Sprava za rešavanje jednog od najopasnijih trenutaka u operacijama

Od hirurga se zahteva da svakog dana probijaju ljudsku kožu pre samih operacija - uz rizik da oštete ono što se nalazi na drugoj strani. U ovom fascinantnom govoru, videćete kako inženjer mašinstva, Nikolaj Beg, koristi fiziku da bi poboljšao jednu bitnu medicinsku spravu, zvanu trokar, i unapredio jedan od najopasnijih trenutaka u mnogim rutinskim operacijama.

Prvi put kada sam stajao
u operacionoj sali

i posmatrao pravu operaciju,

nisam imao pojma šta da očekujem.

Bio sam student inženjerstva.

Mislio sam da će biti kao na televiziji.

Zloslutna muzika koja svira u pozadini,

kapljice znoja koje se slivaju
niz lice hirurga.

Međutim, uopšte nije bilo tako.

Tog dana je bilo muzike,

mislim da su to bili
Madonini najveći hitovi. (Smeh)

Bilo je i mnogo razgovora,

ne samo o pacijentovom pulsu,

već i o sportu i planovima za vikend.

Od tada, što sam više
operacija posmatrao,

sve sam više shvatao da to tako izgleda.

Na neki čudan način,
to je samo još jedan dan u kancelariji.

Međutim, ponekad

se muzika isključi,

svi prestanu da pričaju

i kreću da zure u istu stvar.

Onda znate da će se nešto
apsolutno kritično

i opasno desiti. Kada sam

prvi put to video,

posmatrao operaciju

zvanu laparoskopska operacija.

Za vas koji ste neupućeni,

kod ove operacije, umesto velikog,

otvorenog reza na koji ste
možda navikli kod operacija,

laparoskopska operacija
je ona gde hirurg pravi

ova tri ili više malih
rezova na pacjentu.

Onda ubacuje ove duge,
tanke instrumente

i kameru

i u stvari vrši zahvat
u samom pacijentu.

Ovo je odlično zato što je
rizik od infekcije mnogo manji,

mnogo je manje bola,
a vreme oporavka je kraće.

Ali postoji i kompromis,

zbog toga što se ovi rezovi prave

dugom, zašiljenom spravom

koja se naziva trokar.

Hirurg koristi ovu spravu

tako što je uzme

i pritiska o abdomen

sve dok ga ne probije.

Razlog zašto su svi u operacionoj sali

zurili u tu spravu tog dana

je zato što je hirurg morao
da bude naročito oprezan

da ne bi zario

trokar u druge organe
i krvne sudove ispod.

Ovaj problem bi trebalo da bude
prilično poznat svima

zato što sam siguran da ste
svi ovo već videli negde.

(Smeh)

Da li se sećate ovoga?

(Aplauz)

Znali ste da svakog trenutka

cevčica može probiti i niste znali

da li će probiti i drugu stranu

i zariti se u vašu ruku,

ili ćete prosuti sok svuda,

ali bili ste prestrašeni. Zar ne?

Svaki put kada ste radili ovo,

iskusili ste istu osnovnu fiziku

koju sam ja posmatrao
u operacionoj sali tog dana.

Ispostavilo se da je ovo zaista problem.

2003, Agencija za hranu i lekove
je konačno priznala

da pravljenje rezova trokarom
može biti najopasniji momenat

u minimalno invazivnoj hirurgiji.

Ponovo, u 2009, mogli smo
videti izveštaj koji kaže

da su trokari odgovorni za preko polovinu

svih većih komplikacija koje se
javljaju kod laparaskopskih operacija.

Usput,

to se nije promenilo već 25 godina.

Kada sam upisao diplomske studije,

želeo sam da radim na ovome.

Pokušavao sam da objasnim
jednom prijatelju

na šta tačno provodim svoje vreme

i rekao sam:

"To je kao kada bušiš zid bušilicom

ne bi li okačio nešto u svom stanu.

Postoji taj trenutak
kada bušilica probije zid

i onda se naglo krene u dubinu. Zar ne?"

Pogledao me je i rekao mi:

"Misliš, kao kada buše ljudima u mozak?"

Onda sam ja rekao: "Šta?"
(Smeh)

Onda sam to potražio i otkrio
da se zaista buši ljudima u glavu.

Mnogo neurohirurških zahvata

zapravo počinje sa bušenjem reza
pravo kroz lobanju.

Ako hirurg nije oprezan,

može da probije direktno u mozak.

Tog trenutka sam počeo da razmišljam,

okej, otvaranje lobanje,
laparoskopske operacije,

zašto ne i druge oblasti medicine?

Razmislite malo o tome,
kada ste poslednji put

otišli kod doktora,
a da vas on nije ubo nečim?

Dakle, istina je

da je u medicini bušenje svuda.

Evo i nekolicine zahvata
za koje sam otkrio

da uključuju neki od koraka bušenja tkiva.

I ako izdvojimo samo tri -

laparoskopske operacije,
epiduralni zahvati i otvaranje lobanje -

ovi zahvati su odgovorni za
oko 30 000 komplikacija

svake godine u samo ovoj zemlji.

Za mene je ovo problem koji vredi rešiti.

Hajde da pogledamo neke od sprava

koje se koriste u ovim operacijama.

Pomenuo sam epidurale. Ovo je igla
za davanje epiduralne anestezije.

Koristi se da bi se probili
ligamenti kičme

i da bi se dostavila anestezija
tokom porođaja.

Ovo je komplet sprava
za biopsiju koštane srži.

Ove sprave se u stvari koriste
da se zariju u kost

i pokupe koštanu srž
ili da bi se uzeo uzorak lezija kostiju.

Evo bajoneta iz Građanskog rata.

(Smeh)

Da sam vam rekao da je ovo
medicinska alatka za probijanje,

verovatno biste mi poverovali.

U čemu je razlika, zaista?

Što sam više istraživao,

to sam više mislio da mora

da postoji bolji način da se ovo uradi.

Za mene je ključ ovog problema

to što sve ove sprave za bušenje

imaju zajedničke fizičke karakteristike.

Pa, koje su to karakteristike?

Vratimo se na bušenje zida.

Vi primenjujete silu
na bušilicu, u smeru zida.

Njutn kaže da će zid reagovati

istom silom, ali u suprotnom smeru.

Tako da, dok bušite kroz zid,

te sile se balansiraju.

Međutim, postoji onaj trenutak

kad bušilica konačno
probije na drugu stranu,

i upravo u tom trenutku
zid više ne može da se odupre sili.

Međutim, vaš mozak još nije uspeo
da reaguje na promenu.

Tokom te milisekunde,

ili koliko god da treba
da reagujete, vi i dalje gurate,

i ta neizbalansirana sila
uzrokuje ubrzanje

i to je zarivanje.

Međutim, šta ako biste mogli,
baš u trenutku probijanja

da povučete nazad taj vrh,

upravo suprotno smeru ubrzanja?

To je ono što sam naumio da uradim.

Zamislite da imate spravu

koja ima neku vrstu
zaoštrenog vrha kojim probija tkiva.

Koji je najjednostavniji način
da povučete taj vrh unazad?

Ja sam odabrao oprugu.

Kada razvučete tu oprugu,
taj vrh ste izbacili napolje

tako da je spreman da probija tkiva,

a opruga teži da ga povuče natrag.

Kako da zadržite vrh u mestu

do momenta probijanja?

Ja sam iskoristio ovaj menanizam.

Kada je vrh sprave pritisnut o tkivo,

mehanizam se širi i učvrsti se
u odnosu na zid.

Trenje koje se stvara

ga zaključa u mestu i ne dozvoljava
opruzi da vrati vrh unazad.

Ali tačno u trenutku probijanja,

tkivo više ne može da se odupire vrhu.

Mehanizam se otključava i
opruga povlači vrh unazad.

Ovako to izgleda na usporenom snimku.

Ovo je snimano na oko
2000 sličica po sekundi

i voleo bih da primetite vrh

koji je upravo na dnu
i samo što nije probio tkivo.

Primetićete da se,
upravo u trenutku probijanja,

tačno tada, mehanizam otključava
i povlači vrh unazad.

Želim ponovo da vam pokažem to,
malo bliže.

Videćete vrh sa oštrom ivicom

i tačno kada probije
ovu gumenu membranu,

nestaće u ovom belom, tupom omotaču.

Upravo tu.

To se dešava samo četiri stotinke
nakon probijanja.

Kako je ova sprava napravljena da reaguje
na fizičke karakteristike probijanja

a ne na specifičnosti otvaranja lobanje

ili laparoskopske operacije ili
nekog drugog zahvata,

ona je upotrebljiva nevezano za
ove različite medicinske discipline

i u različitoj meri.

Međutim, nije uvek ovako izgledala.

Ovo je bio moj prvi prototip.

Da, ovo su štapići od sladoleda,

a ono na vrhu je obična gumica.

Trebalo mi je oko 30 minuta da ovo uradim,
ali je radilo.

I dokazalo mi je da moja ideja radi

i opravdala je nekoliko narednih
godina rada na ovom projektu.

Radio sam na ovome zato što me je

ovaj problem zaista fascinirao.

Noću sam ostajao budan zbog njega.

Mislim da, takođe,
treba i vas da fascinira,

jer, kao što sam rekao,
ubodi su svuda.

To znači da će to, u nekom trenutku,
biti i vaš problem.

Tog prvog dana u operacionoj sali

nisam očekivao da ću se ikada naći
na drugoj strani trokara.

Međutim, prošle godine sam dobio
upalu slepog creva dok sam bio u Grčkoj.

Bio sam u bolnici u Atini

i hirurg mi je rekao

da će izvesti laparoskopsku operaciju.

Trebao je da ukloni moje slepo crevo
kroz ove male rezove

i rekao mi je šta mogu da očekujem
tokom oporavka

i šta će se desiti.

Upitao je: "Imate li nekih pitanja?",
a ja sam rekao: "Samo jedno, doco.

Koju vrstu trokara ćete upotrebljavati?"

Moj omiljeni citat vezan za
laparoskopske operacije

je od doktora H. K. Jakobejusa:

"Upravo je ubod taj koji donosi rizik".

To je moj omiljeni citat zato što je
H. K. Jakobejus

prva osoba koja je ikada izvela
laparoskopsku operaciju na ljudima

i ovo je napisao 1912.

To je problem koji je povređivao
i čak i ubijao ljude više od 100 godina.

Lako je misliti da, za svaki
veći problem koji postoji,

postoji i tim eksperata koji rade
danonoćno ne bi li ga rešili.

U stvari, to nije uvek slučaj.

Moramo biti bolji u nalaženju tih problema

i nalaženju načina da iste rešimo.

Ako naiđete na problem koji vas obuzima,

dozvolite mu da vas drži
budnim tokom noći.

Dozvolite sebi da budete fascinirani,

zato što postoji
mnogo života koje treba spasiti.

(Aplauz)