Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

Tradutor: Soraia Martins Revisora: Miguel Cabral de Pinho

Hoje vou falar-vos

I'm going to talk to you today

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

sobre o design da tecnologia médica para sistemas de recursos limitados.

Eu estudo os sistemas de saúde nestes países.

I study health systems in these countries.

E uma das maiores falhas em termos de cuidados médicos,

And one of the major gaps in care,

de forma geral,

almost across the board,

é o acesso a cirurgias seguras.

is access to safe surgery.

Um dos maiores obstáculos que encontrámos

Now one of the major bottlenecks that we've found

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

e que tem vindo a impedir o acesso, em primeiro lugar,

e a segurança das cirurgias que, de facto, acontecem

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

é a anestesia.

E, na verdade, é o modelo que esperamos que funcione

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

para fornecer anestesia

for delivering anesthesia in these environments.

nestes meios.

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

Esta é uma cena que pode ser vista

em qualquer sala de operações nos EUA ou em qualquer outro país desenvolvido.

or any other developed country.

Ali ao fundo

In the background there

is a very sophisticated anesthesia machine.

está uma máquina de anestesia muito sofisticada.

E esta máquina tem a capacidade

And this machine is able to enable surgery and save lives

de permitir cirurgias e de salvar vidas

because it was designed with this environment in mind.

porque foi concebida

de modo a ter em conta este tipo de ambientes.

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

Para que funcione correctamente, esta máquina necessita de um certo número de coisas

that this hospital has to offer.

que este hospital tem para oferecer.

It needs an extremely well-trained anesthesiologist

Necessita de um anestesista extremamente bem treinado

with years of training with complex machines

com anos de experiência em máquinas complexas

para ajudá-la a monitorizar os fluxos de gás

to help her monitor the flows of the gas

and keep her patients safe and anesthetized

e a manter os seus doentes em segurança e anestesiados

durante a cirurgia.

throughout the surgery.

It's a delicate machine running on computer algorithms,

É uma máquina delicada que funciona através de algoritmos

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

e que exige um cuidado especial para se manter em boas condições,

and it's going to break pretty easily.

avariando muito facilmente.

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

E, quando isso acontece, precisa de uma equipa de engenheiros biomédicos

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

que compreenda as suas complexidades,

que a consiga reparar, encontrar as peças

and keep it saving lives.

e a mantenha a salvar vidas.

It's a pretty expensive machine.

É uma máquina bastante cara.

It needs a hospital whose budget can allow it

Necessita de um hospital

cujo orçamento permita suportar uma máquina

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

que custa para cima de 50 ou 100 mil dólares.

E talvez o mais evidente,

And perhaps most obviously,

e talvez o mais importante --

but also most importantly --

e o caminho para os conceitos de que ouvimos falar

and the path to concepts that we've heard about

ilustram isto mesmo,

kind of illustrates this --

é que necessita de uma infraestrutura

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

que possua uma fonte ininterrupta

de electricidade, de oxigénio comprimido

of compressed oxygen, and other medical supplies

e de outros materiais médicos

that are so critical to the functioning of this machine.

essenciais para o funcionamento

desta máquina.

In other words, this machine requires a lot of stuff

Por outras palavras, esta máquina precisa de muita coisa

que este hospital não consegue providenciar.

that this hospital cannot offer.

Este é o quadro de electricidade

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

de um hospital na zona rural de Malawi.

Neste hospital,

In this hospital,

there is one person qualified to deliver anesthesia,

existe uma pessoa qualificada para fornecer anestesia,

e é qualificada

and she's qualified

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

porque tem 12, talvez 18 meses

de treino com anestesia.

No hospital e na região inteira

In the hospital and in the entire region

não há um único engenheiro biomédico.

there's not a single biomedical engineer.

Ou seja, quando a máquina avaria,

So when this machine breaks,

the machines that they have to work with break,

e as máquinas com as quais têm de trabalhar avariam,

resta-lhes tentar perceber como repará-las, mas, na maioria das vezes, não há nada a fazer.

they've got to try and figure it out,

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

O destino destas máquinas é a sucata.

Those machines go the proverbial junkyard.

E o preço da máquina que mencionei

And the price tag of the machine that I mentioned

could represent maybe a quarter or a third

pode representar talvez um quarto ou um terço

of the annual operating budget for this hospital.

do orçamento anual

deste hospital.

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

E, por fim, creio que conseguem ver que a infraestrutura não é muito forte.

Este hospital está ligado a uma rede energética muito fraca

This hospital is connected to a very weak power grid,

one that goes down frequently.

que vai abaixo frequentemente.

So it runs frequently, the entire hospital,

E, muitas vezes, faz com que o hospital opere

apenas com um gerador,

just on a generator.

And you can imagine, the generator breaks down

E, podem imaginar, o gerador pode avariar

or runs out of fuel.

ou ficar sem combustível.

And the World Bank sees this

E o Banco Mundial vê isto

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

e estima que um hospital neste cenário, num país de rendimentos reduzidos

pode esperar até 18 apagões

can expect up to 18 power outages per month.

por mês.

Similarly, compressed oxygen and other medical supplies

Da mesma forma, oxigénio comprimido e outros materiais

são mesmo um luxo

are really a luxury,

e podem, muitas vezes, ficar esgotados

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

durante meses ou, até, um ano.

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

Por isso, parece uma loucura, mas o modelo que temos agora

is taking those machines that were designed

está a pegar nestas máquinas

que foram concebidas para o primeiro ambiente que vos mostrei

for that first environment that I showed you

e a doá-las ou a vendê-las

and donating or selling them to hospitals in this environment.

a hospitais neste meio.

Não é somente inapropriado,

It's not just inappropriate,

it becomes really unsafe.

torna-se mesmo perigoso.

One of our partners at Johns Hopkins

Um dos nossos colegas no Johns Hopkins

was observing surgeries in Sierra Leone about a year ago.

estava a observar cirurgias na Serra Leoa

há cerca de um ano.

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

E a primeira cirurgia do dia foi um caso de obstetrícia.

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

Uma mulher entrou e precisava de uma cesariana de emergência

to save her life and the life of her baby.

para salvar a sua vida e a vida do seu bebé.

E tudo começou de forma bastante promissora.

And everything began pretty auspiciously.

O cirurgião estava de serviço e preparou-se para a cirurgia.

The surgeon was on call and scrubbed in.

A enfermeira estava presente.

The nurse was there.

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

Conseguiu anestesiá-la rapidamente,

o que era importante devido à natureza urgente da situação.

because of the emergency nature of the situation.

And everything began well

E tudo começou bem

until the power went out.

até que a energia foi abaixo.

E agora, a meio da cirurgia,

And now in the middle of this surgery,

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

o cirurgião luta contra o tempo para finalizar a operação,

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

o que, de facto, consegue -- tem uma lâmpada frontal.

Contudo, a enfermeira está literalmente

But the nurse is literally running around a darkened operating theater

a correr de um lado para outro na sala de operações às escuras

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

a tentar encontrar qualquer coisa para anestesiar a doente,

para a manter adormecida,

to keep her patient asleep.

pois a sua máquina não funciona quando não há energia eléctrica.

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

This routine surgery that many of you have probably experienced,

E esta cirurgia de rotina, que muitos de vós provavelmente já experienciaram,

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

e outros são provavelmente o produto de alguma,

transformou-se numa tragédia.

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

E o mais frustrante é que este não é um acontecimento pontual;

this happens across the developing world.

isto acontece em todos os países em desenvolvimento.

35 milhões de cirurgias são iniciadas todos os anos

35 million surgeries are attempted every year

sem anestesia segura.

without safe anesthesia.

O meu colega, o Dr. Paul Fenton,

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

viveu nesta realidade.

He was the chief of anesthesiology

Foi chefe de anestesiologia

in a hospital in Malawi, a teaching hospital.

num hospital do Malawi, um hospital universitário.

Ia trabalhar todos os dias

He went to work every day

in an operating theater like this one,

para um cenário como este,

trying to deliver anesthesia and teach others how to do so

tentando administrar anestesia e ensinar outros a fazê-lo

using that same equipment

utilizando o mesmo equipamento

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

que se tornou tão duvidoso e francamente inseguro

no seu hospital.

E após diversas cirurgias

And after umpteen surgeries

e, como podem imaginar, tragédias indescritíveis,

and, you can imagine, really unspeakable tragedy,

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

disse apenas: "Pronto. Acabou. Já chega.

Tem de haver algo melhor do que isto".

There has to be something better."

Então foi até à sala

He took a walk down the hall

onde estavam guardadas todas as máquinas que os deixaram na mão --

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

creio que é este o termo científico --

I think that's the scientific term,

e começou simplesmente a mexer nelas.

and he started tinkering.

Pegou numa peça daqui e outra dali

He took one part from here and another from there,

e tentou inventar uma máquina

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

que fosse capaz de funcionar naquela realidade.

in the reality that he was facing.

E o que ele inventou foi isto,

And what he came up with:

was this guy.

The prototype for the Universal Anesthesia Machine --

o protótipo da Máquina de Anestesia Universal --

uma máquina que poderia funcionar

a machine that would work and anesthetize his patients

e anestesiar os seus doentes

no matter the circumstances that his hospital had to offer.

independentemente das circunstâncias que o hospital tivesse para oferecer.

Here it is, back at home

Aqui está ela de volta

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

ao mesmo hospital, mais desenvolvida, 12 anos mais tarde,

working on patients from pediatrics to geriatrics.

a trabalhar com doentes da pediatria à geriatria.

Agora deixem-me mostrar-vos um pouco como é que esta máquina funciona.

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

Voilá!

Voila!

Aqui está ela.

Here she is.

When you have electricity,

Quando tem electricidade,

everything in this machine begins in the base.

tudo nesta máquina começa na base:

há um concentrador de oxigénio embutido ali em baixo.

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

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

Já me ouviram mencionar oxigénio várias vezes.

Essencialmente, para administrar anestesia,

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

quer-se obter a maior quantidade de oxigénio puro possível,

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

pois vai acabar-se por diluí-lo essencialmente

com o gás.

And the mixture that the patient inhales

E a mistura que o doente inala

needs to be at least a certain percentage oxygen

necessita de ter, pelo menos, uma determinada percentagem de oxigénio,

ou pode tornar-se perigoso.

or else it can become dangerous.

But so in here when there's electricity,

Portanto, quando há electricidade,

the oxygen concentrator takes in room air.

o concentrador de oxigénio capta o ar da sala.

Now we know room air is gloriously free,

Sabemos que o ar da sala é completamente grátis,

it is abundant,

abundante,

and it's already 21 percent oxygen.

e já contém 21% de oxigénio.

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

Por isso, o que este concentrador faz é captar o ar da sala, filtrá-lo

e enviar 95% de oxigénio puro

and send 95 percent pure oxygen up and across here,

aqui para cima

onde se mistura com o agente anestésico.

where it mixes with the anesthetic agent.

Antes da mistura

Now before that mixture hits the patient's lungs,

chegar aos pulmões do doente,

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

irá passar por aqui --

but there's an oxygen sensor here --

não conseguem ver, mas há um sensor de oxigénio aqui --

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

que vai acusar neste ecrã

a percentagem de oxigénio a ser administrado.

Now if you don't have power,

Agora, se não tiver electricidade,

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

ou, Deus queira que não, a electricidade for cortada a meio de uma cirurgia,

esta máquina passa automaticamente,

this machine transitions automatically,

sem ser preciso tocar-lhe sequer,

without even having to touch it,

a extrair o ar da sala por esta entrada.

to drawing in room air from this inlet.

Tudo o resto é igual.

Everything else is the same.

The only difference is that now

A única diferença é que agora

you're only working with 21 percent oxygen.

está-se a trabalhar apenas com 21% de oxigénio.

Now that used to be a dangerous guessing game,

Esta situação costumava ser um perigoso jogo de suposições,

because you only knew if you gave too little oxygen

pois só se conseguiria perceber que tinha sido aplicado pouco oxigénio quando algo mau acontecia,

once something bad happened.

mas colocámos uma bateria de reserva aqui.

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

Esta é a única peça que tem uma bateria de reserva.

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

mas isto dá controlo ao fornecedor,

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

haja electricidade ou não,

because they can adjust the flows

porque podem ajustar o fluxo

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

baseando-se na percentagem de oxigénio que estão a dar ao doente.

Em ambos os casos,

In both cases, whether you have power or not,

caso se tenha electricidade ou não,

sometimes the patient needs help breathing.

por vezes, o paciente necessita de ajuda a respirar.

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

É uma realidade da anestesia. Os pulmões podem estar paralisados.

And so we've just added this manual bellows.

Portanto, acrescentámos apenas este fole manual.

Já vimos cirurgias de três ou quatro horas

We've seen surgeries for three or four hours

em que o doente é ventilado desta forma.

to ventilate the patient on this.

So it's a straightforward machine.

Trata-se de uma máquina fácil de compreender.

I shudder to say simple; it's straightforward.

Até estremeço se disser simples;

é fácil de compreender.

And it's by design.

E foi concebida exactamente dessa forma.

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

E não é preciso ser

um anestesista especializado e muito bem treinado para utilizar esta máquina,

to use this machine,

o que é bom, pois nestes hospitais rurais

which is good because, in these rural district hospitals,

não se encontra esse nível de treino.

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

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

Também foi concebida para o ambiente em que será utilizada.

Esta é uma máquina incrivelmente resistente.

This is an incredibly rugged machine.

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

Tem de aguentar

o calor e o desgaste que acontecem

that happens in hospitals in these rural districts.

nos hospitais destas regiões rurais.

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

E, portanto, não se vai avariar tão facilmente,

but if it does, virtually every piece in this machine

mas se isso acontecer, todas as peças desta máquina

podem ser trocadas e substituídas

can be swapped out and replaced

with a hex wrench and a screwdriver.

com uma chave inglesa e uma chave de fendas.

E finalmente, tem um preço acessível.

And finally, it's affordable.

Esta máquina custa

This machine comes in at an eighth of the cost

um oitavo

of the conventional machine that I showed you earlier.

da máquina convencional que mostrei anteriormente.

Por outras palavras, o que temos aqui

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

é uma máquina que pode permitir cirurgias e salvar vidas

and save lives,

because it was designed for its environment,

porque foi concebida para o seu próprio ambiente,

just like the first machine I showed you.

tal como a primeira máquina que vos mostrei.

Mas não nos ficamos por aqui:

But we're not content to stop there.

está a funcionar?

Is it working?

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

Será este o modelo que funcionará no local?

Bem, até agora temos visto bons resultados.

Well, we've seen good results so far.

This is in 13 hospitals in four countries,

Esta máquina está em 13 hospitais de quatro países,

e, desde 2010,

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

já foi bem-sucedida em mais de 2 mil cirurgias

sem qualquer tipo de adversidades clínicas.

with no clinically adverse events.

Portanto, estamos entusiasmados.

So we're thrilled.

This really seems like a cost-effective, scalable solution

Esta parece ser uma solução eficiente e ampliável

para um problema verdadeiramente generalizado.

to a problem that's really pervasive.

But we still want to be sure

Mas queremos ter mesmo a certeza

that this is the most effective and safe device

que este é o dispositivo mais eficaz e seguro

que conseguimos colocar nos hospitais.

that we can be putting into hospitals.

Por isso, pusemos uma série de parcerias em prática

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

com ONGs e universidades

with NGOs and universities,

para recolher dados relativos à interface do utilizador

to gather data on the user interface,

on the types of surgeries it's appropriate for,

e perceber para que tipo de cirurgias é adequada

e que caminhos podemos seguir para melhorar o dispositivo.

and ways we can enhance the device itself.

Uma dessas parcerias

One of those partnerships is with Johns Hopkins

é com o hospital Johns Hopkins, aqui em Baltimore.

just here in Baltimore.

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

Lá têm um laboratório fantástico de simulação de anestesia.

So we're taking this machine

Então, pegámos nesta máquina

and recreating some of the operating theater crises

e recriámos algumas crises das salas de operações

que esta máquina poderia enfrentar

that this machine might face

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

num dos hospitais para o qual está destinada,

e num ambiente seguro e restrito,

and in a contained, safe environment,

evaluating its effectiveness.

avaliámos a sua eficácia.

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

Aí é possível comparar os resultados desse estudo

com a experiência no mundo real,

with real-world experience,

because we're putting two of these in hospitals

pois vamos colocar duas destas em hospitais

that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,

da Serra Leoa com os quais o Johns Hopkins trabalha,

incluindo o hospital onde aconteceu aquela cesariana de emergência.

including the hospital where that emergency C-section happened.

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

Falei muito sobre anestesia e tenho tendência para o fazer.

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

Acho que é extremamente fascinante

e uma componente importante da saúde.

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

E parece mesmo algo insignificante, nunca pensamos nela,

until we don't have access to it,

até não termos acesso a ela;

and then it becomes a gatekeeper.

e aí transforma-se num fator decisivo:

Who gets surgery and who doesn't?

Quem pode ter uma cirurgia e quem não pode?

Quem tem cirurgias seguras e quem não tem?

Who gets safe surgery and who doesn't?

Mas sabem, esta é apenas uma das diversas maneiras

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

that design, appropriate design,

em como o design, o design apropriado

pode ter impacto nos resultados em saúde.

can have an impact on health outcomes.

If more people in the health-delivery space

Se mais pessoas nos serviços de saúde

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

que trabalham para contrariar alguns destes desafios em países de recursos reduzidos

pudessem iniciar o processo de design,

could start their design process, their solution search,

a busca por soluções,

from outside of that proverbial box

fora desses termos tradicionais

and inside of the hospital --

e dentro do hospital --

In other words, if we could design

por outras palavras, se pudéssemos conceber

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

para o ambiente que existe em tantas partes do mundo,

rather than the one that we wished existed --

em vez de conceber para um que gostássemos que existisse --

talvez conseguíssemos salvar muitas vidas.

we might just save a lot of lives.

Muito obrigada.

Thank you very much.

(Applause)

(Aplausos)