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.
Saya seorang insinyur proses. Saya tahu semua tentang ketel, alat pembakar, alat penyaring, siklon, dan semacamnya. Namun saya juga menderita sindrom Marfan. Ini adalah penyakit keturunan. Dan pada tahun 1992 saya ikut serta dalam kajian genetik dan menemukan kabar buruk, seperti yang Anda bisa lihat di slide bahwa pembuluh aorta atas tidak berukuran normal, pada garis hijau di bagian bawah. Semua orang di sini memiliki aorta berukuran 3,2 dan 3,6 cm. Milik saya ukurannya 4,4 cm. Dan seperti yang Anda lihat pembuluh aorta saya melebar dengan semakin cepat dan saya semakin dekat pada titik di mana harus dilakukan operasi.
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.
Operasi yang ditawarkan cukup mengerikan -- mereka membius Anda, membuka dada Anda, memasang mesin jantung dan paru-paru buatan, menurunkan suhu tubuh Anda hingga 18 derajat, menghentikan jantung Anda, memotong aorta, menggantinya dengan katup plastik dan aorta plastik, dan, yang lebih penting, membuat Anda harus melakukan terapi anti penggumpalan darah seumur hidup, biasanya dengan obat: warfarin. Pikiran tentang operasi itu sama sekali tidak menarik. Pikiran tentang warfarin sebenarnya cukup mengerikan.
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.
Jadi saya berkata, saya seorang insinyur pada bagian litbang, ini hanya masalah saluran. Saya bisa melakukannya, saya bisa mengubahnya. Jadi saya mulai mengubah seluruh perawatan bagi pelebaran aorta. Tujuan proyek ini sebenarnya cukup sederhana. Masalah sesungguhnya dengan aorta atas pada penderita sindrom Marfan adalah kurangnya gaya tarik. Jadi ada kemungkinan hanya dengan membungkus pipa itu di luar pipa itu akan tetap stabil dan beroperasi dengan baik. Jika Anda memberikan tekanan tinggi pada pipa selang, atau pada jalur hidrolik, dan pipa itu sedikit menonjol, Anda hanya membungkus pipa itu dengan selotip di luarnya. Konsepnya hanya seperti itu, walaupun dalam menjalaninya tidak sesederhana itu. Keuntungan dari penyokong di luar itu bagi saya adalah saya dapat mempertahankan semua bagian tubuh saya, semua endotelium dan katup saya, dan tidak memerlukan terapi anti penggumpalan darah.
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.
Lalu dari mana kita mulai? Inilah potongan sagital melalui tubuh saya. Anda bisa melihat perangkatnya, struktur kecil itu, keluar di bagian tengah. Itulah bilik kiri jantung yang memompa darah menuju katup aortik -- Anda bisa melihat dua pucuk katup aortik yang bekerja di sana -- terus hingga ke aorta atas. Dan bagian itulah, aorta atas, yang melebar dan akhirnya meledak, yang tentu saja, berakibat fatal. Kami mulai dengan menyusun gambar dari mesin pemindai resonansi magnetik dan mesin pemindai CT untuk membuat model dari aorta pasien.
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.
Inilah model dari aorta saya. Saya memiliki yang asli di dalam saku saya jika ada yang ingin melihat dan bermain dengannya.
(Laughter)
Anda bisa lihat, susunannya cukup rumit.
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.
Ada bentuk trilobal yang aneh di bagian bawah di mana terdapat katup aortik. Bentuknya lalu kembali menjadi bundar lalu menjadi lancip dan melengkung. Jadi strukturnya cukup sulit untuk diproduksi. Seperti yang saya katakan, inilah model CAD milik saya dan ini adalah salah satu model CAD terbaru. Kami mencobanya berkali-kali untuk menghasilkan model yang semakin baik. Saat kami memproduksi model itu kami mengubahnya menjadi model plastik padat seperti yang bisa Anda lihat, menggunakan teknik pembuatan prototip cepat, teknik rekayasa yang lainnya. Kami menggunakan model itu untuk membuat jala tekstil berongga yang sempurna menyerupai bentuk dari model itu dan seutuhnya cocok dengan aorta. Jadi ini adalah mesin yang terbaik yang dirancang bagi masing-masing pribadi. Pada setiap pasien kami membuat implan yang benar-benar sama.
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.
Setelah Anda membuatnya, pemasangannya cukup mudah. John Pepper, semoga dia diberkati, profesor pada operasi kardiotorarik -- dia tidak pernah melakukan hal ini sebelumnya -- dia memasang yang pertama, tidak menyukainya, mengeluarkannya, dan memasang yang kedua. Dengan senang saya pergi. Empat setengah jam di atas meja operasi dan semuanya selesai. Jadi operasi pemasangan sebenarnya bagian yang paling mudah.
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.
Jika Anda membandingkan perawatan baru kami dengan pilihan yang ada, yang disebut pencangkokan akar aortik komposit, ada satu dari dua perbandingan mengejutkan, yang saya yakin akan jelas bagi Anda semua. Dua jam untuk memasang salah satu alat kami dibandingkan dengan enam jam untuk perawatan yang ada sekarang. Perawatan yang ada sekarang memerlukan mesin pengganti jantung dan paru-paru dan memerlukan pendinginan tubuh total. Kami tidak memerlukan semua itu, semuanya dikerjakan dengan jantung berdetak. Dia membedah Anda, mengakses aorta saat jantung Anda berdetak, semua pada suhu yang sama. Tanpa perlu menggangu sistem peredaran darah Anda. Ini benar-benar luar biasa. Namun bagi saya, hal terbaiknya
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.
adalah tidak perlu menjalani terapi anti pembekuan darah. Saya tidak makan obat apapun selain obat ringan yang biasa saya makan. (Tawa)
(Laughter)
Dan sebenarnya, jika Anda berbicara tentang minum warfarin untuk jangka waktu lama
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.
ihal itu benar-benar akan menurunkan kualitas hidup Anda. Dan lebih buruk lagi, hal itu akan memperpendek hidup Anda. Sama juga, jika Anda menggunakan katup buatan, Anda harus menjalani terapi antibiotik kapanpun Anda menerima perawatan medis. Bahkan pergi ke dokter gigi mengharuskan Anda makan antibiotik, untuk mengantisipasi jika ada infeksi internal pada katupnya. Kembali, saya tidak memerlukan semua itu, saya bebas. Aorta saya sembuh. Saya tidak perlu mengkhawatirkannya lagi, suatu kelahiran baru bagi saya.
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.
Kembali ke tema dari presentasi ini: Dalam penelitian multidisiplin, bagaimana mungkin insinyur proses yang dulunya bekerja dengan ketel akhirnya menghasilkan peralatan medis yang mengubah kehidupannya sendiri? Jawabannya adalah tim multidisiplin. Inilah daftar dari tim inti kami. Dan seperti yang Anda lihat, tidak hanya ada dua displin teknik utama di sana, kedokteran dan teknik, namun juga berbagai spesialis dari kedua disiplin ilmu ini. John Pepper adalah ahli bedah jantung yang melakukan tugas yang sebenarnya namun semua orang terlibat dalam satu atau banyak hal. Raad Mohiaddin, radiolog medis: Kami harus memiliki gambar yang bagus untuk membuat model CAD. Warren Thornton, yang masih membuat semua model CAD untuk kami, harus menulis kode CAD yang cocok untuk membuat model ini dari data masukan yang benar-benar sulit.
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.
Namun ada beberapa penghalang, ada beberapa masalah. Jargon adalah yang masalah terbesar. Saya rasa tidak ada di dalam ruangan ini yang mengerti keempat jargon pertama yang ada di sana. Bagi Anda para insinyur, Anda akan mengenali prototip cepat dan CAD. Bagi para dokter, jika ada di antara Anda, akan mengenali kedua jargon pertama. Namun tidak ada orang di dalam ruangan ini yang mengerti keempat kata ini. Mengeluarkan jargon sangat penting untuk memastikan semua orang di dalam tim mengerti apa arti yang sebenarnya saat ada frasa tertentu yang diucapkan.
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.
Kebiasaan dalam disiplin ilmu kami juga lucu. Kami mengambil banyak potongan melintang melalui tubuh saya menghasilkan potongan itu dan membuat model CADnya. Dan pada model CAD pertama yang kami buat, para ahli bedah bermain dengan model plastik, tidak menyadarinya model apakah itu. Kemudian kami menyadari itu sebenarnya adalah cerminan dari aorta yang sesungguhnya. Dan itu adalah cerminan karena dunia nyata selalu melihat ke bawah, pada rumah, jalanan, atau peta. Di dunia medis, mereka melihat ke atas. Jadi gambar melintang ini semuanya terbalik. Jadi kami harus berhati-hati dengan kebiasaan pada disiplin ilmu itu. Semua orang harus tahu anggapan apa yang diambil dan yang tidak.
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.
Penghalang institusional adalah masalah serius yang memusingkan lainnya. Rumah Sakit Brompton diambil alih oleh Fakultas Kedokteran Imperial College, dan ada masalah hubungan buruk yang serius di antara kedua organisasi ini. Saya bekerja bersama Imperial dan Brompton, dan hal ini memunculkan beberapa masalah serius pada proyek ini, masalah yang seharusnya tidak ada.
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.
Komite penelitian dan etika. Jika Anda ingin melakukan apapun yang baru pada operasi Anda harus mendapat sertifikat dari komite penelitan dan etika lokal. Saya yakin di sini di Polandia juga sama. Akan ada beberapa padanan, untuk memberikan sertifikasi pada jenis pembedahan baru. Kami tidak hanya memiliki masalah birokrasi sehubungan dengan hal itu, namun juga kecemburuan profesional. Ada orang-orang di komite penelitian dan etika yang tidak ingin melihat John Pepper kembali sukses, karena dia sangat sukses. Dan mereka membuat tambahan masalah bagi kami.
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.
Masalah birokrasi: Akhirnya saat ada perawatan jenis baru Anda harus mengeluarkan buku panduan untuk semua rumah sakit di negara itu. Di Inggris, ada Institut Nasional untuk Keunggulan Klinis, NICE. Pasti ada juga lembaga yang sama di Polandia. Kami harus mengatasi masalah NICE. Kini kami memiliki panduan klinis yang baik di internet. Jadi jika ada rumah sakit yang tertarik bisa datang dan membaca laporan NICE, menghubungi kami lalu melakukannya sendiri.
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.
Masalah dana: Hal lain yang harus dikhawatirkan. Masalah besar dalam memahami salah satu sudut pandang itu: Saat kami mendekati salah satu organisasi amal Inggris besar yang mendanai hal-hal seperti ini yang mereka lihat sebenarnya adalah proposal bidang teknik. Mereka tidak mengerti hal itu, karena mereka para dokter, ada di sebelah Tuhan. Itu pasti sampah. Mereka membuangnya. Jadi pada akhirnya saya pergi ke penanam modal swasta dan saya juga menyerah. Namun sebagian besar proyek litbang akan didanai oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia atau Dewan Penelitian Ilmu Pengetahuan Alam dan Teknik, atau sejenisnya, dan Anda harus melalui orang-orang seperti itu.
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.
Jargon adalah masalah besar saat Anda mencoba bekerja dengan berbagai disiplin ilmu karena di dunia teknik kami semua mengerti CAD dan R.P. -- namun tidak di dunia medis. Saya kira pada akhirnya birokrasi pemberi dana harus bekerja bersama. Mereka harus mulai berbicara satu sama lain dan harus memiliki sedikit imajinasi,
(Laughter)
jika permintaan ini tidak terlalu muluk --
Which it probably is.
mungkin tidak.
(Laughter)
Saya membuat frase "konservatisme yang menghalangi."
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."
Banyak orang di dunia medis tidak ingin berubah, terutama jika ada insinyur yang beralih dan menemukan jawabannya. Mereka tidak ingin berubah. Mereka hanya ingin melakukan apapun yang mereka telah lakukan. Dan sebenarnya, ada banyak ahli bedah di Inggris yang masih menunggu salah satu pasien kami mengalami suatu masalah sehingga mereka dapat berkata, "Ah, sudah saya katakan itu tidak bagus." Kami memiliki 30 pasien. Kini saya sudah melewati 7½ tahun sejak operasi. Total tahun pasca operasi pasien kami adalah 90 tahun, dan tidak ada satu masalahpun. Namun masih ada orang di Inggris yang mengatakan "Ya, akar aortik eksternal itu, itu tidak akan berhasil."
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.
Ini benar-benar masalahnya. Saya yakin semua orang di ruangan ini pada suatu titik telah menghadapi kesombongan para pegawai medis, dokter, atau ahli bedah. Jalan tengahnya hanyalah cara dokter melindungi dirinya sendiri, "Ya, tentu saja, saya merawat para pasien saya." Saya rasa itu tidak baik, itu saja, itu menurut saya.
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, kembali, merupakan masalah besar. Jika Anda bekerja dalam tim multidisiplin Anda harus memberikan praduga tak bersalah pada tim Anda. Anda harus memberikan dukungan bagi mereka. Tom Treasure, profesor pembedahan kardiotorarik: pria yang luar biasa. Sangat mudah untuk menghormatinya. Bagi dia untuk menghormati saya? Sedikit berbeda.
(Laughter)
Itulah berita buruknya.
That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge. Translate that one! I bet they can't.
Berita baiknya adalah keuntungannya sangat besar. Terjemahkan itu. Saya yakin mereka tidak bisa. (Tawa)
(Laughter)
Saat Anda bersama sekelompok orang
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.
dengan latar belakang profesional, pengalaman profesional yang berbeda, mereka bukan hanya memiliki dasar ilmu pengetahuan yang berbeda, namun sudut pandang yang berbeda akan segala hal. Dan jika Anda dapat mengumpulkan semua orang itu dan membuat mereka saling bicara dan mengerti hasilnya bisa jadi luar biasa. Anda dapat menemukan jalan keluar baru, benar-benar baru yang tidak pernah dilihat sebelumnya dengan sangat cepat dan mudah. Anda dapat menghilangkan banyak pekerjaan hanya dengan menggunakan dasar pengetahuan lebih yang Anda dapatkan. Dan hasilnya adalah penggunaan teknologi dan pengetahuan di sekitar Anda yang benar-benar berbeda.
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.
Hasil dari semua ini adalah Anda mendapat kemajuan yang sangat cepat dengan dana yang sangat kecil. Saya sangat malu akan betapa murahnya untuk mengubah gagasan saya menjadi alat yang terpasang di jantung saya sehingga saya tidak siap untuk memberitahukannya. Karena saya menduga ada operasi yang benar-benar standar mungkin di Amerika Serikat yang biayanya lebih mahal untuk seorang pasien daripada biaya untuk mewujudkan mimpi saya menjadi kenyataan.
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.
Hanya itu yang ingin saya katakan, saya masih memiliki 3 menit. Heather akan senang pada saya. Jika ada pertanyaan, silakan datang dan berbicara kepada saya. Akan sangat menyenangkan untuk berbicara dengan Anda. Terima kasih banyak.
Many thanks.
(Applause)