بداية سوف أتحدث عن تحدٍ يواجهنا تحدٍ فيما يخص التعامل مع البيانات البيانات التي اقصد هي تلك التي نحصل عليها عبر المعدات الطبية انها فعلاً تمثل تحدٍ كبير بالنسبة لنا وهذا هو " الوحش " الكبير الذي نصارعه هذا كمبيوتر التصوير المقطعي والذي يدعى آلة الاشعة المقطعية "سي تي " انه آلة رائعة انه يستخدم حزم اشعة " إكس " والتي تدور بسرعة حول الجسم البشري انها تستغرق 30 ثانية لكي تدور حول الآلة كلها وتولد جراء ذلك كماً هائلاً من المعلومات التي تخرج من تلك الآلة لذا .. إنها آلة رائعة يمكننا استخدامها لكي نحسن الوضع الصحي ولكن كما قلت .. فهي تمثل تحدٍ بالنسبة لنا والتحدي يمكننا ان نمثله بهذه الصورة انها معلومات طبية .. بدأت تكثر بسرعة متزايدة في الآونة الاخيرة نحن نواجه مشكلة فيما يتعلق بهذا الخصوص دعوني أعود قليلاً الى الوراء ..
I will start by posing a little bit of a challenge: the challenge of dealing with data, data that we have to deal with in medical situations. It's really a huge challenge for us. And this is our beast of burden -- this is a Computer Tomography machine, a CT machine. It's a fantastic device. It uses X-rays, X-ray beams, that are rotating very fast around the human body. It takes about 30 seconds to go through the whole machine and is generating enormous amounts of information that comes out of the machine. So this is a fantastic machine that we can use for improving health care, but as I said, it's also a challenge for us. And the challenge is really found in this picture here. It's the medical data explosion that we're having right now. We're facing this problem. And let me step back in time.
منذ بضعة سنوات .. كان حينها .. يخرج من تلك الآلات هذه .. لقد بدأ استخدام هذه الآلات في السبعينيات وكانت قادرة على مسح الجسم البشري ( تصويره ) وكانت تولد 100 صورة لكل جسم بشري والتي يمكن بكل وضوح تحويلها الى شرائح معلومات والتي تماثل معلومات رقمية بحجم ( 50 ميجا بايت ) وهو رقم صغير ولكن عندما تقارنه مع كم المعلومات التي يتم التعامل معه يومياً على جهاز هاتفك المحمول مثلاً فان ذلك الحجم ان تم تحويله الى كتب " الكترونية " فانها تعادل كتباً ترتفع متراً عن سطح الارض وبالنظر الى الوضع اليوم ومع هذه الآلات التي نملك يمكننا .. وبثوانٍ معدودة ان نحصل على 24000 صورة من جسم الانسان اي ما يعادل نحو ( 20 جيجا بايت ) من المعلومات اي ما يقارب 800 كتاب إلكتروني اي ما يقارب ارتفاع 200 متر من الكتب والذي سيحدث لاحقاً على اعتبار ما سبق هو مجرد بداية .. او ان منحى التكنولوجيا في تصاعد هذه الايام ... ونحن ننظر الى المستقبل تبعاً لهذا المنحى .. ونرى كماً هائلاً من المعلومات وسوف نحصل قريباً على صور ديناميكية لجسم الانسان .. واعتقد انه يمكن ان نحصل على تلك الصور خلال فترة قصيرة قدرها 5 ثوان ! وهذا سيكافىء حينها معلومات قدرها ( 1 تيرا بايت ) اي ما يقارب 800000 كتاب بإرتفاع 16 كيلو متر .. ان رصفت فوق بعضها البعض وهذه المعلومات من جلسة واحدة .. من مريض واحد وهذا ما سيتوجب علينا التعامل معه
Let's go back a few years in time and see what happened back then. These machines that came out -- they started coming in the 1970s -- they would scan human bodies, and they would generate about 100 images of the human body. And I've taken the liberty, just for clarity, to translate that to data slices. That would correspond to about 50 megabytes of data, which is small when you think about the data we can handle today just on normal mobile devices. If you translate that to phone books, it's about one meter of phone books in the pile. Looking at what we're doing today with these machines that we have, we can, just in a few seconds, get 24,000 images out of a body, and that would correspond to about 20 gigabytes of data, or 800 phone books, and the pile would then be 200 meters of phone books. What's about to happen -- and we're seeing this; it's beginning -- a technology trend that's happening right now is that we're starting to look at time-resolved situations as well. So we're getting the dynamics out of the body as well. And just assume that we will be collecting data during five seconds, and that would correspond to one terabyte of data -- that's 800,000 books and 16 kilometers of phone books. That's one patient, one data set. And this is what we have to deal with.
انه تحدٍ كبير فعلاً ذلك الذي سنواجهه في المستقبل واليوم ..هو كبيرٌ ايضاً .. بمحصلة 25000 صورة للفرد الواحد تصور الكم في اليوم الواحد الذي يقوم اخصائي الاشعة بالمرور عليه بإخراج 25000 صورة ولكن عندما نقول 250000 فان ذلك سيعد مشكلة حقاً للأخصائي ولايمكنهم الاستمرار على هذا النحو .. انه امرٌ مستحيل لذا علينا ان نقوم بأمر أكثر ذكاءاً فيما يتعلق بهذا الخصوص والذي نقوم به .. هو اننا نجمع كل تلك الشرائح معاً تصوروا .. انه تم تقطيع اجزاء اجسامكم الى شرائح ومن ثم قمتم بإعادة محاولة تجميعها مرةً اخرى .. ضمن حزمة من المعلومات ان هذا ما نقوم به حقاً اليوم فنحن نحول كم المعلومات هذا ( الجيجا او التيرا بايت ) الى كتلة معلومات ولكن طبعاً كتلة المعلومات تلك تحوي كماً من اشعة اكس .. متناسبة مع الكم الذي تم امتصاصه من جسم الانسان وما نريد ان نفعله هو معرفة طريقة تمكننا من النظر الى الامور التي نريدها فقط وجعل تلك التي لا نريد ان نرها " غير مرئية = شفافة " لكي نحول هذا الكم من المعلومات الى شيء يشبه هذا هذا تحدٍ كبير .. انه تحدٍ كبير بالنسبة لنا .. ان نقوم بهذا
So this is really the enormous challenge that we have. And already today -- this is 25,000 images. Imagine the days when we had radiologists doing this. They would put up 25,000 images, they would go like this, "25,0000, okay, okay. There is the problem." They can't do that anymore. That's impossible. So we have to do something that's a little bit more intelligent than doing this. So what we do is that we put all these slices together. Imagine that you slice your body in all these directions, and then you try to put the slices back together again into a pile of data, into a block of data. So this is really what we're doing. So this gigabyte or terabyte of data, we're putting it into this block. But of course, the block of data just contains the amount of X-ray that's been absorbed in each point in the human body. So what we need to do is to figure out a way of looking at the things we do want to look at and make things transparent that we don't want to look at. So transforming the data set into something that looks like this. And this is a challenge. This is a huge challenge for us to do that.
حتى ولو كانت الحواسيب تغدو اسرع وافضل مع الزمن انه لامرٌ صعب ان نتعامل مع معلومات بحجوم " الجيغا بايت " او " التيرا بايت " ومن ثم استخلاص معلومات " معينة " منها كأن ان اختار النظر الى القلب فحسب او الاوعية الدموية .. او الكبد .. او حتى ايجاد ورم صغير في بعض الحالات وهنا يأتي دور صغيرتي المدللة هذه هي إبنتي وهذه الصورة التقطت في التاسعة صباحاً هذا الصباح انها تلعب على الكمبيوتر وعمرها عامين فحسب انها في حالة نشاط دائما .. انها القوة المحركة وراء هذا التطور المرئي للمعالجات " الصورية " لانه ببقاء الاطفال يمارسون ألعاب الحاسوب فإن " كروت الصور المرئية في الحاسوب " - محللات الصور - سوف تغدو أفضل و أفضل لذا من فضلكم .. إرجعوا الى منازلكم وحثوا أطفالكم على لعب المزيد من العاب الفيديو والكمبيوتر لان هذا ما احتاج اليه فعلاً
Using computers, even though they're getting faster and better all the time, it's a challenge to deal with gigabytes of data, terabytes of data and extracting the relevant information. I want to look at the heart. I want to look at the blood vessels. I want to look at the liver. Maybe even find a tumor, in some cases. So this is where this little dear comes into play. This is my daughter. This is as of 9 a.m. this morning. She's playing a computer game. She's only two years old, and she's having a blast. So she's really the driving force behind the development of graphics-processing units. As long as kids are playing computer games, graphics is getting better and better and better. So please go back home, tell your kids to play more games, because that's what I need.
ان ما يوجد داخل هذه الآلات .. هو ما يجعلني اقوم بعملي مع المعلومات الطبية ان ما اقوم به تحديداً هو استخدام هذه الاجهزة الصغيرة ( بطاقة الرسوميات في الحاسوب ) اتعلمون .. بالعودة 10 اعوام في التاريخ عندما تلقيت تمويلاً لمشروعي واردت شراء حاسوب " تمثيل مرئي " لقد كان آلة كبيرة جداً حينها وكان كخزانة كبيرة مليئة بالمعالجات ومواقع التخزين ودفعت حينها ما يقارب مليون دولار من اجلها وهذه الآلة اليوم.. ليست اسرع من جهاز الآي فون خاصتي في كل شهر .. يظهر لدينا كرت رسوم جديد وهذه صور لاحدثها مصنعة من قبل المُصنعين -- نفيديا - اي تي آي - انتل " في الحقيقة هناك الكثير من الشركات المصنعة وكما تعلمون .. يمكن شراء الافضل ببضع مئات من الدولارات ويمكنك ان تضعها في الحاسوب خاصتك وتقوم بأشياء رائعة بواسطة كروت الرسوم تلك وان هذه الكروت هي ما يمكننا من التعامل مع هذا الكم الهائل من البيانات الطبية جنبا إلى جنب مع العمل الأنيق المتعلق بالخوارزميات وبضغط المعلومات يمكننا إستخلاص المعلومات ذات الصلة التي يُجري الناس بحوثهم من أجلها
So what's inside of this machine is what enables me to do the things that I'm doing with the medical data. So really what I'm doing is using these fantastic little devices. And you know, going back maybe 10 years in time when I got the funding to buy my first graphics computer -- it was a huge machine. It was cabinets of processors and storage and everything. I paid about one million dollars for that machine. That machine is, today, about as fast as my iPhone. So every month there are new graphics cards coming out, and here is a few of the latest ones from the vendors -- NVIDIA, ATI, Intel is out there as well. And you know, for a few hundred bucks you can get these things and put them into your computer, and you can do fantastic things with these graphics cards. So this is really what's enabling us to deal with the explosion of data in medicine, together with some really nifty work in terms of algorithms -- compressing data, extracting the relevant information that people are doing research on.
سوف اريكم بعض الامثلة مما يمكننا القيام به هذه معلومات تم استخراجها من خلال تصوير أشعة مقطعية وكما ترون انها معلومات كاملة انها معلومات استخرجت من إمرأة .. وكما ترون الشعر واضح ويمكنكم رؤية اعضاء هذه المرأة ويمكنكم ان تلاحظوا تشتت اشعة إكس عند الاسنان .. بسبب موجود معدن فيها وتلك المعادن كانت سبباً في تشوه الصورة وهذه المعلومات تفاعلية جداً حتى باستخدامها على الحواسيب العادية.. ذات كروت الرسوم الاعتيادية يمكن ان نغير طبقة الرؤية والنظر الى داخل الجسم ويمكننا ان ندور المجسم المرئي .. مما يمكننا النظر من عدة زوايا ويمكننا ان نرى مشكلة هذه المرأة انها تعاني من نزيف في الدماغ وتم معالجة ذلك بدعامة بسيطة بلاقط معدني صغير .. قام بتقوية الوعاء الدموي وبتغيير وظائف البرنامج يمكن ان اختار الاجزاء التي ستصبح شفافة وتلك التي لن تغدو كذلك ويمكنني ان انظر الى الجمجمة ويمكننا اني ارى اين يجب ان يتم الحفر .. لوضع الدعامة وكيف سيدخل الجراح الى المكان المعطوب إذا هذه صورٌ رائعة وهي بدقة عالية جداً وهي ترينا ما يجب القيام به بواسطة الكروت الرسومية اليوم
So I'm going to show you a few examples of what we can do. This is a data set that was captured using a CT scanner. You can see that this is a full data [set]. It's a woman. You can see the hair. You can see the individual structures of the woman. You can see that there is [a] scattering of X-rays on the teeth, the metal in the teeth. That's where those artifacts are coming from. But fully interactively on standard graphics cards on a normal computer, I can just put in a clip plane. And of course all the data is inside, so I can start rotating, I can look at it from different angles, and I can see that this woman had a problem. She had a bleeding up in the brain, and that's been fixed with a little stent, a metal clamp that's tightening up the vessel. And just by changing the functions, then I can decide what's going to be transparent and what's going to be visible. I can look at the skull structure, and I can see that, okay, this is where they opened up the skull on this woman, and that's where they went in. So these are fantastic images. They're really high resolution, and they're really showing us what we can do with standard graphics cards today.
في الحقيقة لقد استخدمنا كروت الرسوم الى الحد الاقصى وحاولنا استخراج كماً هائلاً من المعلومات وادخلناها على النظام وواحدة من التطبيقات التي كنت اعمل عليها والتي جذبت اهتمام العالم أجمع هي العمل على تشريح " إفتراضي " للجسم مرة أخرى نحن امام كم هائل من المعلومات .. ويمكنكم ان تشاهدوا هنا بعضاً من الصور المرئية المجسمة التي قمنا بعملها .. اننا نضع الجسم داخل جهاز التصور المقطعي وما هي الا ثواني حتى نحصل على تصوير كامل للجسم وهذه من التشريح الافتراضي ( المرئي ) وكما ترون .. يمكن التحكم في كل شيء كما ترون تدخل الجثة ضمن غلاف الجثث وها انا اقوم " بتقشير " المجسم المرئي .. كما ترون العضلات وفي النهاية كما ترون .. يمكنكم رؤية عظام المرأة
Now we have really made use of this, and we have tried to squeeze a lot of data into the system. And one of the applications that we've been working on -- and this has gotten a little bit of traction worldwide -- is the application of virtual autopsies. So again, looking at very, very large data sets, and you saw those full-body scans that we can do. We're just pushing the body through the whole CT scanner, and just in a few seconds we can get a full-body data set. So this is from a virtual autopsy. And you can see how I'm gradually peeling off. First you saw the body bag that the body came in, then I'm peeling off the skin -- you can see the muscles -- and eventually you can see the bone structure of this woman.
في هذه اللحظة اريد ان اصرح عن فائق الاحترام والتقدير للاشخاص الذين سوف اعرض صورهم الآن سوف اريكم بعضاً من حالات التشريح الافتراضي لذا يجب ان نعبر عن فائق الاحترام لهؤلاء الاشخاص الذين قتلوا تبعاً لظروف قاسية ومن ثم تم تصويرهم من اجل التشريح الافتراضي حسناً في الحالات الجنائية مثل هذه ربما هناك ما يقارب 400 حالة في السويد .. موطني تم فحصها بواسطة التشريح الافتراضي في السنوات الاربع الماضية لذا .. ما ترون هنا .. هو نسق عمل حقيقي .. اذا الشرطة تقرر .. في آخر النهار .. عندما تأتي الحالات .. تلك التي تحتاج تشريحاً .. وعندما يحتاج الامر ذلك يتم في صباح اليوم التالي بين السادسة والسابعة صباحاً وضع الجثة في كيس الجثث ومن ثم تنقل الى مركزنا ويتم تصوريها بواسطة جهاز التصور المقطعي ومن يقوم اخصائي الاشعة مع الطبيب الشرعي واحيانا عالم ادلة جنائية بالنظر الى المعلومات الظاهرة ومن ثم يجلسون سوية ويقومون بتقرير خطوات العمل التي سوف تتم في التشريح الحقيقي للحصول على الادلة
Now at this point, I would also like to emphasize that, with the greatest respect for the people that I'm now going to show -- I'm going to show you a few cases of virtual autopsies -- so it's with great respect for the people that have died under violent circumstances that I'm showing these pictures to you. In the forensic case -- and this is something that ... there's been approximately 400 cases so far just in the part of Sweden that I come from that has been undergoing virtual autopsies in the past four years. So this will be the typical workflow situation. The police will decide -- in the evening, when there's a case coming in -- they will decide, okay, is this a case where we need to do an autopsy? So in the morning, in between six and seven in the morning, the body is then transported inside of the body bag to our center and is being scanned through one of the CT scanners. And then the radiologist, together with the pathologist and sometimes the forensic scientist, looks at the data that's coming out, and they have a joint session. And then they decide what to do in the real physical autopsy after that.
الان لننظر الى بضعة قضايا هذه واحدة من القضايا التي عملت عليها يمكنكم ان تلاحظوا دقة المعلومات انها دقة عالية جداً ان الخوارزميات تمكننا من القيام بذلك وتسمح لنا بالتقريب والغوص في التفاصيل ومرة اخرى .. ان الصور تفاعلية جداً ويمكنك ان تقوم بتدويرها .. او النظر اليها من اي زاوية تريدها بواسطة البرنامج المرفق وبدون التحدث كثيراً عن هذه الحالة يمكن القول انها حادث سيارة لقد صدم سائق مخمور هذه المرأة ومن السهل جداً تبين تلف الجمجمة وفي الحالة هذه سبب الوفاة هو كسر عظام الرقبة وهذه المرأة انتهى بها الامر اسفل السيارة مما أدى الى تهشيمها تماماً كما ترون من الجروح على الرسم
Now looking at a few cases, here's one of the first cases that we had. You can really see the details of the data set. It's very high-resolution, and it's our algorithms that allow us to zoom in on all the details. And again, it's fully interactive, so you can rotate and you can look at things in real time on these systems here. Without saying too much about this case, this is a traffic accident, a drunk driver hit a woman. And it's very, very easy to see the damages on the bone structure. And the cause of death is the broken neck. And this women also ended up under the car, so she's quite badly beaten up by this injury.
وهذه حالة اخرى .. حالة طعن وكما ترون مرة اخرى الامكانيات التي تخولنا هذه التقنية استخدامها من السهل جداً النظر الى تداخل المواد المعدنية والتي يمكن ان ترى من داخل الجسم وكما ترون بعض التشوش ..بسبب الاسنان بسب حشوة الاسنان وهي واضحة تماماً بسبب وجود " امرٍ " لاظهار المواد المعدنية وجعل البقية " شفافة " وهذه حالة أخرى .. هذه لم تقتل الضحية ولكن الضحية قتلت بسبب طعن في القلب ولكن تم استخراج السكين لكي توضع مرة اخرى في " عيني الضحية " ! وهذه حالة اخرى انها حالة مثيرة للفضول انها حالة توضح لنا كيفية الطعن ويمكننا ان نرى كيف ان السكين اخترق القلب انه من الواضح جداً ان نرى تسرب الهواء من قسم الى آخر والذي يصعب رؤيته في التشريح الاعتيادي لذا .. ان هذه التقنية تساعدنا جداً في التحقيق الجنائي لكي نستطيع ان نحدد سبب الوفاة وفي بعض الحالات توجيه نسق التحري و البحث الى الطريق الصحيح لكي يتم القاء القبض على المجرمين بسهولة
Here's another case, a knifing. And this is also again showing us what we can do. It's very easy to look at metal artifacts that we can show inside of the body. You can also see some of the artifacts from the teeth -- that's actually the filling of the teeth -- but because I've set the functions to show me metal and make everything else transparent. Here's another violent case. This really didn't kill the person. The person was killed by stabs in the heart, but they just deposited the knife by putting it through one of the eyeballs. Here's another case. It's very interesting for us to be able to look at things like knife stabbings. Here you can see that knife went through the heart. It's very easy to see how air has been leaking from one part to another part, which is difficult to do in a normal, standard, physical autopsy. So it really, really helps the criminal investigation to establish the cause of death, and in some cases also directing the investigation in the right direction to find out who the killer really was.
هذه حالة اخرى اعتقد انها مثيرة للفضول كما ترون يمكن رؤية طلقة الرصاص التي اخترقت واستقرت بقرب العمود الفقري لهذا الشخص ولقد قمنا بتحويل موقع الرصاصة الى بقعة مضيئة لكي تبدو مشعة مما يجعل من السهل جداً الوصول اليها اثناء التشريح الفعلي لانه من الصعب عادة التشريح والبحث عن صورة ملائمة لاستخراج الرصاص من الجسد
Here's another case that I think is interesting. Here you can see a bullet that has lodged just next to the spine on this person. And what we've done is that we've turned the bullet into a light source, so that bullet is actually shining, and it makes it really easy to find these fragments. During a physical autopsy, if you actually have to dig through the body to find these fragments, that's actually quite hard to do.
ومن الاشياء التي انا سعيد لانني سوف اريكم اياها اليوم هي طاولة تشريحنا الافتراضي وهو جهاز يعمل باللمس .. طورناه مبني على برمجيات خوارزمية .. معتمدة على اساسيات رسوميات الحاسوب وهي تبدو كهذه ولكي اعطيكم التصور الملائم لها انها تبدو كما لو انها جهاز " آي فون " كبير ولقد برمجنا " صممنا " كل الخصائص على هذه الطاولة حيث يمكنكم اعتبارها .. لوحة لمس تفاعلية عالية الاداء كما لو انكم تشترون جهاز " آي باد " لا عليكم .. تناسوا هذا .. هذا ما اريد ان اريكم ستيف " اتمنى ان تكون تستمع لهذا الآن " ان هذا جهاز صغيرٌ ورائع جداً ان سنحت لكم الفرصة .. من فضلكم جربوه انها فعلاً تجربة رائعة لقد نالت زخماً اعلامياً جيداً .. ونحن نحاول ان نوسع دائرة انتشارنا ونحاول ان نستخدمها في اروقة العلم ولكن ربما في المستقبل في التحليل الجنائي وهناك على موقع " يوتيوب " ما يمكن الاطلاع عليه في هذا الخصوص وتحميله ان اردتم ذلك .. ويمكنكم حتماً التواصل معنا .. وتلقي المعلومات في هذا الخصوص اقصد " التشريح الافتراضي "
One of the things that I'm really, really happy to be able to show you here today is our virtual autopsy table. It's a touch device that we have developed based on these algorithms, using standard graphics GPUs. It actually looks like this, just to give you a feeling for what it looks like. It really just works like a huge iPhone. So we've implemented all the gestures you can do on the table, and you can think of it as an enormous touch interface. So if you were thinking of buying an iPad, forget about it. This is what you want instead. Steve, I hope you're listening to this, all right. So it's a very nice little device. So if you have the opportunity, please try it out. It's really a hands-on experience. So it gained some traction, and we're trying to roll this out and trying to use it for educational purposes, but also, perhaps in the future, in a more clinical situation. There's a YouTube video that you can download and look at this, if you want to convey the information to other people about virtual autopsies.
وبما أننا نتحدث عن خاصية التفاعل باللمس والتأثير .. دعوني أنتقل إلى خاصية مؤثرة جداً وهذا يبدو كما لو أنه خيالٌ علمي ونحن نطلق نحو المستقبل بسرعة كبيرة انها ليست ما يستخدمه الاطباء الان ولكن اتمنى ان يكون كذلك في المستقبل وماترونه على الجهة اليسرى الان .. هو جهاز لمس هناك قلم صغير " ميكانيكي " انه يملك مستشعرات فائقة الدقة ويقوم بتوليد اشارات إرتجاعية .. ويتحرك تبعاً لذلك لذا عندما يتم لمس المعلومات " الافتراضية " - المرسومة - سوف يتم توليد طاقة في داخله لكي يتحرك تبعاً لتلك المعلومات وفي هذه الحالة الخاصة اذا كنت تفحص شخصاً على قيد الحياة تمسك القلم .. وتنظر الى المعلومات ومن ثم تحرك القلم الى الرأس مثلاً وماهي الا برهة حتى تشعر بالمقاومة ويمكنك استشعار البشرة وان دفعت بقوة اكبر .. تخترق البشرة " افتراضيا " فتشعر " ميكانيكاً " انك وصلت الى الجمجمة وان دفعت بقوة اكبر .. تخترق عظام الجمجمة خاصة ان كنت تخترق من جانب الاذن .. فالعظام هناك اقل صلابة ومن ثم يمكنك ان تستشعر الدماغ .. وتستشعر كيانه الرخوي
Okay, now that we're talking about touch, let me move on to really "touching" data. And this is a bit of science fiction now, so we're moving into really the future. This is not really what the medical doctors are using right now, but I hope they will in the future. So what you're seeing on the left is a touch device. It's a little mechanical pen that has very, very fast step motors inside of the pen. And so I can generate a force feedback. So when I virtually touch data, it will generate forces in the pen, so I get a feedback. So in this particular situation, it's a scan of a living person. I have this pen, and I look at the data, and I move the pen towards the head, and all of a sudden I feel resistance. So I can feel the skin. If I push a little bit harder, I'll go through the skin, and I can feel the bone structure inside. If I push even harder, I'll go through the bone structure, especially close to the ear where the bone is very soft. And then I can feel the brain inside, and this will be the slushy like this.
انها تكنولوجيا رائعة وسوف اريكم المزيد .. هذا قلب وتبعاً للماسحات الالكترونية الرائعة الحديثة يمكن ان نحصل على هذه الصورة خلال 0.3 ثانية ويمكن القيام بمسح القلب بأكمله ويمكن القيام بذلك بمسح لحظي ( مشابه للحالة الطبيعية ) انظروا الى القلب سأشغل هذا الفيديو هذا هو " كارليوهان " احد طلابي للدراسات العليا وكان يعمل معي على هذا المشروع وهو يجلس هناك امام جهاز " هابتيك " وبيده القلم ذا القوة الارجاعية وها هو يحرك القلم نحو القلب والقلب ينبض امامه وكما ترون يمكنه انيرى كيف ينبض القلب والقلم يقترب الان من القلب وها هو يضعه على القلب والان اصبح يستشعر دقات قلب مريض على قيد الحياة ومن ثم يمكنه ان يفحص نبض القلب وطريقة حركته ويمكن ان يخترقه .. بالضغط ويشعر كيف تتحرك الصمامات وانا اعتقد ان هذه الخاصية مهمة جداً لجراحي القلب انها تعني " الحلم الحقيقي " لاي جراح قلب اي ان يستطيع ان ينظر الى قلب المريض قبل ان يقوم بالعملية الجراحية وذلك بدقة عالية جداً ان هذا امرٌ متقنٌ حقاً
So this is really nice. And to take that even further, this is a heart. And this is also due to these fantastic new scanners, that just in 0.3 seconds, I can scan the whole heart, and I can do that with time resolution. So just looking at this heart, I can play back a video here. And this is Karljohan, one of my graduate students who's been working on this project. And he's sitting there in front of the Haptic device, the force feedback system, and he's moving his pen towards the heart, and the heart is now beating in front of him, so he can see how the heart is beating. He's taken the pen, and he's moving it towards the heart, and he's putting it on the heart, and then he feels the heartbeats from the real living patient. Then he can examine how the heart is moving. He can go inside, push inside of the heart, and really feel how the valves are moving. And this, I think, is really the future for heart surgeons. I mean it's probably the wet dream for a heart surgeon to be able to go inside of the patient's heart before you actually do surgery, and do that with high-quality resolution data. So this is really neat.
الان سنقترب اكثر من الخيال العلمي حسناً .. لقد سمعنا القليل عن الرنين المغناطيسي الوظيفي وهذا فعلاً مشروع رائع ان الرنين المغناطيسي يستخدم الحقول المغناطيسية وموجات الراديو لكي يفحص الدماغ .. او اي منطقة من الجسم وما يمكننا الحصول عليه من هذا هو معلومات عن بنية الدماغ ويمكننا ايضا ان نقيس الاختلاف بين الخصائص المغناطيسية للاوعية الدموية المحملة بالاكسجين وتلك التي تطرد الاكسجين وهذا يعني امكانية رسم خريطة تفاعلية للدماغ وهذا شيء كنا نعمل عليه لقد رايتم المهندس الباحث " موتوس " يدخل الى جهاز الرنين المغناطيسي وهو يرتدي " جهاز الكتروني " ويمكنه من خلاله رؤية الصور حيث يمكنني ان اعرض عليه بعض الاشياء وهو داخل جهاز الرنين المناطيسي وهذا شيء " غريب " لان الذي سوف يراه " موتوس " هو في الحقيقة دماغه لذا موتس سوف يقوم بعمل نشاط ما ربما يحرك يده اليمنى لكي يفعل الجزء الايسر من الدماغ الجزء الخاص بالحركة ومن ثم يمكنه ان يرى في نفس الوقت التمثيل البصري لهذا النشاط في الدماغ .. وهذا امرٌ رائع و حديثٌ جداً وهذا شيء نقوم به منذ مدة قصيرة فحسب
Now we're going even further into science fiction. And we heard a little bit about functional MRI. Now this is really an interesting project. MRI is using magnetic fields and radio frequencies to scan the brain, or any part of the body. So what we're really getting out of this is information of the structure of the brain, but we can also measure the difference in magnetic properties of blood that's oxygenated and blood that's depleted of oxygen. That means that it's possible to map out the activity of the brain. So this is something that we've been working on. And you just saw Motts the research engineer, there, going into the MRI system, and he was wearing goggles. So he could actually see things in the goggles. So I could present things to him while he's in the scanner. And this is a little bit freaky, because what Motts is seeing is actually this. He's seeing his own brain. So Motts is doing something here, and probably he is going like this with his right hand, because the left side is activated on the motor cortex. And then he can see that at the same time. These visualizations are brand new. And this is something that we've been researching for a little while.
وهذه ايضاً لدماغ موتوس لقد طلبنا منه ان يبدا بالعد من ال100 حتر الصفر فبدأ يقول 100 .. 97 .. 94 وكما ترون بدأ القسم الخاص بالتحليل الرياضي بالعمل في دماغ وها هو الان يضاء كل دماغه وهذا رائع .. ويمكن القيام بذلك طيلة الوقت ويمكن ان نكتشف الاشياء .. ويمكننا ان نخبره ان يقوم بعدة انشطة وكما ترون الجزء البصري من الدماغ فعال هناك في القسم الخلفي من الراس لانه يرى دماغه وهو يستمع الى تعليماتنا ايضاً عندما نطلب منه تنفيذها وكما ترون هناك بعض الاشارات عميقة جداً ولكنها تشع الى الخارج لان المعلومات كلها تتوزع في حجم هذا الدماغ وسوف ترون الآن .. حسنا.. ها هو موتوس يحرك قدمه اليسرى وهو يقوم بهذا .. لمدة 20 ثانية وفجأة يضاء هذا كله فيصبح الجزء الحركي مضاء كله وهذا امرٌ رائع حقاً واعتقد انها اداة رائعة وباستخدام الاداة السابقة يمكننا ان نستخدم هذه التقنية لكي نستوعب حقاً كيفية عمل الاعصاب والدماغ ويمكننا القيام بذلك بكفاءة وجودة رسومية عالية الدقة وبسرعة تمثيل سريعة جداً
This is another sequence of Motts' brain. And here we asked Motts to calculate backwards from 100. So he's going "100, 97, 94." And then he's going backwards. And you can see how the little math processor is working up here in his brain and is lighting up the whole brain. Well this is fantastic. We can do this in real time. We can investigate things. We can tell him to do things. You can also see that his visual cortex is activated in the back of the head, because that's where he's seeing, he's seeing his own brain. And he's also hearing our instructions when we tell him to do things. The signal is really deep inside of the brain as well, and it's shining through, because all of the data is inside this volume. And in just a second here you will see -- okay, here. Motts, now move your left foot. So he's going like this. For 20 seconds he's going like that, and all of a sudden it lights up up here. So we've got motor cortex activation up there. So this is really, really nice, and I think this is a great tool. And connecting also with the previous talk here, this is something that we could use as a tool to really understand how the neurons are working, how the brain is working, and we can do this with very, very high visual quality and very fast resolution.
ونحن نقوم ببعض العمل الممتع في المركز ها نحن نقوم بعمل مسح لهذا القط الكبير .. التصوير المقطعي بواسطة الكمبيوتر اذا هذه لبوة من حديقة الحيوان المحلية خارج نوركوبينج في كولوماردين إليسا وقد نقلناها الى المركز ومن ثم قمنا بتخديرها وادخلناها الى الجهاز ومن ثم حصلنا على المعلومات الكاملة ويمكننا ان نحصل على صور رائعة مثل هذه ويمكننا ان نغوص في الطبقات والنظر داخلها ونحن نختبر هذه الطريقة منذ مدة واعتقد ان هذا تطبيق رائع لمستقبل هذه التكنولوجيا لاننا نعرف القليل فحسب عن تشريح الحيوان وما نعرفه فحسب هو معلومات اولية ويمكننا ان نقوم بمسح كل الاشياء كل انواع الحيوانات والمشكلة فحسب .. هي امكانية ادخالهم في الآلة وها هنا نرى دب وكان من الصعب ادخاله هنا وهذا الدب ممتلىء .. وهو حيوان اليف وها هو أنف الدب ويمكنكم ان تروا كم هو لطيف من هذا المنظور حتى نغير المعادلة " الامر " فنرى هذا المشهد لذا احذروا من الدببة
Now we're also having a bit of fun at the center. So this is a CAT scan -- Computer Aided Tomography. So this is a lion from the local zoo outside of Norrkoping in Kolmarden, Elsa. So she came to the center, and they sedated her and then put her straight into the scanner. And then, of course, I get the whole data set from the lion. And I can do very nice images like this. I can peel off the layer of the lion. I can look inside of it. And we've been experimenting with this. And I think this is a great application for the future of this technology, because there's very little known about the animal anatomy. What's known out there for veterinarians is kind of basic information. We can scan all sorts of things, all sorts of animals. The only problem is to fit it into the machine. So here's a bear. It was kind of hard to get it in. And the bear is a cuddly, friendly animal. And here it is. Here is the nose of the bear. And you might want to cuddle this one, until you change the functions and look at this. So be aware of the bear.
ومع هذا اريد ان اتقدم بالشكر لكل الاشخاص الذين ساعدوني في توليد هذه الصور لقد قاموا بمجهود كبير جداً بجمع المعلومات .. وتطوير الخوارزميات وكتابة البرامج انهم اشخاص موهوبون حقاً وان مبدأي في الحياة .. هو ان أوظف دوماً اشخاصاً اكثر ذكاءاً مني وانهم كلهم كذلك .. اكثر ذكاءا مني
So with that, I'd like to thank all the people who have helped me to generate these images. It's a huge effort that goes into doing this, gathering the data and developing the algorithms, writing all the software. So, some very talented people. My motto is always, I only hire people that are smarter than I am and most of these are smarter than I am.
و شكراً جزيلا لكم
So thank you very much.
(تصفيق)
(Applause)