけられるかどうかです

そこで 私たちに期待されたのは

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

for delivering anesthesia in these environments.

厳しい環境で

麻酔をかけられるようにすることです

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

こちらは米国や他の先進国では

よく見る典型的な手術室の光景です

or any other developed country.

In the background there

奥には非常に精巧な

is a very sophisticated anesthesia machine.

麻酔器があります

この機械には手術を可能にし

And this machine is able to enable surgery and save lives

人命を救う力があります

because it was designed with this environment in mind.

先進国の環境を前提にして

設計されたので洗練されています

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

この機械を動作させるには 病院側で色々と

that this hospital has to offer.

準備する必要があります

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

この複雑な機械の使用には 長年に渡る厳しい訓練を

with years of training with complex machines

受けた麻酔医が必要になります

to help her monitor the flows of the gas

手術中ずっとガスの流れをモニターをし

and keep her patients safe and anesthetized

患者を安全に麻酔状態に保てる

麻酔器でなくてはいけません

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

麻酔器はコンピュータアルゴリズム制御の 非常に繊細な機械で

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

簡単に壊れてしまうため長く使用するには

and it's going to break pretty easily.

特別に優しく配慮する必要があります

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

壊れた時には 機械の複雑さを知っていて

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

修理でき 修理部品を調達でき

生命を救える状態を保てる

and keep it saving lives.

医用工学技師のチームが必要です

It's a pretty expensive machine.

麻酔器はかなり高くつく機械なのです

It needs a hospital whose budget can allow it

麻酔器を１台保守するのに

病院予算として

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

5万～10万ドルが必要となります

そして その中でもおそらく

And perhaps most obviously,

最もはっきりして最も重要なのは

but also most importantly --

紹介した機能概念からなんとなく

and the path to concepts that we've heard about

kind of illustrates this --

お分かりかと思いますが

インフラが必要ということです

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

インフラによって

絶え間の無い電力供給や 圧縮酸素や

of compressed oxygen, and other medical supplies

医療用品などの

that are so critical to the functioning of this machine.

麻酔器の稼働に

非常に不可欠なものを提供します

In other words, this machine requires a lot of stuff

言いかえれば 麻酔器は 画像の様な病院では支えきれない

多くの資源を必要とします

that this hospital cannot offer.

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

この画像はマラウイの地方病院への

電力供給です

この病院には有資格の

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

麻酔科医が一人います

彼女は 12カ月から18カ月の

and she's qualified

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

麻酔研修を受けているので

資格があります

この病院にもこの地域全体としても

In the hospital and in the entire region

there's not a single biomedical engineer.

医用工学技師はひとりもいません

麻酔器が故障したら 使用する麻酔機械が壊れたら

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

なんとか問題を突き止めようと

努力しますがほとんどの場合には なす術がなくなります

they've got to try and figure it out,

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

故障した麻酔器は地区の 廃棄場に捨てられます

Those machines go the proverbial junkyard.

先ほどお話しした麻酔器の価格は

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

おそらくこの病院の年間予算の

of the annual operating budget for this hospital.

4分の1ないし3分の1に

匹敵します

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

ここまでくれば インフラが それほど良くないと分かると思います

This hospital is connected to a very weak power grid,

この病院が使用する貧弱な電源網では

one that goes down frequently.

頻繁に電源供給が停止します

So it runs frequently, the entire hospital,

従って 病院全体が１つの緊急発電機に

just on a generator.

依存することが頻繁に起こります

And you can imagine, the generator breaks down

予期した通り 発電機が故障したり

or runs out of fuel.

燃料が無くなったりします

And the World Bank sees this

世界銀行の試算によれば

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

低所得国のこのような環境の病院では

ひと月に18に及ぶほどの停電が

can expect up to 18 power outages per month.

発生する可能性があります

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

同様に圧縮酸素やほかの医療用品は

贅沢品の扱いです

are really a luxury,

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

時には何カ月や一年に渡ってまで

在庫が切れることがありえます

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

全くおかしな状況ではありますが

is taking those machines that were designed

現在の援助の仕方では

先進国の環境ようにデザインされた

for that first environment that I showed you

麻酔器を乏しい環境にある病院に

and donating or selling them to hospitals in this environment.

寄付したり販売しているため

不適切でないばかりか

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

安全性も著しく損なわれます

One of our partners at Johns Hopkins

1年ほど前にジョンズ・ホプキンス大学病院の

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

共同研究者がシエラレオネの

手術を調査しました

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

その日の最初の手術は 産科の手術でした

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

女性が運ばれてきて 母子の命を救う為には

to save her life and the life of her baby.

帝王切開が必要でした

手術はさい先良く始まりました

And everything began pretty auspiciously.

外科医は待機して洗浄を済ませ 入室しました

The surgeon was on call and scrubbed in.

The nurse was there.

看護師も待機していました

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

看護師は迅速に麻酔をかけました

緊急手術を行う性質から考えて 迅速さは重要でした

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

停電してしまうまでは

until the power went out.

全てが順調なすべりだしでした

手術のまっただなかで

And now in the middle of this surgery,

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

外科医はこの手術を終わらせるべく 一刻を争って駆け続けます

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

頭部の手術灯があるから続けられます

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

看護師は真っ暗になった手術室で

患者の麻酔を継続させて患者が 麻酔状態を保つように

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

正に駆けまわりながら

手あたり次第を探します

to keep her patient asleep.

麻酔器は電源が断たれると 動作しないからです

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

ここにいる皆さんが 経験したことのある手術 もしくは

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

この術式によって誕生できた人もいる手術が

悲劇となってしまいました

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

途上国ではこんなことが １回限りの偶然ではなく

this happens across the developing world.

発展途上国全域でに起こっています

35 million surgeries are attempted every year

安全な麻酔が無い中での手術が

毎年3500万件も行われています

without safe anesthesia.

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

同僚のポール・フェントン医師は

こんな状況にいました

He was the chief of anesthesiology

彼はマラウイの病院で 麻酔医長をしています

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

この病院は教育病院です

He went to work every day

毎日働きに行き病院の

in an operating theater like this one,

画面に出ている手術室で

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

毎日麻酔をかけ 研修生を指導します

using that same equipment

彼の病院にある

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

信頼性の低い 安全でない

同じ種類の麻酔器を使ってです

数えくれないくらいの手術をして

And after umpteen surgeries

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

語り切れないほどの悲劇を 目の当たりにして 彼は言いました

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

「もういい やめだ もうこりごりだ

There has to be something better."

何かもっといい方法があるはずだ」

He took a walk down the hall

彼は病院の廊下を歩き これまでの手術を

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

台無しにした壊れた機械の 廃棄所に来ました

これは科学的な試みの時間と思いました

I think that's the scientific term,

彼は色々いじりはじめました

and he started tinkering.

He took one part from here and another from there,

彼はそこここから部品部品を集めて

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

直面している現実環境でも動作する

機械を創りだそうとしていました

in the reality that he was facing.

そして彼が作ったのがこれです

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

「汎用麻酔器」の試作品です

どのような病院環境であっても

a machine that would work and anesthetize his patients

動作し患者に

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

麻酔をかけることができる機械です

Here it is, back at home

12年間を経て先程の病院に

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

多少なりとも発展した麻酔機が 帰ってきました

working on patients from pediatrics to geriatrics.

小児科から老年科の患者に対して 使われています

さぁどんな風にしてこの機械が 働くのかご紹介します

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

ジャーン

Voila!

これがそうです

Here she is.

When you have electricity,

電源がある場合には全ての

everything in this machine begins in the base.

動作は下の方から開始されます

内蔵型酸素圧縮機が 下の方についています

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

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

酸素については既に何度か 言及してきましたよね

麻酔をかけるには基本的に

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

できるかぎり純度の高い 酸素が必要です

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

最終的にはその酸素を麻酔ガスと

混ぜて使用するからです

And the mixture that the patient inhales

患者が吸入する際には

needs to be at least a certain percentage oxygen

酸素濃度が一定値に達していないと

患者にとってガスが危険なものにもなります

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

この機械は電源がある場合には

the oxygen concentrator takes in room air.

酸素圧縮機が部屋の空気を取り込みます

Now we know room air is gloriously free,

部屋の空気は見事なほどに 無料だと分かっていますし

it is abundant,

豊富にあり しかも必要な

and it's already 21 percent oxygen.

21パーセントの酸素を既に含んでいます

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

圧縮機が行うのは手術室の 空気を取り込み清浄し

濃度95パーセントの酸素を

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

上へ送り ここら辺で

where it mixes with the anesthetic agent.

麻酔薬と混ぜ合わせます

この混合物が

Now before that mixture hits the patient's lungs,

患者の肺に入る前に

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

この部分を通って

but there's an oxygen sensor here --

見えませんがここに酸素センサがあり

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

供給されている酸素濃度を

画面に映し出して示します

Now if you don't have power,

もし電気が使えない場合には または

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

起きないと良いですが 手術中に電源が切れた場合でも

何かを操作する必要も全くなく

this machine transitions automatically,

without even having to touch it,

自動的にモードを切り替えて

to drawing in room air from this inlet.

部屋の空気をここから 取り入れるようになります

空気の取入以外は変化しません

Everything else is the same.

The only difference is that now

その唯一の違いは

you're only working with 21 percent oxygen.

21パーセントの酸素を 相手にしていることです

Now that used to be a dangerous guessing game,

給気はかつてはあてずっぽうで危険でした なぜなら何かが悪化するまで

because you only knew if you gave too little oxygen

酸素が足りなかったことが 分からなかったのです

once something bad happened.

大容量バッテリーを ここに入れるようにしました

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

ここだけがバッテリを予備電源としています

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

予備で電源を加えましたが濃度計があるので

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

電源が有っても無くても

because they can adjust the flows

手術中に酸素濃度を見て 給気を制御し

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

患者に与えている酸素濃度を調整できます

患者への人口呼吸は

In both cases, whether you have power or not,

電源の有無に関わらず

sometimes the patient needs help breathing.

必要になることがあります

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

麻酔の問題の一つとして肺を 麻痺させてしまうことがあります

And so we've just added this manual bellows.

この手動式の ふいご を加えました

We've seen surgeries for three or four hours

3時間も4時間も手動ポンプで呼吸させる

to ventilate the patient on this.

手術も見たことがあります

So it's a straightforward machine.

これは機構が複雑化されていない 機械なのです

I shudder to say simple; it's straightforward.

単純というと身震いしてしまいますが

And it's by design.

もともとの設計がそうなのです

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

こうすれば 麻酔器を使う為の

高度な研修も 麻酔専門医も不要になります

to use this machine,

このことは求められている研修を 確保できていない

which is good because, in these rural district hospitals,

地方病院にとっては好都合です

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

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

麻酔器は使用される環境に合わせて 作られています

この麻酔器は考えられないほど頑丈で

This is an incredibly rugged machine.

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

地方の地域病院での 熱や酷使や損傷にも

that happens in hospitals in these rural districts.

耐えられるようにできています

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

ですからそんなに簡単には壊れません

but if it does, virtually every piece in this machine

もし壊れた場合でも事実上どんな部品でも

6角レンチとドライバーで

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

取り替えられます

最後に値段は手頃な設定です

And finally, it's affordable.

This machine comes in at an eighth of the cost

麻酔器は先程お見せした

従来の機械の

of the conventional machine that I showed you earlier.

8分の1の値段で買うことができます

つまりは ここにある機械は

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

最初に紹介した従来の麻酔器と同じように

and save lives,

because it was designed for its environment,

手術を可能にし生命を救える機械なのです

just like the first machine I showed you.

環境に合うように作られたからです

でもここまででは満足しませんでした

But we're not content to stop there.

きちんと動作するでしょうか?

Is it working?

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

現場で使えるでしょうか?

これまでは良い結果が出ています

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

この機械は4ヶ国の13の病院にあります

そして2010年から 2000件以上の

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

手術をしてきていますが

with no clinically adverse events.

臨床で有害事象は起きていません

So we're thrilled.

大変喜ばしいことです

This really seems like a cost-effective, scalable solution

麻酔器は蔓延している問題に対して 費用対効果が高く

拡大してゆける解決策に思えます

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

それでもこの機械が病院で

that this is the most effective and safe device

使用する機械として最も効果的かつ

最も安全な装置か確信を得たいのです

that we can be putting into hospitals.

この為に NGOや大学との

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

提携を開始し 操作方法の情報や

with NGOs and universities,

to gather data on the user interface,

どんな手術に使用されるのが良いのかや

on the types of surgeries it's appropriate for,

装置そのものを改良する方法を

and ways we can enhance the device itself.

調べてきました

提携のひとつにここボルチモアの

One of those partnerships is with Johns Hopkins

ジョンズ・ホプキンス大学病院があります

just here in Baltimore.

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

病院はボルチモアに 模擬麻酔訓練施設を持っています

So we're taking this machine

なので私達の麻酔器を持ち込んで

and recreating some of the operating theater crises

麻酔器が手術室で直面するであろう

危機的な状況を再現しています

that this machine might face

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

実際に使用される病院で

and in a contained, safe environment,

制御された安全な環境で

evaluating its effectiveness.

効果の度合いを評価しています

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

この研究の結果を実際の経験と

比較することができました

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

ジョンズ・ホプキンスがシエラレオネで

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

共同研究する病院や 先程の帝王切開をした

including the hospital where that emergency C-section happened.

病院に2台の麻酔器を置いているからです

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

麻酔について多くを語りましたが 意図したことです

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

麻酔は信じられないくらい興味深く

健康の重要な構成要素です

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

周辺要素だと思われていますが いざ使えなくなると

until we don't have access to it,

麻酔は生死を分ける重要な存在だと

and then it becomes a gatekeeper.

初めて気づかされるわけです

Who gets surgery and who doesn't?

手術を受ける人と受けない人?

安全に受けられる人と受けられない人?

Who gets safe surgery and who doesn't?

しかし もちろん 数多くの

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

that design, appropriate design,

適切なデザインが健康に 良い影響をもたらす

可能性のひとつにすぎません

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

もし医療業界でより多くの人が

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

低所得国の困難をなんとか しようとしている人が

デザイン方法を

could start their design process, their solution search,

解決策探しを

from outside of that proverbial box

出来合いのものではなく

and inside of the hospital --

病院の現場からの視点で

In other words, if we could design

つまり 願望の対象ではなく

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

実際 世界の多くに存在している 環境に合うように

rather than the one that we wished existed --

設計するのであれば

多くの命を救うことができるでしょう

we might just save a lot of lives.

ありがとうございました

Thank you very much.

(Applause)

(拍手)