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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

Translator: Zane Mitrevica Reviewer: Ilze Garda

The first time I stood in the operating room

Pirmo reizi atrodoties operāciju zālē

and watched a real surgery,

un vērojot īstu operāciju,

I had no idea what to expect.

man nebija ne jausmas, ko no tā sagaidīt.

I was a college student in engineering.

Es augstskolā studēju inženierzinātnes.

I thought it was going to be like on TV.

Es domāju, tas būs kā televīzijā.

Ominous music playing in the background,

Draudīga mūzika fonā,

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

sviedru lāses klāj ķirurga seju.

But it wasn't like that at all.

Bet tas nepavisam nebija tā.

There was music playing on this day,

Tiesa, mūzika todien skanēja,

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

šķiet, tie bija Madonnas lielākie hīti. (Smiekli)

And there was plenty of conversation,

Un bija ļoti daudz sarunu

not just about the patient's heart rate,

ne tikai par pacienta sirdsdarbību,

but about sports and weekend plans.

bet arī par sportu un nedēļas nogales plāniem.

And since then, the more surgeries I watched,

Kopš tās reizes, jo vairāk operāciju es vēroju,

the more I realized this is how it is.

jo vairāk sapratu, ka šādi tas notiek.

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

Kaut kādā dīvainā veidā tā ir tikai kārtējā darba diena.

But every so often

Bet laiku pa laikam mūziku izslēdz,

the music gets turned down,

everyone stops talking,

visi pārstāj runāt

and stares at exactly the same thing.

un skatās vienā un tajā pašā vietā.

And that's when you know that something absolutely critical

Tad ir skaidrs,

ka notiek kas pavisam kritisks un bīstams.

and dangerous is happening.

The first time I saw that

Pirmoreiz, kad to redzēju,

I was watching a type of surgery

es vēroju ķirurģisku operāciju,

called laparoscopic surgery

sauktu par laparoskopiju.

And for those of you who are unfamiliar,

Nezinātājiem —

laparoscopic surgery, instead of the large

laparoskopiskajā ķirurģijā

liela, plaša iegriezuma vietā, ko, iespējams, zināt no ķirurģijas...

open incision you might be used to with surgery,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

laparoskopiskajā ķirurģijā

ķirurgs pacientam izdara trīs vai vairāk mazus iegriezumus,

these three or more small incisions in the patient.

And then inserts these long, thin instruments

un tad ievieto tajos šos garos, tievos instrumentus

and a camera,

un kameru,

and actually does the procedure inside the patient.

un patiesībā veic procedūru pacienta iekšienē.

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

Tas ir ļoti labi, jo tā ir daudz mazāks infekcijas risks,

much less pain, shorter recovery time.

mazāk sāpju, īsāks atveseļošanās periods.

But there is a trade-off,

Bet tas savā ziņā ir kompromiss,

because these incisions are created

jo šos iegriezumus izdara

with a long, pointed device

ar garu, smailu ierīci,

called a trocar.

sauktu par troakāru.

And the way the surgeon uses this device

Ķirugs lieto šo ierīci,

is that he takes it

spiežot to vēderā,

and he presses it into the abdomen

līdz tā izduras ādai cauri.

until it punctures through.

And now the reason why everyone in the operating room

Iemesls, kādēļ visi operāciju zālē toreiz skatījās uz šo ierīci,

was staring at that device on that day

was because he had to be absolutely careful

ir tas, ka ir jābūt ārkārtīgi uzmanīgam,

not to plunge it through

lai neiespiestu to pārāk dziļi

and puncture it into the organs and blood vessels below.

un neiedurtu zemāk esošajos orgānos un asinsvados.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

Taču domāju, šī problēma ir jums pazīstama,

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

jo esmu diezgan pārliecināts, ka esat to redzējuši citviet.

(Laughter)

(Smiekli)

Remember this?

Šo atceraties?

(Applause)

(Aplausi)

You knew that at any second

Jūs zinājāt, ka kuru katru sekundi

that straw was going to plunge through,

tas salmiņš izdursies cauri,

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

taču nezinājāt, vai tas izies cauri tieši jūsu plaukstā,

and straight into your hand,

or if you were going to get juice everywhere,

vai arī jūs viscaur nošļakstīsieties ar sulu.

but you were terrified. Right?

Bet jums bija bail, vai ne?

Every single time you did this,

Ikreiz, to darot,

you experienced the same fundamental physics

jūs pieredzējāt to pašu fundamentālo fiziku, ko es,

that I was watching in the operating room that day.

toreiz vērojot operāciju.

And it turns out it really is a problem.

Un izrādās, ka tā patiešām ir problēma.

In 2003, the FDA actually came out and said

2003. gadā ASV Pārtikas un zāļu pārvalde paziņoja,

that trocar incisions might be the most dangerous step

ka troakāra iegriezumi varētu būt visbīstamākais solis

in minimally invasive surgery.

minimāli invazīvajā ķirurģijā.

Again in 2009, we see a paper that says

Lūk, 2009. gada raksts,

kas norāda, ka troakāri ir atbildīgi

that trocars account for over half

par vairāk nekā pusi no smagajām laparoskopiskās ķirurģijas komplikācijām.

of all major complications in laparoscopic surgery.

And, oh by the way,

Ak jā, starp citu, tas nav mainījies jau 25 gadus.

this hasn't changed for 25 years.

So when I got to graduate school,

Tādēļ, nonākot maģistratūrā,

this is what I wanted to work on.

es vēlējos strādāt tieši ar šo.

I was trying to explain to a friend of mine

Es mēģināju izskaidrot savam draugam,

what exactly I was spending my time doing,

kam tieši veltu savu laiku,

and I said,

un teicu:

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

„Tas ir kā urbjot sienā caurumu,

to hang something in your apartment.

lai piekārtu kaut ko pie sienas.

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

Mirklī, kad urbis pirmoreiz izduras cauri sienai,

and there's this plunge. Right?

tas iegrimst, vai ne?”

And he looked at me and he said,

Viņš skatījās manī un sacīja:

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

„Tu domā tāpat kā tad, kad viņi urbj cilvēku smadzenēs?”

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

Es teicu: „Kā, lūdzu?!” (Smiekli)

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

Tad es pameklēju internetā, un viņi patiešām urbj smadzenēs.

A lot of neurosurgical procedures

Daudzas neiroķirurģijas procedūras

actually start with a drill incision through the skull.

tik tiešām sākas ar urbumu galvaskausā.

And if the surgeon isn't careful,

Un, ja ķirurgs nav uzmanīgs,

he can plunge directly into the brain.

viņš var iespiest urbi tieši smadzenēs.

So this is the moment when I started thinking,

Tajā mirklī es sāku domāt —

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

labi, urbumi galvaskausā, laparoskopiskā ķirurģija,

why not other areas of medicine?

kādēļ gan ne citas medicīnas nozares?

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

Padomājiet, kad jūs pēdējoreiz apmeklējāt ārstu,

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

netiekot ar kaut ko sadurti?

So the truth is

Patiesībā medicīnā punkcija ir visur.

in medicine puncture is everywhere.

Lūk, tikai dažas no procedūrām, ko esmu atradis,

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

that involve some tissue puncture step.

kas iekļauj kādu audu punkciju.

Ja mēs paņemam kaut vai tikai trīs no tām —

And if we take just three of them —

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

laparoskopisko ķirurģiju, epidurālo anestēziju

un urbumus galvaskausos —

these procedures account for over 30,000 complications

šīs procedūras ik gadu ir atbildīgas par vairāk nekā 30 000 komplikācijām

every year in this country alone.

šajā valstī vien.

Es to saucu par risināšanas vērtu problēmu.

I call that a problem worth solving.

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

Tad nu aplūkosim dažas no ierīcēm,

that are used in these types of procedures.

kas tiek izmantotas šāda veida procedūrās.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

Es pieminēju epidurālo anestēziju. Šī ir epidurālā adata.

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

To izmanto, lai izdurtu cauri mugurkaula saitēm

and deliver anesthesia during childbirth.

un anestezētu dzemdību laikā.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

Te ir kaula smadzeņu biopsijas instrumentu komplekts.

These are actually used to burrow into the bone

Tos patiešām izmanto, lai ieurbtos kaulā

and collect bone marrow or sample bone lesions.

un iegūtu kaula smadzenes vai kaula bojājuma paraugu.

Here's a bayonette from the Civil War.

Šī ir bajonete no Amerikas pilsoņu kara.

(Laughter)

(Smiekli)

If I had told you it was a medical puncture device

Ja es būtu pateicis, ka tā ir medicīniskās punkcijas ierīce,

you probably would have believed me.

jūs droši vien būtu man noticējuši.

Because what's the difference?

Jo kāda gan ir atšķirība?

So, the more I did this research

Jo vairāk es to pētīju,

the more I thought there has to be

jo vairāk domāju,

ka ir jābūt labākam veidam, kā to darīt.

a better way to do this.

And for me the key to this problem

Man šīs problēmas atslēga ir tā,

is that all these different puncture devices

ka visām šīm punkcijas ierīcēm

share a common set of fundamental physics.

ir kopīga fundamentālā fizika.

So what are those physics?

Kāda ir šī fizika?

Let's go back to drilling through a wall.

Atgriezīsimies pie urbšanas sienā.

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

Tātad jūs pieliekat spēku, lai virzītu urbi sienā.

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

Ņūtons saka, ka arī siena pielietos spēku —

equal and opposite.

tikpat lielu un pretēji vērstu.

So, as you drill through the wall,

Tādēļ, kamēr jūs urbjat sienā,

those forces balance.

šie spēki ir līdzsvarā.

Bet tad ir tas mirklis,

But then there's that moment

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

kad urbis izduras otrā sienas pusē,

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

un tieši tajā brīdī siena vairs nespēj grūst pretī.

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

Bet jūsu smadzenes vēl nav noreaģējušas uz šo spēku maiņu,

So for that millisecond,

tāpēc tajā milisekundē

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

vai vienalga, cik ilgi kavējas jūsu reakcija, jūs joprojām spiežat,

and that unbalanced force causes an acceleration,

un nelīdzsvarotais spēks rada paātrinājumu.

and that is the plunge.

Tā rodas šis „kritiens”.

But what if right at the moment of puncture

Bet kā būtu, ja tieši punkcijas mirklī

you could pull that tip back,

jūs spētu šo galiņu paraut atpakaļ — pretēji paātrinājuma virzienam?

actually oppose the forward acceleration?

That's what I set out to do.

Tieši to es apņēmos izdarīt.

So imagine you have a device

Iedomājieties, ka jums ir ierīce

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

un tai ir ass uzgalis audu caurduršanai.

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

Kāds ir vienkāršākais veids, kā šo uzgali paraut atpakaļ?

I chose a spring.

Es izvēlējos atsperi.

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

Izstiepjot atsperi, jūs izbīdāt uzgali tā,

so it's ready to puncture tissue,

lai tas varētu caurdurt audus.

the spring wants to pull the tip back.

Atspere grib uzgali vilkt atpakaļ.

How do you keep the tip in place

Kā noturēt uzgali vietā

until the moment of puncture?

līdz pat punkcijas brīdim?

I used this mechanism.

Es lietoju šādu mehānismu.

When the tip of the device is pressed against tissue,

Ierīces uzgali spiežot pret audiem,

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

mehānisms izplešas un kā ķīlis spiežas pret sienu.

And the friction that's generated

Radītā berze notur to vietā

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

un attur atsperi no uzgaļa atraušanas,

But right at the moment of puncture,

taču tieši punkcijas brīdī

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

audi vairs nespēj spiest uzgalim pretī,

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

tāpēc mehānisms atlaižas, un atspere uzgali atrauj.

Let me show you that happening in slow motion.

Ļaujiet man to parādīt palēninājumā.

This is about 2,000 frames a second,

Tie ir aptuveni 2000 kadri sekundē.

and I'd like you to notice the tip

Pievērsiet uzmanību uzgalim,

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

kas atrodas tur, apakšā, un tūlīt caurdurs audus.

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

Jūs redzēsit, ka tieši punkcijas mirklī,

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

lūk, tur, mehānisms atlaižas un atrauj uzgali atpakaļ.

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

Es vēlos jums to parādīt vēlreiz mazliet tuvāk.

You're going to see the sharp bladed tip,

Jūs redzēsit aso uzgali,

and right when it punctures that rubber membrane

un tieši tajā brīdī, kad tas caurdurs gumijas membrānu,

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

tas pazudīs atpakaļ baltajā, neasajā apvalkā.

Right there.

Lūk, tā.

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

Tas notiek četras sekundes simtdaļas pēc punkcijas.

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

Tā kā šī ierīce ir veidota, balstoties uz punkcijas fiziku,

and not the specifics of cranial drilling

nevis galvaskausa urbšanas,

or laparoscopic surgery, or another procedure,

laparoskopiskās ķirurģijas vai citas procedūras specifiku,

it's applicable across these different medical disciplines

to ir iespējams pielietot visās šajās medicīnas nozarēs

and across different length scales.

un dažādos garuma mērogos.

But it didn't always look like this.

Taču tas nevienmēr izskatījās šādi.

This was my first prototype.

Šis bija mans pirmais prototips.

Yes, those are popsicle sticks,

Jā, tie ir saldējuma kociņi,

and there's a rubber band at the top.

un virspusē ir gumijas lente.

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

Lai to uztaisītu, vajadzēja aptuveni 30 minūtes, bet tas strādāja,

And it proved to me that my idea worked

un pierādīja man, ka mana ideja darbojas,

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

un attaisnoja nākamos pāris gadus, strādājot pie šī projekta.

I worked on this because

Es strādāju pie tā tāpēc,

this problem really fascinated me.

ka šī problēma mani tiešām aizrāva.

It kept me up at night.

Tā man naktīs neļāva gulēt.

But I think it should fascinate you too,

Bet, manuprāt, tai vajadzētu aizraut arī jūs,

because I said puncture is everywhere.

jo, kā jau teicu, punkcija ir visur.

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

Tas nozīmē, ka pienāks brīdis, kad tā kļūs arī par jūsu problēmu.

That first day in the operating room

Tajā pirmajā dienā operāciju zālē

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

es nedomāju, ka pats reiz nonākšu otrā troakāra pusē.

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

Bet pagājušajā gadā, viesojoties Grieķijā, man bija apendicīts.

So I was in the hospital in Athens,

Es biju slimnīcā Atēnās,

and the surgeon was telling me

un ķirurgs man stāstīja,

he was going to perform a laparoscopic surgery.

ka veiks laparoskopisko ķirurģiju.

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

Viņš grasījās izņemt manu apendiksu caur šiem sīkajiem iegriezumiem

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

un stāstīja, kāda būs gaidāmā atveseļošanās

un kas notiks.

and what was going to happen.

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

Viņš teica: „Vai tev ir kādi jautājumi?”

Es atbildēju: „Tikai viens, dakter.

What kind of trocar do you use?"

Kāda veida troakāru jūs izmantojat?”

So my favorite quote about laparoscopic surgery

Mans mīļākais citāts par laparoskopisko ķirurģiju

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

pieder ārstam H. K. Džakobejam:

"It is puncture itself that causes risk."

„Tā ir pati punkcija, kas rada risku.”

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

Tas ir mans mīļākais citāts, jo H. K. Džakobejs bija pirmais,

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

kas pielietoja laparoskopisko ķirurģiju cilvēkiem,

and he wrote that in 1912.

un viņš to rakstīja 1912. gadā.

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

Šī ir problēma, kas ievaino un nonāvē cilvēkus vairāk nekā 100 gadus.

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

Ir viegli pieņemt, ka katrai milzu problēmai

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

kaut kur kāda ekspertu komanda meklē risinājumu.

The truth is that's not always the case.

Patiesībā tā ne vienmēr ir.

Mums ir jākļūst labākiem

We have to be better at finding those problems

šādu problēmu un to risinājumu meklēšanā.

and finding ways to solve them.

So if you come across a problem that grabs you,

Tāpēc, ja atrodat problēmu, kas jūs aizrauj,

let it keep you up at night.

ļaujiet tai naktīs turēt jūs nomodā!

Allow yourself to be fascinated,

Ļaujiet sev aizrauties,

because there are so many lives to save.

jo ir tik daudz dzīvību, ko glābt.

(Applause)

(Aplausi)