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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

Traducător: Ovidiu Panaite Corector: Ariana Bleau Lugo

The first time I stood in the operating room

Când am stat prima dată într-o sală de operații

and watched a real surgery,

și am urmărit o operație reală

I had no idea what to expect.

nu știam la ce să mă aștept.

I was a college student in engineering.

Eram student la Inginerie.

I thought it was going to be like on TV.

Credeam că va fi ca la televizor:

Ominous music playing in the background,

muzică rău-prevestitoare în fundal,

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

sudoarea scurgându-se pe fața chirurgului.

But it wasn't like that at all.

Dar nu a fost deloc așa.

There was music playing on this day,

Se auzea muzică, cred că era Madona.

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

And there was plenty of conversation,

Și se conversa mult,

not just about the patient's heart rate,

nu doar despre ritmul cardiac, ci și despre sport și planuri de weekend.

but about sports and weekend plans.

And since then, the more surgeries I watched,

De atunci, cu cât am urmărit mai multe operații, mi-am dat seama că, într-un fel ciudat,

the more I realized this is how it is.

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

e doar o zi obișnuită la birou.

But every so often

Dar uneori muzica e dată mai încet

the music gets turned down,

everyone stops talking,

toți se opresc din vorbit și își îndreaptă privirea în același loc.

and stares at exactly the same thing.

And that's when you know that something absolutely critical

Și atunci știi că ceva critic și periculos se întâmplă.

and dangerous is happening.

The first time I saw that

Prima dată când am văzut așa ceva,

I was watching a type of surgery

called laparoscopic surgery

urmăream un tip de operație numită laparoscopică.

And for those of you who are unfamiliar,

Pentru cei care nu sunteți familiarizați,

laparoscopic surgery, instead of the large

în locul inciziei mari și deschise,

open incision you might be used to with surgery,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

în operația laparoscopică, chirurgul creează trei incizii mici,

these three or more small incisions in the patient.

And then inserts these long, thin instruments

inserează instrumente lungi și subțiri și o cameră video

and a camera,

and actually does the procedure inside the patient.

și face procedura în interiorul pacientului.

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

E excelent pentru că scade riscul infecțiilor,

much less pain, shorter recovery time.

există mai puțină durere și durata de recuperare scade.

But there is a trade-off,

Dar există un risc.

because these incisions are created

Inciziile sunt create cu un instrument lung și ascuțit numit „trocar”.

with a long, pointed device

called a trocar.

And the way the surgeon uses this device

Doctorul folosește acest instrument presând-ul pe abdomenul pacientului

is that he takes it

and he presses it into the abdomen

until it punctures through.

până când acesta e perforat.

And now the reason why everyone in the operating room

Toți din sala de operații

was staring at that device on that day

se uitau la acel aparat în acea zi,

was because he had to be absolutely careful

pentru că necesita întreaga atenție

not to plunge it through

and puncture it into the organs and blood vessels below.

să nu străpungă organele și vasele de sânge de dedesubt.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

Problema ar trebui să vă fie cunoscută, pentru că sigur că ați mai văzut-o undeva.

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

(Laughter)

(Râsete) (Aplauze)

Remember this?

Vă amintiți?

(Applause)

You knew that at any second

Știați că paiul va străpunge punga

that straw was going to plunge through,

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

dar nu știați dacă va ajunge pe partea cealaltă,

and straight into your hand,

or if you were going to get juice everywhere,

direct în mână, sau dacă veți da suc peste tot,

but you were terrified. Right?

dar erați terifiați, nu?

Every single time you did this,

De fiecare dată când ați făcut asta,

you experienced the same fundamental physics

ați trecut prin aceleași legi fizice

that I was watching in the operating room that day.

pe care le urmăream eu în sala de operație în acea zi.

And it turns out it really is a problem.

Și se pare că este într-adevăr o problemă.

In 2003, the FDA actually came out and said

În 2003, FDA anunța că incizia cu trocarul

that trocar incisions might be the most dangerous step

ar putea fi cel mai periculos pas în operațiile minore.

in minimally invasive surgery.

Again in 2009, we see a paper that says

În 2009, un ziar a anunțat că trocarul

that trocars account for over half

e cauza a mai mult de jumătate din complicațiile laparoscopice

of all major complications in laparoscopic surgery.

And, oh by the way,

Iar asta nu s-a schimbat timp de 25 de ani.

this hasn't changed for 25 years.

So when I got to graduate school,

Când am ajuns la facultate, voiam să lucrez la acest lucru.

this is what I wanted to work on.

I was trying to explain to a friend of mine

Încercam să-i explic unui prieten cu ce îmi petreceam timpul

what exactly I was spending my time doing,

and I said,

și i-am spus:

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

e ca și cum dai găuri în perete

to hang something in your apartment.

ca să agăți ceva în apartamentul tău.

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

Există momentul când burghiul străpunge peretele și face această perforare.

and there's this plunge. Right?

And he looked at me and he said,

S-a uitat la mine și a spus:

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

Ca atunci când forează craniile oamenilor?

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

Iar eu i-am răspuns: Poftim?

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

Apoi am cercetat și chiar perforează creierele oamenilor.

A lot of neurosurgical procedures

Multe proceduri neurologice încep cu o incizie în craniu.

actually start with a drill incision through the skull.

And if the surgeon isn't careful,

Iar dacă chirurgul nu-i atent, poate străpunge creierul.

he can plunge directly into the brain.

So this is the moment when I started thinking,

Acela a fost momentul când am început să mă gândesc:

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

perforarea craniului, operații laparoscopice, de ce nu și alte arii?

why not other areas of medicine?

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

Când ați fost ultima dată la medic și n-ați fost înțepat cu ceva?

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

So the truth is

Adevărul este că în medicină, inciziile sunt peste tot.

in medicine puncture is everywhere.

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

Iată câteva proceduri pe care le-am găsit

that involve some tissue puncture step.

care implică măcar o incizie a țesutului.

And if we take just three of them —

Dacă luăm doar trei dintre ele:

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

operația laparoscopică, anestezia epidurală și perforarea craniană.

these procedures account for over 30,000 complications

Aceste proceduri cauzează peste 30.000 de complicații în fiecare an,

every year in this country alone.

și asta doar în Statele Unite.

I call that a problem worth solving.

Cred că-i o problemă ce merită soluționată.

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

Să aruncăm o privire la instrumentele folosite pentru aceste proceduri.

that are used in these types of procedures.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

Menționasem anestezia epidurală. Acesta e un ac epidural.

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

Se folosește la perforarea ligamentelor coloanei

and deliver anesthesia during childbirth.

și în anestezia din timpul travaliului.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

Acesta-i un set de unelte pentru biopsia măduvei spinării.

These are actually used to burrow into the bone

Pătrund în os și colectează măduvă sau mostre osoase.

and collect bone marrow or sample bone lesions.

Here's a bayonette from the Civil War.

Asta-i o baionetă din Războiul Civil.

(Laughter)

(Râsete)

If I had told you it was a medical puncture device

Dacă v-aș fi spus că e un instrument medical, probabil m-ați fi crezut.

you probably would have believed me.

Because what's the difference?

În fond, care-i diferența?

So, the more I did this research

Cu cât am cercetat mai mult,

the more I thought there has to be

am realizat că trebuie să existe o modalitate mai bună pentru asta.

a better way to do this.

And for me the key to this problem

Pentru mine, cheia acestei probleme

is that all these different puncture devices

este că toate aceste dispozitive împărtășesc un set comun de legi fizice.

share a common set of fundamental physics.

So what are those physics?

Care sunt aceste legi fizice?

Let's go back to drilling through a wall.

Să ne întoarcem la perforarea peretelui.

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

Aplici o forță pe burghiu, spre zid, da?

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

Newton spune că peretele se va opune cu aceeași forță;

equal and opposite.

egală și opusă.

So, as you drill through the wall,

În timp ce forezi în perete, aceste forțe se echilibrează.

those forces balance.

But then there's that moment

Dar există acel moment, când burghiul trece prin perete,

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

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

și în acel moment, zidul nu mai opune rezistență.

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

Dar creierul nu a reacționat la schimbarea de forțe.

So for that millisecond,

Și pentru o miime de secundă, încă există apăsare.

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

and that unbalanced force causes an acceleration,

Iar acea forță neechilibrată cauzează o accelerare.

and that is the plunge.

Atunci se produce perforarea.

But what if right at the moment of puncture

Dar dacă în momentul perforării ai putea trage vârful înapoi?

you could pull that tip back,

actually oppose the forward acceleration?

Să oprești accelerarea.

That's what I set out to do.

Asta mi-am propus să fac.

Imaginați-vă că aveți un dispozitiv cu vârf ascuțit care pătrunde prin țesut.

So imagine you have a device

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

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

Care e cel mai ușor mod de a trage vârful înpoi?

I chose a spring.

Am ales un arc.

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

Când se întinde arcul, vârful iese în exterior gata să perforeze țesutul,

so it's ready to puncture tissue,

iar arcul vrea să tragă vârful înpoi.

the spring wants to pull the tip back.

How do you keep the tip in place

Dar cum menții vârful în exterior până în momentul perforării?

until the moment of puncture?

I used this mechanism.

Folosesc acest mecanism.

When the tip of the device is pressed against tissue,

Când vârful dispozitivului apasă țesutul

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

mecanismul se extinde și se proptește în perete.

And the friction that's generated

Fricțiunea generată îl blochează și împiedică arcul să retracteze vârful.

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

But right at the moment of puncture,

Dar chiar în momentul perforării, țesutul nu mai poate rezista

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

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

iar mecanismul se deblochează și arcul retrage vârful.

Let me show you that happening in slow motion.

Să vă arăt cu încetinitorul, cu două mii de cadre pe secundă.

This is about 2,000 frames a second,

and I'd like you to notice the tip

Aș dori să priviți vârful, acolo jos, gata să perforeze țesutul.

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

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

Veți vedea că exact în momentul perforării

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

chiar acolo

mecanismul se deblochează și retractează vârful.

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

O să vă arăt din nou, mai aproape.

You're going to see the sharp bladed tip,

Veți vedea acest vârf ascuțit

and right when it punctures that rubber membrane

și chiar când perforează membrana de cauciuc, va dispărea într-o teacă albă.

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

Right there.

Chiar acolo.

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

Asta se întâmplă în patru sutimi de secundă după perforare.

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

Pentru că acest dispozitiv e creat să abordeze fizica perforării

and not the specifics of cranial drilling

și nu specificitatea perforării craniene, laparoscopiei sau a altei proceduri,

or laparoscopic surgery, or another procedure,

it's applicable across these different medical disciplines

se poate aplica în diverse discipline

and across different length scales.

și la scări diferite.

But it didn't always look like this.

Dar nu a arătat astfel dintotdeauna.

This was my first prototype.

Acesta a fost primul meu prototip.

Yes, those are popsicle sticks,

Da, acelea sunt bețe de la înghețată

iar deasupra e o bandă de cauciuc.

and there's a rubber band at the top.

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

Mi-a luat 30 de minute să o creez, dar a funcționat.

And it proved to me that my idea worked

A demonstrat că ideea mea funcționează

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

și a justificat munca din următorii ani la acest proiect.

I worked on this because

Am lucrat la asta pentru că m-a fascinat această problemă, mă ținea treaz noaptea.

this problem really fascinated me.

It kept me up at night.

But I think it should fascinate you too,

Dar cred că ar trebui să vă fascineze și pe voi.

because I said puncture is everywhere.

Pentru că înțepăturile sunt peste tot.

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

Asta înseamnă că la un moment dat va fi și problema voastră.

That first day in the operating room

În acea zi în sala de operații

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

nu mă gândeam că o să mă aflu de partea cealaltă a trocarului.

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

Dar anul trecut am făcut apendicită când vizitam Grecia.

So I was in the hospital in Athens,

Mă aflam la spital în Atena,

and the surgeon was telling me

iar doctorul spunea că va face o operație laparoscopică,

he was going to perform a laparoscopic surgery.

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

că îmi va scoate apendicele prin aceste mici incizii

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

și îmi explica la ce mă pot aștepta în timpul recuperării și dacă am întrebări.

and what was going to happen.

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

I-am spus: doar una, doctore, ce fel de trocar folosești?

What kind of trocar do you use?"

So my favorite quote about laparoscopic surgery

Citatul meu preferat despre laparoscopie vine de la Dr. H. C. Jabobaeus:

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

"It is puncture itself that causes risk."

„Este înțepătura însăși cea care prezintă riscul.”

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

Este citatul meu preferat pentru că H. C. Jacobaeus

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

a fost primul care a executat laparoscopie pe oameni.

and he wrote that in 1912.

Și a scris asta în 1912.

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

E o problemă care a afectat și chiar ucis oameni timp de o sută de ani.

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

E ușor de imaginat că pentru fiecare problemă majoră

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

există o echipă de experți ce lucrează zi și noapte s-o rezolve.

The truth is that's not always the case.

Dar nu e mereu așa.

We have to be better at finding those problems

Trebuie să devenim mai buni în găsirea problemelor și rezolvarea lor.

and finding ways to solve them.

So if you come across a problem that grabs you,

Dacă dați peste o problemă care nu vă lasă în pace,

let it keep you up at night.

lăsa-ți-o să vă țină treji noaptea,

Allow yourself to be fascinated,

să vă fascineze,

because there are so many lives to save.

pentru că sunt multe vieți de salvat.

(Applause)