Un dispozitiv care să prevină cele mai periculoase momente ale operației

Chirurgii trebuie să străpungă zilnic pielea oamenilor înainte de procedurile medicale, cu riscul de a vătăma ce se află pe partea cealaltă. În cadrul unui discurs fascinant veți afla cum utilizează inginerul mecanic Nikolai Begg fizica, în perfecționarea unui dispozitiv medical, numit trocar, ca să facă mai sigur unul dintre momentele tensionate din timpul operațiilor.

Când am stat prima dată
într-o sală de operații

și am urmărit o operație reală

nu știam la ce să mă aștept.

Eram student la Inginerie.

Credeam că va fi ca la televizor:

muzică rău-prevestitoare în fundal,

sudoarea scurgându-se pe fața chirurgului.

Dar nu a fost deloc așa.

Se auzea muzică, cred că era Madona.

Și se conversa mult,

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

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

e doar o zi obișnuită la birou.

Dar uneori
muzica e dată mai încet

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

Și atunci știi că ceva critic
și periculos se întâmplă.

Prima dată când am văzut așa ceva,

urmăream un tip de operație
numită laparoscopică.

Pentru cei care nu sunteți familiarizați,

în locul inciziei mari și deschise,

în operația laparoscopică,
chirurgul creează trei incizii mici,

inserează instrumente
lungi și subțiri și o cameră video

și face procedura în interiorul pacientului.

E excelent pentru că scade riscul infecțiilor,

există mai puțină durere
și durata de recuperare scade.

Dar există un risc.

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

Doctorul folosește acest instrument
presând-ul pe abdomenul pacientului

până când acesta e perforat.

Toți din sala de operații

se uitau la acel aparat în acea zi,

pentru că necesita întreaga atenție

să nu străpungă organele
și vasele de sânge de dedesubt.

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

(Râsete) (Aplauze)

Vă amintiți?

Știați că paiul va străpunge punga

dar nu știați dacă va ajunge
pe partea cealaltă,

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

dar erați terifiați, nu?

De fiecare dată când ați făcut asta,

ați trecut prin aceleași legi fizice

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

Și se pare că este într-adevăr
o problemă.

În 2003, FDA anunța că incizia cu trocarul

ar putea fi cel mai periculos pas
în operațiile minore.

În 2009, un ziar a anunțat că trocarul

e cauza a mai mult de jumătate
din complicațiile laparoscopice

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

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

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

și i-am spus:

e ca și cum dai găuri în perete

ca să agăți ceva în apartamentul tău.

Există momentul când burghiul străpunge
peretele și face această perforare.

S-a uitat la mine și a spus:

Ca atunci când forează craniile oamenilor?

Iar eu i-am răspuns: Poftim?

Apoi am cercetat
și chiar perforează creierele oamenilor.

Multe proceduri neurologice
încep cu o incizie în craniu.

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

Acela a fost momentul
când am început să mă gândesc:

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

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

Adevărul este că în medicină,
inciziile sunt peste tot.

Iată câteva proceduri pe care le-am găsit

care implică măcar o incizie a țesutului.

Dacă luăm doar trei dintre ele:

operația laparoscopică, anestezia epidurală
și perforarea craniană.

Aceste proceduri cauzează
peste 30.000 de complicații în fiecare an,

și asta doar în Statele Unite.

Cred că-i o problemă ce merită soluționată.

Să aruncăm o privire la instrumentele
folosite pentru aceste proceduri.

Menționasem anestezia epidurală.
Acesta e un ac epidural.

Se folosește la
perforarea ligamentelor coloanei

și în anestezia din timpul travaliului.

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

Pătrund în os și colectează
măduvă sau mostre osoase.

Asta-i o baionetă din Războiul Civil.

(Râsete)

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

În fond, care-i diferența?

Cu cât am cercetat mai mult,

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

Pentru mine, cheia acestei probleme

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

Care sunt aceste legi fizice?

Să ne întoarcem la perforarea peretelui.

Aplici o forță pe burghiu, spre zid, da?

Newton spune că peretele
se va opune cu aceeași forță;

egală și opusă.

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

Dar există acel moment,
când burghiul trece prin perete,

și în acel moment,
zidul nu mai opune rezistență.

Dar creierul nu a reacționat
la schimbarea de forțe.

Și pentru o miime de secundă,
încă există apăsare.

Iar acea forță neechilibrată
cauzează o accelerare.

Atunci se produce perforarea.

Dar dacă în momentul perforării
ai putea trage vârful înapoi?

Să oprești accelerarea.

Asta mi-am propus să fac.

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

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

Am ales un arc.

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

iar arcul vrea să tragă vârful înpoi.

Dar cum menții vârful în exterior
până în momentul perforării?

Folosesc acest mecanism.

Când vârful dispozitivului apasă țesutul

mecanismul se extinde
și se proptește în perete.

Fricțiunea generată îl blochează
și împiedică arcul să retracteze vârful.

Dar chiar în momentul perforării,
țesutul nu mai poate rezista

iar mecanismul se deblochează
și arcul retrage vârful.

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

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

Veți vedea că exact în momentul perforării

chiar acolo

mecanismul se deblochează
și retractează vârful.

O să vă arăt din nou, mai aproape.

Veți vedea acest vârf ascuțit

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

Chiar acolo.

Asta se întâmplă în
patru sutimi de secundă după perforare.

Pentru că acest dispozitiv
e creat să abordeze fizica perforării

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

se poate aplica în diverse discipline

și la scări diferite.

Dar nu a arătat astfel dintotdeauna.

Acesta a fost primul meu prototip.

Da, acelea sunt bețe de la înghețată

iar deasupra e o bandă de cauciuc.

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

A demonstrat că ideea mea funcționează

și a justificat munca din următorii ani
la acest proiect.

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

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

Pentru că înțepăturile sunt peste tot.

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

În acea zi în sala de operații

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

Dar anul trecut am făcut
apendicită când vizitam Grecia.

Mă aflam la spital în Atena,

iar doctorul spunea
că va face o operație laparoscopică,

că îmi va scoate apendicele
prin aceste mici incizii

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

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

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

„Este înțepătura însăși cea care prezintă riscul.”

Este citatul meu preferat
pentru că H. C. Jacobaeus

a fost primul care a executat
laparoscopie pe oameni.

Și a scris asta în 1912.

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

E ușor de imaginat
că pentru fiecare problemă majoră

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

Dar nu e mereu așa.

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

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

lăsa-ți-o să vă țină treji noaptea,

să vă fascineze,

pentru că sunt multe vieți de salvat.