Аз съм инженер-технолог. Знам всичко за парни котли, пещи за горене филтри, циклони и подобни, но имам и Синдром на Марфан. Това е наследствено заболяване. През 1992 г. участвах в генетично изследване и за мой ужас открих, както можете да видите на изображението, че аортата ми не е с нормален размер, това е зелената линия в края. Всяка аорта има размер между 3.2 и 3.6 см. Моята имаше размер 4.4 см. Както виждате, аортата ми се разширяваше прогресивно, и се приближаваше до точката, където беше необходима операция.
I'm a process engineer, I know all about boilers and incinerators and fabric filters, and cyclones, and things like that. But I also have Marfan syndrome. This is an inherited disorder. And in 1992, I participated in a genetic study, and found to my horror, as you can see from the slide, that my ascending aorta was not in the normal range, the green line at the bottom. Everyone in here will be between 3.2-3.6, and I was already up at 4.4. And as you can see, my aorta dilated progressively, and I got closer and closer to the point where surgery was going to be necessary.
Нужната операция беше ужасна - слагат ти анестезия, отварят гръдния ти кош, слагат ти изкуствено сърце и машина за белите дробове, понижават телесната ти температура до 18 градуса, спират сърцето ти, изрязват аортата, заместват я с пластмасов вентил и пластмасова аорта, и най-важното, цял живот трябва да си с антикоагулационна терапия, обикновено варфарин. Мисълта за операция не е привлекателна. Мисълта за варфарин беше наистина плашеща.
The surgery on offer was pretty gruesome. Anesthetize you, open your chest, put you on an artificial heart and lung machine, drop your body temperature to about 18 centigrade, stop your heart, cut the aorta out, replace it with a plastic valve and a plastic aorta. And most importantly, commit you to a lifetime of anticoagulation therapy. Normally, warfarin. The thought of the surgery was not attractive. The thought of the warfarin was really quite frightening.
Помислих си: "Аз съм инженер, занимавам се с развойна дейност, това е просто проблем за водопровод. Мога да го направя. Мога да го променя." Започнах да изменям цялото лечение на разширяване на аорта. Целта на проекта е съвсем проста. Единственият проблем с аортата, при хората със Синдром на Марфан, е, че тя няма сила на разтягане. Съществува възможност външно за обвиете тръбата. Тя ще бъде стабилна и ще работи добре. Ако тръбата ти с високо налягане или хидравличната ти тръба с високо налягане малко изпуска, просто обвивате лента около нея от външната ѝ страна. Това е проста идея, но не е просто да бъде изпълнена. Голямото ми преимущество беше, че можех да запазя всички свои части, всички свои кръвоносни съдове и клапи и не се нуждаех от антикоагулационна терапия.
So I said to myself, "I'm an engineer, I'm in R&D, this is just a plumbing problem." "I can do this, I can change this." So I set out to change the entire treatment for aortic dilation. The project aim is really quite simple. The only real problem with the ascending aorta in people with Marfan syndrome is that it lacks some tensile strength. So, the possibility exists to simply externally wrap the pipe, and it would remain stable and operate quite happily. If your high-pressure hose pipe or hydraulic line bulges a little, you just wrap some tape around it, it really is that simple. In concept, though not in execution. The great advantage of an external support, for me, was that I could retain all of my own bits, all of my own endothelium and valves, and not need any anticoagulation therapy.
Откъде да започнем? Това е стреловиден разрез на тялото ми. В средата можете да видите това устройство, тази малка структура, която се подава. Това е лявата сърдечна кухина, която изтласква кръв през клапата на аортата - можете да видите две от илюстрациите на работещата клапа на аортата - до аортата. Тази част на аортата, се разширява, което, разбира се, е фатално. Започнахме да организираме разпознаване на образи от машини за образи с магнитен резонанс и СТ машини за образи, от които да направим модел на аортата на пациента.
So, where do we start? This is a sagittal slice through me. In the middle, you can see that little structure squeezing out, that's the left ventricle, pushing blood out through the aortic valve. You can see two of the leaflets of the aortic valve working there. Up into the ascending aorta. And it's that part, the ascending aorta, which dilates and ultimately bursts, which of course is fatal. We started by organizing image acquisition from magnetic resonance and CT imaging machines, from which to make a model of the patient's aorta.
Това е модел на аортата ми. Имам действителен модел в джоба си, ако някой желае, може да го разгледа и да го демонстрира. Можете да видите, че това е много сложна структура. Тя има смешна звездообразна форма в края, в който се намира клапата на аортата. След това тя отново възприема кръгла форма, след това се изкривява и изтънява. Това е много трудна структура за произвеждане. Това, искам да кажа, е CAD - модел на мен и това е един от последните CAD - модели. Минахме през повтарящ се процес на произвеждане на все по-добри модели. Когато произведохме този модел, го превърнахме в твърд пластмасов модел, както виждате, като използвахме бърза прототипна техника, което е инженерна техника. След това използвахме предишния модел, за да произведем перфектно подсказания ни порест отвор, който приема формата на предишния модел и отлично отговаря на аортата. Това е напълно персонализирана медицина в нейното най-добро качество. Всеки пациент, който разглеждаме, има отлични импланти.
This is a model of my aorta. I've got a real one in my pocket, if anyone would like to look at it, and play with it. (Laughter) You can see it's quite a complex structure. It has a funny tri-lobal shape at the bottom, which contains the aortic valve. It then comes back into a round form, and then tapers and curves off. It's quite a difficult structure to produce. This is a sort of CAD model of me, and this is one of the later CAD models. We went through an iterative process of producing better and better models. When we produced that model, we turned it into a solid, plastic model, as you can see, using a rapid prototyping technique, another engineering technique. We then used that former to manufacture a perfectly bespoke porous textile mesh, which takes the shape of the former and perfectly fits the aorta. So this is absolutely personalized medicine at its best, really. Every patient we do has an absolutely bespoke implant.
След като сте го направили, имплантирането е много лесно. Джон Пепър, бог да го благослови, професор по сърдечна хирургия - никого не е правил това - сложи първият модел, не го хареса, извади го, сложи втория. Щастлив, аз бях изписан. Четири и половина часа на масата и всичко свърши. Хирургическата имплантация в действителност беше най-лесната част.
Once you've made it, the installation is quite easy. John Pepper, bless his heart, professor of cardiothoracic surgery. Never done it before in his life, he put the first one in, didn't like it, he put the second one in. Happy, away I went. Four and a half hours on the table, and everything was done. So the surgical implantation was actually the easiest part.
Ако сравните новото ни лечение със съществуващата алтернатива, така нареченото сложно коренно присаждане на аорта, има едно от две удивителни сравнения, които, сигурен съм, ще ви бъдат ясни. Нужни са две часа да се имплантира едно от устройствата ни, в сравнение с шест часа за съществуващото лечение. Съществуващото лечение изисква, както казах, байпас машина за сърцето и белите дробове и изисква тялото да бъде охладено напълно. Не се нуждаем от това; работим при биещо сърце. Лекарят ви разрязва, достига до аортата, като сърцето ви бие, при правилната температура. Той не разрязва циркулиращата ви система. Това е наистина страхотно.
If you compare our new treatment to the existing alternative, the composite aortic root graft, there are one or two startling comparisons which I'm sure will be clear to all of you. Two hours to install one of our devices, compared to 6 hours for the existing treatment. As I said, the existing treatment requires the heart-lung bypass machine, and it requires a total body cooling. We don't need any of that. We work on a beating heart. He opens you up, he accesses the aorta while your heart is beating, all at the right temperature. No breaking into your circulatory system.
Но за мен най-доброто е, че не се изисква антикоагулационна терапия. Не взимам никакви лекарства, освен лекарствата за възстановяване, които съм избрал да взимам. (Смях) Всъщност, ако говорите с хора, които взимат варфарин от дълго време, те ще ви кажат, че това е сериозно излагане на риск за живота им. Дори по-лошо, това неизбежно скъсява живота им. По същия начин, ако живеете с изкуствена клапа, вие приемате антибиотично лечение винаги, когато имате интрузивно медицинско лечение. Дори когато ходите на зъболекар, трябва да взимате антибиотици, в случай, че имате вътрешна инфекция на клапата. Отново, не взимам никакви лекарства. Аортата ми е излекувана, не трябва да се тревожа за това, което означава второ раждане за мен.
So it really is great. But for me, absolutely the best point is, there is no anticoagulation therapy required. I don't take any drugs at all, other than recreational ones that I would choose to take. (Laughter) And in fact, if you speak to people who are on long-term warfarin, it is a serious compromise to your quality of life, and even worse, it inevitably foreshortens your life. Likewise, if you have the artificial valve option, you're committed to antibiotic therapy whenever you have any intrusive medical treatment, even trips to the dentist require that you take antibiotics, in case you get an internal infection on the valve. Again, I don't have any of that, so I'm entirely free, my artery is fixed. I haven't got to worry about it, which is a rebirth for me.
Отново към темата на презентацията: В мултидисциплинарно изследване, относно това, как инженер - технолог, който работи с парни котли, направи медицинско устройство, с което преустрои живота си. Отговорът на този въпрос е в мултидисциплинарния екип. Това е списък на екипа. Както можете да видите, няма две основни технически дисциплини - медицина и инженерство, но има различни специалисти от тези две дисциплини. Джон Пепър беше сърдечният хирург, който ме оперира, но всеки в списъка е допринесъл по някакъв начин. Раад Мохиадин: медицински радиолог: трябваше да получим образи с добро качество, от които да направим CAD - модела. Уорън Тортън, който все още прави CAD - модели за нас, трябваше да подскаже част от CAD код, за да произведе този модел от този комплект доста трудни входни данни.
Back to the theme of the presentation, multidisciplinary research, how on earth does a process engineer used to working with boilers end up producing a medical device which transforms his own life? Well, the answer to that is, a multidisciplinary team. This is a list of the core team, and you can see there aren't only two principal technical disciplines there, medicine and engineering, but also, there are various specialists from within those two disciplines. John Pepper was the cardiac surgeon who did all the actual work on me. But everyone else had to contribute one way or another. Raad Mohiaddin, a medical radiologist. We had to get good-quality images from which to make the CAD model. Warren Thornton, who still does all our CAD models for us, had to write a bespoke piece of CAD code to produce this model from this really rather difficult input data set.
Има някои бариери. Има някои проблеми. Жаргонът е голям проблем. Мисля, че никой в тази зала не разбира тези четири думи на жаргон. Инженерите ще разпознаят бърз прототип и CAD. Медиците, ако има такива сред вас, ще разпознаят първите две. Но никой в тази зала няма да разпознае четирите думи. Изключването на жаргона беше много важно, за да се уверим, че всеки в екипа разбираше точно какво се искаше да се каже, когато беше използвана определена фраза.
There are some barriers to this, though, there are some problems. Jargon is a big one. I would think no one in this room understands the first four jargon points. The engineers amongst you will recognize "rapid prototyping" and "CAD." The medics amongst you, if there are any, will recognize the first two, but there will be nobody else here that understands all those four words. Taking the jargon out was very important to ensure that everyone in the team understood exactly what was meant when a particular phrase was used.
Дисциплинарните ни конвенции са също смешни. Взехме много хоризонтални разрези на мен, произведохме тези разрези и ги използвахме, за да изобразим CAD - модел. Първият CAD - модел, който изобразихме, хирурзите опитваха с пластмасов модел, не можеше да бъде разбран. Тогава осъзнахме, че това в действителност беше огледален образ на действителна аорта. Това беше огледален образ, защото в реалния свят подценяваме плановете, планове на къщи, улици или карти. В света на медицината се съобразяват с плановете. Всички хоризонтални образи бяха инверсия. Така, че човек трябва да внимава с дисциплинарните конвенции. Всеки трябва да разбира какво е позволено и какво не е позволено.
Our disciplinary conventions were funny as well. We took a lot of horizontal slice images through me, produced those slices and used them to build a CAD model. And the very first CAD model we made, the surgeons were playing with it and couldn't quite figure it out. And then we realized that it was actually a mirror image of the real aorta. And it was a mirror image because in the real world, we always look down on plans, plans of houses, or streets, or maps. In the medical world, they look up at plans. So the horizontal images were all in inversion. So, one needs to be careful with disciplinary conventions. Everyone needs to understand what is assumed and what is not.
Институционалните бариери бяха друг сериозен проблем за този проект. Болницата "Бромптън" беше купена от училището по медицина "Империал Колидж" и имаше някои много лоши проблеми във връзката между двете организации. Работех с "Империал" и "Бромптън", което създаде някои сериозни проблеми на този проект, наистина проблеми, които не би трябвало да съществуват.
Institutional barriers were another serious headache in the project. The Brompton Hospital was taken over by the Imperial College School of Medicine. And there are some seriously bad relationship problems between the two organizations. I was working with the Imperial and the Brompton, and this generated some serious problems for the project. Really, problems that shouldn't exist.
Комитет по изследвания и етика: Ако искате да направите нещо ново в областта на хирургията, трябва да получите разрешение от местния комитет по изследвания и етика. Сигурен съм, че в Полша е същото. Ще има някаква форма или еквивалент, които разрешават нов тип хирургия. Имахме не само бюрократични проблеми, но също и професионална завист. Имаше хора от комитета по изследвания и етика, които не искаха да видят, че Джон Пепър отново успява, защото той беше толкова преуспял. Те ни създадоха допълнителни проблеми.
Research & Ethics Committee. If you want to do anything new in surgery, you have to get a license from your local Research & Ethics. I'm sure it's the same in Poland. There will be some form of equivalent which licenses new types of surgery. We didn't only have the bureaucratic problems associated with that, we also had professional jealousies. There were people on the Research & Ethics committee who really didn't want to see John Pepper succeed again. Because he is so successful. And they made extra problems for us.
Бюрократични проблеми: Винаги, когато има ново лечение, трябва да издадете указания за всички болници в страната. Във Великобритания имаме Национален институт за клинични изследвания. Без съмнение, има еквивалент в Полша. Трябваше да решим проблема с Националния институт за клинични изследвания. Сега имаме отлично клинично указание в интернет. Всяка болница, която се интересува, може да влезе в сайта, да прочете отчета на Националния институт по клинични изследвания, да се свърже с нас и след това те да го направят.
Bureaucratic problems. Ultimately, when you have a new treatment, you have to have a guidance note for all the hospitals in the country. In the UK, we have the National Institute and Clinical Excellence. You have an equivalent in Poland, no doubt. And we had to get past the NICE problem. We now have a great clinical guidance, out on the net. So any other hospitals interested can come along, read the NICE report, get in touch with us, and then get doing it themselves.
Бариери при финансирането: Друга голяма област, с която сме свързани. Съществуваше голям проблем с разбирането на тези перспективи: Когато за пръв път се свързахме с една от големите благотворителни организации във Великобритания, която спонсорираше такива изследвания, това, което те разгледаха, беше инженерно предложение. Те не го разбраха; те бяха лекари, бяха близо до бог. Те не го одобриха. Накрая отидох при частни инвеститори и просто се отказах от това. Но по-голямата част от развойната дейност ще бъде спонсорирана институционално от Полската академия на науките или от Съвета за инженерингови и физически науки или подобни и трябва да минете през тези хора.
Funding barriers, another big area to be concerned with. A big problem with understanding one of those perspectives. When we first approached one of the big, charitable UK organizations that fund this kind of stuff, we essentially gave them an engineering proposal. They didn't understand it, they were doctors, next to God, it must be rubbish, they binned it. So in the end, I went after private investors, just gave up on it. Most R&D is going to be institutionally funded, by the Polish Academy of Sciences or the Engineering and Physical Sciences Research Council, or whatever. And you need to get past those people.
Жаргонът е голям проблем, когато се опитвате да работите с много научни дисциплини, защото в света на инженеринга, всички разбираме CAD и P.R. - но не в света на медицината. Уверен съм, че спонсориращите бюрократи действително трябва да действат заедно. Те действително трябва да започнат да общуват помежду си и трябва да проявят малко въображение, ако не искам твърде много - което вероятно е така.
Jargon is a huge problem when you try to work across disciplines, because in an engineering world, we all understand CAD and RP. Not in the medical world. I suppose the funding bureaucrats ultimately have to get their act together. They've really got to start talking to each other, and exercise a bit of imagination, if that's not too much to ask. (Laughter) Which it probably is.
Измислих фразата "обструкционен консерватизъм".
(Laughter)
Толкова много хора в света на медицината не искат да се променят, особено, когато някой новоизлюпен инженер даде решение. Те не искат да се променят. Те просто искат да правят това, което са правили преди. В действителност, във Великобритания има много хирурзи, които чакат един от пациентите ни да получи пристъп, така, че да могат да кажат: "Ах, казах Ви, че това не е добре." В действителност имахме 30 пациента. Минаха седем години и половина от операцията ми. Сред нас имахме пациенти, които живеят 90 години след операцията и нямат никакъв проблем. Все още, във Великобритания има хора, които казват: "Да, този външен корен на аортата, никога няма да проработи."
I've coined the phrase "obstructive conservatism." So many people in the medical world don't want to change. Particularly when some jumped-up engineer has come along with the answer. They don't want to change. They simply want to do whatever they've done before. And in fact, many surgeons in the UK are still waiting for one of our patients to have some sort of an episode, so that they could say, "Told you that was no good." We've actually got 30 patients. At seven and a half years, we've got 90 post-op patient years between us, and we haven't had a single problem. And still, there are people in the UK saying, "That external aortic root, it will never work, you know."
Това действително е проблем. Наистина е проблем. Сигурен съм, че всеки в тази зала се е сблъсквал с невежество сред медици, лекари или хирурзи. Основното е, че по този начин лекарите просто се защитават. "Да, разбира се, грижа се за пациента ми" Мисля, че това не е добре, но това е, което имате, така мисля.
It really is a problem. I'm sure everyone in this room has come across arrogance amongst medics, doctors, surgeons, at some point. The middle point is simply the way that the doctors protect themselves. "Well, of course, I'm looking after my patient." I think it's not good, but that's my view.
Егото, разбира се, отново, е голям проблем, ако работите с мултидисциплинарен екип, трябва да повярвате на колегите ви. Трябва да демонстрирате подкрепа. Том Трежър, професор по сърдечна хирургия: невероятен човек. Лесно е да му отдадем почит. Той да ми отдаде почит? Съвсем различно е. Това е лошата новина. Добрата новина е, че ползите са огромни. Преведете тази. Обзалагам се, че не можете.
Egos, of course, again a huge problem. If you work in a multidisciplinary team, you've got to give your guys the benefit of the doubt, you've got to express support for them. Tom Treasure, professor of cardiothoracic surgery. Incredible guy. Dead easy to give him respect. Him giving me respect? Slightly different. (Laughter) That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge.
(Смях)
Translate that one! I bet they can't.
Когато имате група хора, които имат различно професионално обучение, различен професионален опит, те не само имат различна база знания, но имат различна гледна точка за всичко. Ако можете да съберете тези хора заедно и да ги накарате да говорят един с друг и да се разбират, резултатите могат да бъдат забележителни. Можете да намерите решения в романите, които не са били разглеждани преди, много, много бързо и лесно. Можете да съкратите голямо количество работа, просто като използвате разширената база знания, която имате. В резултат, ще имате напълно различно използване на технологията и знанията около вас.
(Laughter) When you have a group of people with different professional training, a different professional experience, they not only have a different knowledge base, but also a different perspective on everything. And if you can bring them together, and get them talking and understanding each other, the results can be spectacular. You can find really novel solutions that have never been looked at before, very quickly and easily. You can short-cut huge amounts of work simply by using the extended knowledge base you have. And as a result, it's an entirely different use of the technology and the knowledge around you.
Резултатът от всичко това, е, че можете да получите невероятно бърз напредък с невероятно малък бюджет. Толкова съм удивен, колко евтино беше да мине процесът от идеята ми до това, да бъда имплантиран, че няма да ви кажа колко струва. Защото подозирам, че има абсолютно стандартни хирургически лечения, вероятно в САЩ, които струват повече за един пациент, отколкото цената да превърна мечтата ми в реалност.
The result of all this is that you can get incredibly quick progress on incredibly small budgets. I'm so embarrassed at how cheap it was to get from my idea to me being implanted that I'm not prepared to tell you what it cost, because I suspect there are absolutely standard surgical treatments, probably in the USA, which cost more for a one-off patient than the cost of us getting from my dream to my reality.
Това е всичко, което искам да кажа и имам три минути. Хедър ще ме хареса. Ако имате някакви въпроси, моля, елате и поговорете с мен малко по-късно. Ще бъде удоволствие да говоря с вас. Благодаря много.
That's all I want to say, and I've got three minutes left. So, Ewa's going to like me. If you have any questions, please come up and talk to me later on, it would be a pleasure to speak with you.