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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

Translator: Stian Anmarkrud Mohrsen Reviewer: Jon Arne Toft

The first time I stood in the operating room

Første gangen jeg stod i en operasjonssal

and watched a real surgery,

og så på en ekte operasjon,

I had no idea what to expect.

ante jeg ikke hva som ventet meg.

I was a college student in engineering.

Jeg var collegestudent på ingeniørstudiet.

I thought it was going to be like on TV.

Jeg trodde det skulle være som på TV.

Ominous music playing in the background,

Stemningssettende musikk i bakgrunnen,

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

svetteperler som rant nedover kirurgens ansikt.

But it wasn't like that at all.

Men det var ikke slik i det hele tatt.

There was music playing on this day,

Det var musikk som spilte på denne dagen,

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

jeg tror det var "Madonna's greatest hits". (latter i salen)

And there was plenty of conversation,

Og det var mye prat,

not just about the patient's heart rate,

ikke bare om pasientens hjertefrekvens,

but about sports and weekend plans.

men om sport og helgeplaner.

And since then, the more surgeries I watched,

Og siden da, jo flere operasjoner jeg har sett,

the more I realized this is how it is.

jo mer har jeg forstått at det er sånn det er.

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

På en merkelig måte er det bare en dag på kontoret.

But every so often

Men nå og da

the music gets turned down,

blir musikken skrudd ned,

everyone stops talking,

alle slutter å prate,

and stares at exactly the same thing.

og begynner å stirre på nøyaktig det samme.

And that's when you know that something absolutely critical

Og det er da du forstår at noe helt kritisk

and dangerous is happening.

og farlig hender.

The first time I saw that

Første gangen jeg så det

I was watching a type of surgery

så jeg på en type operasjon som

called laparoscopic surgery

kalles laparoskopisk operasjon.

And for those of you who are unfamiliar,

Og for de som ikke er kjent med

laparoscopic surgery, instead of the large

laparoskopisk inngrep; i stedet for det store

open incision you might be used to with surgery,

åpne såret man kanskje er vant med innen kirurgi,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

er laparoskopi når kirurgen lager

these three or more small incisions in the patient.

tre eller flere små sår i pasienten.

And then inserts these long, thin instruments

Og så settes det inn lange, tynne instrumenter

and a camera,

og et kamera,

and actually does the procedure inside the patient.

og så gjøres inngrepet inne i pasienten.

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

Dette er flott, fordi det er mye mindre fare for infeksjon,

much less pain, shorter recovery time.

mye mindre smerte, kortere rehabiliteringstid.

But there is a trade-off,

Men det er en bakside,

because these incisions are created

fordi disse små sårene lages

with a long, pointed device

med et langt og spisst redskap

called a trocar.

kalt en "trokar".

And the way the surgeon uses this device

Og måten kirurgen bruker dette verktøyet på

is that he takes it

er at han tar det

and he presses it into the abdomen

og dytter det inn i magen

until it punctures through.

til det trenger gjennom.

And now the reason why everyone in the operating room

Og årsaken til at alle i operasjonssalen

was staring at that device on that day

stirret på det redskapet den dagen

was because he had to be absolutely careful

var fordi han måtte være veldig forsiktig

not to plunge it through

og ikke skyve det gjennom

and puncture it into the organs and blood vessels below.

og punktere det inn i organer og blodkar innenfor.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

Men dette problemet er bør være ganske kjent for dere alle

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

for jeg er ganske sikker på at dere har sett det et annet sted.

(Laughter)

(latter i salen)

Remember this?

Husker dere dette?

(Applause)

(applaus i salen)

You knew that at any second

Du visste at når som helst

that straw was going to plunge through,

kom sugerøret til å punktere gjennom,

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

og du ante ikke om det ville komme ut på andre siden

and straight into your hand,

og rett inn i hånden din,

or if you were going to get juice everywhere,

eller om du kom til å få juice overalt,

but you were terrified. Right?

men du var ganske skremt. Sant?

Every single time you did this,

Hver eneste gang du gjorde dette,

you experienced the same fundamental physics

opplevde du den samme fundamentale fysikken

that I was watching in the operating room that day.

som jeg så i operasjonssalen den dagen.

And it turns out it really is a problem.

Og det viser seg at det faktisk er et problem.

In 2003, the FDA actually came out and said

I 2003 stod FDA frem og sa

that trocar incisions might be the most dangerous step

at trokar-snitt kan være det farligste steget

in minimally invasive surgery.

innenfor minimale inngrep.

Again in 2009, we see a paper that says

Igjen i 2009 får vi se et skriv som sier

that trocars account for over half

at trokarer står for mer enn halvparten

of all major complications in laparoscopic surgery.

av alle komplikasjoner innen laparoskopisk kirurgi.

And, oh by the way,

Og, åh forresten,

this hasn't changed for 25 years.

dette har ikke endret seg på 25 år.

So when I got to graduate school,

Så når jeg begynte på masterstudiet,

this is what I wanted to work on.

er dette hva jeg ønsket å jobbe med.

I was trying to explain to a friend of mine

Jeg forsøkte å forklare for en venn av meg

what exactly I was spending my time doing,

hva jeg egentlig brukte tiden min på,

and I said,

og jeg sa:

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

"Det er som når du driller et hull i en vegg

to hang something in your apartment.

for å henge opp noe i leiligheten.

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

Det er det øyeblikket når drillen først går gjennom veggen

and there's this plunge. Right?

også er det et plump. Sant?"

And he looked at me and he said,

Og han så på meg og sa:

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

"Mener du som når de driller inn i folks hjerner?"

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

Og jeg sa: "Unnskyld meg?" (latter i salen)

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

Og så lette jeg det opp, og de driller faktisk inn i folks hjerner.

A lot of neurosurgical procedures

Mange nevrologiske prosedyrer

actually start with a drill incision through the skull.

starter faktisk med å drille snitt i skallen.

And if the surgeon isn't careful,

Og om kirurgen ikke er forsiktig,

he can plunge directly into the brain.

kan han plumpe rett inn i hjernen.

So this is the moment when I started thinking,

Så dette er øyeblikket da jeg startet å tenke,

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

okay, kraniedrilling, laparoskopisk kirurgi,

why not other areas of medicine?

hvorfor ikke andre områder av medisin?

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

For, tenk gjennom det, når var sist du gikk til legen

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

og du ikke satt igjen med noe? Sant?

So the truth is

Så sannheten er

in medicine puncture is everywhere.

at i medisinen er det punksjon overalt.

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

Og her er bare et par av prosedyrene jeg har funnet

that involve some tissue puncture step.

som involverer vevspunksjon.

And if we take just three of them —

Og om vi tar bare tre av de

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

- laparoskopisk kirurgi, epiduralpunksjon og kraniedrilling -

these procedures account for over 30,000 complications

står disse prosedyrene for over 30.000 komplikasjoner

every year in this country alone.

hvert år i dette landet alene.

I call that a problem worth solving.

Jeg kaller det et problem verdt å løse.

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

Så la oss se på noen av redskapene

that are used in these types of procedures.

som benyttes i disse typene prosedyrer.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

Jeg nevnte epiduraler. Dette er en epiduralkanyle.

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

Den benyttes for å stikke gjennom ligamentene i ryggraden

and deliver anesthesia during childbirth.

og gi bedøvelse under fødsel.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

Her er et set verktøy for benmargsbiopsi.

These are actually used to burrow into the bone

Disse er faktisk brukt til å stikke inn i benvevet

and collect bone marrow or sample bone lesions.

og samle benmarg eller ta prøver av benlesjoner.

Here's a bayonette from the Civil War.

Her er en bajonett fra Borgerkrigen.

(Laughter)

(latter i salen)

If I had told you it was a medical puncture device

Hvis jeg hadde fortalt dere at det var et medisinsk punksjonsredskap

you probably would have believed me.

ville dere sannsynligvis trodd meg.

Because what's the difference?

For hva er forskjellen?

So, the more I did this research

Så, jo mer jeg forsket

the more I thought there has to be

jo mer tenkte jeg at det må være

a better way to do this.

en bedre måte å gjøre dette på.

And for me the key to this problem

Og, for meg er nøkkelen til dette problemet

is that all these different puncture devices

at alle disse forskjellige punksjonsredskapene

share a common set of fundamental physics.

deler et felles sett av fundamental fysikk.

So what are those physics?

Så hvilken fysikk er det?

Let's go back to drilling through a wall.

La oss gå tilbake til å drille gjennom en vegg.

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

Man utøver kraft på drillen mot veggen.

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

Og Newton sier at veggen vil utøve kraft tilbake,

equal and opposite.

likestilt og motsatt.

So, as you drill through the wall,

Så, mens du driller gjennom veggen,

those forces balance.

vil de kreftene utlignes.

But then there's that moment

Men så er det øyeblikket

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

når drillen trenger gjennom på andre siden av veggen,

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

og akkurat i det øyeblikket kan ikke veggen dytte tilbake lenger.

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

Men hjernen din har ikke reagert på kraftforskjellen.

So for that millisecond,

Så, for det millisekundet,

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

eller hvor enn lang tid det tar å reagere, dytter du fortsatt,

and that unbalanced force causes an acceleration,

og den ubalanserte kraften skaper en akselerasjon,

and that is the plunge.

og det er plumpet.

But what if right at the moment of puncture

Men hva om, akkurat i det man trenger gjennom,

you could pull that tip back,

kunne man trekke spissen tilbake,

actually oppose the forward acceleration?

og motvirke akselerasjonen fremover?

That's what I set out to do.

Det er det jeg gikk inn for å gjøre.

So imagine you have a device

Så forestill deg at du har et redskap

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

og det har en slags hard ende for å skjære gjennom vev.

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

Hva er de enkleste måtene man kan dra enden tilbake på?

I chose a spring.

Jeg valgte en springfjær.

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

Så, når du forlenger fjæren - når du dytter enden ut

so it's ready to puncture tissue,

så den er klar til å punktere vev,

the spring wants to pull the tip back.

vil fjæren trekke enden tilbake.

How do you keep the tip in place

Hvordan holder du tuppen på plass

until the moment of puncture?

inntil gjennomtrengningsøyeblikket?

I used this mechanism.

Jeg brukte denne mekanismen.

When the tip of the device is pressed against tissue,

Når tuppen av redskapen presses mot vevet,

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

utvides mekanismen utover og griper fast i sideveggen.

And the friction that's generated

Og friksjonen som skapes

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

låser den på plass og forhindrer fjæren i å trekke enden tilbake.

But right at the moment of puncture,

Men akkurat i det man trenger gjennom,

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

kan ikke vevet presse tilbake mot tuppen lenger.

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

Så mekanismen låses opp og fjæren trekker tuppen tilbake.

Let me show you that happening in slow motion.

La meg vise dere i sakte film.

This is about 2,000 frames a second,

Dette er omtrent 2.000 bilder per sekund,

and I'd like you to notice the tip

og jeg vil dere skal legge merke til tuppen

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

som er der på bunnen, like ved å trenge gjennom vevet.

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

Og så vil dere se at akkurat i det den trenger gjennom,

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

akkurat der, så utløses mekanismen og trekker tuppen tilbake.

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

Jeg ønsker å vise dere igjen, litt nærmere.

You're going to see the sharp bladed tip,

Dere vil se den skarpeggede tuppen,

and right when it punctures that rubber membrane

og akkurat i det den trenger gjennom gummimembranen

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

kommer den til å forsvinne inn i denne hvite, stumpe hetten.

Right there.

Akkurat der.

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

Det skjer innen fire hundredeler av et sekund etter punksjon.

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

Og fordi dette redskapet er designet for å ta hånd om fysikken rundt punksjon

and not the specifics of cranial drilling

og ikke spesifitetene rundt kraniedrilling,

or laparoscopic surgery, or another procedure,

eller laparoskopisk kirurgi, eller en annen prosedyre,

it's applicable across these different medical disciplines

kan den benyttes på tvers av disse forskjellige medisinske disiplinene,

and across different length scales.

og med forskjellige lengdemål.

But it didn't always look like this.

Men den så ikke alltid slik ut.

This was my first prototype.

Dette var min første prototype.

Yes, those are popsicle sticks,

Ja, det er ispinner,

and there's a rubber band at the top.

og det er en strikk i toppen.

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

Det tok omtrent 30 minutter å lage denne, men den virket.

And it proved to me that my idea worked

Og den beviste for meg at idéen min virket,

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

og det forsvarte de neste par årene med arbeid på dette prosjektet.

I worked on this because

Jeg jobbet med dette fordi

this problem really fascinated me.

dette problemet virkelig fascinerte meg.

It kept me up at night.

Det holdt meg oppe om natten.

But I think it should fascinate you too,

Men jeg synes det skal fascinere dere også,

because I said puncture is everywhere.

for som jeg sa er punksjon overalt.

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

Det betyr at på et punkt kommer det til å være deres problem også.

That first day in the operating room

Første dagen min i en operasjonssal

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

hadde jeg aldri trodd jeg skulle være i andre enden av en trokar.

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

Men i fjor fikk jeg blindtarmsbetennelse da jeg besøkte Hellas.

So I was in the hospital in Athens,

Så, jeg var på sykehuset i Athen,

and the surgeon was telling me

og kirurgen fortalte meg

he was going to perform a laparoscopic surgery.

at han skulle utføre et laparoskopisk inngrep.

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

Han skulle fjerne blindtarmsvedhenget mitt gjennom disse små snittene,

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

og han fortalte hva jeg kunne vente i forhold til rehabiliteringen,

and what was going to happen.

og hva som kom til å skje.

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

Han sa; "Har du noen spørsmål?" Og jeg sa; "Bare ett, doktor.

What kind of trocar do you use?"

Hva slags trokar benytter du?"

So my favorite quote about laparoscopic surgery

Så, mitt favorittsitat om laparoskopisk kirurgi

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

kommer fra Dr. H.C. Jacobaeus;

"It is puncture itself that causes risk."

"Det er punksjonen i seg selv som skaper risiko"

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

Det er mitt favorittsitat fordi H.C. Jacobaeus

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

var den første personen som noen gang utførte laparoskopisk kirurgi på mennesker,

and he wrote that in 1912.

og han skrev dette i 1912.

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

Dette er et problem som har skadet, og til og med tatt livet av mennesker i over 100 år.

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

Så det er lett å tro at for hvert et problem der ute

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

finnes et ekspertteam som jobber døgnet rundt for å løse det.

The truth is that's not always the case.

Sannheten er at det stemmer ikke alltid.

We have to be better at finding those problems

Vi må bli bedre til å finne disse problemene

and finding ways to solve them.

og finne måter å løse de på.

So if you come across a problem that grabs you,

Så, om du kommer over et problem som griper deg,

let it keep you up at night.

la det holde deg oppe om natten.

Allow yourself to be fascinated,

Tillat deg selv å bli fascinert,

because there are so many lives to save.

fordi det er mange liv å redde.

(Applause)

(applaus i salen)