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.
Я інженер-технолог. Я знаю все про котли та сміттєспалювальні печі, про фільтри для матеріалів, циклони та тому подібне, а ще в мене діагностували синдром Марфана. Це спадкове захворювання. І у 1992 році я взяв участь у генетичному дослідженні, і був шокований, коли дізнався, як ви бачите на слайді, що показники функції моєї висхідної аорти не відповідають нормі. Це зелена лінія внизу. Сюди входять показники між 3,2 і 3,6 см. У мене вже було 4,4. І, як бачите, моя аорта продовжувала розширюватись, і я наближався до тієї точки, де мене необхідно буде прооперувати.
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.
Операція, яку мені запропонували, була досить неприємною - зробити анестезію, розрізати грудну клітину, встановити штучне серце та апарат для легенів, знизити температуру тіла приблизно до 18 градусів за Цельсієм, зупинити серце, вирізати аорту, замінити її на пластиковий клапан та пластикову аорту, і, що найважливіше, приректи мене на антикоагулятивну терапію до кінця мого життя, найбільш імовірно, на варфарин. Думка про операцію зовсім мене не приваблювала. А думка про варфарин взагалі відверто лякала.
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.
Отож, я сказав собі, я - інженер, я займаюсь дослідженнями та розробкою, це ж просто проблема з водопостачанням. Я зможу її вирішити. Я зможу це виправити. Тож я почав з того, що повністю змінив курс лікування від розширення аорти. Мета цього проекту справді досить проста. Єдина справжня проблема з висхідною аортою у людей з синдромом Марфана полягає в тому, що у неї недостатня пружність та сила розтягування. Отож існує можливість просто обгорнути трубу ззовні. І вона стане міцнішою і досить успішно функціонуватиме. Якщо ваш шланг, що працює під високим тиском, або ж аналогічна гідравлічна лінія, трохи розбухає, ви просто трохи обгортаєте її ззовні клейкою стрічкою. Концепція справді настільки проста, чого не можна сказати про її реалізацію. Великою перевагою зовнішньої підтримки для мене було те, що всі мої органи залишаться цілі, увесь мій власний ендотелій та клапани, і не знадобиться ніякої антикоагулятивної терапії.
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.
Отож з чого ж потрібно почати? Ось це мій сагітальний розтин. Посередині ви бачите такий собі прилад, маленький пульсуючий елемент. Це лівий шлуночок, який проштовхує кров через клапан аорти, - ви бачите, як там працюють дві частинки клапана аорти, - вгору до висхідної аорти. І саме ця частина, висхідна орта, розширюється і, в кінцевому рахунку, лопається, що, звісно, матиме фатальні наслідки. Ми почали з того, що отримали зображення з допомогою обладнання, яке вимірює магнітний резонанс, та комп'ютерної томографії, з якого і створили модель аорти пацієнта.
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.
Ось модель моєї аорти. Справжня модель у мене в кишені, можливо, хтось захоче подивитись на неї або погратись нею.
(Laughter)
Як бачите, вона має достатньо складну структуру.
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.
Внизу вона має кумедну форму - нагадує три лопаті, саме тут міститься клапан аорти. Далі форма стає круглою, а потім конічною, і викривляється. Отож таку складну структуру досить важко відтворити. Це, як я вже сказав, модель мого органу, створена за допомогою комп'ютерних технологій, і це одна з останніх моделей. Ми постійно повторювали один і той же процес, аби створити досконаліші моделі. Створивши цю модель, ми виготовили її із цільного пластику, як бачите, використовуючи технологію швидкого макетування, ще одну інженерну технологію. Тоді ми використали цю модель, аби виготовити на замовлення пористу текстильну сітку ідеального розміру, яка відтворює форму моделі та ідеально огортає аорту. Отож, це повністю індивідуальний препарат, найкращий з усіх можливих. Для кожного нашого пацієнта ми виготовляємо абсолютно індивідуальний імплант.
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.
Коли вам його виготовлять, залишається достатньо проста процедура встановлення. Джон Пеппер, дай йому Боже здоров'я, професор кардіоторакальної хірургії, - ніколи раніше не робив таких операцій - він встановив перший імплант, результат йому не сподобався, він вийняв його і встановив другий. Я пішов звідти задоволений. Чотири з половиною години на столі, і все готово. Отож, хірургічна імплантація насправді виявилась найлегшим завданням.
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.
Якщо порівнювати наше нове лікування з існуючою альтернативою, так званим комплексним кореневим прищепленням аорти, можна виявити одну з двох шокуючих відмінностей, які, я впевнений, всі ви зрозумієте. На встановлення одного з наших пристроїв потрібно дві години, у порівнянні з шістьма годинами для існуючого способу лікування. Як я вже сказав, існуючий спосіб лікування передбачає встановлення штучних апаратів для серця та легенів, а також повне охолодження тіла. Нам усе це не потрібно; ми працюємо з пульсуючим серцем. Вас розтинають, отримують доступ до аорти, в той час, як ваше серце продовжує битися, при нормальній температурі. Ми не порушуємо вашу систему циркуляції. Отож це справді дивовижно. Але, на мою думку, головною перевагою є те,
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.
що не потрібно вдаватися до антикоагулятивної терапії. Я не приймаю зовсім ніяких ліків, окрім відновлювальних препаратів, які обираю сам. (Сміх)
(Laughter)
І взагалі, якщо поспілкуватись з людьми, які вже давно приймають варфарин,
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.
виявляється, що якість вашого життя суттєво знижується. А найгірше те, що він неминуче скорочує ваше життя. Окрім того, якщо вам встановлять штучний клапан, ви приречені на прийом антибіотиків після будь-якого типу медичного втручання. Навіть після візитів до стоматолога вам доведеться приймати антибіотики, аби унеможливити потрапляння внутрішньої інфекції до клапана. Знову ж таки, мені все це не загрожує, отож я зовсім нічим не зв'язаний. Моя аорта вилікувана, мені не потрібно цим перейматись, я ніби вдруге народився на світ.
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.
Повернемось до теми нашої презентації. У багатопредметному дослідженні, як таке можливо, що інженер-технолог, який колись працював з котлами, став виробляти медичний прилад, який змінив його власне життя? Відповідь на це питання така: завдяки багатопредметній команді. Ось список членів основної команди. І, як бачите, тут не тільки дві основні технічні дисципліни - медицина та інженерія. Тут є також багато різних фахівців, не пов'язаних з цими двома дисциплінами. Джон Пеппер - це той кардіохірург, який, власне, мене й прооперував, але й всі інші зробили той чи інший внесок у цю справу. Раад Мохіаддін, лікар-радіолог. Нам потрібно було отримати зображення хорошої якості, за допомогою яких ми створили комп'ютерну модель. Уоррен Торнтон, який досі створює для нас усі комп'ютерні моделі, повинен був написати індивідуальний комп'ютерний код, аби створити цю модель, використовуючи цей достатньо складний набір вхідних даних.
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.
Однак тут виникають і певні перешкоди. Існують певні труднощі. Великою проблемою є жаргон. Думаю, що ніхто у цій залі не розуміє цих перших чотирьох жаргонних виразів. Інженери серед вас впізнають швидке макетування та комп'ютеризоване проектування. Медики серед вас, якщо тут є такі, впізнають перших два вирази. Але більше ніхто у цій залі не зрозуміє усіх цих чотирьох слів. Спростити жаргон було дуже важливо, аби всі члени команди могли точно зрозуміти, про що йде мова, коли використовувалась певна фраза.
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.
Правила, що діють у кожній окремій галузі, також створювали кумедні ситуації. Ми зробили багато знімків горизонтальних розтинів мого тіла, і, опрацювавши ці розтини, виготовили з їх допомогою комп'ютерну модель. Коли ми виготовили найпершу комп'ютерну модель, хірурги довго грались з пластиковою моделлю, бо не могли зрозуміти, що в ній і до чого. А потім ми зрозуміли, що це по суті дзеркальне відображення справжньої аорти. А дзеркальним відображення вийшло тому, що в реальності ми завжди дивимось на плани згори вниз, на плани будинків, вулиць, чи на карти. Медики ж дивляться на плани знизу вгору. Отож усі горизонтальні зображення були перевернуті. Тож потрібно бути обережним з правилами, що діють у тій чи іншій галузі. Всі повинні розуміти, що в кожному конкретному випадку мається на увазі, а що - ні.
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.
Перешкоди у роботі з окремими закладами також завдавали нам немало клопоту, коли ми працювали над проектом. Лікарня Бромптона перейшла під керівництво медичного факультету Імперського коледжу, а у стосунках між цими двома організаціями існують серйозні проблеми. Я працював і з Імперським коледжем, і з лікарнею Бромптона, і через це в роботі над проектом виникло кілька серйозних проблем, деякі з них, по суті, не повинні були взагалі з'явитись.
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.
Комітет з питань досліджень та етики заявив, що, якщо ми хочемо створити щось нове в хірургії, нам потрібно отримати ліцензію у регіональній філії їхнього комітету. Впевнений, що в Польщі така сама ситуація. Існує аналогічний орган, який видає ліцензії на нові типи хірургічного втручання. У нас не лише виникли у зв'язку з цим проблеми бюрократичного характеру, нам ще й довелось зіткнутись із професійними заздрощами. У комітеті з питань досліджень та етики були люди, які зовсім не хотіли стати свідками чергового успіху Джона Пеппера, тому що він і без того успішний. І вони створювали для нас додаткові проблеми.
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.
Бюрократичні проблеми: В кінцевому рахунку, коли ви впроваджуєте новий метод лікування, вам потрібно випустити лист-інструкцію для усіх лікарень країни. У Великобританії існує Національний інститут клінічної майстерності (НІКМ). Без сумніву, щось подібне існує і в Польщі. Нам потрібно було вирішити проблему з НІКМом. Тепер в інтернеті є чудова клінічна інструкція. Отож, будь-яка лікарня, яка зацікавиться нами, може знайти його, прочитати відгук НІКМу, зв'язатись з нами і провести таку операцію самостійно.
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.
Перешкоди з фінансуванням. Ще одна велика проблема, яка викликала наше занепокоєння. Серйозні труднощі виникли з розумінням однієї з таких можливостей. Коли ми вперше звернулись до однієї з великих благодійних організацій Великобританії, яка фінансує подібні проекти, їм, по суті, довелось розглядати інженерну пропозицію. Вони її не зрозуміли; вони лікарі, вони наближені до Бога. Це мабуть нісенітниця. Вони викинули її у сміття. Отож, врешті-решт, я звернувся до приватних інвесторів і більше цією справою не займався. Але більшість проектів у сфері досліджень та розробки фінансуються окремими організаціями, польською Академією науки, або Дослідницькою радою з питань фізико-технічних наук, або чимось подібним, і вам потрібно вирішувати усі питання з цими людьми.
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.
Жаргон - це величезна проблема при роботі з різними дисциплінами, тому що в інженерному світі усі ми розуміємо комп'ютеризоване проектування і дослідження та розробку - чого не скажеш про медиків. Думаю, що в кінцевому результаті чиновникам, які займаються фінансуванням, потрібно об'єднати свої зусилля. Їм справді потрібно почати спілкуватися один з одним, і їм не завадить трошки проявити творчі здібності,
(Laughter)
якщо їм це під силу -
Which it probably is.
думаю, що все-таки ні.
(Laughter)
Я запровадив термін "обструктивний консерватизм".
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."
Дуже багато людей у світі медицини не хочуть змінюватись, особливо, коли відповідь на їхні питання дає якийсь самовпевнений інженер. Вони не хочуть змінюватись. Вони просто хочуть робити те, що робили усе своє життя. І насправді, у Великобританії є багато хірургів, які досі тільки й чекають, аби у одного з наших пацієнтів виникли якісь ускладнення, щоб вони могли сказати: "Ага, а я ж казав, що цей метод не спрацює". Взагалі-то, ми прооперували вже 30 пацієнтів. Пройшло вже сім з половиною років після моєї операції. У загальній сукупності у нас за плечима вже 90 післяопераційних років, і не виникло ще жодної проблеми. Але досі у Великобританії є люди, які кажуть: "Так, цей зовнішній корінь для аорти, знаєте, він себе не виправдає".
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.
Це дійсно проблема. Це дійсно проблема. Впевнений, що кожен з вас у цій залі коли-небудь стикався зі зверхністю серед медиків, лікарів, хірургів. Це пов'язано з тим, що лікарі хочуть захистити себе. "Так, ну звісно, я піклуюся про свого пацієнта". Гадаю, це не є добре, така моя думка, але вам вирішувати.
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.
Его, звичайно, є величезною проблемою, якщо ви працюєте у команді фахівців з різних галузей, ви мусите позбавити їх сумнівів. Надати їм підтримку. Том Трежер, професор кардіоторакальної хірургії, неймовірний чоловік. Йому без вагань можна віддати належне. Чи викликав повагу у нього я? Це дещо інше питання.
(Laughter)
Це були погані новини.
That's all the bad news. The good news is, the benefits are stonkingly huge. Translate that one! I bet they can't.
Хороші новини в тому, що переваги вражаючі. Спробуйте це перекласти. Б'юсь об заклад, їм не вдасться. (Сміх)
(Laughter)
Коли у вас є група людей,
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.
які пройшли різну професійну підготовку, мають різний професійний досвід, у них не тільки різна база знань, але й вони по-різному дивляться на все. І, якщо вам вдасться зібрати цих людей разом, і спонукати їх розмовляти та розуміти один одного, результати можуть бути вражаючими. Ви можете відкрити новітні рішення, справді новітні рішення, про які раніше не думали, дуже швидко та легко. Ви можете оминути великий обсяг роботи, просто використовуючи наявну базу знань. І в результаті, це абсолютно інший спосіб використання технології та знань довкола вас.
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.
Результатом усього цього є те, що ви можете неймовірно пришвидшити процес з надзвичайно обмеженим бюджетом. Мені настільки незручно від того, наскільки дешево було втілити шлях від моєї ідеї до встановлення імпланту, що я не готовий озвучити вам цифру. Тому що я припускаю, що існує абсолютно стандартне хірургічне лікування, можливо, у США, яке коштує більше для одного-єдиного пацієнта, ніж коштувало нам перетворити мою мрію в мою реальність.
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.
Це все, що я хотів сказати, у мене залишилось три хвилини. Хезер все ж стане прихильнішим до мене. Якщо у вас є питання, підходьте і ми поговоримо про них пізніше. Мені буде приємно поспілкуватися з вам. Дуже вдячний.
Many thanks.
(Applause)