sponsored links
TEDxMidAtlantic

Erica Frenkel: The universal anesthesia machine

エリカ・フランクル「どこでも麻酔器」

December 2, 2011

手術中に電源を失うとどうなるでしょうか?光も酸素も、そして麻酔も提供されなくなります。日常的な手術が悲劇に変わるこの現象が世界中で起こっています。エリカ・フランクルが、解決策として「どこでも麻酔器」をご紹介します。

Erica Frenkel - Medical technologist
At Gradian Health Systems, Erica Frenkel works to bring safe anesthesia to hospitals all over the world. Full bio

sponsored links
Double-click the English subtitles below to play the video.
I'm going to talk to you today
本日お話するのは
00:15
about the design of medical technology for low resource settings.
資源が乏しい環境での医療技術のデザインについてです
00:17
I study health systems in these countries.
低資源環境国の医療機器を研究しています
00:20
And one of the major gaps in care,
全体的にみて例外なく
00:22
almost across the board,
最も大きな差がでる事の一つは
00:24
is access to safe surgery.
安全に手術ができるかどうかです
00:26
Now one of the major bottlenecks that we've found
判明した主要なボトルネックのひとつは
00:28
that's sort of preventing both the access in the first place
そもそも手術ができるかどうかと
00:31
and the safety of those surgeries that do happen
手術できた場合には手術中に
00:34
is anesthesia.
安全に麻酔がかけられるかどうかです
00:36
And actually, it's the model that we expect to work
そこで 考えたのは
00:38
for delivering anesthesia
厳しい環境で麻酔をかけられる
00:40
in these environments.
装置の仕組です
00:42
Here we have a scene that you would find
こちらは米国や他の先進国では
00:44
in any operating room across the U.S. or any other developed country.
よく見る典型的な手術室の光景です
00:46
In the background there
奥には非常に高性能な
00:49
is a very sophisticated anesthesia machine.
麻酔器があります
00:51
And this machine is able
この機械には手術を可能にし
00:53
to enable surgery and save lives
人命を救う力があります
00:55
because it was designed
先進国の環境を前提にして
00:57
with this environment in mind.
設計されたので洗練されています
00:59
In order to operate, this machine needs a number of things
この機械を動作させるには病院側で色々と
01:01
that this hospital has to offer.
準備する必要があります
01:04
It needs an extremely well-trained anesthesiologist
この複雑な機械の使用には長年に渡る厳しい訓練を
01:06
with years of training with complex machines
受けた麻酔医が必要になります
01:09
to help her monitor the flows of the gas
手術中ずっとモニターを監視しながら
01:11
and keep her patients safe and anesthetized
患者を安全に麻酔状態に保てる
01:14
throughout the surgery.
麻酔医でなくてはいけません
01:16
It's a delicate machine running on computer algorithms,
麻酔器はコンピュータアルゴリズム制御の非常に繊細な機械で
01:18
and it needs special care, TLC, to keep it up and running,
簡単に壊れてしまうため長く使用するには
01:21
and it's going to break pretty easily.
特別に優しく配慮する必要があります
01:24
And when it does, it needs a team of biomedical engineers
壊れてしまうと機械の複雑さや壊れる箇所を知っていて
01:26
who understand its complexities,
修理できて修理部品を調達できて
01:29
can fix it, can source the parts
生命を救える状態にできる
01:31
and keep it saving lives.
生物医学技師のチームが必要です
01:33
It's a pretty expensive machine.
麻酔器はかなり高くつく機械なのです
01:35
It needs a hospital
麻酔器を1台使うのに
01:37
whose budget can allow it to support one machine
病院側の予算としては
01:39
costing upwards of 50 or $100,000.
5万超か10万ドルは必要になります
01:41
And perhaps most obviously,
そして その中でもおそらく
01:44
and perhaps most importantly --
最もはっきりして最も重要なのは
01:46
and the path to concepts that we've heard about
紹介した機能概念からなんとなく
01:48
kind of illustrate this --
お分かりかと思いますが
01:50
it needs infrastructure
インフラが必要ということです
01:52
that can supply an uninterrupted source
インフラによって
01:54
of electricity, of compressed oxygen
絶え間の無い電力供給や 圧縮酸素や
01:56
and other medical supplies
医療用品などの
01:59
that are so critical to the functioning
麻酔器の稼働に
02:01
of this machine.
非常に不可欠なものを提供します
02:03
In other words, this machine requires a lot of stuff
言いかえれば 麻酔器は画像の様な病院では支えきれない
02:05
that this hospital cannot offer.
多くの資源を必要とします
02:08
This is the electrical supply
この画像はマラウイの地方病院に
02:10
for a hospital in rural Malawi.
電源供給している配電盤です
02:12
In this hospital,
この病院には有資格の
02:14
there is one person qualified to deliver anesthesia,
麻酔科医が一人います
02:16
and she's qualified
この彼女は 12カ月もしくは18カ月の
02:18
because she has 12, maybe 18 months
麻酔研修を受けているので
02:20
of training in anesthesia.
資格がありふさわしい人です
02:22
In the hospital and in the entire region
この病院にもこの地域全体としても
02:24
there's not a single biomedical engineer.
生物医学技師はひとりもいません
02:26
So when this machine breaks,
麻酔器が故障したら 使用する麻酔機械が
02:28
the machines they have to work with break,
壊れたら なんとか問題を突き止めようと
02:30
they've got to try and figure it out, but most of the time, that's the end of the road.
努力しますがほとんどの場合には なす術がなくなります
02:32
Those machines go the proverbial junkyard.
故障した麻酔器は地区の廃棄場に捨てられます
02:35
And the price tag of the machine that I mentioned
この話の麻酔器の価格は
02:38
could represent maybe a quarter or a third
おそらくこの病院の年間予算の
02:41
of the annual operating budget
4分の1ないし3分の1に
02:43
for this hospital.
匹敵します
02:45
And finally, I think you can see that infrastructure is not very strong.
ここまでくれば インフラがそれほど良くないと分かると思います
02:47
This hospital is connected to a very weak power grid,
この病院が使用する貧弱な電源網では
02:50
one that goes down frequently.
頻繁に電源供給が停止します
02:53
So it runs frequently, the entire hospital,
病院全体がただひとつの発電機に
02:55
just on a generator.
依存することが頻繁に起こります
02:57
And you can imagine, the generator breaks down
想像にやすいですが 発電機が故障したり
02:59
or runs out of fuel.
燃料が無くなったりします
03:01
And the World Bank sees this
世界銀行の試算によれば
03:03
and estimates that a hospital in this setting in a low-income country
低所得国のこのような環境の病院では
03:05
can expect up to 18 power outages
ひと月に18に及ぶほどの停電が
03:08
per month.
発生する可能性があります
03:11
Similarly compressed oxygen and other medical supplies
同様に圧縮酸素やほかの医療用品は
03:13
are really a luxury
とても高価なもので
03:15
and can often be out of stock
時には何カ月や一年に渡ってまで
03:17
for months or even a year.
手元にないことがありえます
03:19
So it seems crazy, but the model that we have right now
全くおかしな状況ではありますが
03:21
is taking those machines
現在の援助の仕方では
03:24
that were designed for that first environment that I showed you
先進国の環境ようにデザインされた
03:26
and donating or selling them
麻酔器を乏しい環境にある病院に
03:28
to hospitals in this environment.
寄付したり販売しているため
03:30
It's not just inappropriate,
環境適合ができないばかりか
03:33
it becomes really unsafe.
安全性も著しく損なわれます
03:35
One of our partners at Johns Hopkins
1年ほど前にジョン・ホプキンス大学病院の
03:38
was observing surgeries in Sierra Leone
共同研究者がシエラレオネの
03:40
about a year ago.
外科医を調査しました
03:43
And the first surgery of the day happened to be an obstetrical case.
その日の最初の手術はたまたま産科の手術でした
03:45
A woman came in, she needed an emergency C-section
女性が運ばれてきて母子の命を救う為には
03:48
to save her life and the life of her baby.
帝王切開が必要でした
03:51
And everything began pretty auspiciously.
手術はさい先良く始まりました
03:54
The surgeon was on call and scrubbed in.
外科医は待機して洗浄を済ませ入室しました
03:56
The nurse was there.
看護師も待機していました
03:58
She was able to anesthetize her quickly,
麻酔医は迅速に麻酔をかけました
04:00
and it was important because of the emergency nature of the situation.
緊急手術を行う性質から考えて迅速さは重要でした
04:02
And everything began well
停電してしまうまでは
04:05
until the power went out.
全てが順調なすべりだしでした
04:07
And now in the middle of this surgery,
手術のまっただなかで
04:10
the surgeon is racing against the clock to finish his case,
外科医はこの手術を終わらせるべく一刻を争って駆け続けます
04:12
which he can do -- he's got a headlamp.
頭部の手術灯があるから続けられます
04:15
But the nurse is literally
看護師は真っ暗になった手術室で
04:17
running around a darkened operating theater
患者の麻酔を継続させて患者が麻酔状態を保つように
04:19
trying to find anything she can use to anesthetize her patient,
正に駆けまわりながら
04:22
to keep her patient asleep.
何かが無いか探します
04:24
Because her machine doesn't work when there's no power.
麻酔器は電源が断たれると動作しないからです
04:26
And now this routine surgery that many of you have probably experienced,
ここにいる医師の皆さんが日常的に行っている手術 もしくは
04:30
and others are probably the product of,
この術式によって誕生できた人もいる手術が
04:33
has now become a tragedy.
悲劇となってしまいました
04:35
And what's so frustrating is this is not a singular event;
途上国ではこんなことが1回限りの偶然ではなく
04:38
this happens across the developing world.
日常的に起こっています
04:41
35 million surgeries are attempted every year
安全な麻酔が無い中でのこのような手術が
04:43
without safe anesthesia.
毎年3500万件も行われています
04:46
My colleague, Dr. Paul Fenton,
同僚のポール・フェントン医師は
04:48
was living this reality.
こんな手術を続けていました
04:50
He was the chief of anesthesiology
彼はマラウイの病院で麻酔医長をしています
04:52
in a hospital in Malawi, a teaching hospital.
この病院は研修指導病院です
04:54
He went to work every day
毎日働きに行き病院の
04:56
in an operating theater like this one,
画面に出ている公開手術室で
04:58
trying to deliver anesthesia and teach others how to do so
毎日麻酔をかけ 研修者が患者に麻酔をかけられるよう指導します
05:00
using that same equipment
彼の病院にある
05:03
that became so unreliable, and frankly unsafe,
安定を大きく欠いた 安全性のない
05:05
in his hospital.
同じ種類の麻酔器を使ってです
05:07
And after umpteen surgeries
数えくれないくらいの手術をして
05:09
and, you can imagine, really unspeakable tragedy,
語り切れないほどの悲劇を目の当たりにして 彼は言いました
05:11
he just said, "That's it. I'm done. That's enough.
「もういい やめだ もうこりごりだ
05:14
There has to be something better."
何かもっといい方法があるはずだ」
05:16
So he took a walk down the hall
彼は病院の廊下を歩き これまでの手術を
05:18
to where they threw all those machines that had just crapped out on them --
台無しにした壊れた機械の廃棄所に来ました
05:20
I think that's the scientific term --
これは科学的な試みの時間と思いました
05:22
and he just started tinkering.
彼はただただ色々いじりはじめました
05:24
He took one part from here and another from there,
彼はここからそこから部品部品を集めて
05:26
and he tried to come up with a machine
直面している現実環境でも動作する
05:28
that would work in the reality that he was facing.
機械を創りだそうとしていました
05:30
And what he came up with was this guy,
そして彼が作ったのがこれです
05:33
the prototype for the Universal Anesthesia Machine --
「どこでも麻酔器」の試作品です
05:36
a machine that would work
どのような病院環境であっても
05:39
and anesthetize his patients
動作し患者に
05:41
no matter the circumstances that his hospital had to offer.
麻酔をかけることができる機械です
05:43
Here it is back at home
12年間を経て先程の病院に
05:47
at that same hospital, developed a little further, 12 years later,
多少なりとも発展した麻酔機が帰ってきました
05:49
working on patients from pediatrics to geriatrics.
小児科から老年科の患者に対して使われています
05:52
Now let me show you a little bit about how this machine works.
さぁどんな風にしてこの機械が動くのかご紹介します
05:55
Voila!
ジャーン
05:58
Here she is.
これがそうです
06:00
When you have electricity,
電源がある場合には全ての
06:02
everything in this machine begins in the base.
動作は下の方から開始されます
06:04
There's a built-in oxygen concentrator down there.
内蔵型酸素圧縮機が下の方についています
06:06
Now you've heard me mention oxygen a few times at this point.
酸素については既に何度か言及してきましたよね
06:09
Essentially, to deliver anesthesia,
麻酔をかけるには基本的に
06:12
you want as pure oxygen as possible,
できるかぎり純度の高い酸素が必要です
06:14
because eventually you're going to dilute it essentially
最終的にはその酸素を麻酔ガスと
06:16
with the gas.
混ぜて使用するからです
06:18
And the mixture that the patient inhales
患者が吸入する際には
06:20
needs to be at least a certain percentage oxygen
酸素濃度が一定値に達していないと
06:22
or else it can become dangerous.
患者にとってガスが危険なものにもなります
06:24
But so in here when there's electricity,
この機械は電源がある場合には
06:26
the oxygen concentrator takes in room air.
酸素圧縮機が部屋の空気を取り込みます
06:28
Now we know room air is gloriously free,
部屋の空気は見事なほどに無料だと分かっていますし
06:31
it is abundant,
豊富にあり しかも必要な
06:34
and it's already 21 percent oxygen.
21パーセントの酸素を既に含んでいます
06:36
So all this concentrator does is take that room air in, filter it
圧縮機が行うのは手術室の空気を取り込み清浄し
06:38
and send 95 percent pure oxygen
濃度95パーセントの酸素を
06:41
up and across here
上へ送り ここら辺で
06:43
where it mixes with the anesthetic agent.
麻酔物質と混ぜ合わせます
06:45
Now before that mixture
この混合物が
06:48
hits the patient's lungs,
患者の肺に入る前に
06:50
it's going to pass by here --
この部分を通って
06:52
you can't see it, but there's an oxygen sensor here --
見えませんがここに酸素センサがあり
06:54
that's going to read out on this screen
供給されている酸素濃度を
06:56
the percentage of oxygen being delivered.
画面に映し出して示します
06:58
Now if you don't have power,
もし電気が使えない場合には また
07:01
or, God forbid, the power cuts out in the middle of surgery,
起きないと良いですが 手術中に電源が切れた場合でも
07:03
this machine transitions automatically,
何かを操作する必要も全くなく
07:06
without even having to touch it,
自動的にモードを切り替えて
07:08
to drawing in room air from this inlet.
部屋の空気をここから取り入れるようになります
07:10
Everything else is the same.
空気の取入以外は変化しません
07:13
The only difference is that now
その唯一の違いは
07:15
you're only working with 21 percent oxygen.
21パーセントの酸素を相手にしていることです
07:17
Now that used to be a dangerous guessing game,
給気はかつてはあてずっぽうで危険でした なぜなら何かが
07:20
because you only knew if you had given too little oxygen once something bad happened.
悪化するまで酸素が足りなかったことが分からなかったのです
07:23
But we've put a long-life battery backup on here.
大容量バッテリーをここに入れるようにしました
07:26
This is the only part that's battery backed up.
ここだけがバッテリを予備電源としています
07:29
But this gives control to the provider,
予備で電源を加えましたが濃度計があるので
07:31
whether there's power or not,
電源が有っても無くても
07:33
because they can adjust the flow
手術中に酸素濃度を見て 給気を制御し
07:35
based on the percentage of oxygen they see that they're giving their patient.
患者に与えている酸素濃度を調整できます
07:37
In both cases,
患者への人口呼吸は
07:40
whether you have power or not,
電源の有無に関わらず
07:42
sometimes the patient needs help breathing.
必要になることがあります
07:44
It's just a reality of anesthesia. The lungs can be paralyzed.
麻酔の問題の一つとして肺を麻痺させてしまうことがあります
07:46
And so we've just added this manual bellows.
この為手動式の ふいご を加えました
07:49
We've seen surgeries for three or four hours
3時間も4時間も手動ポンプで呼吸させる
07:51
to ventilate the patient on this.
手術も見たことがあります
07:54
So it's a straightforward machine.
これは機構が複雑化されていない機械なのです
07:57
I shudder to say simple;
単純というとゾッとしますので
08:00
it's straightforward.
複雑化されていないと言います
08:02
And it's by design.
複雑にしないよう意図されたデザインです
08:04
And you do not need to be
こうすれば 麻酔器を使う為の
08:06
a highly trained, specialized anesthesiologist to use this machine,
高度な研修も 麻酔専門医も不要になります
08:08
which is good because, in these rural district hospitals,
このことは求められている研修を確保できていない
08:11
you're not going to get that level of training.
地方病院にとっては好都合です
08:14
It's also designed for the environment that it will be used in.
麻酔器は使用される環境に合わせて作られています
08:17
This is an incredibly rugged machine.
この麻酔器は考えられないほど頑丈で
08:20
It has to stand up
地方の地域病院で
08:22
to the heat and the wear and tear that happens
熱や摩擦や損傷にも
08:24
in hospitals in these rural districts.
耐えられるようにできています
08:26
And so it's not going to break very easily,
ですからそんなに簡単には壊れません
08:29
but if it does, virtually every piece in this machine
もし壊れた場合でも事実上どんな部品でも
08:31
can be swapped out and replaced
6角レンチとドライバーで
08:34
with a hex wrench and a screwdriver.
取り替えて備え付けられます
08:37
And finally, it's affordable.
最後に値段は手頃な設定です
08:40
This machine comes in
麻酔器は先程お見せした
08:42
at an eighth of the cost
従来の機械の
08:44
of the conventional machine that I showed you earlier.
8分の1の値段で買うことができます
08:46
So in other words, what we have here
つまりは ここにある機械は
08:49
is a machine that can enable surgery and save lives
最初に紹介した従来の麻酔器と同じように
08:52
because it was designed for its environment,
手術を可能にし生命を救える機械なのです
08:55
just like the first machine I showed you.
環境に合うように作られたからです
08:58
But we're not content to stop there.
でもここまででは満足しませんでした
09:00
Is it working?
きちんと動作するでしょうか?
09:02
Is this the design that's going to work in place?
現場で思い通りに使えるでしょうか?
09:04
Well we've seen good results so far.
ええ これまでは良い結果が出ています
09:06
This is in 13 hospitals in four countries,
この機械は4ヶ国の13の病院にあります
09:08
and since 2010,
そして2010年から 2000件以上の
09:11
we've done well over 2,000 surgeries
手術をしてきていますが
09:13
with no clinically adverse events.
臨床で有害事象は起きていません
09:15
So we're thrilled.
大変喜ばしいことです
09:17
This really seems like a cost-effective, scalable solution
麻酔器は蔓延している問題に対して 費用対効果が高く
09:19
to a problem that's really pervasive.
拡大してゆける解決策に思えます
09:23
But we still want to be sure
それでもこの機械が病院で
09:26
that this is the most effective and safe device
使用する機械として最も効果的かつ
09:28
that we can be putting into hospitals.
最も安全な装置か確信を得たいのです
09:30
So to do that we've launched a number of partnerships
この為に NGOや大学との
09:32
with NGOs and universities
提携を開始し 操作方法の情報や
09:34
to gather data on the user interface,
どんな手術に使用されるのが良いのかや
09:36
on the types of surgeries it's appropriate for
装置そのものを改良する方法を
09:39
and ways we can enhance the device itself.
調べてきました
09:41
One of those partnerships
提携のひとつにここバルチモアの
09:43
is with Johns Hopkins just here in Baltimore.
ジョン・ホプキンス大学病院があります
09:45
They have a really cool anesthesia simulation lab out in Baltimore.
病院はバルチモアにすごい麻酔試験研究所を持っています
09:48
So we're taking this machine
なので私達の麻酔器を持ち込んで
09:52
and recreating some of the operating theater crises
麻酔器が手術室で直面するであろう
09:54
that this machine might face
危機的な状況を再現しています
09:57
in one of the hospitals that it's intended for,
実際に使用される病院で
09:59
and in a contained, safe environment,
制御された安全な環境で
10:01
evaluating its effectiveness.
効果の度合いを評価しています
10:04
We're then able to compare the results from that study
この研究の結果を実際の経験と
10:06
with real world experience,
比較することができました
10:09
because we're putting two of these in hospitals
ジョン・ホプキンスがシエラレオネで
10:11
that Johns Hopkins works with in Sierra Leone,
共同研究する病院や 先程の帝王切開をした
10:13
including the hospital where that emergency C-section happened.
病院に2台の麻酔器を置いているからです
10:15
So I've talked a lot about anesthesia, and I tend to do that.
麻酔について多くを語りましたが意図したことです
10:20
I think it is incredibly fascinating
麻酔は信じられないくらい興味深く
10:23
and an important component of health.
健康の重要な構成要素です
10:25
And it really seems peripheral, we never think about it,
周辺要素だと思われていますが いざ使えなくなると
10:27
until we don't have access to it,
麻酔は生死を分ける重要な存在だと
10:30
and then it becomes a gatekeeper.
初めて気づかされるわけです
10:32
Who gets surgery and who doesn't?
手術を受けられる人と受けられない人?
10:34
Who gets safe surgery and who doesn't?
安全に受けられる人と受けられない人?
10:36
But you know, it's just one of so many ways
しかし もちろん 数多くの
10:39
that design, appropriate design,
適切なデザインが健康に良い影響をもたらす
10:42
can have an impact on health outcomes.
方法のひとつにすぎません
10:45
If more people in the health delivery space
もし医療業界でより多くの人が
10:48
really working on some of these challenges in low-income countries
低所得国の困難をなんとかしようとしている人が
10:50
could start their design process,
デザイン方法を
10:53
their solution search,
解決策探しを
10:55
from outside of that proverbial box
既知の枠組の外からの視点や
10:57
and inside of the hospital --
病院の現場からの視点で
10:59
in other words, if we could design
つまり 無いものを望むのではなく
11:01
for the environment that exists in so many parts of the world,
世界の多くに存在している環境に合うように
11:03
rather than the one that we wished existed --
意図して創るのであれば
11:06
we might just save a lot of lives.
多くの命を救うことができるでしょう
11:08
Thank you very much.
ありがとうございました
11:11
(Applause)
(拍手)
11:13
Translator:Akinori Oyama
Reviewer:Takahiro Shimpo

sponsored links

Erica Frenkel - Medical technologist
At Gradian Health Systems, Erica Frenkel works to bring safe anesthesia to hospitals all over the world.

Why you should listen

Erica Frenkel helps lead Gradian Health Systems, a social enterprise enabling safe surgery through innovative anesthesia technology. She has been a Peace Corps volunteer, managed the Global Media AIDS Initiative for the Kaiser Family Foundation and helped shape public health initiatives as a consultant for the Clinton Foundation, the Liberian Ministry of Health, Merck Vaccines, and the Wellcome Trust.

sponsored links

If you need translations, you can install "Google Translate" extension into your Chrome Browser.
Furthermore, you can change playback rate by installing "Video Speed Controller" extension.

Data provided by TED.

This website is owned and operated by Tokyo English Network.
The developer's blog is here.