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固执己见的工程师

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当Tal Golesworthy被告知他有主动脉破裂的危险时,他对所提供的手术没有印象-因此他想出了自己的主意。经过 Geoff Watts.

在图克斯伯里一家小型医疗工程公司中午餐。为装饰我们的三明治而精心准备的娱乐活动是一则彩色视频:有人心脏和血管进行的整洁的心血管外科手术。

有人吗好吧,不是所有人。我们凝视的那颗暴露而跳动的心属于我的一位用餐同伴。现年60岁的塔尔·戈尔斯沃西(Tal Golesworthy)秃顶,说话敏捷,经常直言不讳。他的身材也很高-这是一个线索-手指异常长。

进入15年前,戈尔斯沃西(Golesworthy)得知,除非他准备对其中一条将血液运离他的心脏的血管进行大手术,否则他将面临过早死亡的危险。他不喜欢手术的前景;但更令人不安的是对这种特定程序所涉及的知识。

戈尔斯沃西既不是亲朋棋牌,也不是任何医学研究员。他是工程师。但是他凭着特有的自信心,认为自己可以设计出一种更简单,更安全的方法来解决自己的问题。而他做到了。然后,他说服了一名外科亲朋棋牌认真对待他,成为了第一个手术的豚鼠,现在经营着一家公司,专门生产植入自己胸部的植入物。它已经存在了十年,使他活着。

Golesworthy的经历以他的执着和一心一意的决心而著称。除此之外,还有更多。它提出了有关外科手术创新,对新程序的接受以及对新程序进行测试所需的研究的问题。而且它标志着其他患有其他疾病的患者怀有类似的巧妙或激进想法的可能性。

“如果动脉瘤破裂,则随后的内部出血可能致命。”

Tal Golesworthy患有马凡氏综合症。被这个名字纪念的人是安东尼·伯纳德·让·马凡,是巴黎的儿科亲朋棋牌。在1896年的一次病例介绍中,他描述了一个五岁的女孩,她的四肢,手指和脚趾长得异常长。不是由马凡本人命名,而是他的继任者之一。矛盾的是,甚至不能确定这名女孩真的遭受了现在的马凡氏综合症的困扰,但这个名字仍然存在。

该疾病是遗传性的,可以是遗传性的,也可以是自发突变的。除了长而细长的骨头-以及因此而异常的身高-患有该综合症的人可能还会出现关节松动和弯曲以及各种眼疾。所有这些的最终原因是导致构成纤维蛋白的蛋白质的基因错误,纤维蛋白是在其他组织以及血管中发现的弹性纤维的重要组成部分。这是马凡氏综合症对塔尔·戈尔斯沃西(Tal Golesworthy)及其同胞造成的最大威胁之一。异常使它们的主要血管之一变弱并且不能应付内部血液压力所施加的压力。

人体最大的动脉之一是主动脉,直接从心脏的左心室接收血液。血液不是以稳定的方式到达,而是以脉冲的形式到达。主动脉作为一种液压减震器,随着其内部压力的升高和降低而逐渐膨胀和收缩。主动脉壁的任何弱点都可能导致气囊样隆起,动脉瘤的发展。无论出于何种原因,在马凡氏综合征患者中,主动脉的最弱点是根部,即靠近瓣膜的部分,以保护左心室的出口。如果动脉瘤破裂,则随后的内部出血可能致命。

您经常在栓塞和流血之间走钢丝。

当Golesworthy得知自己患有马凡氏综合症时,他只有五六岁。他父亲也有。 Golesworthy回忆说:“他身高6英尺8英寸,视力非常差。”但是,然后亲朋棋牌似乎不太了解这种疾病的危害。直到他30多岁时,Golesworthy自己才知道这对他的主动脉有何影响。到那时,血管已经扩大了-那时他被告知需要手术。

该手术于1968年推出,暂时依靠心肺机维持血液在身体周围的流动,标准操作包括与相邻的心脏瓣膜一起切除主动脉的第一和最薄弱部分。然后,外科亲朋棋牌用一段由聚酯涤纶制成的硬管代替主动脉,并用机械阀代替自然瓣膜。

缺点是机械瓣膜容易产生血块。终生抗凝药物治疗可最大程度地减少栓塞的风险,但会带来自身的危害。用户在任何可能引起出血的疾病或伤害中处于危险之中。 Golesworthy解释说:“您经常在栓塞和流血之间走钢丝。”

说他不热心是轻描淡写。他坦言:“我并不是很热衷于外科手术的想法,但真正令我困扰的是人们对抗凝药物的生活看法。”

尽管他当时还不知道,但外科亲朋棋牌已设计出一种手术版本,将患者自己的瓣膜留在原处,从而避免了需要抗凝剂。问题解决了?好像没有尽管此操作也是有效的,但它具有较高的长期故障率。因此,这就是选择:以终身抗凝剂为代价获得成功的成功率;或避免使用抗凝剂,但面临再次执行整个过程的更大机会。

戈尔斯沃西(Golesworthy)不知道为什么不向他提供替代手术,但他怀疑这与个别外科亲朋棋牌的主观偏好有关,而不是与硬数据有关。无论哪种方式,他都已经开始怀疑是否还有第三种方式:一种比提供的两种方式中的一种更好。

我一走就能拿起螺丝刀,开始拆开东西。我六岁的时候不喜欢电视。

Golesworthy用亲朋棋牌的眼睛而不是亲朋棋牌的眼睛看到了主动脉的软弱。他问自己,为什么要更换失效的管道系统,什么时候更容易支撑已经存在的管道系统呢? “我对自己说,等等,我们可以扫描主动脉,我们可以使用CAD(计算机辅助设计),我们可以提供完全定制的支持。我们可以完成这个。”

如果存在诸如工程基因之类的东西,您可以确信Golesworthy已经继承了它。他的父亲是一位航空工程师。 “一旦我走路,我就会拿起螺丝刀,开始拆开东西。我六岁的时候就不喜欢电视了。”

个性化的外部主动脉根支持

©戴夫·伊姆斯

戈尔斯沃西(Golesworthy)通过艰辛的方式获得了他的特许工程师资格。他从研究材料科学开始,但不喜欢这门课程,退学了,加入了煤炭研究机构并发现了兼职教育。他说:“我无法参加大学。”他从事从过程化学到空气污染控制的多个主题。他熟悉各种仪器和技术,包括在织物过滤器中使用纺织品。

戈尔斯沃西(Golesworthy)的外科手术发明灵感源于无用的管道泄漏的补救方法:将东西包起来。外科亲朋棋牌已经想到了这种简单的方法,但是他们使用了坚硬的材料。当到位时,它们往往会移出位置或切入从主动脉分支的侧支血管。

Golesworthy不知道外科亲朋棋牌已经尝试过并放弃了包裹的想法。无论如何,他的工程师也拒绝了。 “您看着[主动脉]的形状,知道必须在整个物体上施加均匀的力。怎么把它包起来呢?”取而代之的是,他设想了一些更复杂的东西:外部,量身定做的覆盖物,可以防止主动脉危险膨胀的袖子。在适当的时候,该手术获得了一个奇特的名字:PEARS,代表“个性化的外部主动脉根支持”。

它需要一名工程师来告诉我们贫穷的亲朋棋牌如何去做。

他的建议是使用CT扫描仪绘制主动脉根的三维形状。有了合适的计算机软件,然后可以使用快速成型技术(3D打印)来制作与实物大小一样的船只模型。这将用作成形器,在其上制造形状和尺寸的个体化的纺织套筒,以适合主动脉周围并防止其进一步扩张。它不是硬挺的袖子,而是柔软,柔软,针织的多孔网眼。为此,戈尔斯沃西(Golesworthy)可以利用自己在煤炭行业期间通过使用纺织品作为过滤器获得的知识。

但是仍然有一个障碍:如果您是一位不从事医疗保健专业工作的工程师,您将如何进行医疗创新?戈尔斯沃西(Golesworthy)决定在大约15年前的马凡协会(Marfan Association)年度患者信息发布会之一中进行宣传。发言人之一是汤姆·宝藏。 Treasure现在隶属于伦敦大学学院的临床操作研究小组,该小组致力于寻求临床医学问题的实用解决方案,而当时Treasure是一名心胸外科医师。

宝藏回忆起Golesworthy在演讲结束时是如何接近他的。

他说:“那么,教授,这一切都消除了。” “您应该了解最新信息并使用一些CAD建模。”宝藏不知道戈尔斯沃西在说什么。 “ Tal使用工程术语。 “我们可以做RP,” Tal告诉我。那当时我不知道什么是快速原型制作。”但是宝藏很有趣。在随后的对话中,他开始理解并认为这是一个好主意。他决定:“我会尽力让这个人听到最好的声音。”

他做了,这个想法开始流行起来。 “所有人都归功于汤姆,”戈尔斯沃西说。 “他打开了通往医学界的大门,我们走了。”

我的主动脉正在扩张,我不得不继续前进。

宝物无法亲自执行开创性手术,因此下一个任务是找到可以做到这一点的外科亲朋棋牌。如他所知,许多外科亲朋棋牌会简单地废弃提议的新技术。实际上,许多人确实做到了,甚至现在还有一些值得说服。宝藏与伦敦帝国理工学院国家心肺研究所心胸外科教授约翰·佩珀(John Pepper)接触:宝藏被其他人形容为“准备逆势而上”。 Pepper的反应是积极的。

我安排在皇家布兰普顿医院见胡椒。事实证明,他是一个扎实的人,乐于助人,乐于助人,但果断的态度可能会让您期望成为英国领先的心脏外科医师之一。他来自一个工程大家庭,他很钦佩这种专业,因为他选择了医学而不选择从事医学。 “我们生活在不同的世界。工程师们对每千分之一英寸的东西都感兴趣。在生物学上,我们的精确度还远远没有达到。”毫不奇怪,他也很快就看到了创建专利主动脉模型并形成量身定制的支持的好处。他说:“这需要一名工程师来告诉我们贫穷的亲朋棋牌如何去做。”

仍然存在金钱问题。 Golesworthy未能吸引到其中一个大型慈善机构的支持,因此开始感到压力。他仍然不愿接受常规手术,但他的主动脉急需修复。最后,他通过成立一家名为Exstent Ltd的公司筹集资金来寻找投资者。此时,他只考虑一个客户-他本人。

因为他缺乏必要的CAD技能,所以他也寻求伦敦帝国学院工程师的帮助。 “当您像我一样有动力时,您就会使事情成真。如果您不得不进路,那您就进路了……我的主动脉正在扩张,我必须继续前进。”

©戴夫·伊姆斯

当然,塔尔·戈尔斯沃西(Tal Golesworthy)并不是第一个设计出新的更好的应对方法的患病者。一些患者协会对此进行了努力,并尽力进行宣传。我们所缺少的是所有这些想法的中央存储库。不再。

患者创新 是由里斯本天主教大学商学院的一个小组建立的网站。它使为自己的疾病开发了自己的解决方案的患者可以分享他们所学或发明的知识。项目负责人是Pedro Oliveira。他最初的兴趣在于总体上的用户创新:使用产品和服务的人们可以在开发新策略和过程中发挥作用。

“我们的研究发现,患者经常会开发出惊人的设备和策略,” Oliveira说。 “但是我们还发现,这些信息通常不会扩散。他们的主要目的是解决自己的问题,而不是帮助他人。”即使散布单词的想法确实引起了他们的注意,他们通常也不知道该怎么做。

Oliveira和他的同事们于2014年2月启动了Patient Innovation,他告诉我他们已经收到了1200多项独立意见书。一个医疗队将他们全部筛查。大约有一半被认为值得放在该网站上。

Golesworthy是“患者创新”成立大会的邀请演讲者之一,此后被评选为其年度奖项之一。另一个去了路易斯·普兰特(Louis Plante),他是一个患有囊性纤维化的26岁加拿大人。他的想法是使用手持声学设备来帮助气道引流。

患有囊性纤维化病的人的肺部往往会产生大量粘稠的粘液,并且已经设计出各种方法来移动或移动它使其咳嗽。在摇滚音乐会上坐在大型扬声器旁时,普兰特开始咳嗽。他想知道是否可能是由于胸部低频振动导致的粘液脱落引起的。他是一位贸易电子技术人员,他设计了一种模拟这种效果的机器。有效。他利用自己的知识缓解了自己的问题,然后将其商业化。

还获得了其他奖项,包括当造瘘袋装满后将信号发送到手机的传感器,用于盲人的手杖(可分别检测头,腰和脚水平物体的手杖)以及可折叠的轮子以制造轮椅的其他奖项。方便携带。还会有多少其他类似的创意可以传播呢?

我无法工作,无法吃饭,感到非常烦躁。太可怕了

到2004年,戈尔斯沃西(Golesworthy)曾说服投资者提供足够的资金,而制造过程中剩下的皱纹已被消除。是时候进入手术室了。

“我一直说我会成为第一个病人,” Golesworthy回忆说。 “然后,我被劝说我应该和外科亲朋棋牌约翰·佩珀一起站在剧院里,以防万一有任何打h。但是我们排队的那个人在最后一刻退出了比赛。”戈尔斯沃西(Golesworthy)就这样走了。毕竟他是豚鼠。

尽管很高兴成为第一耐心患者,但戈尔斯沃西(Golesworthy)并不喜欢他十天的手术等待。 “我绝对在我身边。我无法集中精神,无法工作,无法进食,感到非常激动。太可怕了。”他感到不安的是手术的前景。他对袖子本身充满信心。事实证明这是完全合理的。

当我问Golesworthy我是否可以参观该公司位于图克斯伯里(Tewkesbury)的植入物生产场所时,他指出实际上没什么可看的。他是对的。没有我们的午餐三明治那么刺激。我所能做的就是凝视Golesworthy本人在植入植入物的洁净室玻璃板上的凝视。

每个都从一片聚对苯二甲酸乙二酯切割而成,聚对苯二甲酸乙二酯是一种化学上类似于涤纶的热塑性聚合物树脂,但被编织成柔软的纺织品。大约相当于一个大香肠的大小,虽然稍长一些,但更胖一些,其形状是通过将纺织品包裹在其定制的模型上而形成的,并在一侧进行接缝缝合-外科亲朋棋牌在剧院将其拔出并在袖子插入后重新缝合围绕主动脉放置。 Golesworthy大约要花一天的时间才能制作出其中的几张,而且很有趣。尽管该设备受专利保护,但他仍对制造它们的细节不满意。在此过程中可能包含工艺技能要素。

袖套(商品名称为ExoVasc)到达包装在其上的手术室。当主动脉周围就位时,外科亲朋棋牌会通过缝合其单轴向缝来固定它。更快,更简单,更安全-无需中断正常的血液流动。

回想起第一次手术,佩珀说他有95%的信心说手术会成功。他说:“当然,我已经和病人讨论过了。”然后,他笑了起来,反映出与发明植入物的人讨论植入物的优缺点是荒谬的。

到目前为止,Golesworthy一直专注于解决自己的问题。他说:“一旦整理好自己,我就想,现在我可以帮助别人。”如果戈尔斯沃西(Golesworthy)的植入手术失败,那么他成立的公司将陷入债务泥潭。甚至成功也是艰苦的工作:“它正在成为可行的业务。但是从2004年到2014年左右,我们的病人人数很多,并且都在努力生存……如果我再次有时间,我会怀疑自己会这样做。”他承认。

为了使任何事情都起作用,您必须充满激情。

到目前为止,PEARS的结果令人印象深刻。该过程比传统手术的任何一种都更快,并且不需要中断患者自身的血液循环。

在常规手术的两种变体中,一种涉及去除天然心脏瓣膜的方法更为耐用-但是,终生对抗凝药的需求导致流血或血栓栓塞的综合风险每年达到0.7%。听起来还不算太糟-直到您意识到在手术后存活40年的患者面临的总风险更令人担忧,约为四分之一。保留瓣膜的变体不需要抗凝药,但耐用性较差。每年的再手术率似乎为1.3%,因此,如果患者生存40年,则总体风险将超过五分之二。

一项早期研究表明,纺织套确实确实阻止了主动脉根的进行性和危险性扩张。 2013年对头34例患者进行了分析,手术后的时间为3个月至103个月,显示血管没有问题。一名患者死亡,但这与手术本身无关。

与先前的担心相反,袖子恰好位于它的放置位置。此外,对手术后五年的一名患者进行尸检的结果表明,它似乎已合并在血管壁内,因此更加坚固。 Pepper说,病理学家将套筒内的主动脉部分的外观与位于其外部的相邻区域进行了比较。 “里面的部分看起来很正常……也许是通过减轻主动脉的拉力,我们才得以治愈。”然而,就目前而言,这种诱人的前景仍是推测性的。

模特心

©戴夫·伊姆斯

英国外科亲朋棋牌制定新程序并决定采用新程序的过程比处理新药的过程明确得多。但是,曾经盛行的近乎无政府状态已经被医院伦理委员会的规章制度以及皇家外科亲朋棋牌学院发布的一系列指南和协议所取代。希望通过临床试验评估新设备的公司还必须获得药品和保健产品监管局(MHRA)的正式批准。 Exetent在PEARS项目的历史早期就做到了这一点。对于NHS内部的常规使用,设备或程序必须经过美国国家健康与护理卓越研究所(NICE)的审查。它在2011年发布的有关PEARS的指南受到谨慎欢迎-当然,要积累更多的证据。

正如Pepper和Treasure都知道的那样,PEARS价值的理想证明是随机对照试验(RCT)。这些在手术中总是很困难。例如,各个外科亲朋棋牌执行相同手术的技能可能有所不同。 “我和汤姆·宝藏(Tom Treasure)进行了详细讨论,并在两个随机试验中心咨询了人们,” Pepper说。 “我们认为[RCT]不可行。”由于种种原因,包括马凡氏综合症相对稀少,并且难以为这三种手术找到同样熟练的外科亲朋棋牌,这种“黄金标准”不太可能得到满足。 Treasure和Pepper所能做的就是鼓励外科亲朋棋牌跟进他们的病人并报告他们的发现。 “我们昨天做了76号病人,” Pepper告诉我。 “我的计划是,当我们有100名患者时,我们将非常仔细地回顾所有患者并报告。”

尽管已有好处的证据,要获得PEARS的认可并不容易。为什么? Pepper说,一些外科亲朋棋牌仍拒绝接受它而没有真正听。 “他们不认识到计算机辅助设计和快速原型设计的优势。他们认为,这只是另一个旧包装,当时无法使用,现在可能会失效。”

这种最初的负面反应在一定程度上促使了Treasure回顾了其他外科创新技术。他的广泛结论是,当没有解决问题的现有方法时,外科亲朋棋牌将采用新的观念。但是,当已经有了解决方案时(可能需要花费数年的时间才能设计出一个过程,甚至要花更多的时间来完善),它们还不足以接受另一种方法的主张,该方法意味着修改甚至放弃来之不易的技能。 Treasure表示,如果替代方案看起来越来越简单,他们会更加怀疑。但是就PEARS而言,他认为意见的潮流正在转变。

我们极力规避风险,但公众希望看到新的疗法。

出乎意料的是,对于一个依赖于赢得外科亲朋棋牌支持的人来说,戈尔斯沃西(Golesworthy)并没有受宠于其中的许多人。他说:“他们对知识的专横傲慢自大,心不在,,”当然,他不会是第一个建议外科亲朋棋牌经常表现出强大自我意识的人。而且,在驳回Golesworthy的投诉之前,值得注意的是,《宝藏》虽然用更审慎的话语表示赞同,但也认可其中一些。 “我们去过一次又一次的会议,人们都说同样的话。他们没有看过报纸,他们常常不听你在说什么。”

佩珀(Pepper)也很清楚戈尔斯沃西(Golesworthy)偶尔会贬低有关外科亲朋棋牌的言论,但似乎发现他们比烦人更有趣。不仅是因为他和宝藏被特别排除在外,还因为他觉得戈尔斯沃西(Golesworthy)没有完全接受我们所生活的世界:一个充满谨慎的世界。 “我们绝对被安全所困扰,就像母性和苹果派。你不能反对它。”他说,他的论点逐渐变得更加生动。 “我们极力规避风险,但公众希望看到新的治疗方法。”他坚称,由于外科亲朋棋牌的个人成果的发表,加剧了他同行专业人员之间的风险规避-结果是,他们愿意承担难免失败的可能性更高的困难案件。

奇怪的是-夸口但可能也很准确-戈尔斯沃西(Golesworthy)认为,他对手术的个人介绍是可以改变外科亲朋棋牌对梨的看法的一个因素。他说出自己是什么就产生了自己的信念:这是真实的PEARS证明的一部分。 “他对此充满热情,”佩珀补充道。 “要做任何事情,您都必须充满激情。”

套筒的相对较高的成本使得初始操作更加昂贵。但是,通过缩短手术时间,以及从长远来看,消除常规药物治疗和相关的医疗检查,以及减少重复手术的可能性,PEARS应该可以省钱。

病人人数在增加。去年17接受了程序;今年将超过20年。植入物还清所有投资还需要一段时间,但Golesworthy对此很乐观。 “它开始摇摆,”他高兴地说。 “我们有新的外科亲朋棋牌和新的中心。我们刚刚在新西兰做了四名患者,他们感到非常高兴。我们在捷克共和国设有中心,在波兰将有两个中心,而在英国又有两个。”

对于PEARS的长期前景,Pepper充满信心。他说:“我们已经证明了这一概念。”他没有想到它会完全取代其他两项行动。 Marfan综合征尚未被遗传的患者,其消息灵通程度可能较低,因此,在病情恶化之前,寻求帮助的可能性较小。试图套上一个粗大且因此易碎的主动脉可能会引发梨所要防止的灾难。但是在临界大小以下,Pepper可以设想它会成为首选的治疗方法:“如果患者在疾病初期就来找您,并且主动脉扩大了,但没有大量扩大,那么PEARS是一个好方法。”

未来的马凡(Marfan)患者想知道他们应该感谢谁,因为它们能使他们活着的适度的面料袖子一定会引起他们的兴趣。无论他们有什么感激之情,他们不仅要归功于他们的外科亲朋棋牌,还要归功于一个血腥而执着的工程师:一个遭受痛苦的同胞,他认为自己比亲朋棋牌更懂得如何解决问题,这是正确的。

 

文章 第一次出现在 马赛克 并根据知识共享许可在此处重新发布。

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娜拉·洛斯(Alana Lowes)

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