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

Translator: Bob Prottas Reviewer: Ariana Bleau Lugo

Översättare: Rebecka (Johansson) Swe Granskare: Lisbeth Pekkari

The first time I stood in the operating room

Första gången jag stod i en operationssal

and watched a real surgery,

och såg en operation på riktigt,

I had no idea what to expect.

visste jag inte vad jag skulle förvänta mig.

I was a college student in engineering.

Jag studerade till ingenjör.

I thought it was going to be like on TV.

Jag trodde att det skulle vara som på tv.

Ominous music playing in the background,

Dramatisk musik i bakgrunden.

beads of sweat pouring down the surgeon's face.

Svett som droppar från kirurgens ansikte.

But it wasn't like that at all.

Men jag hade helt fel.

There was music playing on this day,

Det spelades musik den här dagen.

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

Jag tror det var Madonnas greatest hits.

And there was plenty of conversation,

(Skratt)

Och det pratades mycket,

not just about the patient's heart rate,

inte bara om patientens hjärtfrekvens,

but about sports and weekend plans.

utan även om sport och planer för helgen.

And since then, the more surgeries I watched,

I takt med att jag såg fler operationer

the more I realized this is how it is.

insåg jag att detta är verkligheten.

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

På något märkligt sätt är det bara en vanlig dag på jobbet.

But every so often

Men ibland

the music gets turned down,

stängs musiken av

everyone stops talking,

samtidigt som alla tystnar

and stares at exactly the same thing.

och stirrar på exakt samma sak.

And that's when you know that something absolutely critical

Det är då du vet att ett riskfyllt och farligt ingrepp utförs.

and dangerous is happening.

The first time I saw that

Första gången jag såg detta var under en så kallad titthålsoperation.

I was watching a type of surgery

called laparoscopic surgery

And for those of you who are unfamiliar,

Om detta är obekant för er innebär titthålsoperationer att kirurgen,

laparoscopic surgery, instead of the large

i stället för ett vanligt stort operationssnitt,

open incision you might be used to with surgery,

a laparoscopic surgery is where the surgeon creates

gör tre eller fler mindre hål i patienten.

these three or more small incisions in the patient.

And then inserts these long, thin instruments

Han för därefter in detta långa och smala instrument

and a camera,

och en kamera,

and actually does the procedure inside the patient.

och utför ingreppet inuti patienten.

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

Detta är bra, eftersom infektionsrisken är mindre,

much less pain, shorter recovery time.

ingreppet gör mindre ont och återhämtningstiden är kortare.

But there is a trade-off,

Men det finns en avigsida.

because these incisions are created

Dessa hål görs nämligen

with a long, pointed device

med ett långt och spetsigt instrument

called a trocar.

kallat trokar.

And the way the surgeon uses this device

Det kirurgen gör med detta instrument

is that he takes it

är att han trycker in det i buken

and he presses it into the abdomen

until it punctures through.

tills det gör ett hål.

And now the reason why everyone in the operating room

Anledningen till att alla i operationssalen

was staring at that device on that day

stirrade på instrumentet den dagen

was because he had to be absolutely careful

var för att kirurgen var tvungen att vara otroligt försiktig

not to plunge it through

för att inte gå för långt

and puncture it into the organs and blood vessels below.

och sticka hål på organen och blodkärlen under.

But this problem should seem pretty familiar to all of you

Men ni känner nog till problemet,

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

för jag är ganska säker på att ni stött på det förut.

(Laughter)

(Skratt)

Remember this?

Minns ni den här?

(Applause)

(Applåder)

You knew that at any second

Man visste att vilken sekund som helst

that straw was going to plunge through,

kunde sugröret gå rakt igenom,

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

och det var osäkert om det skulle gå rakt in i handen

and straight into your hand,

or if you were going to get juice everywhere,

eller om juicen skulle spruta överallt,

but you were terrified. Right?

men man var på helspänn, eller hur?

Every single time you did this,

Varje gång ni gjorde detta,

you experienced the same fundamental physics

upplevde ni samma grundläggande fysiska fenomen

that I was watching in the operating room that day.

som jag såg i operationssalen den dagen.

And it turns out it really is a problem.

Och det är ett stort problem.

In 2003, the FDA actually came out and said

2003 gick FDA ut och sa

that trocar incisions might be the most dangerous step

att införandet av trokar kan vara det farligaste momentet

in minimally invasive surgery.

vid minimalinvasiv kirurgi.

Again in 2009, we see a paper that says

2009 skrev dessutom en tidning

that trocars account for over half

att trokarer står för över hälften

of all major complications in laparoscopic surgery.

av alla allvarliga komplikationer vid titthålsoperationer.

And, oh by the way,

Denna siffra har förresten inte ändrats under de senaste 25 åren.

this hasn't changed for 25 years.

So when I got to graduate school,

När jag fortsatte mina studier

this is what I wanted to work on.

ville jag därför arbeta med detta.

I was trying to explain to a friend of mine

Jag försökte förklara för en vän

what exactly I was spending my time doing,

vad jag ägnade min tid åt,

and I said,

och jag sa:

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

"Det är som när du borrar genom en vägg

to hang something in your apartment.

för att hänga upp något i din lägenhet.

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

Du vet det där ögonblicket när borren går igenom väggen

and there's this plunge. Right?

och gör en djupdykning?"

And he looked at me and he said,

Han tittade på mig och sa:

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

"Som när de borrar i någons skalle?"

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

Jag svarade: "Ursäkta?" (Skratt)

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

Jag kollade upp det och de borrar faktiskt i människors kranier.

A lot of neurosurgical procedures

Många neurokirurgiska ingrepp

actually start with a drill incision through the skull.

inleds faktiskt med att ett hål borras genom kraniet.

And if the surgeon isn't careful,

Och om kirurgen inte är försiktig

he can plunge directly into the brain.

kan han borra rakt in i själva hjärnan.

So this is the moment when I started thinking,

Detta fick mig att fundera.

okay, cranial drilling, laparoscopic surgery,

Vi har kraniotomi, titthålsoperationer,

why not other areas of medicine?

varför inte andra medicinområden?

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

För när var ni hos doktorn senast

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

utan att bli stuckna?

So the truth is

Så sanningen är den

in medicine puncture is everywhere.

att punktering används överallt inom sjukvården.

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

Här är bara några av alla de ingrepp som jag hittade

that involve some tissue puncture step.

och som inbegriper någon form av vävnadspunktering.

And if we take just three of them —

Låt oss fokusera på tre av dem -

laparoscopic surgery, epidurals, and cranial drilling —

titthålsoperationer, epiduralbedövning och kraniotomi.

these procedures account for over 30,000 complications

Dessa ingrepp står för över 30 000 komplikationer

every year in this country alone.

årligen endast i USA.

I call that a problem worth solving.

Det är ett problem värt att lösa om ni frågar mig.

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

Så låt oss titta på några av de instrument

that are used in these types of procedures.

som används vid dessa ingrepp.

I mentioned epidurals. This is an epidural needle.

Jag nämnde epiduralbedövning.

Det här är en epiduralnål.

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

Den sticks in i ryggradens ligament

and deliver anesthesia during childbirth.

för att ge bedövning vid förlossning.

Here's a set of bone marrow biopsy tools.

Här är en uppsättning instrument för benmärgsbiopsi.

These are actually used to burrow into the bone

Dessa används för att borra i skelettet

and collect bone marrow or sample bone lesions.

för att hämta benmärg eller ta prover från lesioner.

Here's a bayonette from the Civil War.

Här är en bajonett från inbördeskriget.

(Laughter)

(Skratt)

If I had told you it was a medical puncture device

Om jag hade sagt att det var ett punkteringsinstrument

you probably would have believed me.

hade ni antagligen trott mig.

Because what's the difference?

För vad är skillnaden?

So, the more I did this research

Ju mer jag forskade i detta,

the more I thought there has to be

desto mer insåg jag att det måste finnas ett bättre sätt.

a better way to do this.

And for me the key to this problem

För mig var det centrala med detta problem

is that all these different puncture devices

att alla dessa instrument

share a common set of fundamental physics.

byggde på samma grundläggande fysik.

So what are those physics?

Så vad är denna fysik?

Let's go back to drilling through a wall.

Låt oss återgå till borren.

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

Du utsätter borren för en kraft som du riktar mot själva väggen.

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

Enligt Newton kommer väggen att utsätta borren för en lika stor kraft

equal and opposite.

men åt motsatt håll.

So, as you drill through the wall,

Så när du borrar genom väggen

those forces balance.

balanseras dessa krafter.

But then there's that moment

Men sedan kommer det ögonblick

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

då borren går igenom väggen,

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

och just då kan väggen inte längre trycka tillbaka.

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

Men din hjärna har inte registrerat denna ändrade kraft.

Så under en millisekund,

So for that millisecond,

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

eller vad din reaktionstid är, trycker du fortfarande

and that unbalanced force causes an acceleration,

och denna obalanserade kraft orsakar en acceleration,

and that is the plunge.

och detta är djupdykningen.

But what if right at the moment of puncture

Men tänk om du i själva punkteringsögonblicket

you could pull that tip back,

kunde dra tillbaka spetsen

actually oppose the forward acceleration?

- motverka accelerationen framåt?

That's what I set out to do.

Det är vad jag bestämde mig för att göra.

So imagine you have a device

Föreställ er ett instrument

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

med en vass spets att skära igenom vävnad med.

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

Hur drar man lättast tillbaka denna spets?

I chose a spring.

Jag valde en fjäder.

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

När fjädern spänns förs spetsen ut så att den kan punktera vävnaden,

so it's ready to puncture tissue,

the spring wants to pull the tip back.

men fjädern vill dra den tillbaka.

How do you keep the tip in place

Så hur kan spetsen hållas på plats

until the moment of puncture?

till själva punkteringsögonblicket?

I used this mechanism.

Jag använde den här mekanismen.

When the tip of the device is pressed against tissue,

När spetsen trycks mot vävnaden

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

böjs mekanismen utåt och kilas fast mot väggen.

And the friction that's generated

Den friktion som uppstår

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

låser och förhindrar den att dra tillbaka spetsen.

But right at the moment of puncture,

Men i punkteringsögonblicket kan vävnaden inte längre trycka tillbaka spetsen,

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

So the mechanism unlocks and the spring retracts the tip.

så mekanismen låses upp och fjädrar tillbaka spetsen.

Let me show you that happening in slow motion.

Låt mig visa detta i slowmotion.

This is about 2,000 frames a second,

Det här är ca 2 000 bilder/sekund.

and I'd like you to notice the tip

Titta på spetsen längst ner på väg att punktera vävnaden.

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

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

Som ni ser, precis i själva punkteringsögonblicket

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

låses mekanismen upp och fjädrar tillbaka spetsen.

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

Jag vill visa det igen, lite närmre.

You're going to see the sharp bladed tip,

Ni kommer att se den vassa spetsen,

and right when it punctures that rubber membrane

och när den punkterar gummimembranet

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

kommer den att försvinna in i denna vita hylsa.

Right there.

Precis där.

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

Detta sker på fyra hundradels sekund efter punkteringen.

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

Eftersom instrumentet försöker förbättra fysiken

bakom all form av punktering

and not the specifics of cranial drilling

inte specifikt kraniotomi

or laparoscopic surgery, or another procedure,

eller titthålsoperationer eller andra ingrepp

it's applicable across these different medical disciplines

kan den användas för alla dessa medicinska ingrepp

and across different length scales.

och för olika längdskalor.

But it didn't always look like this.

Men det har inte alltid sett ut så här.

This was my first prototype.

Det här var min första prototyp.

Yes, those are popsicle sticks,

Ja, det ni ser är glasspinnar,

and there's a rubber band at the top.

och ett vanligt gummiband längst upp.

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

Det tog ca 30 minuter att tillverka den, men den fungerade.

And it proved to me that my idea worked

Den bevisade att min idé fungerade,

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

och det rättfärdigade de kommande årens arbete med projektet.

I worked on this because

Jag försökte hitta en lösning,

this problem really fascinated me.

eftersom problemet fascinerade mig.

It kept me up at night.

Det höll mig vaken på nätterna.

But I think it should fascinate you too,

Men det borde även fascinera er,

because I said puncture is everywhere.

för, som sagt, punktering sker överallt.

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

Så i något skede kommer det även att bli ert problem.

That first day in the operating room

Min första dag i operationssalen

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

trodde jag inte att jag själv skulle behandlas med en trokar.

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

Men förra året drabbades jag av blindtarmsinflammation i Grekland.

So I was in the hospital in Athens,

Jag fördes till ett sjukhus i Aten

and the surgeon was telling me

där kirurgen berättade

he was going to perform a laparoscopic surgery.

att han skulle göra en titthålsoperation

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

och ta bort min blindtarm med hjälp av dessa små hål.

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

Han berättade om återhämtningstiden

and what was going to happen.

och vad som skulle ske.

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

Han sa: "Undrar du något?" Jag sa: "Bara en sak -

What kind of trocar do you use?"

vilken typ av trokar använder du?"

So my favorite quote about laparoscopic surgery

Mitt favoritcitat om titthålsoperationer

comes from a Doctor H. C. Jacobaeus:

kommer från Dr H.C. Jacobaeus:

"It is puncture itself that causes risk."

"Det är punkteringen i sig som utgör själva risken."

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

Det är mitt favoritcitat, eftersom H.C. Jacobaeus

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

var den första att utföra titthålskirurgi på människor,

and he wrote that in 1912.

och han skrev detta 1912.

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

Det här är ett problem som har skadat och också dödat människor i över 100 år.

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

Det är lätt att tro att det för varje problem i världen

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

finns en grupp experter som arbetar dygnet runt för att lösa det.

The truth is that's not always the case.

Detta är dock inte alltid fallet.

We have to be better at finding those problems

Vi måste bli bättre på att hitta dessa problem

and finding ways to solve them.

och på att lösa dem.

So if you come across a problem that grabs you,

Så om ni stöter på ett problem som fascinerar er,

let it keep you up at night.

låt det hålla er vakna på nätterna,

Allow yourself to be fascinated,

tillåt er själva att fascineras,

because there are so many lives to save.

för det finns mängder av liv att rädda.

(Applause)

(Applåder)