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.
私はプロセスエンジニアです ボイラーや焼却炉 繊維性フィルターやサイクロン等についての 知識があり マルファン症候群患者でもあります これは遺伝病です 1992年に 遺伝学の調査に参加し 私はゾッとしました スライドにあるように 上行大動脈の付け根の直径が 正常範囲である緑の線を 超えていたのです ここにいる皆さんの場合は 3.2cmから3.6cmです 私は既に4.4cmほどの値でした そしてご覧のように 私の大動脈は徐々に広がり 手術が必要になる値まで どんどん拡張して行きました
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.
可能であった手術は 身の毛がよだつようなものでした 麻酔をかけ 胸部を開き 人工心肺装置をつけて 体温を18度ほどにまで下げ 心臓を止めて 大動脈を切除し プラスチックの弁と 大動脈とに取り換えます そして最も大事なことに 一生涯 抗凝固療法を 続けなければなりません 通常ワーファリンを飲みます 手術をするという考えは 魅力的ではありませんでした ワーファリンを飲むという考えは 全くゾっとするものでした
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.
自分に言い聞かせました 私は技術者だ 研究開発部にいる これはただの配管の問題だ 私はできる 私は変えられるんだ と そして私は 大動脈拡張症の治療全体を 変える決心をしました プロジェクトの狙いはシンプルなものです マルファン症候群患者の 上行大動脈の事実上の問題は 抗張力が足りないことです なので可能な方法として 単純に血管を外から包む事が考えられます そうすれば 血管は安定し 順調に機能するというわけです もし高圧ホースや 高圧の油圧パイプが少し膨れたら その外側を テープで巻くだけでよいのです コンセプト上は本当にシンプルですが 実行は簡単ではありません 外側から補修することの 私にとっての大きな利点は 私の部品 つまり 内皮や弁の全てを温存する事ができ さらに抗凝固療法が全く必要ない事でした
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.
さて どこから始めましょうか これは私の体の矢状断面です 中央に見える小さな構造体が 血液を絞り出しています 左心室です 大動脈弁を通して 血液を送り出しています 大動脈弁の2つの弁尖が 上行大動脈へ向けて動いています その部分 つまり上行大動脈が 拡張し 最後には破裂します もちろん致命的です 私たちは準備として 画像収集から始めました MRIとCTスキャンから 患者の大動脈のモデルを作るためです
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.
これが私の大動脈のモデルです ポケットに実物を入れてきました みなさん 触ってみたいならどうぞ
(Laughter)
ご覧のように かなり複雑な構造です
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.
底に三つ葉状の形をしている部分があり ここに大動脈弁があります 丸い形になって そしてだんだん細くなります 製造するには かなり難しい構造です これは私のCADモデルだと言いました 後から作ったCADモデルの1つです 私たちは反復プロセスで より良いモデルを作りました このモデルを作ったときは こんな風に 固形プラスチックで 型を作りました ラピッドプロトタイピング (高速試作)技術という エンジニアリング技法を使ったのです そしてその型を使って 完全にオーダーメイドの 多孔性で布地のメッシュを製作するのです 型の形に沿っているので 大動脈に完全にピッタリとハマります これは究極のオーダーメイド医療とも言えます 私たちが手がける全ての患者は この完全にオーダーメイドの インプラントを持っています
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.
一度作ってしまえば 取り付けはかなり簡単です 心胸外科医であるジョン・ペッパー氏は こんな手術は人生初でしたが 最初のインプラントでは上手くいかず 取り出して 二つ目を試して うまくいきました 4時間半の手術で すべて終わりました 実際 手術でインプラントを入れる部分が 最も簡単なところでした
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.
私たちの手法と既存の手法 いわゆる「大動脈基部置換術」を比べると このような驚きの比較になります 結果は明らかですね 私たちのインプラントだと2時間 既存の手法だと 6時間もの時間がかかります 先ほど申し上げたように 既存の手法は 心肺のバイパス装置 さらに体温を下げる事が必要です 我々の手法はそのどれも要りません 動いている心臓を扱い 胸を開け 心臓を拍動させたまま 大動脈の処置を行ないます すべて正常な体温のまま行われます 血液循環に手を加える必要はありません 本当に素晴らしいものです
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.
しかし私にとって 一番嬉しい点は 抗凝固療法が全く必要ない事です 私にはどんな薬も飲みません たまに娯楽として飲むことはあってもね
(Laughter)
(笑)
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.
長期間ワーファリンを服用している人と 話してみると 非常に不便な生活を 強いられていることがわかります さらに悪い事に いや応なく 寿命を縮めてしまうのです 同じように 人工弁を選択しても 煩わしい事に 他の治療があるときは 常に 抗生物質治療を余儀なくされます 歯医者へ行く時ですら 体内で弁が 感染症にかかった時のために 抗生物質が必要です 私にはそれも必要ありません 完全に自由です 私の大動脈は修繕され もう心配する必要はありません まるで生まれ変わったかのようです
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.
今回のテーマに戻りましょう 多くの専門分野にわたる研究において 一体どうやって ボイラーを扱っていたプロセスエンジニアが 自分の人生を変えるような 医療機器が作れるのでしょうか? 答えは専門分野を超えた 研究チームにあります これは核となっている チームメンバーのリストです ご覧のように 医療と工学という技術的な分野が 2つだけあるのではなく それぞれの分野から 様々な専門家がいます ここのジョン・ペッパーは 心臓外科医で 私の手術を 実際に担当しましたが ほかの皆も お互いに 協力し合う必要がありました 放射線科医であるラード・モヒアディン 彼は CADモデルを作るために必要な 高画質の画像を撮るのに貢献しました 現在も私たちのCADモデル全てを 手がけている ウォーレン・ソーントンは オーダーメイドの CADモデルを製造するための 非常に難しい入力データセットを基にして CADコードを書いてくれました
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.
璧はありました 問題が幾つかあったのです 専門用語は大きな問題でした おそらくこの部屋にいる誰も 最初の項目にある4つの専門用語を 理解できないと思います エンジニアが ここにいれば ラピッドプロトタイピングや CADは分かりますね 医療関係者なら 最初の2つが分かるでしょう しかし この4つ全ての用語を理解する人は いないと思います 特定の表現が使われたときに チーム全員がその意味を 確実に理解できるようにするため 専門用語を解決する事は 非常に重要でした
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.
専門領域間のやり取りも面白いものでした 私を薄く輪切りした画像をたくさん撮り そのスライスを実際に作って CADモデルを構築しました 最初のCADモデルを作ったとき 外科医がプラスチックモデルを見ても 何か不可解なところがありました 後にそれは 実際の大動脈の 鏡像であった事がわかりました 鏡映しの画像であった理由は 人は通常 植物や家、道、地図などを 上から見下ろしますが 医療の世界では 画像は下から見上げるものなのです なので水平に撮った画像は すべて反転していました ですから 専門領域の 慣習には気をつけないといけません 何が想定されていて 何が想定されていないのか 全員が理解しなくてはなりません
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.
組織的な障壁は プロジェクト内での もう一つの頭痛の種でした ブロンプトン病院が インペリアル大学の 医学部に 吸収合併されたときは 二つの機関の間の関係に 重大な問題がありました 私はどちらとも仕事をしていて 幾つかの 深刻な問題を 抱えてしまいました こんな問題はあるべきではありません
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.
倫理委員会 - もし手術で新しい事をする場合 所属施設の倫理委員会から 許可をもらう必要があります ポーランドでも同じかと思います 新しい種類の手術を申請する 同様の形式があります 私たちはお役所的な問題を 抱えていただけではなく 専門家のねたみもありました 倫理委員会の中には ジョン・ペッパー氏が これ以上また成功をおさめるのを よく思わない人々がいました 彼はあまりに成功者だったからです 彼らによって余分な問題が増えたのです
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.
お役所的な問題 - 新しい治療法があると 最終的に その国の全ての病院に向けての ガイドノートを書かなくてはなりません イギリスでは国立臨床評価機構 NICEがあります ポーランドにも同じようなものがあるでしょう このNICEのプログラムに 合格しなくてはなりませんでした 今は臨床ガイドラインを ネットで読む事ができます なので興味のある病院は NICEレポートを読んで 私たちと連絡を取り合い 自分たちで手術が出来るのです
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.
資金の問題 - これもまた大きな問題で 別領域の視点を理解することは 非常に大きな問題です こういうプロジェクトの資金をサポートする イギリスで最も大きな団体の一つに 打診した時に 彼らが見ていたのは 本質的には 工学的な提案書でした いわば神のような医者たちでさえ 理解はできず これはデタラメに違いないと 却下しました 私は諦め 民間の投資家の元へ行きました 研究開発機関が ポーランド科学アカデミーから または工学・物理研究委員会などから 組織的な資金援助を依頼するときには このような人々を乗り越える必要があります
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.
専門領域を超えて仕事をするとき 専門用語は 大きな問題です 工学の世界では 誰でも CADやR.P.の意味が分かりますが 医学の世界ではそうではありません 官僚的な人々には もし無理なお願いでなければ ともにきちんと行動して お互いに話し合い
(Laughter)
もう少し想像力を使ってもらいたいものです
Which it probably is.
まぁ 無理でしょうね
(Laughter)
(笑)
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."
私は「妨害的な保守主義」という 言葉を作りました 医療の世界にいるあまりにも多くの人々が 変化を嫌がる 成り上がりのエンジニアが 正解をもって現れたときには特にです 彼らは変化を嫌う ただそれまでと同じようにしたいのです 実際 イギリスの多くの外科医が 「ほらそれは良くないと言っただろう」 と言えるような症例が 私たちの患者の中に 出ればいいと思っています 30人もの患者を手がけてきました 私から始めて7年半が経ち 患者・術後年数は合計で90年になりますが 一つも問題は起きていません でも未だに イギリスには居るのです 「あぁ、あの外部大動脈基部ね いやーあれはダメだよ」
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.
これは本当に 本当に問題です この部屋にいる皆さんは どこかで医療関係者 医師 外科医の 傲慢さを乗り越えて来ておられるかと思います 中央の項目は 単純に医者の保身のための方法です 「そう、もちろんだよ 私は自分の患者の心配をしているんだ」 私はそれは良い事とは思えません あくまで私の見解ですが
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.
エゴ これはまた大きな問題です 分野横断的なチームで仕事をする場合 お互いに疑ってはいけません 協力体制を示さなければなりません 心臓外科医であるトム・トレジャーは 本当に素晴らしい人で きっと誰でも 彼を尊敬すると思います 彼が私を尊敬する事はどうでしょう? 少し勝手が違いますね
(Laughter)
That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge. Translate that one! I bet they can't.
難しい事はこのくらいです 良いことは 「度肝を抜くほど(stonkingly)」 多くの利点がある点です 翻訳できますかね? できないと思いますが
(Laughter)
(笑)
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.
異なる専門的トレーニングを受けた 異なる専門的な経験を持つ人々が グループで行動する場合 異なる知識的基盤を持つだけでなく 様々な異なる視点を持つことが出来ます もしそのような人々を集めて お互いに話し合い 理解し合う事ができたなら その成果は素晴らしいものが 期待できます いままでにない 奇抜な解決策を見つける事ができます 今まで一度も見られなかったようなものが 非常に簡単に 迅速に 拡張された知識的基盤を使って 手っ取り早く解決することが出来ます 結果的に 自分が持つ技術と知識の 全く異なった使い方が出来るのです
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.
これら全ての結果として わずかな資金で 非常に早い発展を 遂げる事ができます いくらかは言えませんが 自分のアイディアで インプラントを埋め込むまでにかかった金額が あまりにも安くて驚きました なぜなら おそらく米国などに 完全に標準化された外科療法があり おそらく患者一人にかかる金額は 私たちが自分たちの夢を 実現するためにかかった金額よりも 高いのではないかと 思うからです
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.
言いたいことはこれで全部です あと3分余ってますね ヘザーさんに喜んでもらえそうです もし何か質問があれば 後で私の所にきて話しかけてください お話できて光栄です ありがとうございました
Many thanks.
(拍手)
(Applause)