Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Axel Saffran

Ik ga het vandaag met jullie hebben

I'm going to talk to you today

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

over medisch technologisch ontwerp voor onderontwikkelde gebieden.

Ik bestudeer de gezondheidszorg in deze landen.

I study health systems in these countries.

Een van de belangrijke tekortkomingen

And one of the major gaps in care,

in de zorg, is toegang tot

almost across the board,

veilige operaties.

is access to safe surgery.

Anesthesie is een van de belangrijkste knelpunten

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

voor de toegang tot

en de veiligheid

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

van die operaties.

Eigenlijk houden we ons bezig met het ontwikkelen

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

van toegang tot anesthesie

for delivering anesthesia in these environments.

in deze omgevingen.

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

Hier zien we een scène in

een operatiekamer in de VS of een ander ontwikkeld land.

or any other developed country.

Op de achtergrond

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

is een zeer geavanceerde anesthesiemachine.

Deze machine maakt

And this machine is able to enable surgery and save lives

operaties mogelijk en redt levens

because it was designed with this environment in mind.

omdat ze was ontwikkeld

voor deze omgeving.

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

Om te kunnen werken heeft deze machine een aantal dingen nodig

that this hospital has to offer.

die je in dit ziekenhuis kan vinden.

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

Ze heeft een zeer goed getrainde anesthesist nodig.

with years of training with complex machines

Jarenlange training met complexe machines

is nodig om te letten op het stromen van het gas

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

en de patiënten veilig en onder narcose houden

gedurende de gehele operatie.

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

Deze delicate machine loopt op computeralgoritmen,

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

heeft speciale zorg nodig, TLC, om ze draaiende te houden.

and it's going to break pretty easily.

Ze is ook vrij gevoelig voor storingen.

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

In dat geval moet een team biomedische ingenieurs

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

met inzicht in die complexiteit

ze repareren, weten waar ze de onderdelen kunnen vinden

and keep it saving lives.

en ervoor zorgen dat ze levens kan blijven redden.

It's a pretty expensive machine.

Het is een nogal dure machine.

It needs a hospital whose budget can allow it

Er is een ziekenhuis voor nodig

dat in staat is om voor één machine

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

50 tot $100.000 uit te geven.

Misschien wel het meest voor de hand liggende

And perhaps most obviously,

en het allerbelangrijkste -

but also most importantly --

de concepten waar we over hoorden

and the path to concepts that we've heard about

illustreren dat -

kind of illustrates this --

is dat er een hele infrastructuur voor nodig is.

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

Die moet instaan voor een ononderbroken bron

van elektriciteit, van samengeperste zuurstof

of compressed oxygen, and other medical supplies

en andere medische benodigdheden

that are so critical to the functioning of this machine.

die zo belangrijk zijn voor het functioneren

van deze machine.

In other words, this machine requires a lot of stuff

Met andere woorden, deze machine vereist een hoop spullen

die dit ziekenhuis hier niet kan bieden.

that this hospital cannot offer.

Dit is de elektrische voeding

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

voor een ziekenhuis op het platteland van Malawi.

In dit ziekenhuis

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

is één persoon bevoegd voor de anesthesie.

Ze is gekwalificeerd

and she's qualified

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

omdat ze 12, misschien 18 maanden

opleiding in anesthesie heeft gehad.

In het ziekenhuis en in de hele regio

In the hospital and in the entire region

vind je geen enkele biomedische ingenieur.

there's not a single biomedical engineer.

Als deze machine het begeeft,

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

moeten ze het zelf proberen op te lossen,

maar meestal lukt dat niet.

they've got to try and figure it out,

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

Die machines gaan de spreekwoordelijke schroothoop op.

Those machines go the proverbial junkyard.

Het prijskaartje van die machine

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

vertegenwoordigt misschien een kwart of een derde

of the annual operating budget for this hospital.

van de jaarlijkse begroting

voor dit ziekenhuis.

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

Je kan ook wel zien dat infrastructuur hier niet het sterkste punt is.

Dit ziekenhuis is aangesloten op een zeer gebrekkig elektriciteitsnet,

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

dat het vaak laat afweten.

So it runs frequently, the entire hospital,

Het hele ziekenhuis draait vaak

op één enkele generator.

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

Je kan je voorstellen: die generator gaat kapot

or runs out of fuel.

of de brandstof raakt op.

And the World Bank sees this

De Wereldbank ziet dit

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

en schat dat een dergelijk ziekenhuis in een ontwikkelingsland

tot 18 stroomuitvallen

can expect up to 18 power outages per month.

per maand kan verwachten.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

Ook samengeperste zuurstof en andere medische benodigdheden

zijn een echte luxe

are really a luxury,

en vaak gedurende maanden

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

of zelfs een jaar niet op voorraad.

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

Het lijkt krankzinnig, maar het huidige werkingsmodel

is taking those machines that were designed

schenkt of verkoopt machines

die zijn ontworpen

for that first environment that I showed you

voor die eerste omgeving die ik jullie toonde,

and donating or selling them to hospitals in this environment.

aan ziekenhuizen in deze omgeving.

Het is niet alleen ongepast,

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

het is gewoon niet veilig.

One of our partners at Johns Hopkins

Een van onze partners aan de Johns Hopkins

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

woonde ongeveer een jaar geleden

operaties in Sierra Leone bij.

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

De eerste operatie was toevallig een bevalling.

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

Een vrouw moest een keizersnede krijgen

to save her life and the life of her baby.

om haar leven en het leven van haar baby te redden.

Alles begon behoorlijk goed.

And everything began pretty auspiciously.

De chirurg maakte zich gereed voor de operatie.

The surgeon was on call and scrubbed in.

De verpleegster was er.

The nurse was there.

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

Ze kon de vrouw snel verdoven

en dat was ook nodig vanwege het dringende karakter van de situatie.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

Alles ging goed

until the power went out.

totdat de stroom uitviel.

In het midden van deze operatie

And now in the middle of this surgery,

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

begint de chirurg een race tegen de klok om de zaak klaar te krijgen.

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

Hij kan dat, want hij heeft een hoofdlamp.

Maar de verpleegster moet letterlijk

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

rondrennen in een verduisterde operatiekamer

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

op zoek naar spullen om haar patiënt te verdoven,

om haar patiënt in slaap te houden.

to keep her patient asleep.

Omdat haar machine niet werkt als er geen stroom is.

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

Zo draait deze routineoperatie die velen van jullie waarschijnlijk al hebben ervaren,

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

en waar anderen mogelijk het product van zijn,

nu uit op een tragedie.

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

Wat zo frustrerend is: dit is geen unieke gebeurtenis.

this happens across the developing world.

In de ontwikkelingslanden

gebeuren elk jaar 35 miljoen operaties

35 million surgeries are attempted every year

zonder veilige anesthesie.

without safe anesthesia.

Mijn collega, Dr Paul Fenton,

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

maakte dat mee.

He was the chief of anesthesiology

Hij was hoofdanesthesioloog

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

in een ziekenhuis in Malawi, een academisch ziekenhuis.

Hij werkte elke dag

He went to work every day

in an operating theater like this one,

in een operatiekamer als deze.

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

Hij probeerde anesthesie te leveren, en anderen te leren

using that same equipment

dit te doen met diezelfde machine

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

die in dit ziekenhuis zo onbetrouwbaar

en, eerlijk gezegd, onveilig was.

Na talloze operaties en

And after umpteen surgeries

zoals je je kan voorstellen, onuitsprekelijke tragedies,

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

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

zei hij: "Genoeg geweest. Ik ben het zat.

Er moet iets beters komen."

There has to be something better."

Hij ging kijken tussen al die machines

He took a walk down the hall

die er de brui aan hadden gegeven -

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

ik denk dat dat de wetenschappelijke term is -

I think that's the scientific term,

en hij begon daar wat te knutselen.

and he started tinkering.

Hij verzamelde wat onderdelen

He took one part from here and another from there,

en probeerde een machine te bedenken

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

die zou werken in de realiteit waarmee hij werd geconfronteerd.

in the reality that he was facing.

Hij bedacht dit kereltje hier,

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

het prototype voor de Universele Anesthesiemachine -

een machine die zou werken

a machine that would work and anesthetize his patients

en patiënten zou verdoven

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

ongeacht de omstandigheden die zijn ziekenhuis te bieden had.

Here it is, back at home

Hier is het weer thuis

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

in hetzelfde ziekenhuis, een ietsje verder ontwikkeld, 12 jaar later.

working on patients from pediatrics to geriatrics.

Het dient voor patiënten van pediatrie tot geriatrie.

Ik toon jullie even hoe deze machine werkt.

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

Voilà!

Voila!

Hier is ze.

Here she is.

When you have electricity,

Als je stroom hebt,

everything in this machine begins in the base.

heeft deze machine hier beneden alles in huis.

Er zit een ingebouwde zuurstofconcentrator in.

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

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

Ik heb het een paar keer over zuurstof gehad.

Voor anesthesie

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

wil je met zo zuiver mogelijke zuurstof werken,

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

want uiteindelijk ga je hem verdunnen

met het gas.

And the mixture that the patient inhales

Het mengsel dat de patiënt inademt

needs to be at least a certain percentage oxygen

moet een minimum gehalte aan zuurstof bevatten,

anders kan het gevaarlijk worden.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

Als er elektriciteit is

the oxygen concentrator takes in room air.

neemt de zuurstofconcentrator hier kamerlucht op.

Now we know room air is gloriously free,

Nu weten we dat kamerlucht heerlijk gratis is,

it is abundant,

het is in overvloed aanwezig

and it's already 21 percent oxygen.

en bevat al 21 procent zuurstof.

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

Deze concentrator neemt kamerlucht op, filtert ze

en geeft dan hier

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

95 procent zuivere zuurstof af

die gemengd wordt met het anestheticum.

where it mixes with the anesthetic agent.

Voordat het mengsel

Now before that mixture hits the patient's lungs,

in de longen van de patiënt terechtkomt,

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

moet het hier nog passeren -

but there's an oxygen sensor here --

je kunt het niet zien, maar er zit hier een zuurstofsensor -

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

waardoor je op dit scherm kan aflezen

welk percentage zuurstof wordt afgeleverd.

Now if you don't have power,

Als je geen stroom hebt

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

of als, God verhoede, de stroom in het midden van een operatie uitvalt,

schakelt deze machine automatisch,

this machine transitions automatically,

zonder ze zelfs aan te raken,

without even having to touch it,

over naar aanzuigen van kamerlucht via deze inlaat.

to drawing in room air from this inlet.

Al het andere blijft hetzelfde.

Everything else is the same.

The only difference is that now

Het enige verschil is dat je nu

you're only working with 21 percent oxygen.

werkt met 21 procent zuurstof.

Now that used to be a dangerous guessing game,

Vroeger kwam dit neer op een gevaarlijke gok,

because you only knew if you gave too little oxygen

omdat je pas wist dat je te weinig zuurstof gaf, als er iets ergs gebeurde.

once something bad happened.

Maar we hebben hier een batterij met lange levensduur om op terug te vallen.

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

Dit is het enige deel met een batterij.

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

Maar dat zorgt ervoor,

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

of er stroom is of niet,

because they can adjust the flows

dat de anesthesist het debiet kan regelen

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

op basis van het percentage zuurstof dat ze hun patiënt toedienen.

In beide gevallen,

In both cases, whether you have power or not,

of je nu stroom hebt of niet,

sometimes the patient needs help breathing.

heeft de patiënt soms hulp nodig bij het ademhalen.

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

Het is gewoon een realiteit van de anesthesie. De longen kunnen verlamd geraken.

And so we've just added this manual bellows.

Daarom hebben we er een handbediende balg aan toegevoegd.

We hebben drie of vier uur durende operaties meegemaakt

We've seen surgeries for three or four hours

waarbij de patiënt hiermee geventileerd werd.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

Het is een rechttoe rechtaan machine.

I shudder to say simple; it's straightforward.

Dat wil niet zeggen dat ze simpel is:

ze is rechttoe rechtaan, zonder franjes.

And it's by design.

En wel door ontwerp.

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

Je hoeft geen hoog opgeleide,

gespecialiseerde anesthesist te zijn om deze machine te gebruiken.

to use this machine,

En dat is goed, omdat je in deze landelijke ziekenhuizen

which is good because, in these rural district hospitals,

dat niveau van opleiding niet gaat vinden.

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

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

Ze is ook ontworpen voor de omgeving waarin ze zal worden gebruikt.

Ze kan tegen een stootje.

This is an incredibly rugged machine.

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

Ze moet bestand zijn

tegen de hitte en slijtage

that happens in hospitals in these rural districts.

in de ziekenhuizen in deze plattelandsgebieden.

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

Ze mag niet gemakkelijk stuk gaan,

but if it does, virtually every piece in this machine

maar als het toch gebeurt, kan vrijwel elk stuk van deze machine

gewisseld en vervangen worden

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

met behulp van een inbussleutel en een schroevendraaier.

Tot slot: ze is betaalbaar.

And finally, it's affordable.

Deze machine wordt geleverd voor

This machine comes in at an eighth of the cost

een achtste van de kosten

of the conventional machine that I showed you earlier.

van de conventionele machine die ik jullie eerder liet zien.

Met andere woorden, hier hebben we

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

een machine die operaties mogelijk maakt en levens kan redden

and save lives,

because it was designed for its environment,

omdat ze is ontwikkeld voor haar eigen omgeving,

just like the first machine I showed you.

net als de eerste machine die ik liet zien.

Maar we willen het daarbij niet laten.

But we're not content to stop there.

Werkt dat?

Is it working?

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

Is dit het ontwerp dat daar gaat voldoen?

We hebben er tot nu toe goede resultaten van gezien.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

In 13 ziekenhuizen in vier landen

hebben we sinds 2010

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

er meer dan 2000 operaties mee uitgevoerd

zonder klinische tegenvallers.

with no clinically adverse events.

We zijn er enthousiast over.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

Dit lijkt een kosteneffectieve, schaalbare oplossing te worden

voor een alomtegenwoordig probleem.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

Maar we willen er zeker van zijn

that this is the most effective and safe device

dat dit de meest effectieve en veilige machine is

die we kunnen inzetten in ziekenhuizen.

that we can be putting into hospitals.

Daarvoor zijn we een aantal samenwerkingsverbanden gestart

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

met ngo's en universiteiten

with NGOs and universities,

om gegevens te verzamelen over de gebruiksvriendelijkheid,

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

over het soort operaties waar ze geschikt voor is

en de manieren waarop we ze kunnen verbeteren.

and ways we can enhance the device itself.

Een van die samenwerkingsverbanden

One of those partnerships is with Johns Hopkins

is met de Johns Hopkins hier in Baltimore.

just here in Baltimore.

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

Ze hebben hier een echt cool lab om verdoving te simuleren.

So we're taking this machine

We testen deze machine

and recreating some of the operating theater crises

door een aantal van de operatiekamercrises te simuleren

waar deze machine mee te maken kan krijgen

that this machine might face

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

in een van de ziekenhuizen waarvoor ze bestemd is.

We kunnen nu in een besloten, veilige omgeving

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

haar doeltreffendheid evalueren.

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

We kunnen dan de resultaten van die studie vergelijken

met de ervaring in de echte wereld,

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

omdat we er twee plaatsen in ziekenhuizen

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

waar Johns Hopkins mee samenwerkt in Sierra Leone,

met inbegrip van het ziekenhuis waar die keizersnede plaatsvond.

including the hospital where that emergency C-section happened.

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

Ik heb veel gesproken over anesthesie, mijn stokpaardje.

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

Het is ongelooflijk fascinerend

en een belangrijke component van de gezondheid.

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

Ze blijft buiten beeld, we denken er nooit goed over na,

until we don't have access to it,

totdat we er geen toegang meer toe hebben

and then it becomes a gatekeeper.

en dan wordt ze de beslissende factor.

Who gets surgery and who doesn't?

Wie krijgt chirurgie en wie niet?

Wie krijgt een veilige operatie en wie niet?

Who gets safe surgery and who doesn't?

Het is gewoon een van de vele manieren

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

that design, appropriate design,

waarop een goed, doelmatig ontwerp

invloed kan hebben op gezondheidskwesties.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

Als meer mensen in de gezondheidszorg,

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

die te maken krijgen met deze uitdagingen in ontwikkelingslanden,

hun eigen ontwerpproces konden opstarten,

could start their design process, their solution search,

hun eigen oplossing zoeken

from outside of that proverbial box

buiten de begaanbare wegen,

and inside of the hospital --

en in het ziekenhuis -

In other words, if we could design

in andere woorden, als we gaan ontwerpen

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

voor de bestaande toestand in zoveel delen van de wereld,

rather than the one that we wished existed --

in plaats van een wens-situatie -

zouden we een groot aantal levens kunnen redden.

we might just save a lot of lives.

Heel hartelijk bedankt.

Thank you very much.

(Applause)

(Applaus)