Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

번역: Yong Choi 검토: Jeongyob Park

오늘 저는 여러분께

I'm going to talk to you today

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

적은 자원을 사용하는 의료 장비의 디자인에 대해 말씀드리겠습니다.

저는 여러 나라의 의료 시스템을 연구하고 있습니다.

I study health systems in these countries.

나라마다 가장 큰

And one of the major gaps in care,

차이점 중 하나는

almost across the board,

안전한 수술을 받을 수 있는지 여부였습니다.

is access to safe surgery.

저희는 문제가 되는 점을 한 가지 알아냈는데,

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

우선적으로 수술의 가능성과 안전한 수술을 하는 데에 있어 모두

마취가 걸림돌이 되고 있다는

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

것입니다.

그리하여, 저희는 그러한 환경에

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

맞는 그런

for delivering anesthesia in these environments.

마취장비를 만들려고 하는 것입니다.

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

사진은 미국이나 여타 선진국의

여느 수술실에서나 볼 수 있는 모습입니다.

or any other developed country.

뒤쪽으로는 정교한

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

마취 장비가 보이죠.

이러한 기계가 수술에 이용되어

And this machine is able to enable surgery and save lives

생명을 구할 수 있는 것은

because it was designed with this environment in mind.

이런 환경을 염두에 두고

디자인되었기 때문입니다.

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

이러한 장비를 운영하기 위해서는

that this hospital has to offer.

병원에서 필요한 것들이 많이 있습니다.

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

복잡한 기계로 수년간 훈련받은

with years of training with complex machines

매우 숙련된 마취전문가가 필요합니다

가스의 흐름을 살피고

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

환자를 안전하게 보호하고 수술동안에

마취 상태를 유지해야 하죠.

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

컴퓨터 알고리듬에 의해 작동하는 복잡한 기계이며,

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

계속 작동시키기 위해서는 특별한 주의, TLC가 필요하며,

and it's going to break pretty easily.

또한 쉽게 고장납니다.

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

또 고장이 날때는 이 복잡한 기계를 이해하고

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

부품을 구해 수리해서

생명을 계속 구할 수 있도록 하는

and keep it saving lives.

생의공학 엔지니어팀이 있어야 합니다.

It's a pretty expensive machine.

이것은 매우 값비싼 장비입니다.

It needs a hospital whose budget can allow it

이 기계는

한대를 운용하기 위해서

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

5만불에서 10만불정도의 예산을 감당할 수 있는 병원들이 쓸 수 있죠.

또한 아마도 가장 자명하고,

And perhaps most obviously,

가장 중요한

but also most importantly --

우리가 들은 개념은

and the path to concepts that we've heard about

이런 겁니다

kind of illustrates this --

기본 시설이 필요한데

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

이는 전기, 압축 산소

다른 의료품의 끊임없는

of compressed oxygen, and other medical supplies

공급을 위한 것이죠

that are so critical to the functioning of this machine.

이것들은 이 기계의 작동에

필수적인 것들입니다.

In other words, this machine requires a lot of stuff

달리 말해, 이 기계가 필요로 하는 많은 것들은

이런 병원에서는 감당할 수 없습니다.

that this hospital cannot offer.

전기 시설을 보세요.

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

루럴 말라위의 병원에 있는 것입니다.

이 병원에서는,

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

마취를 할 수 있는 사람이 단 한 명인데,

왜냐하면 그 자격을

and she's qualified

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

12개월 혹은 18개월

걸리는 마취 교육을 통해 받았기 때문이죠.

이 병원 및 지역 전체에서는

In the hospital and in the entire region

생의공학 기술자는 단 한 사람도 없습니다.

there's not a single biomedical engineer.

기계가 고장난다면,

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

고장난 채로 사용할 수 밖에 없고,

문제를 해결하려 하겠지만, 막다른 길에 다다르게 될 겁니다.

they've got to try and figure it out,

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

그러한 기계는 고물상이라는 곳으로 가는거죠.

Those machines go the proverbial junkyard.

그리고 제가 말씀드린 기계 가격은

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

이 병원의 연간 운영 예산의

of the annual operating budget for this hospital.

삼 분의 일이나 사 분의 일에

달하는 금액입니다.

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

게다가, 기반 시설이 취약하다는 것을 알 수 있으실 겁니다.

이 병원으로 들어오는 전력은 매우 약해서,

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

전기가 종종 끊어지곤 합니다.

So it runs frequently, the entire hospital,

발전기 한 대로 병원 전체를

운영하는 경우도 흔합니다.

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

발전기가 고장나거나 연료가 떨어지는 일도

or runs out of fuel.

상상하실 수 있겠죠.

And the World Bank sees this

세계은행에서는

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

이런 형편의 저개발 국가의 병원에서는

매월 18번까지 전력 중단을

can expect up to 18 power outages per month.

겪을 거라고 예상합니다.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

마찬가지로 압축 산소와 같은

의료 물품들은 너무나 귀하여

are really a luxury,

몇 달, 혹은 일 년 씩

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

바닥나기 일쑤입니다.

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

저희가 가지고 있는 모델은

is taking those machines that were designed

처음 보신 사진과 같은 병원에서나

사용할 수 있도록 설계된 장비를

for that first environment that I showed you

그들에게 기부하거나 판매하는 것인데요

and donating or selling them to hospitals in this environment.

아마 미친 것처럼 보일 겁니다.

이는 적절하지 못할 뿐 아니라,

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

위험하기 짝이 없는 일입니다.

One of our partners at Johns Hopkins

존스 홉킨스 병원의 한 동료는

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

일년 전 시에라 리온에서 행해지는

수술들을 참관하고 있었습니다.

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

그날의 첫 수술은 산부인과 수술이었습니다.

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

산모와 아기를 구하기 위해서

to save her life and the life of her baby.

응급 제왕절개 수술을 하게 된 것이었습니다.

모든 것이 순조롭게 시작되었습니다.

And everything began pretty auspiciously.

외과 의사가 호출되어 세정을 했습니다.

The surgeon was on call and scrubbed in.

간호사가 그 자리에 있었구요.

The nurse was there.

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

재빨리 마취를 할 수 있었는데,

당시의 상황때문에 중요한 점이었죠.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

그리고 잘 진행이 되다가

until the power went out.

전기가 끊어져버렸습니다.

수술을 한참 하던 중에,

And now in the middle of this surgery,

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

집도의는 헤드 램프를 쓰고

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

빨리 끝내기 위해 서둘렀습니다.

하지만 간호사는

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

말 그대로 캄캄한 수술실을 헤매며

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

마취가 깨지 않도록 할

방법을 찾으려했습니다.

to keep her patient asleep.

전기가 없이는 마취 장비는 작동하지 않기 때문입니다.

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

여러분 중 다수가 경험해보셨거나 혹은 받으셨던

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

일상적인 수술은

비극으로 돌변하고 말았습니다.

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

안타깝게도, 이러한 일은 드문 경우가 아니며

this happens across the developing world.

개발도상국에서는 종종 일어납니다.

매년 삼천오백만 건의 수술이

35 million surgeries are attempted every year

안전한 마취 없이 이뤄집니다.

without safe anesthesia.

제 동료 폴 프렌턴 박사는

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

이러한 일을 겪고 있었죠.

He was the chief of anesthesiology

그는 말라위의 대학 병원의

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

마취과장이었습니다.

매일 일을 했으며

He went to work every day

in an operating theater like this one,

이러한 수술실에서

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

마취를 실행하는 한편 같은 장비를 사용하는 이들에게

using that same equipment

믿을 수 없고, 위험하기까지 한

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

이 장비를 사용하는 방법을

가르쳤습니다.

무수한 수술과

And after umpteen surgeries

끔찍한 일들을 겪고, 이렇게 말했습니다.

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

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

"이렇게는 못해. 더는 못 참겠어.

더 나은 뭔가가 필요해."

There has to be something better."

복도를 따라 걸어가서

He took a walk down the hall

모든 기계들이 버려져있는 곳으로 가서

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

과학 용어였던 것 같은데

I think that's the scientific term,

수리를 하기 시작했습니다.

and he started tinkering.

부품들을 여기저기서 하나씩 가져다가,

He took one part from here and another from there,

그가 직면한 현실에서

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

사용할 수 있는 기계를 만들어내려고 했습니다.

in the reality that he was facing.

그리고 이게 그가 만들어 낸 것인데요,

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

범용 마취 기계의 원형입니다,

어떠한 상황에서도

a machine that would work and anesthetize his patients

올바로 작동하고

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

환자를 마취할 수 있는 그런 기계입니다.

Here it is, back at home

집과 병원을 오가며

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

개발을 거듭한 결과, 12년 후에는,

working on patients from pediatrics to geriatrics.

소아과에서 노인의학과에까지 사용하게 되었습니다.

이 기계가 어떻게 동작하는지 조금 보여드리겠습니다.

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

짜잔!

Voila!

바로 이것입니다.

Here she is.

When you have electricity,

전기가 공급될 때는,

everything in this machine begins in the base.

기계는 이 아래에서 시작됩니다.

아래쪽에는 산소 발생기가 설치되어 있습니다.

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

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

산소에 대해서는 여러번 말씀드렸죠.

마취를 위해서는, 가능한

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

순수한 산소의 공급이 필수적입니다,

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

왜냐하면 산소를 개스와

혼합해야 하거든요.

And the mixture that the patient inhales

환자가 흡입하는 혼합물에는

needs to be at least a certain percentage oxygen

적정 농도의 산소가 필요하며

그렇지 않으면 위험하게 됩니다.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

전기가 들어올 때에는

the oxygen concentrator takes in room air.

산소 생성기는 실내의 공기를 사용합니다.

Now we know room air is gloriously free,

공기는 돈이 한 푼도 들지 않고,

it is abundant,

풍부하며,

and it's already 21 percent oxygen.

거의 21 퍼센트의 산소를 함유하고 있습니다.

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

산소 생성기는 실내의 공기를 걸러서

95 퍼센트의 순수 산소를

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

이쪽으로 보내서

마취 약품과 혼합합니다.

where it mixes with the anesthetic agent.

그 혼합물이

Now before that mixture hits the patient's lungs,

환자의 폐에 도달하기 전에

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

이쪽으로 지나서

but there's an oxygen sensor here --

보이지는 않지만 산소 감지기가 이쪽에 숨어있구요

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

산소가 몇 퍼센트로 공급되는지

이 화면에 표시됩니다.

Now if you don't have power,

만약에 전원이 없거나,

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

혹은 수술 도중에 전기가 끊어지면

이 장비는 손댈 필요도 없이,

this machine transitions automatically,

자동으로 전환되어,

without even having to touch it,

이 흡입구로 들어오는 실내 공기를 사용하게 됩니다.

to drawing in room air from this inlet.

나머지는 동일합니다.

Everything else is the same.

The only difference is that now

단 한 가지 차이점은

you're only working with 21 percent oxygen.

21 퍼센트 산소를 사용한다는 점이죠.

Now that used to be a dangerous guessing game,

지금까지는 위험천만한 주먹구구였습니다,

because you only knew if you gave too little oxygen

왜냐하면 뭔가 나쁜 일이 벌어진 후에야 산소가 너무 적게 공급된걸 알기 때문이었죠.

once something bad happened.

오래 가는 보조 전지를 달았습니다.

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

전지의 도움을 받는 부품은 이것 뿐입니다.

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

하지만 이것때문에 통제할 수 있게 되었죠,

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

전기가 들어오든 아니든,

because they can adjust the flows

왜냐하면 환자에게 공급하는 산소의 농도에 따라

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

마취를 조절할 수 있기 때문이죠.

양쪽의 경우에

In both cases, whether you have power or not,

전원을 확보하거나 그렇지 못하거나

sometimes the patient needs help breathing.

때로 환자는 호흡하는 데에 도움이 필요합니다.

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

이게 마취의 현실입니다. 폐가 마비될 수 있지요.

And so we've just added this manual bellows.

그래서 저희는 이렇게 수동 송풍기를 달았습니다.

서너 시간 동안 수술을 하는 것을 본 적이 있는데

We've seen surgeries for three or four hours

이것을 가지고 환자를 호흡시켰습니다.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

이렇듯 간단한 기계입니다.

I shudder to say simple; it's straightforward.

단순하다고 하는 말에 몸서리가 쳐집니다.

이것은 간단합니다.

And it's by design.

디자인부터가 그렇습니다.

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

이 장비를 다루는 데에는

고도의 교육이나 마취 전문가가 필요없는데,

to use this machine,

이는 이런 시골 병원에서 참 다행이지요,

which is good because, in these rural district hospitals,

그런 수준의 훈련을 받을 수가 없기 때문입니다.

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

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

이는 또한 사용될 곳에 적합하게 디자인되었습니다.

믿을 수 없을 만큼 튼튼한 기계입니다.

This is an incredibly rugged machine.

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

이 기계는

이런 시골 병원에서 생길 수 있는 열과 마모와 균열을

that happens in hospitals in these rural districts.

견뎌내어야 합니다.

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

쉽게 고장나지도 않고

but if it does, virtually every piece in this machine

설사 고장이 나더라도, 각 부품은

교환되거나 교체될 수 있습니다,

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

육각 렌치와 스크류드라이버만 있으면 됩니다.

끝으로, 이 장비는 저렴합니다.

And finally, it's affordable.

이 장비는

This machine comes in at an eighth of the cost

앞서 보여드린 일반적인 기계의

of the conventional machine that I showed you earlier.

가격의 8분의 1수준으로 나옵니다.

달리 말해서,

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

이 장비는 수술과 생명을 구하는 것을 가능케 합니다.

and save lives,

because it was designed for its environment,

왜냐하면 처음 보여드린 장비와 마찬가지로,

just like the first machine I showed you.

그것이 사용될 환경에 맞게 디자인되었기 때문입니다.

여기서 그치지 않습니다.

But we're not content to stop there.

올바로 동작하느냐구요?

Is it working?

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

제대로 작동하게 설계되었을까요?

지금까지는 결과가 좋았습니다.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

4개국 13개 병원에서 사용하고 있습니다.

2010년부터

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

2천회 이상의 수술을

임상적으로 부정적인 결과 없이 해냈습니다.

with no clinically adverse events.

그래서 저희가 흥분하는 것입니다.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

이것은 정말 만연해 있는 문제에 대한

비용효율적이고 확장 가능한 해결책으로 보입니다.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

하지만 저희는 병원에 놓을 수 있을 만큼

that this is the most effective and safe device

가장 효율적이고 안전한 장비라는 것을

확실히 하고 싶습니다.

that we can be putting into hospitals.

그것을 위해 저희는 파트너쉽을 체결했습니다.

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

NGO 및 대학 등과

with NGOs and universities,

사용자 인터페이스에 대한 자료를 수집하고,

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

어떤 수술이 적합한지와

장비를 개선할 수 있는 방법을 찾기 위해서입니다.

and ways we can enhance the device itself.

이곳 볼티모어의

One of those partnerships is with Johns Hopkins

존스 홉킨스 병원도 저희와 협력 관계에 있습니다.

just here in Baltimore.

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

그들은 볼티모어에 훌륭한 마취 시뮬레이션 연구실을 갖추고 있습니다.

So we're taking this machine

저희는 이 기계를 갖다놓고

and recreating some of the operating theater crises

이 기계를 사용할 어떤 병원의

수술실에서 생길 수 있는 위험상황를

that this machine might face

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

재현해 보면서

안전한 환경에서

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

효율성을 평가하고 있습니다.

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

저희는 연구의 결과와

실제 상황의 경험을 비교 가능한데요,

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

존스 홉킨스와 협력하는 시에라 리온의

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

병원 두 곳에 이 장비를 설치했기 때문이죠,

여기에는 응급 제왕절개 수술이 일어나는 병원도 대상에 포함하고 있습니다.

including the hospital where that emergency C-section happened.

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

마취에 대해서 많은 말씀을 드렸는데, 요는 이것입니다.

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

저는 마취가 매우 흥미롭고

의료의 중요한 요소라고 생각합니다.

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

평소에는 정말로 지엽적인 것처럼 보이고, 생각조차 하지 않는 것이,

until we don't have access to it,

사용할 수 없는 상황에 처하게 되면

and then it becomes a gatekeeper.

생사를 좌우하게 됩니다.

Who gets surgery and who doesn't?

누가 수술을 받고, 누가 그렇지 못한가?

누가 안전한 수술을 받고, 누가 그렇지 못한가?

Who gets safe surgery and who doesn't?

하지만, 여러 방법 중에 하나일 뿐입니다.

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

that design, appropriate design,

적합한 디자인은

건강에 큰 영향을 끼칠 수 있습니다.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

보건 분야에 있는 더 많은 사람들이

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

저개발 국가가 당면한 문제들에 노력한다면

디자인 프로세스와

could start their design process, their solution search,

해결책 찾기를

from outside of that proverbial box

그 유명한 생각의 틀을 벗어나

and inside of the hospital --

그리고 병원 내부에서 시작할 수 있을 것입니다,

In other words, if we could design

달리 말해, 우리가 디자인을 할 때

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

이상적인 한 가지 환경에만 적합하도록 하는 것이 아니라

rather than the one that we wished existed --

여러 곳에서 사용할 수 있도록 만든다면

더욱 많은 생명을 구할 수 있을 것입니다.

we might just save a lot of lives.

고맙습니다.

Thank you very much.

(Applause)

(박수)