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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

번역: K Bang 검토: Gemma Lee

The first time I stood in the operating room

제가 수술실에 들어가

and watched a real surgery,

실제 수술을 처음 참관했을 때,

I had no idea what to expect.

저는 어떤 느낌일지 전혀 예상할 수 없었습니다.

I was a college student in engineering.

저는 공대 학생이었습니다.

I thought it was going to be like on TV.

저는 수술이 TV 에서 보는 것과 같이

Ominous music playing in the background,

불길한 음악이 배경에 깔리고

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

의사의 얼굴에는 땀방울이 흘러내릴 것이라고 생각했죠.

But it wasn't like that at all.

그런데 전혀 그렇지 않았습니다.

There was music playing on this day,

그날 음악이 있긴 했는데

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

마돈나의 최고 인기곡이었어요. (웃음)

And there was plenty of conversation,

많은 대화가 오갔지만

not just about the patient's heart rate,

환자의 심장 박동에 대한 것이 아니라

but about sports and weekend plans.

스포츠와 주말 계획에 대한 이야기들이었습니다.

And since then, the more surgeries I watched,

그 후로 제가 더 많은 수술을 참관할수록

the more I realized this is how it is.

점점 더 수술이 그렇다는 것을 알아가게 됩니다.

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

좀 이상하게 말하면, 일상적인 사무실의 분위기와 같아요.

But every so often

그런데 가끔씩

the music gets turned down,

음악 소리가 줄어들고

everyone stops talking,

모든 사람들이 대화를 멈추고

and stares at exactly the same thing.

모두 다 똑같은 것을 응시합니다.

And that's when you know that something absolutely critical

그것이 바로 무언가 절대적으로 중요하고

and dangerous is happening.

위함한 일이 일어나고 있을 때라는 걸 알게 됩니다.

The first time I saw that

제가 그런걸 처음 봤을 때,

I was watching a type of surgery

저는 복강경 수술이라는 과정을

called laparoscopic surgery

참관하고 있었습니다.

And for those of you who are unfamiliar,

잘 모르시는 분들을 위해서

laparoscopic surgery, instead of the large

복강경 수술이란

open incision you might be used to with surgery,

수술할 때 생각하는 커다란 절개 대신에

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

환자에게 3개 이상의

these three or more small incisions in the patient.

작은 절개부를 통해 하는 수술입니다.

And then inserts these long, thin instruments

구멍으로 이렇게 가늘고 긴 기구와

and a camera,

카메라를 넣고

and actually does the procedure inside the patient.

실제로는 환자의 몸 안에서 작업을 진행합니다.

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

감염의 위험이 훨씬 적기 때문에 이건 정말 대단한 것이에요.

much less pain, shorter recovery time.

통증도 적고 회복 기간도 더 짧습니다.

But there is a trade-off,

하지만 댓가가 있습니다.

because these incisions are created

이런 절개를 하는데

with a long, pointed device

투관침이라고 하는

called a trocar.

길고 날카로운 도구를 사용하니까요.

And the way the surgeon uses this device

의사는 이 기구를

is that he takes it

가지고

and he presses it into the abdomen

복부에 밀어넣어

until it punctures through.

구멍을 냅니다.

And now the reason why everyone in the operating room

수술실의 모든 사람들이

was staring at that device on that day

그날 이 기구를 응시했던 이유는

was because he had to be absolutely careful

의사가 살갗 아래로

not to plunge it through

기구를 넣을 때

and puncture it into the organs and blood vessels below.

그 아래에 있는 장기와 혈관에 구멍을 내지 않도록 해야 했기 때문입니다.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

이런 문제는 여러분들 대부분에게 아주 익숙하실 겁니다.

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

분명히 어디선가 보셨을 거에요.

(Laughter)

(웃음)

Remember this?

이거 기억하시죠?

(Applause)

(박수)

You knew that at any second

어느 순간에든

that straw was going to plunge through,

저 빨대가 구멍을 낼거라는 것은 아시겠지만

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

그것이 반대 쪽으로 뚫고 나와

and straight into your hand,

손을 찌르거나

or if you were going to get juice everywhere,

사방에 쥬스를 튀게 할 지는 모르셨을 겁니다.

but you were terrified. Right?

겁나시죠?

Every single time you did this,

이걸 할 때마다

you experienced the same fundamental physics

기본적인 물리학을,

that I was watching in the operating room that day.

그날 제가 수술실에서 경험했던 기본적인 물리학을 경험하셨을 겁니다.

And it turns out it really is a problem.

정말 심각한 문제라는 것을 재빨리 알게 되죠.

In 2003, the FDA actually came out and said

실제로 2003년 미국 식약청이 나서 이렇게 말했습니다.

that trocar incisions might be the most dangerous step

최소한의 외과적 수술에서는 투관침을 이용한 절개가

in minimally invasive surgery.

가장 위험한 단계일 수 있다.

Again in 2009, we see a paper that says

2009년에 또 다시 우리는 이런 논문을 대하게 됩니다.

that trocars account for over half

투관침이 복강경 수술에서 발생하는 모든 중요 합병증의 원인 가운데

of all major complications in laparoscopic surgery.

반 이상을 차지한다.

And, oh by the way,

아, 어쨋든

this hasn't changed for 25 years.

이런 상황은 25년 동안 변함이 없었습니다.

So when I got to graduate school,

그래서 제가 학교를 졸업할 때,

this is what I wanted to work on.

이 분야에서 일하고 싶었습니다.

I was trying to explain to a friend of mine

한번은 제 친구에게 제가 정확하게 어떤 일에

what exactly I was spending my time doing,

시간을 보내고 있는지 설명하면서

and I said,

이렇게 말했습니다.

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

"그건 마치 아파트에 뭔가를 걸려고

to hang something in your apartment.

벽을 뚫을 때와 비슷해."

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

드릴이 벽을 뚫고 나가는 그 순간 있잖아요.

and there's this plunge. Right?

쑥 들어가는 그 순간 말이에요.

And he looked at me and he said,

그러자 그 친구는 저를 보며 이렇게 말했습니다.

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

"의사들이 사람 머리를 뚫는, 그런 걸 말하는거니?"

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

제가 다시 말했죠. "뭐라구?" (웃음)

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

그리고나서 보니 의사들이 드릴로 머리에 구멍을 뚫더라니까요.

A lot of neurosurgical procedures

많은 신경외과적 과정은 사실

actually start with a drill incision through the skull.

머리에 구멍을 내는 것으로 시작합니다.

And if the surgeon isn't careful,

의사가 조심하지 않으면

he can plunge directly into the brain.

뇌 속으로 빠질 수도 있지요.

So this is the moment when I started thinking,

이 순간 저는 생각했습니다.

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

그렇지. 두개골에 구멍 뚫기, 복강경 수술 등이 있다면

why not other areas of medicine?

다른 의료 분야는 어떨까? 라고요.

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

마지막으로 의사를 보러 갔던 때를 생각해보면

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

뭔가에 막히진 않으셨죠?

So the truth is

진실은

in medicine puncture is everywhere.

의료적인 구멍뚫기는 어디에나 있다는 점입니다.

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

이것은 제가 알아낸 몇 가지 과정입니다.

that involve some tissue puncture step.

조직을 뚫어야 하는 과정을 포함하는 것들이죠.

And if we take just three of them —

그 중에 세 가지만 보면 --

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

복강경 수술, 경막외 마취, 그리고 두개골 뚫기 --

these procedures account for over 30,000 complications

이런 과정들은 이 나라에서만 1년에 3만건 이상의

every year in this country alone.

합병증을 유발합니다.

I call that a problem worth solving.

저는 그런 것을 해볼 만한 문제라고 합니다.

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

기구 몇 가지를 보실까요.

that are used in these types of procedures.

이런 과정에서 사용되는 기구들입니다.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

경막외 마취를 말씀드렸는데요. 이것이 경막외 마취용 바늘입니다.

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

이것으로 등뼈 사이의 인대에 구멍을 내고

and deliver anesthesia during childbirth.

출산 중에 마취제를 투여하죠.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

이것은 골수 채취용 기구에요.

These are actually used to burrow into the bone

이 기구는 정말로 뼈를 뚫고 들어가

and collect bone marrow or sample bone lesions.

골수나 뼈의 병변을 채취합니다.

Here's a bayonette from the Civil War.

이것은 남북전쟁 당시의 총검이에요.

(Laughter)

(웃음)

If I had told you it was a medical puncture device

제가 이것을 의학용 기구라고 말씀드렸다면

you probably would have believed me.

아마 그렇게 믿으셨겠죠.

Because what's the difference?

별 차이가 없잖아요?

So, the more I did this research

연구를 하면 할수록

the more I thought there has to be

이런걸 하는데 더 나은 방법이

a better way to do this.

있어야만 한다는 생각이 깊어갔습니다.

And for me the key to this problem

제게 있어서 이 문제의 열쇠는

is that all these different puncture devices

이런 모두 다른 천공 기구들이

share a common set of fundamental physics.

동일한 물리학의 기본 법칙을 따른다는 점이었습니다.

So what are those physics?

그 물리학의 기본 법칙은 무엇일까요?

Let's go back to drilling through a wall.

벽을 뚫은 것으로 되돌아 가보죠.

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

벽을 향해 드릴에 힘을 가합니다.

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

뉴튼 법칙에 의하면 벽에 반작용의 힘이 작용합니다.

equal and opposite.

양 방향의 힘이 동일하게요.

So, as you drill through the wall,

그래서 벽을 뚫을 때는

those forces balance.

그 두 힘이 평형을 이룹니다.

But then there's that moment

그런데 벽이 뚫리는 순간,

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

벽이 처음으로 반대편에 구멍을 내는 순간,

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

바로 그 순간에는 벽에서 오는 반작용의 힘이 없어집니다.

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

사람의 머리는 그런 힘의 변화에 반응하기 어렵습니다.

So for that millisecond,

수천분의 1초,

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

혹은 얼마 동안이 됐든, 사람은 여전히 힘을 가하고 있죠.

and that unbalanced force causes an acceleration,

그 불균형의 힘이 가속도를 내게 되고

and that is the plunge.

그 때문에 푹! 들어가는 겁니다.

But what if right at the moment of puncture

그런데 그렇게 구멍이 뚫리는 순간,

you could pull that tip back,

침을 뒤로 빼낼 수 있으면 어떨까요?

actually oppose the forward acceleration?

앞으로 나아가는 가속도에 반해서 말이죠.

That's what I set out to do.

그것이 제가 집중하기 시작한 부분입니다.

So imagine you have a device

자 이제, 어떤 기구가 있어서

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

그 앞에 조직을 뚫는 날카로운 침이 있다고 해보죠.

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

그 침을 당길 수 있는 가장 간단한 방법이 무엇일까요?

I chose a spring.

저는 용수철을 선택했습니다.

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

저 용수철을 늘이면 침이 밖으로 나와서

so it's ready to puncture tissue,

조직에 구멍을 뚫을 준비가 되었다가

the spring wants to pull the tip back.

다시 침을 반대로 끌어당기려고 하죠.

How do you keep the tip in place

그러면 어떻게 저 침이 구멍을 낼 때까지

until the moment of puncture?

제자리를 유지하도록 할까요?

I used this mechanism.

저는 이런 기계적 방법을 사용했습니다.

When the tip of the device is pressed against tissue,

기구의 침 끝이 조직을 누를 때,

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

기구가 밖으로 펼쳐지면서 경첩 부분이 벽을 향해 자리를 잡습니다.

And the friction that's generated

벽에 닿은 부분이 만드는 마찰력이

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

자리를 잡으며 용수철이 침을 잡아당기는 것을 막는겁니다.

But right at the moment of puncture,

구멍이 뚫리는 순간,

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

조직은 더 이상 침을 통해 힘을 전달하지 않습니다.

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

그러면 장치가 풀리면서 용수철이 침을 잡아당기죠.

Let me show you that happening in slow motion.

느린 영상으로 어떤 일이 일어나는지 보여드리겠습니다.

This is about 2,000 frames a second,

초당 약 2천 프레임인데

and I'd like you to notice the tip

여러분들은 침을 봐주세요.

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

침은 바닥에 있으며 지금 막 조직에 구멍을 내려는 순간입니다.

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

보시다 시피 구멍이 뚫리는 바로 그 순간,

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

바로 이 순간에 장치가 풀리면서 침을 잡아당깁니다.

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

좀 더 가까이에서 다시 보여드리겠습니다.

You're going to see the sharp bladed tip,

날카로운 침의 날 부분이 보이고

and right when it punctures that rubber membrane

고무 판으로 된 조직 모형에 구멍을 내는 바로 그 순간,

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

날 부분이 흰색 용기 속으로 사라집니다.

Right there.

바로 이 순간이죠.

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

저런 움직임은 구멍이 뚫린 후, 4/100 초 안에 일어납니다.

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

이 기구는 천공이 일어나는 물리학을 반영하지만

and not the specifics of cranial drilling

두개골 천공이나

or laparoscopic surgery, or another procedure,

복강경 혹은 다른 과정에 특성화된 것이 아니라서

it's applicable across these different medical disciplines

다양한 의료 영역에

and across different length scales.

다양한 크기로 적용할 수 있습니다.

But it didn't always look like this.

그렇지만 항상 이런 모양을 갖고 있지는 않죠.

This was my first prototype.

이것은 저의 첫 번째 시제품이었습니다.

Yes, those are popsicle sticks,

네 저건 아이스크림 막대예요.

and there's a rubber band at the top.

위로는 고무줄을 썼습니다.

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

이걸 만드는 데 30분 쯤 걸렸는데 잘 작동했습니다.

And it proved to me that my idea worked

이 시제품이 제 아이디어가 작동한다는 것을 증명했습니다.

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

그리고 그 다음 한두해 동안의 제 프로젝트를 정당화시켜주었죠.

I worked on this because

제가 여기 매달린 것은

this problem really fascinated me.

이런 문제가 정말로 제 흥미를 끌었기 때문입니다.

It kept me up at night.

제가 밤을 새게 만들었어요.

But I think it should fascinate you too,

하지만 저는 여러분들도 흥미롭게 해드려야 한다고 생각했습니다.

because I said puncture is everywhere.

즉, 어느 시점에는 저것이 여러분도 겪는 문제가 될 것이라는 점입니다.

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

왜냐하면 천공은 어디서나 사용되니까요.

That first day in the operating room

수술실에서 보낸 그 첫 날,

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

저는 제가 투관침의 반대 편에 있게 되리라고는 상상도 못했습니다.

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

그런데 작년에 제가 그리스에 갔을 때 맹장염에 걸렸습니다.

So I was in the hospital in Athens,

그래서 아테네에 있는 병원에 입원했는데

and the surgeon was telling me

의사가 제게 복강경 수술을 할거라고

he was going to perform a laparoscopic surgery.

말해 주었습니다.

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

이런 작은 절개를 통해 맹장을 제거하겠다고 하더군요.

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

그 분은 회복 기간에 대해 제게 말해 주었고

and what was going to happen.

어떤 일이 일어날 것인지도 알려주었습니다.

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

그가 물었습니다. "질문있으세요?" 저는 "하나 있죠."라고 했고

What kind of trocar do you use?"

"어떤 투관침을 쓰세요?"라고 물었습니다.

So my favorite quote about laparoscopic surgery

복강경 수술에 대해서 제가 가장 좋아하는 명언은

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

H.C. 제이코비어스 선생님에게서 나왔습니다.

"It is puncture itself that causes risk."

"위험이 있다면 천공 뿐입니다."

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

그것은 제가 가장 좋아하는 명언이었는데

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

그 이유는 그 분이 인간에게 복강경 수술을 시도한 첫 번째 의사였기 때문이죠.

and he wrote that in 1912.

그분은 1912년에 그말을 남겼습니다.

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

그 기간 동안, 100년 이상 이 문제로 상처도 입고 사망자도 있었습니다.

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

세상에 있는 중요한 문제에 대해

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

항상 그걸 해결하려는 전문가 집단이 있다고 생각하기 쉽습니다.

The truth is that's not always the case.

진실은 항상 그렇지는 않다는 겁니다.

We have to be better at finding those problems

우리는 그런 문제를 더 잘 찾아내고

and finding ways to solve them.

또 그걸 해결하는 방법도 찾아내야 합니다.

So if you come across a problem that grabs you,

여러분을 붙잡는 문제와 마주치게 되면

let it keep you up at night.

그 일에 밤을 새보도록 하세요.

Allow yourself to be fascinated,

자기 자신이 스스로 흥미로워지도록 하세요.

because there are so many lives to save.

세상에는 구해야 할 생명이 아주 많기 때문입니다.

(Applause)

(박수)