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.
Soy un ingeniero de procesos. Conozco todo sobre incineradores y calderas y filtros de tela y ciclones y cosas así, pero también tengo el síndrome de Marfan, que es un trastorno hereditario. Y en 1992 participé en un estudio genético y descubrí horrorizado que, como se aprecia en la imagen, mi aorta ascendente no estaba en el rango normal, la línea verde ahí abajo. Todos ustedes tienen entre 3.2 y 3.6 cm. Yo ya tenía 4.4. Y como pueden ver mi aorta se dilataba progresivamente y me acercaba más y más al momento en donde iba a requerir cirugía.
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.
La cirugía disponible era bastante horripilante; te anestesian, te abren el pecho, te pasan a una máquina de corazón y pulmón artificial, bajan tu temperatura corporal a unos 18 grados C, detienen tu corazón, remueven la aorta, la reemplazan con una válvula y una aorta de plástico, y, lo más importante, te obligan a seguir una terapia de anticoagulación, usualmente warfarina, por el resto de tu vida. No me atraía la idea de la cirugía. El pensamiento de la warfarina fue bastante aterrador.
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.
Así que me dije a mí mismo, soy ingeniero, estoy en I&D, esto es sólo un problema de tuberías. Puedo hacerlo. Puedo cambiarla. Así que me lancé a cambiar el tratamiento completo para dilatación aórtica. El objetivo del proyecto es realmente muy sencillo. El único problema serio con la aorta ascendente en personas con síndrome de Marfan es que carece de cierta resistencia a la tracción. Por lo que existe la posibilidad de envolver el tubo externamente. Se mantendría estable y funcionaría sin problema. Si un tubo de manguera de alta presión, o una línea de alta presión hidráulica, se abulta un poco, sólo se debe envolver el exterior con cinta. El concepto es realmente así de simple, aunque no en ejecución. La gran ventaja de un apoyo externo para mí fue que pude retener todas mis partes, todo mi endotelio y mis válvulas, para no necesitar ningún tratamiento de anticoagulantes.
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.
¿Por dónde empezamos? Bueno, esto es un segmento sagital mío. En medio puede verse como se está saliendo el dispositivo, aquella estructura pequeña. Esto es un ventrículo izquierdo empujando la sangre a través de la válvula aórtica --pueden ver dos de los folletos de la válvula aórtica trabajando ahí-- hasta la aorta ascendente. Y es esa parte, la aorta ascendente, que se dilata y finalmente estalla, lo cual, por supuesto, es fatal. Empezamos por organizar las imágenes de resonancia magnética y de tomografía computarizada para construir un modelo de la aorta del paciente.
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.
Este es el modelo de mi aorta. Tengo una de verdad en mi bolsillo, por si alguien quisiera mirarlo y jugar con él.
(Laughter)
Como pueden ver, es una estructura compleja.
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.
La parte inferior tiene forma trilobal, que contiene la válvula aórtica. Luego hace una figura redonda para después terminar en una curva Es una estructura bastante difícil de producir. Este, como les dije, es un modelo CAD de mí, y este es uno de los últimos modelos de CAD. Pasamos por un proceso iterativo para producir mejores y mejores modelos. Cuando finalmente obtuvimos ese modelo lo convertimos en un modelo de plástico sólido, como pueden ver, utilizando una técnica de creación rápida de prototipos, otra técnica de ingeniería. Luego utilizamos esta tecnología. para fabricar una malla textil porosa hecha perfectamente a la medida, que toma la forma del anterior y se adapta perfectamente a la aorta. Así que esto es medicina absolutamente personalizada en su máxima expresión. Cada paciente atendido tiene un implante confeccionado a la medida.
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.
Una vez hecho, la instalación es bastante fácil. John Pepper, bendito sea, profesor de cirugía cardiotorácica, nunca antes había hecho esto en su vida, puso la primera de ellas, no le gustó, la quitó y puso la segunda. Feliz me puse en camino. Cuatro y media horas sobre la mesa y todo estuvo hecho. Por lo que la implantación quirúrgica fue realmente la parte más fácil.
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. So it really is great.
Al comparar nuestro nuevo tratamiento con la alternativa existente, el llamado injerto de raíz aórtica compuesto, hay una de dos comparaciones sorprendentes, que estoy seguro será clara para todos ustedes. Dos horas para instalar uno de nuestros dispositivos en comparación con seis horas para el tratamiento existente. El tratamiento existente requiere, como ya he dicho, el máquina de baipás de corazón y pulmones y requiere un enfriamiento total del cuerpo. No necesitamos nada de eso; trabajamos sobre un corazón latiendo Lo abren a uno, se accede a la aorta, mientras el corazón está latiendo, todo a la temperatura adecuada. No hay ruptura en el sistema circulatorio. Por lo que es realmente grandioso para mí, absolutamente el mejor punto
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.
es que no requiero ninguna terapia anticoagulación. No tomo ninguna droga en absoluto excepto aquellas recreativas que elijiría tomar. (Risas)
(Laughter)
Y de hecho, si hablan con personas que llevan largo tiempo tomando warfarina,
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.
sabrán del compromiso serio a su calidad de vida. Y peor aún, inevitablemente, de entrada reduce su vida. Asimismo, si tienen la opción de válvula artificial, están comprometidos a una terapia antibiótica absolutamente siempre que tengan cualquier tratamiento médico intrusivo. Incluso visitas al dentista requieren que tomen antibióticos, en caso de contraer una infección interna en la válvula. Una vez más, no tengo nada de eso, así que estoy totalmente libre. Mi aorta está arreglada, no tengo que preocuparme, lo cual es un renacimiento para mí.
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.
De vuelta al tema de la presentación: En la investigación multidisciplinaria, ¿cómo es que un ingeniero de procesos acostumbrado a trabajar con calderas termina produciendo un dispositivo médico que transforma su propia vida? Bueno, la respuesta es un equipo multidisciplinario. Esta es una lista del equipo central. Y como puede ver, no hay solo dos disciplinas técnicas principales, medicina e ingeniería, sino también hay diversos especialistas dentro de esas dos disciplinas. John Pepper allí fue el cirujano cardíaco que hizo el trabajo real en mí, pero todos los demás ahí contribuyeron de una manera u otra. Raad Mohiaddin, médico radiólogo: tuvimos que obtener imágenes de buena calidad como base para hacer el modelo CAD. Warren Thornton, que sigue haciendo todos nuestros modelos CAD tuvo que escribir una pieza de código CAD a la medida para producir este modelo usando este conjunto algo complejo de datos de entrada.
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.
Sin embargo, hay algunos obstáculos para ello, existen algunos problemas La jerga es uno grande. Me gustaría pensar que nadie en esta sala entiende los cuatro primeros puntos de jerga allí. Los ingenieros entre ustedes reconocerán prototipo rápido y CAD. Los médicos entre ustedes, si hay alguno, reconocerá los dos primeros, pero no habrá nadie en esta sala que comprenda todas las cuatro palabras. Eliminar la jerga era muy importante para asegurarse de que todos en el equipo entendieran exactamente lo que se quería decir, cuando se utilizaba una frase particular.
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.
Nuestras convenciones disciplinarias también fueron divertidas Tomamos un montón de imágenes de corte horizontal de mí, producido estos cortes y luego utilizados para construir un modelo CAD. Cuando hicimos el primer modelo CAD, los cirujanos estaban jugando con el modelo de plástico, y no podían descifrarlo bien. Y entonces nos dimos cuenta que era en realidad una imagen de espejo de la aorta real. Y fue una imagen de espejo porque en el mundo real miramos siempre hacia abajo sobre los planos, planos de casas, calles o mapas. En el mundo médico miran planos hacia arriba. Por lo que las imágenes horizontales estaban todas invertidas. Así que uno debe ser cuidadoso con las convenciones disciplinarias. Todo el mundo necesita entender lo que se supone y lo que no se supone.
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.
Los obstáculos institucionales fueron otro serio dolor de cabeza en el proyecto. El control del Hospital Brompton fue tomado por la Escuela de Medicina de Imperial College, y tienen algunos serios problemas de malas relaciones entre las dos organizaciones. Estaba trabajando con Imperial y Brompton, y esto ha generado algunos problemas graves con el proyecto, realmente problemas que no deberían existir.
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.
Comité de investigación y ética: si quieres hacer algo nuevo en la cirugía, tienes que conseguir una licencia de tu comité local de investigación y ética. Estoy seguro de que es lo mismo en Polonia. Habrá alguna forma equivalente, que dé licencias para nuevos tipos de cirugía. No solo tuvimos los problemas burocráticos relacionados con eso, también hubo celos profesionales. Hubo gente en el Comité de investigación y Ética que en efecto no quería ver a John Pepper triunfar nuevamente, porque él es tan exitoso. Y crearon problemas adicionales para nosotros.
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.
Problemas burocráticos: en última instancia, cuando se tiene un nuevo tratamiento debes publicar una nota de orientación para todos los hospitales del país. En el Reino Unido tenemos el Instituto Nacional de Excelencia Clínica (NICE en inglés). Tendrán un equivalente en Polonia, sin duda. Tuvimos que superar el problema de NICE. Ahora tenemos una gran orientación clínica en la red. Así que cualquiera de los hospitales interesados puede venir, leer el informe NICE, ponerse en contacto con nosotros y hacerlo ellos mismos.
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.
Barreras de financiación: otra gran área de preocupación. Un gran problema para entender una de esas perspectivas: cuando acudimos por primera vez a una de las grandes organizaciones caritativas del Reino Unido que financia este tipo de cosas, lo que estaban buscando en esencia era una propuesta de ingeniería. No lo entendieron; eran médicos, estaban junto a Dios. Debe ser basura. Lo desecharon. Así que al final acudí a los inversores privados y solo renuncié a lo anterior. Pero la mayoría de la I&D va a financiarse institucionalmente por la Academia Polaca de Ciencias o por el Consejo de investigación de Ciencias Físicas e Ingeniería o lo que sea, y necesitan pasar a esas personas.
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.
La jerga es un enorme problema cuando se intenta trabajar entre disciplinas, porque en un mundo de ingeniería, todos entendemos CAD y R.P. pero no en el mundo médico. Supongo que en última instancia los burócratas de financiación realmente tiene que organizarse. Tienen realmente que comenzar a hablar entre sí, y tiene que ejercer un poco de imaginación,
(Laughter)
Si no es mucho pedir...
Which it probably is.
que probablemente lo sea.
(Laughter)
He acuñado una frase "conservadorismo obstructivo".
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."
Tanta gente en el mundo médico no desea cambiar, particularmente no cuando un ingeniero advenedizo ha llegado con la respuesta. No quieren cambiar. Simplemente quieren hacer lo que han hecho antes. De hecho, hay muchos cirujanos en el Reino Unido. a la espera de que uno de nuestros pacientes tenga algún tipo de episodio, para que puedan decir: "Ah, te dije que no era bueno." De hecho tenemos a 30 pacientes. Ya pasaron siete años y medio. Acumulamos entre nosotros 90 años paciente post-operatorio y no hemos tenido un solo problema. Y aún así, hay gente en el Reino Unido diciendo: "Sí, esa raíz aórtica externa, sabes, nunca va a funcionar".
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.
Es realmente un problema. Es realmente un problema. Estoy seguro de que todos en esta sala se han topado en algún momento de la arrogancia entre médicos, cirujanos. El punto medio es simplemente la forma en que los doctores se protegen a sí mismos. "Sí, por supuesto, estoy cuidando a mi paciente". Creo que no es bueno, pero ahí está, ese es mi punto de vista.
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.
Ego, por supuesto, una vez más, un enorme problema. Si estás trabajando en un equipo multidisciplinario, tienes que dar el beneficio de la duda a tus compañeros. Tienes que expresarles apoyo. Tom Treasure, profesor de cirugía cardiotorácica: un tipo increíble. Es muy fácil tenerle respeto. ¿Que él me tenga respeto? Ligeramente diferente.
(Laughter)
Esas son todas las malas noticias.
That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge. Translate that one! I bet they can't.
Las buenas noticias son que los beneficios son estupendamente grandes. Traduzcan esto. Apuesto a que no pueden. (Risas)
(Laughter)
Cuando se tiene a un grupo de personas
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.
que han tenido una formación profesional diferente, una experiencia profesional diferente, no solo tiene una base de conocimientos diferente, sino también una perspectiva diferente de todo. Y si pueden reunir a esa gente y pueden conseguir que entre ellos se hablen y se entiendan los resultados pueden ser espectaculares. Puede encontrar soluciones novedosas, soluciones realmente novedosas, nunca antes vistas, muy pero muy rápida y fácilmente. Pueden reducir enormes cantidades de trabajo simplemente usando la base de conocimiento ampliada que tienen. Y como resultado, se tiene un uso totalmente diferente de la tecnología y el conocimiento a su alrededor.
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.
El resultado de todo esto es que pueden obtener progresos increíblemente rápidos con presupuestos increíblemente pequeños. Estoy tan avergonzado de lo barato que fue lograr que mi idea se implementara que no estoy dispuesto a decirles lo que cuesta. Porque sospecho que hay tratamientos quirúrgicos totalmente de rutina probablemente en los Estados Unidos, que cuestan más para un solo paciente que el costo que cubrimos de convertir mi sueño en mi realidad.
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.
Eso es todo lo que quiero decir y me quedan tres minutos. Así que Heather me va a querer. Si tienes alguna pregunta, por favor vengan a hablar conmigo luego. Será un placer hablar con ustedes. Muchas gracias.
Many thanks.
(Applause)