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.
Eu sou um engenheiro mecânico Eu sei tudo sobre caldeiras e incineradores, filtros de fábricas, ciclones e coisas do tipo, mas também tenho síndrome de Marfan. Essa é uma doença hereditária. E em 1992 eu participei de um estudo genético e descobri, para meu espanto, como vocês podem ver no slide, que minha aorta ascendente não tinha o calibre normal, não estava nessa linha verde no final do gráfico Todos aqui devem ter entre 3.2 e 3.6 cm. Eu já estava com 4.4. E como podem ver, minha aorta dilatava progressivamente, e eu chegava cada vez mais perto de precisar de uma cirurgia.
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.
A cirurgia que eu faria é bem horrível eles te anestesiam, abrem seu peito, te ligam numa máquina com coração e pulmões artificiais baixam a temperatura do seu corpo para uns 18 centígrados, param seu coração, cortam fora a aorta e a substituem por uma válvula plástica e uma aorta plástica e, mais importante, te obrigam a uma terapia anticoagulante para o resto da vida, normalmente com varfarina A ideia da cirurgia não me era atrativa. A ideia da varfarina era realmente assustadora.
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.
Então eu disse a mim mesmo, sou engenheiro, em P & D, e isso é só um problema com encanamentos. Eu posso fazer isso. Eu posso mudar isso. Então decidi mudar todo o tratamento para a dilatação da aorta. O objetivo do projeto é bem simples. O único problema com a aorta ascendente nas pessoas com Síndrome de Marfan é que falta à ela alguma força tênsil. Então existe a possibilidade de simplesmente embrulhar externamente o cano. E ele permaneceria estável e operando normalmente. Se o cano da sua mangueira de alta pressão ou se sua linha hidráulica de alta pressão inchar um pouco, basta que você a envolva com uma fita. O conceito é simples assim, já a execução, nem tanto. A grande vantagem de um suporte externo para mim é que eu ficaria com todos os meus pedaços, todo o meu endotélio e minhas válvulas, e não precisaria de nenhuma terapia anticoagulante.
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.
Então por onde começamos? Bem, esse é um corte longitudinal de mim. Vocês podem ver no meio o aparelho, aquela pequena estrutura, comprimindo. Agora, esse é o ventríloquo esquerdo empurrando o sangue através da válvula aórtica -- vocês podem ver dois folículos da válvula aórtica trabalhando aqui -- para dentro da aorta ascendente. E é essa parte, a aorta ascendente que dilata e finalmente estoura, o que é fatal, é claro. Começamos por organizar a aquisição de imagens das máquinas de ressonância magnética e das máquinas de CT das quais faríamos um modelo da aorta do 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 é o modelo da minha aorta. Eu tenho um de verdade no meu bolso, se alguém quiser pode pegar e manuseá-lo.
(Laughter)
Como vocês podem ver, é uma estrutura bem complexa.
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.
e tem uma forma trilobal engraçada no final, que contém a válvula aórtica. Ela então continua numa forma redonda e então se conifica e se curva para fora. É, portanto, uma estrutura bem complexa para produzir. Esse, como disse, é um modelo CAD de mim, e esse é um dos últimos modelos CAD. Começamos um processo interativo na produção de modelos cada vez melhores. Quando produzimos esse modelo nós o transformamos em um modelo de plástico sólido, como vocês podem ver, usando uma técnica de prototipagem rápida, outra técnica da engenharia. Depois, usamos esse molde para fabricar uma malha têxtil porosa customizada perfeitamente, que toma a forma do molde e se encaixa perfeitamente na aorta. Isso é medicina totalmente personalizada ao máximo. Todos pacientes que tratamos tem um implante completamente personalizado.
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.
Uma vez que o fizemos, a instalação é bem fácil. John Pepper, Deus abençõe seu coração, professor de cirurgia cardiotorácica -- nunca havia feito isso antes em sua vida -- ele colocou o primeiro, não gostou, tirou, colocou o segundo. Feliz, eu fui embora. Quatro horas e meia na mesa e tudo estava feito. A implantação cirúrgica foi, na verdade, a parte 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.
Se compararmos o nosso novo tratamento com a alternativa existente, o chamado enxerto composto na base da aorta, uma das duas surpreendentes comparações, tenho certeza que ficará clara para todos vocês. Duas horas para instalar um de nossos dispositivos comparada a seis horas para o tratamento existente. O tratamento existente requer, como eu disse, a máquina coração-pulmão e requer um resfriamento total do corpo. Não precisamos de nada disso, trabalhamos com o coração batendo. Ele te corta, acessa sua aorta enquanto seu coração está batendo, tudo com a temperatura alta. Sem quebrar seu sistema circulatório. É realmente muito bom. Mas, pra mim, o melhor de tudo
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.
é que não é preciso nenhuma terapia anticoagulante. Não tomo nenhuma droga além das recreativas que eu posso escolher tomar. (Risos)
(Laughter)
E, na verdade, se você falar com pessoas que precisam da varfarina,
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.
a qualidade de vida delas fica seriamente comprometida. E o pior, ela inevitavelmente encurta a vida. Do mesmo jeito, se você tiver a opção da válvula artificial você está comprometido com uma tratamento de antibióticos sempre que precisar de qualquer tratamento médico invasivo. Até mesmo, idas ao dentista vão te fazer tomar antibióticos, para evitar que você pegue uma infecção interna na válvula. Novamente, eu não tenho nada disso, estou totalmente livre. Minha aorta foi reparada, eu não preciso me preocupar com isso, o que é um renascimento para mim.
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 volta ao tema da apresentação: Na pesquisa multidisciplinar, como poderia um engenheiro mecânico acostumado a trabalhar com caldeiras acabar produzindo um dispositivo médico que mudou sua própria vida? Bom, a resposta para a questão é um time multidisciplinar. Esta é a lista do time nuclear. E como vocês podem ver, não há apenas duas principais disciplinas técnicas, medicina e engenharia, mas também vários especialistas dentro dessas disciplinas John Pepper foi o cirurgião cardíaco que fez o verdadeiro trabalho em mim, mas todos os outros contribuíram de uma maneira ou de outra. Raada Mohiaddin, médico-radiologista Precisavamos conseguir imagens de boa qualidade das quais faríamos o modelo CAD. Warren Thornton, que ainda faz os modelos CAD pra gente, teve que escrever um código CAD personalizado para produzir esse modelo a partir da difícil inserção desse conjunto de informações.
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.
Há algumas barreiras a esse pensamento. Há alguns problemas com ele. Jargão é um dos grandes. Eu penso que ninguém aqui entende aqueles quatro primeiros jargões. Os engenheiros entre vocês reconhecerão a prototipagem rápida e o CAD. Os médicos entre vocês, se houver algum, reconhecerão os dois primeiros. Mas, não haverá mais ninguém aqui que entenderá todos os quatro. Retirar o jargão foi muito importante para assegurar que todos na equipe entendessem exatamente o que significava quando uma frase em particular era usada.
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.
Nossas convenções particulares também eram bem engraçadas. Tiramos um monte de imagens de corte horizontal da minha aorta, produzimos esses pedaços e depois os usamos para construir um molde CAD. E o primeiro modelo CAD que fizemos, os cirurgiões estavam brincando com o modelo de plástico, não conseguiam entendê-lo. Até que descobrimos que era, na verdade, uma imagem espelhada da verdadeira aorta. E foi uma imagem espelhada porque no mundo real, sempre olhamos para baixo para ver as plantas, plantas de casas, ruas ou mapas. No mundo médico, eles olham para cima para as plantas. Assim, as imagens horizontais eram todas inversões. Por isso precisamos ter cuidado com convenções disciplinares. Todos precisam entender o que é presumido e o que não é.
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.
As barreiras institucionais foram outra séria dor de cabeça para o projeto. O Hospital Brompton passou a ser controlado pela faculdade de medicina do Imperial College e há alguns problemas bem sérios de relacionamento entre as duas organizações. Eu estava trabalhando com o Imperial e o Brompton, e isso gerou alguns problemas sérios com o projeto, problemas que não deviam 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.
Comitês de pesquisa e ética: se vocês querem fazer algo novo em cirurgia, precisam de uma licença dos comitês locais de pesquisa e ética. Tenho certeza que o mesmo acontece na Polônia. Deve haver algum tipo equivalente que permite novos tipos de cirurgia. Não apenas tivemos o problema burocrático associado a isso, mas também as invejas profissionais. Haviam pessoas nos comites de ética e pesquisa que realmente não queriam ver John Pepper ter êxito novamente, porque ele já é tão bem-sucedido. E eles arrumaram uns problemas extras pra gente.
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: Hoje em dia, quando você tem um novo tratamento você precisa emitir uma nota de orientação para todos os hospitais do país. No Reino Unido, temos o Instuto Nacional para a Excelência Clinica, NICE. Deve haver um equivalente na Polônia, com certeza. Temos que passar pelo problema NICE Agora temos um ótimo guia clínico disponível na Net. Assim, qualquer hospital interessado pode vir, ler o relatório NICE entrar em contato conosco e então realizar o procedimento
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.
Barreiras de financiamento: Outra grande área de preocupação um grande problema no entendimento de uma das perspectivas: Quando nos dirigimos pela primeira vez a uma das grandes organizaçoes beneficentes do UK que financia esse tipo de coisa, o que eles estavam olhando era essencialmente uma proposta de engenharia. Eles não entenderam, eles eram médicos, quase deuses. Deve ser bobabem. Eles engavetaram o pedido. No fim, eu precisei pedir a investidores privados. e acabei cedendo a isso. Mas, muitos P & D serão financiados institucionalmente, pela Academia de Ciências Polonesa ou o Conselho de Pesquisa Científica em Engenharia e Medicina ou qualquer coisa do tipo, vocês precisam passar por essas pessoas.
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.
Jargão é um grande problema quando tentamos trabalhar multidisciplinarmente, porque no mundo da engenharia, todos entendemos CAD e R.P. -- mas não no mundo médico. Suponho que ultimamente os burocratas do financiamento realmente precisam trabalhar juntos. Eles precisam começar a falar uns com os outros, e exercitar um pouco de imaginação,
(Laughter)
se isso não for pedir muito --
Which it probably is.
o que provavelmente é.
(Laughter)
Eu cunhei a frase "conservantismo obstrutivo."
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."
Muita gente no mundo médico não quer mudanças, muito menos quando um engenheiro proeminente achou a resposta. Eles não querem mudança. Eles querem simplesmente fazer o que quer que tenham feito antes. E, na verdade, há muitos cirugiões no Reino Unido. esperando que um de nossos pacientes tenham qualquer tipo de problema, para que eles possam dizer: "Eu te disse que isso não era bom." Nós temos na verdade 30 pacientes. Eu estou com sete anos e meio. E temos mais de 90 anos de pós operatórios de pacientes entre nós, e até agora, não tivemos um único problema. E ainda, há gente no Reino Unido dizendo, "É aquela base aórtica externa, é, ela nunca vai funcionar, sabe."
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.
É realmente um problema. É realmente um problema. Estou certo de que muitos aqui já se depararam com a arrogância dos médicos, doutores, cirurgiões em algum momento. A questão central é simples a maneira como os médicos se protegem. "Sim, é claro, estou preocupado com meu paciente." Acho que não é suficiente, mas, veja você, é a minha opinião.
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, é claro, é um grande problema. Se você está trabalhando com uma equipe multidisciplinar, você tem que dar aos seus colegas o benefício da dúvida. Você deve apoiá-los. Tom Treasure, professor de cirurgia cardiotorácica: um cara incrível. Facilmente respeito ele. Ele me respeitar? Muito diferente.
(Laughter)
Essas são as más notícias
That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge. Translate that one! I bet they can't.
A boa notícia é que os benefícios são impressionantes. Traduz isso. Aposto que eles não podem. (Risos)
(Laughter)
Quando você tem um grupo de pessoas
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 tiveram treinamento profissional diverso, uma experiência profissional diversa, eles não apenas têm a base do conhecimento diferente, mas eles possuem diferentes perspectivas em tudo. E se você consegue juntar essas pessoas e você consegue fazê-las conversar e compreender umas às outras, os resultados podem ser espetaculares. Você pode achar soluções originais, realmente originais, que nunca foram pensadas antes muito muito rápido e facilmente. Você pode eliminar muito trabalho simplesmente usando o conhecimento de base extendido que tem. E o resultado, é um uso completamente diferente da tecnologia e do conhecimento ao seu redor.
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.
O resultado disso tudo é que você pode conseguir avançar incrivelmente rápido com orçamentos incrivelmente pequenos. Estou tão envergonhado do quão barato foi chegar da minha ideia até o meu implante que não estou preparado para lhes dizer o quanto custou. Porque suspeito que há tratamentos cirúrgicos totalmente padronizados provavelmente nos EUA que custam mais para um paciente único do que o custo que tivemos para realizar o meu sonho.
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.
Isso é tudo que tenho a dizer e ainda tenho três minutos sobrando. Heather vai gostar de mim. Se tiverem perguntas, por favor venham e falem comigo mais tarde. Será um prazer falar com vocês. Muito obrigado.
Many thanks.
(Applause)