Jeg er en procesingeniør. Jeg ved alt om kedler og forbrændingsanlæg og posefiltre og cykloner, og den slags, men jeg lider også af Marfan syndromet. Dette er en arvelig sygdom. Og i 1992 deltog jeg i en genetisk undersøgelse og fandt til min rædsel, som i kan se på slidet, at min at den første del af min hovedpulsåre ikke var i normalområdet, den grønne linje nederst. Alle her vil være mellem 3,2-3,6 cm. Jeg var allerede op på 4.4. Og som du kan se, udvidede min hovedpulsåre sig løbende, og jeg kom tættere og tættere til det punkt, hvor kirurgi ville være nødvendigt.
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.
Den kirurgisk mulighed var temmelig grusom -- bliv bedøvet, få åbnet din brystkasse, sætte dig på en kunstig hjerte-lunge-maskine, sænke din kropstemperatur til omkring 18 Celsius, Stoppe dit hjerte, klippe hovedpulsåren ud, erstatte det med en plastik ventil og en plastik aorta og vigtigst forpligter dig til et liv på antikoagulations medicin, normalt warfarin. Tanken om operationen var ikke attraktivt. Tanken om warfarin var virkelig ret skræmmende.
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.
Så jeg sagde til mig, jeg er ingeniør, jeg er indenfor forskning og udvikling, dette er kun en VVS problem. Jeg kan gøre dette. Jeg kan ændre dette. Så jeg satte mig for at ændre hele behandlingen for udvidelse af hovedpulsåren. Projekts formål er i virkelig ganske enkel. Den eneste reelle problem med hovedpulsåren hos personer med Marfan syndrom er at den mangler trækstyrke. Så muligheden eksistere for simpelthen at emballerer blodåren udvendigt. Og den vil forblive stabil og fungere tilfredsstillende. Hvis din højtryksslange, eller din hydrauliske ledning, buler lidt, vikler du blot noget tape på ydersiden af den. Det er virkeligt et simpelt koncept, men ikke i udførelsen. Den store fordel af en ekstern støtte for mig var, at jeg kunne bevare alle af min egen dele, alt af mit eget endotel og ventiler, og ikke behøver nogen antikoagulationsbehandling.
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.
Så hvor skal vi starte? Dette er et sagittal tværsnit igennem mig. Du kan se i midten denne dims, denne struktur, som presser sig ud. Der er den venstre ventrikel som skubber blod gennem aortaklappen -- du kan se to af de aortaklapper der arbejder -- op til hovedpulsåren. Og det er del af hovedpulsåren, som udvider sig og i sidste ende brister, hvilket naturligvis er fatalt. Vi startede ved at kombinere billedscanning fra MRI-scanning og CT-scanning for at lave en model af patientens hovedpulsåre.
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.
Her er en model af min hovedpulsåre. Jeg har en rigtig en i min lomme, hvis nogen vil gerne se på den og lege med den. Du kan se, det er en kompleks struktur. Det har en sjov trefliget form i bunden, som indeholder aortaventilen. Den går så over i en rund form og snæver derefter ind og drejer. Så der er en temmelig vanskeligt struktur at fremstille. Dette, som jeg siger, er en CAD-model af mig, og dette er et af de senere CAD modeller. Vi gik gennem en iterativ proces med at producere bedre og bedre modeller. Da vi producerede denne model omdannede vi den til en fast plastik model, som I kan se, ved hjælp af en hurtig prototyping teknik, en anden ingeniørteknik. Vi brugte derefter modellen til fremstilling af en perfekt skræddersyet porøs tekstilmaske, som tager form af modellen og passer perfekt til pulsåren. Så er dette er virkelig skræddersyet medicin når det er bedst. Hver patient vi arbejder med har et skræddersyet implantat.
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.
Når du har gjort det, så er installationen rimelig let. John Pepper, velsigne hans hjerte, professor i hjertekirurgi -- havde aldrig gjort det før i sit liv -- Han satte først en i, kunne ikke lide den, tog den ud, puttede en anden i. Glad gik jeg væk. Fire og en halv time på operationsbordet og alt var gjort. Så den kirurgisk implantation var faktisk den letteste del.
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.
Hvis du sammenligner vores nye behandling med det eksisterende alternativ, den såkaldte "composite aortic root graft", er der to tydelige forskelle, som jeg er sikker på vil være tydelig for jer alle. To timer for at installere en af vores enheder sammenlignet med seks timer til nuværende behandling. Nuværende behandling kræver, som jeg har sagt, Hjerte-lunge-maskine og kræver fuld kropsnedkøling. Vi behøver ikke nogen af; Vi arbejder på et slående hjerte. Han åbner dig op, har adgang til hovedpulsåren, mens dit hjerte slår, ved den rigtige temperatur. Ingen kirurgi i dit hjerte-kar-system. Så det er virkeligt godt.
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.
Men for mig var det bedste at der ingen antikoagulations terapi kræves. Jeg tager overhovedet ikke medicin andet end de berusende stoffer jeg selv vælger at tage. (Latter) Og faktisk, hvis du tale med personer, der er på langvarig warfarin behandling, er det en alvorlig belastning af din livskvalitet. Og endnu værre, det forkorter dit liv. Ligeledes, hvis du har en kunstig ventil er du forpligtet til antibiotika behandling når som helst du får kirurgisk behandling. Selv en tur til tandlægen kræver at du tager antibiotika, i tilfælde af at du får en infektion på ventilen. Igen, jeg får intet af dette, så jeg er helt fri. Min hovedpulsåre er repareret, så jeg har ikke disse bekymringer, der er en genfødsel for mig.
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.
Tilbage til temaet for præsentationen: I tværfaglig forskning, hvordan i alverden ender en procesingeniør, vant til at arbejde med kedler, med at producerer en medicinsk enhed som transformerer hans eget liv? Svaret er en tværfaglig gruppe. Dette er en liste over kernegruppen. Og som du kan se, der er ikke kun to tekniske discipliner, medicin og ingeniørvidenskab, men der er også forskellige specialister inden for disse to felter. John Pepper er hjertekirurgen, der udførte det faktiske arbejde med mig, men alle bidrog på en eller anden måde. Raad Mohiaddin, medicinsk radiolog: Vi skulle bruge billeder af god kvalitet til at lave CAD-modellen. Warren Thornton, der stadig laver alle vores CAD-modeller for os, var nød til og skrive et CAD program for at lave denne model fra dette vanskelige datasæt.
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.
Der findes dog nogle hindringer for dette. Der er nogle problemer med den. Fagudtryk er en stor en. Jeg vil tro ingen i dette rum forstår disse fire første fagudtryk. Ingeniørerne blandt jer vil genkende rapid prototyping og CAD. Læger blandt jer, hvis der er nogen, genkender de to første. Men der vil være ingen i dette rum der forstår alle disse fire ord. At fjerne fagudtryk var meget vigtigt for at sikre, at alle i teamet forstod nøjagtigt hvad der blev ment når en bestemt sætning blev brugt.
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.
Vores faglige samlinger var også sjove. Vi tog en masse af horisontale tværsnitsbilleder af mig, behandlede disse tværsnit og brugte dem derefter til at opbygge en CAD-model. Og den allerførste CAD-model, som kirurgerne fik mellem deres hænder, kunne de ikke finde hoved og hale i. Hvorefter vi opdagede at modellen var et spejlbillede af den rigtige hovedpulsåre. Grunden til det var et spejlbillede er at i den virkelige verden ser vi altid på planer oppefra, plantegninger af huse eller af gaderne på kort. I medicinsk verden ser de på planer nedefra. Så de vandrete billeder var alle spejlbilleder. Så man skal være forsigtig med faglige konventioner. Alle har brug at forstå Hvad der antages og hvad ikke.
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.
Institutionelle barrierer var en anden alvorlig hovedpine i projektet. Brompton Hospital blev overtaget af Imperial College School of Medicine, og der er nogle meget dårlige samarbejdsrelationer de to organisationer imellem. Jeg arbejdede med Imperial og Brompton, og dette skabte nogle alvorlige problemer for projektet, problemer, ikke burde findes.
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.
Forsknings- og etikudvalg: Hvis du ønsker at prøve noget nyt indenfor kirurgi, Du skal få en tilladelse fra din lokale forsknings- og etikudvalg. Jeg er sikker på, det er det samme i Polen. Der vil være et tilsvarende udvalg, som godkender nye typer kirurgi. De var ikke kun bureaukratiske problemer vi havde, professionel jalousi stødte vi også på. Der var mennesker i forsknings- og etikudvalget der virkelig ikke ønsker at John Peber skulle få en succes mere, fordi han har haft så mange. Og de gav os flere problemer.
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.
Bureaukratiske problemer: Til sidst når du har en ny behandling skal en vejledning udgives til alle hospitaler i landet. I U.K. har National Institute for Clinical Excellence, NICE. I må have et tilsvarende i Polen, uden tvivl. Vi måtte overkomme NICE problemet. Vi har nu en fremragende klinisk vejledning lagt ud på nettet. Så kan alle interesserede hospitaler som hente og læse NICE rapporten og komme i kontakt med os og derefter udfører operationen selv.
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.
Barrierer for finansiering: Et andet stort område at forholde sig til. Et stort problem med forståelse blandt disse perspektiver: Når vi første gang ansøgte en af de store velgørende organisationer, der finansierer den slags ting, betragtede de det som en ansøgning til noget teknik. De forstod den ikke; de var læger, som står lige under gud. Det måtte være noget skrammel. De kasserede den. Derefter kontaktede jeg private investorer og jeg var ved at opgive det. Men det meste forskning og udvikling finansieres af det polske Videnskabsakademi eller tekniske og naturvidenskabelige forskningsråd eller nogen andre, og du skal forbi disse mennesker.
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.
Fagudtryk er et enormt problem, når du forsøger at arbejde på tværs af discipliner, fordi i en ingeniør verden, forstår vi alle CAD og R.P. betyder-- men ikke i den medicinske verden. Det bevilgende bureaukrater må begynde at slå deres arbejde sammen, De må begynde at tale sammen, og de anvende lidt forestillingsevne Hvis det ikke er for meget forlangt -- hvad det muligvis er.
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.
Jeg har opfundet en sætning "obstruktiv konservatisme."
(Laughter)
Så mange mennesker i medicinsk verden ønsker ikke forandringer, især ikke når en tilfældig ingeniør er kommet med en løsning. De ønsker ikke at forandre. De ønsker blot at gøre, hvad de altid har gjort. Og der er mange kirurger i U.K. som stadig venter på at en af vores patienter får et eller andet anfald, så de kan sige, "Ah, jeg fortalte dem, at det ville gå galt." Vi har nu 30 patienter. Jeg er på syv og et halvt år. Vi har rundet 90 post-operations år, og vi ikke har haft et eneste problem endnu. Og stadig, der er mennesker i U.K. siger, "Denne eksterne pulsårestrømpe, det kommer aldrig til at virke"
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."
Det er virkelig et problem. Det er virkelig et problem. Jeg er sikker på, alle i dette rum har mødt arrogance blandt medicinere, læger, kirurger på et tidspunkt. Det centrale er simpelthen den måde hvorpå lægerne beskytter sig selv. "Selvfølgeligt, bekymrer jeg mig for min patient." Jeg tror ikke det er godt, det er min opfattelse.
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.
Store egoer, er naturligvis, igen, et enormt problem Hvis du arbejder i en tværfaglig gruppe, må du give de andre fordel af tvivlen. Du må udvise tillid til dem. Tom Treasure, professor i hjerte-bryst kirurgi: Utrolig fyr. Død let at respektere ham. Respektere han mig? Lidt anderledes. Det er alle de dårlige nyheder. De gode nyheder er at fordelene er "stonkingly" enorme. Oversætte den? Jeg væder på de ikke kan.
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.
(Latter)
Translate that one! I bet they can't.
Når du har en gruppe mennesker som har haft en anderledes uddannelse, en anden professionel erfaring, de har ikke kun en forskellige vidensbase, men de har også andre synsvinkler på alt. Og hvis du kan samle disse fyre og du kan få dem tale sammen og forstå hinanden, kan resultaterne være spektakulære. Du kan finde nye løsninger, virkelig nye løsninger, der har aldrig været tænkt på før meget, meget hurtigt og nemt. Du kan skyde genvej gennem enorme mængder af arbejde blot ved hjælp af den udvidede vidensbase du har. Og som følge heraf det er en helt anden brug af teknologi og viden omkring dig.
(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.
Resultatet af alt dette er at du kan få utrolig hurtig fremskridt på utroligt små budgetter. Jeg er så flov på, hvordan billigt det var at komme fra min idé, til jeg fik implantationen, at ikke jeg parat til at fortælle jer, hvad det kostede. Fordi jeg formoder, at der er absolut standard kirurgiske behandlinger sandsynligvis i USA som koster mere til en enkeltstående patient end omkostningerne ved, at komme fra min drøm til min virkelighed.
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.
Det er alt vil jeg sige, og jeg har tre minutter tilbage. Så Heather vil elske mig. Hvis du har nogle spørgsmål, kom endelig og tal med mig senere. Det ville være en fornøjelse at tale med jer. Mange tak.
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.