通用型麻醉机 | Erica Frenkel | TEDxMidAtlantic

如果在手术进行过程中突然断电，后果是什么？没有照明也没有氧气——而且麻醉气体也停供了。在全世界的许多医院里，这种情况很普遍，使得常规手术变成了一场场悲剧。Erica Frenkel演示了一种解决方案：通用型麻醉机。

我会跟那个人说一声，

我在Park Slope的公寓需要一个那样的瓶子。

谢谢大家给我这个机会。

今天我想跟大家谈一谈

在资源匮乏环境下的医疗科技。

Arun刚刚提到的一些国家

在那张地图上是黑的。

我研究过这些国家的医疗系统，

它们在医护方面比其它国家落后很多。

其中一个问题在这些国家中非常普遍，

那就是无法获得安全的手术环境。

我们发现的主要瓶颈之一

既让手术无法开展

也让进行中的手术不安全。这个瓶颈就是麻醉。

确切地说，瓶颈是原先设计的实施麻醉的模式

在这些资源匮乏的环境下无法达成。

我这里有一个典型场景，在美国的任何一间手术室

或任何发达国家的手术室中都能看到。

在背景中

有一台很精密的麻醉机。

这台机器使医生能施行手术和拯救生命，

因为它是根据我们目前看到的这个环境来设计的。

为了让这台机器运作，很多配套的东西

得由医院提供。

它需要训练有素的麻醉师

通过多年的培训掌握这台复杂机器的用法，

以监视麻醉气体的供应情况，

并使病人在整个手术过程中

一直处于安全的麻醉状态。

这是一台精密的机器，由电脑算法控制，

需要特别的维护以及TLC（薄层层析板）等才可以正常工作。

而且它还很容易坏掉。

一旦坏掉，就需要一整队生物医学工程师来维修。

他们需要了解机器的复杂构造，不但能修理，还要能找到替换的零件，

这样才能继续用它来拯救生命。

这是一台相当昂贵的机器。

它需要医院有足够的预算来负担

一台售价高达5万或10万的机器。

也许最明显

但也最重要的是——

要实现我们刚才所提到的功能，

需要具备以下条件：

可以提供不间断电力的基础设施、

压缩氧气以及其它相关的医疗设备。

这些条件缺一不可，否则机器无法正常工作。

换句话说，这台麻醉机需要的很多东西

在资源匮乏环境下的医院都无法提供。

图片中的电力供应设备位于马拉维（非洲国家）

乡村的一家医院。

这家医院只有一个合格的麻醉师，

而所谓的“合格”

是因为她曾受过12个月（也许是18个月）的麻醉培训。

在这家医院以及整个地区，

没有任何生物医学工程师。

所以当麻醉机坏了，

这台他们不得不使用的机器坏了，

他们得自己想办法修好。

但最常见的情况是无法修复，

被迫把这些机器扔到垃圾场。

我刚刚讲到的这种麻醉机的售价

可能会占这家医院年度预算的

四分之一或三分之一。

最后，我想你们看得出来这里的基础设施比较差，

电网供电能力很弱，

而且经常停电。

所以这家医院的运转

时常只能靠发电机来维持。

可以想象，发电机有可能出故障

或者没有燃油。

世界银行发现了这些问题，

估算出在低收入国家的资源匮乏环境下的这种医院

每个月大约会遭遇多达18次电力中断。

同样的，压缩氧气和其它相关的医疗设备

也都是奢侈品，

经常会断供数月甚至一整年。

所以，虽然听上去不可思议，但我们目前的模式是

把为前面那种（资源充足的）环境设计的麻醉机

捐赠或卖给

这种（资源匮乏的）环境下的医院。

这不但不合适，

而且还非常不安全。

大约一年前，我们在约翰霍普金斯医院的

一个合作伙伴研究了在塞拉利昂进行的手术情况。

那天的第一台手术是产科手术。

一个女人进了手术室，需要接受紧急剖腹产

以挽救她和腹中胎儿的生命。

开始的时候一切都充满希望：

外科医生到岗并且清洗好了双手双臂，

护士已到位，

产妇很快被麻醉成功。

考虑到情况紧急，产妇能被迅速麻醉很重要。

开始一切都很顺利。

然后突然停电了。

现在手术才进行到一半，

外科医生马上争分夺秒，希望尽快结束手术。

外科医生有头灯，可以继续手术，

但护士却完全只能摸黑抓瞎。

她竭尽所能保持产妇的麻醉状态，

让她能一直熟睡，

因为麻醉机停电之后就停止了工作。

这种常规手术也许你们很多人都亲身经历过，

还有些人可能就是被这样的手术救活的。但在这种环境下，它已经变成了悲剧。

更让人沮丧的是，这并不是个别现象。

这种事情在发展中国家非常普遍。

每年大约有3千5百万台手术

在没有安全的麻醉条件的情况下进行。

我的同事Paul Fenton博士就在这种环境下工作。

他在马拉维的一所教学医院

担任麻醉科主管。

他每天上班的地方

类似图片上的手术室。

使用这种麻醉机来实施麻醉

以及提供培训

在他的医院里已经变得不可靠，甚至不安全。

在经历了无数台手术

以及难言的悲剧后，

他说：“到此为止。我放弃了。受够了。

一定有更好的办法。”

他穿过大厅

走到堆放他们扔掉的那种垃圾设备的地方。

我想那是个科学术语（垃圾设备）。

他开始自己鼓捣，

东拆西拆，

尝试着造出一台

能在他所处环境下使用的麻醉机。

结果他真的造了一台出来，

就是这个家伙：

通用型麻醉机的原型机——

不挑剔可用资源，

无论何时都可以正常工作并麻醉病人。

这是摆放在同一家医院

的改进型号，12年后造的，

从儿科到老人科的病人都适用。

让我给你们演示一下这台机器是如何工作的。

瞧！

就是这个。

当有电的时候，

这台机器从底部开始运作。

下面有一个内置的氧气浓缩机。

到现在为止，你已经听到我数次提起氧气了。

基本上，为了实施麻醉，氧气纯度要尽可能高。

因为氧气最终会被麻醉气体稀释，

而病人吸入的混合气体中

需要有一定比例的氧气，

不然就很危险。

在有电的情况下，

这台机器的氧气浓缩机吸入室内空气。

我们知道，室内空气不但免费

而且充足，

并已经含有21%的氧气。

这个氧气浓缩机吸取室内气体进行过滤，

然后把95%浓度的纯氧往上送到这里，

在这里与麻醉剂混合。

在混合气体到达病人的肺部之前，

它会经过这里——你们看不到，

这里有一个氧气感应装置，

它可以测出氧气浓度并显示在这个屏幕上。

现在，如果停电了，

或者（希望不会发生）在手术过程中突然断电，

这台机器可以自动切换模式，

不需要任何人工干涉地

从这个进口吸取室内气体，

其余部分照旧工作。

唯一的区别是

现在的氧气浓度只有21%。

在过去，这是一个赌运气的危险游戏，

因为只有当不良后果出现时，

你才知道氧气浓度太低了。

但我们已经在这里装了一个长效的备份电池。

备份电池只为这个部件供电。

无论是否有电，这都使供氧变得可控，

因为它们可以根据供给病人的氧气浓度

来调整供气，

在有电和没电两种情况下都适用。

有时候病人需要帮助才能正常呼吸，

这是麻醉的结果，因为病人的肺也可能被麻痹了。

所以我们添加了这种手动式风箱。

我们知道在有些手术过程中

需要辅助病人呼吸长达三四个小时。

所以这是一台好懂的机器。

我不敢说它简单，只能说它好懂，

而且是经过精心设计的。

未经过严格培训的非专业麻醉师

也能使用这台机器。

这对这些乡村地区的医院来说是一个福音，

因为他们无法得到那么充足的培训。

这台机器也是专门为资源匮乏的环境而设计的。

它非常的坚固耐用，

可以承受乡村地区医院环境下的

高热度和高损耗。

它也不会轻易坏掉，

即使坏掉了，这台机器上的几乎每一个部件

都可以用六角扳手和螺丝刀

来拆换。

最后，它的价格便宜。

用我前面展示的传统麻醉机

八分之一的价钱就可以买下它。

换句话说，我们面前的这台机器

使实施手术和拯救生命成为可能，

因为它是为资源匮乏的环境特别设计的，

就像我之前展示的第一台机器是为资源充足的环境特别设计的一样。

但我们并不满足于此。

它是否能正常工作？

它的设计是否能在资源匮乏环境下起效？

当然，到目前为止我们看到的都是好的结果。

目前有4个国家的13家医院在使用这种机器，

从2010年开始，在超过2000台手术中

没有发生临床事故。

我们很振奋。

这看上去真的是一个经济实惠且可扩展的方案，

可以解决一个普遍存在的问题。

但我们仍然想确定

这是否是可以推广到各个医院的

最经济实惠最安全的设备。

为此，我们与一些非政府组织和大学

结成了伙伴关系，

收集关于用户界面、

关于这种机器适用的手术类型

以及我们可以如何增强这台机器的反馈。

约翰霍普金斯医院是我们的合作伙伴之一，

就在巴尔的摩。

他们在巴尔的摩有一个非常酷的麻醉模拟实验室。

我们把这种机器带去，

在一种安全可控的环境下

重现了可能会使用这台机器的医院之一

在手术室中

可能发生的危险情况，

来评估它的效用。

我们因此可以把在实验条件下得出的结果

跟真实环境下的经历进行对比，

因为我们把两台这种机器放到了

与约翰霍普金斯医院合作的位于塞拉利昂的医院

去使用，其中包括了实施那台紧急剖腹产的医院。

关于麻醉，我已经讲了很多，也希望继续讲下去。

我觉得这很精彩，也是医疗的一个重要组成部分。

这看上去似乎无关紧要，我们也不会很关注它，

就像主持人刚才介绍我时所说的一样，

直到我们发现麻醉机无法使用，

然后这变成了一个生死攸关的问题：

谁能接受手术？谁无法接受手术？

谁能获得安全的手术环境？谁不能？

但我们得知道，

这只是可能会对医疗结果产生巨大影响的

无数种合适的设计之一。

如果更多医疗行业的从业人员

为资源匮乏的国家所面临的挑战

来展开设计，搜寻方案，

不拘泥于已有的思路

而是深入考察医院的实际情况——

换句话说，如果我们的设计能考虑到

在世界各地存在的不同环境下的医院，

而不是只考虑理想条件下的医院，

我们可能可以拯救很多生命。

谢谢大家！

（鼓掌声）