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.
صحبتم را با یک چالش شروع میکنم، چالش برخورد با اطلاعات. اطلاعات پزشکی که اجباراً با آنها (اطلاعات) سرو کار داریم. این واقعا چالش بزرگی برای ماست. و این وبال گردن ماست. این یک دستگاه توموگرافی کامپیوتری است-- یک دستگاه CT. دستگاهی خارق العاده است. از اشعه X استفاده می کند، پرتوهای اشعه X که با سرعت بالا به دور بدن انسان می چرخند. گذشت از درون کل دستگاه تقریبا ۳۰ ثانیه طول می کشد و حجم بسیار زیادی از اطلاعات تولید می کند که از دستگاه خارج می شود. بنابراین این یک دستگاه فوق العاده است که ما می توانیم استفاده کنیم برای بهبود وضعیت سلامت. ولی همانطور که گفتم یک چالش نیز برای ما محسوب می شود. و چالش حقیقتا در این تصویری که اینجاست یافت می شود. انفجار اطلاعات پزشکی است که ما الان با آن مواجهیم. ما با این مشکل رو به رو هستیم. و بگذارید مقداری به عقب بر گردم.
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.
بیایید به چند سال قبل بازگردیم و ببینیم آن موقع چه اتفاقی افتاد. این دستگاه ها که ظاهر شدند-- آغاز ورودشان در دهه ی ۷۰-- آنها بدن انسان را اسکن می کردند، و حدودا ۱۰۰ تصویر تولید می کردند از بدن انسان. و من برای شفافیت موضوع این اجازه را به خودم دادم، تا آنها را به برش های داده ترجمه کنم. چیزی معادل ۵۰ مگابایت شد، که مقداری کوچک است، در مقایسه با اطلاعاتی که این روزها میتوانیم روی دستگاههای موبایل معمولی استفاده کنیم. اگر این مقدار داده را به کتابچه تلفن ترجمه کنید، چیزی حدود یک تودهای یک متری از کتابچه تلفن میشود. در مقایسه با کاری که امروز می کنیم با این دستگاه هایی که در اختیار داریم، می توانیم در عرض چند ثانیه، ۲۴،۰۰۰ تصویر از بدن انسان به دست آوریم. و این معادل ۲۰ گیگا بایت داده است، یا ۸۰۰ کتابچه تلفن. و این توده ارتفاعی برابر ۲۰۰ متر خواهد داشت. چیزی که قرار است اتفاق بیفتد-- و ما آن را می بینیم، آغازکننده ی -- یک روند تکنولوژیست که اکنون در حال وقوع است که ما شروع به دیدن تغییر موقعیت با زمان نیز کرده ایم. بنابراین ما تحرکات بدن را نیزمی گیریم. و فقط فرض کنید که ما برای مدت ۵ ثانیه داده جمع آوری کنیم، و این برابر خواهد بود با ۱ ترابایت داده. معادل ۸۰۰ هزار کتاب و ۱۶ کیلومتر کتابچه تلفن. این فقط برای یک بیمار و یک سری داده است. و این چیزی است که ما باید با آن دست و پنجه نرم کنیم.
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.
پس این چالش بزرگیست که با آن روبه رو هستیم. امروز این مقدار ۲۵،۰۰۰ تصویر است. روزهایی را تصور کنید که رادیولوژیست ها این کار را انجام می دادند. باید ۲۵،۰۰۰ تصویر را کنار هم میگذاشتند، ااینطوری میکردند که « ۲۵،۰۰۰( تصویر)، خوبه، خوبه» "آها مشکل اینجاست." دیگر نمی توانند این کار را انجام دهند، غیر ممکن است. پس ما باید کاری انجام دهیم تا مقداری هوشمندانه تر از این باشد. بنابراین کاری که ما انجام می دهیم این است که تمام این برشها را کنار هم میگذاریم. تصور کنید که بدن خود را در تمام این جهت ها برش داده اید، و بعد می خواهید برش ها را دوباره کنار هم بگذارید درون یک توده ی از داده، یک قالب داده. این چیزی است که ما انجام می دهیم. پس این گیگابایت یا ترابایت داده را ما درون این قالب ها می گذاریم. ولی بدیهی است که قالب داده فقط محتوی مقدار اشعه X است که از هر نقطه ی بدن انسان جذب شده است. پس کاری که باید بکنیم این است که روشی پیدا کنیم تا بتوانیم به چیزهایی که می خواهیم نگاه کنیم و چیزهایی که نمی خواهیم به آنها نگاه کنیم را محو کنیم. پس تبدیل داده ها به چیزی که شبیه این باشد. و این همان چالش است. این یک چالش بزرگ برای ماست.
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.
با استفاده از کامپیوترها، با اینکه روز به روز سریعتر و بهتر می شوند، استعمال گیگابایت ها داده یک چالش محسوب می شود، ترابایت ها داده و استخراج اطلاعات مربوطه. من می خواهم به قلب نگاه کنم، می خواهم به رگهای خونی نگاهی بندازم، به کبد نگاه کنم، یا حتی در بعضی موارد یک غده پیدا کنم. پس اینجا جایی است که عزیز من وارد بازی می شود. این دختر من است. این (عکس) از ۹ صبح امروز است. او در حال بازی با یک بازی کامپیوتری است. فقط ۲ سال دارد، و او واقعا از این کار لذت می برد. او عامل اصلی در پس پیشرفتهای واحدهای پردازش گرافیکی است. تا زمانی که بچه ها بازی های کامپیوتری انجام می دهند، گرافیک بهتر و بهتر می شود. پس لطفا به خانه بروید و به کودکانتان بگویید تا بازی های بیشتری انجام دهند، چون آن چیزی است که من می خواهم.
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.
بنابراین چیزی که درون این دستگاه است مرا قادر به انجام کارهایی می کند که در حال انجام آنها هستم با داده های پزشکی. پس کاری که من می کنم استفاده از این دستگاه های جالب کوچک است. میدانید، در گذشته شاید 10 سال پیش بود وقتی سرمایه لازم را بدست آوردم تا اولین کامپیوتر گرافیکی ام را بخرم. دستگاه غول آسایی بود. قفسه هایی بود از پردازشگرها، ذخیره و همه چیزهای دیگر. حدود یک میلیون دلار برای آن دستگاه پرداختم. امروز آن دستگاه تقریبا سرعتی برابر آی-فون من دارد. هر ماه کارتهای گرافیکی تازه ای بیرون می آیند. و اینجا تعداد کمی از آخرین نمونه های در بازار است-- NVIDIA، ATI، Intel نیز در بازار هستند. با چند صد دلار می توانید از اینها بگیرید و در کامپیوتر خود قرار دهید، و میتوانید کارهای فوق العاده ای با آنها ( کارتهای گرافیکی) انجام دهید. پس این چیزی است که ما را قادر می سازد تا با انفجار داده ها در پزشکی مقابله کنیم، در کنار هم با کارهایی واقعا زیرکانه از نظر الگوریتمها-- فشرده سازی اطلاعات، استخراج اطلاعات مربوطه ای که مردم روی آنها تحقیقات انجام می دهند.
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.
قصد دارم نمونه هایی از کارهایی که میتوانیم انجام دهیم را نشانتان دهم. این داده هایی است که از یک دستگاه سی-تی گرفته شده است. میتوانید ببینید که این یک مجموعه داده کامل است. یک خانم است. می توانید موها را ببینید. میتوانید ساختارهای شخصی این خانم را ببینید. میتوانید پراکندگی های اشعه X را ببینید روی دندان، فلز داخل دندانها. آن جایی است که آرتیفکت ها ظاهر می شوند. ولی به صورت کاملا تعاملی با کارتهای گرافیکی استاندارد روی یک کامپیوتر معمولی، می توانم یک صفحه برشی بگذارم. و البته تمام داده ها داخل آن است، پس میتوانم شروع به چرخاندن کنم، میتوانم از زوایای مختلف به آن نگاه کنم، و میتوانم ببینم این خانم مشکلی داشته است. او خون ریزی مغزی داشته است، و این مشکل با یک استنت کوچک حل شده است، یک گیره ی فلزی کوچک که رگ را نگه میدارد. و فقط با تغییر عملکردها، میتوانم تصمیم بگیرم چه چیز محوتر خواهد شد و چه چیز قابل دیدن است. میتوانم به ساختار جمجمه نگاه کنم، و میتوانم ببینم که بله، اینجا جاییست که جمجمه ی زن را گشوده اند، و آن جاییست که از آن داخل شدند. پس اینها تصاویری فوق العاده اند. تفکیک پذیری واقعا بالایی دارند، و واقعا به ما نشان می دهند چه کارهایی میتوانیم بکنیم با کارتهای گرافیکی استاندارد امروزی.
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.
حال ما واقعا از این استفاده کرده ایم، و ما تلاش کرده ایم مقدار زیادی داده را درون سیستم بفشاریم. و یکی از کاربردهایی که ما روی آن کار کرده ایم-- و در سطح جهانی نیز کشش ایجاد کرده-- کاربرد کالبدشکافی مجازی است. پس دوباره، با نگاهی بر مجموعه داده های بسیار بسیار عظیم، شما دیدید که ما قادر به انجام اسکن کلی بدن هستیم. ما جسد را از درون سی-تی اسکن رد میکنیم، و فقط در چند ثانیه میتوانیم مجموعه داده ی کل بدن را داشته باشیم. این یک نوع کالبدشکافی مجازی است. و شما میتوانید ببینید که من چطور به تدریج لایه به لایه پایین میروم. اول شما کیسه را دیدید که جسد در آن قرار داشت، سپس من پوست او را بر میدارم ، میتوانید ماهیچه ها را ببینید و سرانجام میتوانید اسکلت این زن را ببینید.
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.
در این لحظه، من میخواهم تاکید کنم که با کمال احترام برای افرادی که نشان خواهم داد به شما مواردی از کالبدشکافی مجازی را نشان خواهم داد. پس با نهایت احترام برای افرادی که در شرایطی سخت جان سپرده اند که من این تصاویر را به شما نشان میدهم. در مورد پزشکی قانونی-- و این جالب است که تقریبا ۴۰۰ مورد تا به حال فقط در قسمتی از سوئد که من از آنجا هستم تحت بررسی های کالبدشکافی مجازی قرار گرفته است در چهار سال گذشته. پس این یک روال عادی خواهد شد . پلیس تصمیم خواهد گرفت-- عصر، هنگامی که یک مورد جدید می آید-- آنها تصمیم میگیرند که خوب، آیا این موردی است که نیاز به کالبدشکافی داشته باشیم؟ بین ساعت شش و هفت صبح، بدن درون کیسه ی منتقل می شود به مرکز ما و توسط یکی از اسکنرهای سی- تی اسکن میشود. سپس رادیولوژیست، همراه با آسیب شناس و گاهی کارشناس پزشکی قانونی، به داده ها نگاه میکند، و یک نشست مشترک برگزار میکنند. و سپس تصمیم میگیرند در کالبدشکافی فیزیکی بعد از آن چه کاری انجام دهند.
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.
حال نگاهی داریم به تعدادی از این موارد، این یک موردی است که داشتیم. شما واقعا میتوانید جزئیات مجموعه داده ها را ببینید. تفکیک پذیری خیلی بالایی دارد. و این الگوریتم ماست که به ما اجازه میدهد روی تمامی جزئیات بزرگنمایی کنیم. و دوباره کاملا متعاملانه است. پس میتوانید چرخش دهید و چیزها را بلادرنگ ببینید روی این سیستمها. بدون اینکه توضیح زیادی در مورد این مورد بدهم، این یک تصادف رانندگی است، یک راننده ی مست به زنی اصابت کرد. و به راحتی هر چه تمام تر میتوانید آسیبهایی که به اسکلت وارد شده را ببینید. و دلیل مرگ شکستگی گردن است. و این زن در نهایت زیر ماشین تمام کرد، او به شدت کوبیده شده است در اثر این آسیب.
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.
این یک مورد دیگر است، یک چاقوکشی. و این دوباره به ما نشان میدهد چه کار میتوانیم کنیم. خیلی راحت میتوانید فلز را ببینید که میتوانیم داخل بدن نشان دهیم. شما همچنین میتوانید فلز داخل دندانها را نیز ببینید-- که در حقیقت پرکردگی دندانهاست-- به خاطر اینکه عملکرد را روی نمایش فلز تنظیم کرده ام تا تمام چیزهای دیگر (غیر از فلز) محوتر دیده شوند. این یک مورد خشن دیگر است. این واقعا شخص را نکشت. فرد با چاقوهایی که به قلبش اصابت کرده بود کشته شد، ولی آنها فقط چاقو را در بدن رها کردند با قرار دادن آن درون یکی از چشم ها. این یک مورد دیگر است. این واقعا برای ما جالب است چرا که ما را قادر میسازد چیزهایی مانند زخمهای چاقو را ببینیم. اینجا شما میتوانید ببینید که چاقو وارد قلب شده است. خیلی ساده میتوان دید که چطور هوا نشت می کرده است از یک قسمت به قسمت دیگر که در کالبدشکافی فیزیکی معمولی خیلی سخت میتوان دید. بنابراین خیلی خیلی کمک میکند به تحقیقات جرم شناسی برای تعیین علت مرگ، و در مواردی هدایت تحقیقات به مسیر درست تا قاتل واقعی معلوم شود.
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.
این یک مورد دیگر است که به نظر من جالب است. اینجا میتوانید یک گلوله ببینید که درست کنار ستون مهره های شخص جا خوش کرده است. و کاری که ما کرده ایم تبدیل گلوله به یک منبع نور است، گلوله در حقیقت می درخشد، و پیدا کردن این قطعات را خیلی آسان می سازد. در طول یک کالبدشکافی فیزیکی، اگر شما بخواهید به دنبال این قطعات درون بدن کند و کاو کنید، واقعا کار سختی خواهد بود.
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.
یکی از چیزهایی که من واقعا خیلی خوشحالم که امروز به شما نشان بدهم میز کالبدشکافی مجازی ما است. این یک دستگاه لمسی است که ما طراحی کرده ایم بر اساس این الگوریتم ها، با استفاده از استانداردهای گرافیکی چیزی شبیه این است، فقط برای اینکه این حس به شما منتقل شود که به چه شکل است. حقیقتا بسان یک آی-فون عمل میکند. ما تمام اشاراتی که میتوانید روی میز انجام دهید را پیاده کرده ایم، و میتوانید به چشم یک واسط لمسی غول آسا به آن نگاه کنید. پس اگر قصد خرید یک آی-پد داشتید، فراموشش کنید، این چیزی است که شما میخواهید. استیو(جابز)، امیدوارم اینو شنیده باشی، این یک دستگاه کوچک خیلی عالی است. اگر امکانش را داشتید لطفا امتحانش کنید. واقعا یک تجربه ی عملی است. پس این کششی ایجاد کرده است و ما سعی در گسترده شدن آن داریم و تلاش میکنیم برای اهداف آموزشی از آن استفاده کنیم، و همچنین شاید در آینده، در موقعیت های کلینیکی بیشتر. یک ویدئوی یوتیوب هست که میتوانید بارگذاری کنید و این را تماشا کنید، اگر بخواهید اطلاعات را به سایر مردم هم منتقل کنید درباره ی کالبدشکافی مجازی.
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.
خیلی خوب، حالا که درباره ی لمس کردن صحبت میکنیم، بذارید بحث را به داده هایی واقعا تاثیرگذار بکشانم. در حال حاضرکمی علمی- تخیلی است، پس ما حقیقتا به آینده میرویم. این چیزی نیست که الان پزشکان در حال استفاده از آن باشند، ولی امیدوارم در آینده از آن استفاده کنند. چیزی که شما در سمت چپ میبینید یک دستگاه لمسی است. یک قلم مکانیکی کوچک است که در داخل قلم مانیتورهای [نا مفهوم] خیلی سریعی وجود دارد. پس من میتوانم پسخور(فیدبک) نیرو تولید کنم. هنگامی که به صورت مجازی داده ها را لمس میکنم، نیروهایی لمسی در قلم تولید می کند،در نتیجه من پسخور را دریافت خواهم کرد. در این موقعیت خاص، چیزی که داریم اسکن یک فرد زنده است. من این قلم را دارم و من به داده ها نگاه میکنم، و من این قلم را به سمت سر حرکت میدهم، و ناگهان احساس مقاومت میکنم. میتوانم پوست را احساس کنم. اگر کمی بیشتر فشار دهم میتوانم از پوست عبور کنم، و میتوانم ساختار استخوان داخل را حس کنم. اگر کمی بیشتر فشار دهم از استخوان هم رد میشوم، بالاخص در ناحیه ی گوش ها که استخوان خیلی نرم است. و سپس میتوانم مغز را حس کنم، و چیزی شل و ول مانند این است.
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.
چیز خیلی عالی ای است. و برای اینکه پا را حتی فراتربگذاریم، این قلب است. و این نیز همچنین به خاطر اسکنرهای فوق العاده ی جدید می باشد، که در عرض ۰.۳ ثانیه، میتوانم کل قلب را اسکن کنم، و میتوانم با رزولوشن زمانی آن را انجام دهم. پس فقط با نگاه کردن به این قلب، میتوانم اینجا یک ویدئو پخش کنم. این کارلیوهان است، یکی از دانشجویان ارشد من که روی این پروژه کار می کند. و او آنجا روبه روی دستگاه هپتیک نشسته است، سیستم پسخور نیرو، و قلم خود را به سمت قلب حرکت میدهد، و قلب اکنون روبه روی او در حال تپش است، پس او میتواند ببیند قلب چطور می تپد. او قلم را برداشته و به سمت قلب حرکت میدهد، و آن را روی قلب میگذارد، و سپس ضربان قلب یک بیمار زنده را حس میکند. سپس او میتواند چگونگی حرکت قلب را بررسی کند. او میتواند به داخل برود، با فشار به سمت داخل قلب، و حرکت دریچه های قلب را به واقع حس کند. و این به گمان من آینده ی جراحان قلب است. یعنی احتمالا از رویاهای سکسی! یک جراح قلب است که بتواند به درون قلب فرد بیمار برود قبل از انجام جراحی واقعی، و این کار را با داده هایی با رزولوشن بالا انجام دهد. این واقعا کاری شسته و رفته است.
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.
حال در فضای علمی تخیلی باز هم فراتر میرویم. ما کمی در مورد MRI شنیدیم. این واقعا یک پروژه ی جالب است. MRI از میدان های مغناطیسی و فرکانسهای رادیویی استفاده میکند تا مغز یا هر قسمت دیگر بدن را اسکن کند. چیزی که ما از این بیرون میکشیم اطلاعاتی در مورد ساختار مغز است، ولی ما همچنین میتوانیم تفاوت خواص مغناطیسی خون اکسیژن دار و خونی که از اکسیژن خالی شده است را اندازه بگیریم. یعنی این امکان را داریم که فعالیت مغز را به تصویر بکشیم. این چیزی است که روی آن کار می کنیم. شما مهندس تحقیقات، ماتس، را دیدید که به داخل سیستم MRI رفت، و او عینک حفاظ داری به چشم داشت. او میتوانست درون این عینکها چیزهایی را ببیند. یعنی من میتوانستم چیزهایی را وقتی او داخل اسکنر بود، به او نشان بدهم. و این مقداری ترسناک است، چون چیزی که ماتس میدید در واقع این است. او مغز خود را میبیند. ماتس در اینجا مشغول انجام کاری است. او احتمالا با دست راست خود اینجور میکند، چون سمت چپ مغز فعال شده است روی قشر مربوط به حرکت. و بعد او میتواند بی درنگ آن را ببیند. این تصویرسازی ها جدید و دست اول هستند. و این چیزی است که ما برای مدتی است که روی آن تحقیق میکنیم.
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.
این یک رشته دیگر از مغز ماتس است. اینجا از او خواستیم از ۱۰۰ شروع کند و برعکس محاسباتی انجام دهد. اینطور میشمارد: «۱۰۰، ۹۷، ۹۴.» و بعد به سمت عقب پیش میرود. و شما میبینید که پردازنده ی کوچک ریاضی چطور اینجا درون مغزش کار میکند و کل مغز را روشن میکند. این فوق العاده است. میتوانیم در زندگی واقعی نیز آن را انجام دهیم. ما میتوانیم بررسی انجام دهیم. میتوانیم از او بخواهیم کارهایی انجام دهد. شما همچنین میتوانید ببینید که قشر بینایی در پس سر فعال شده است، چون آن جایی است که او میبیند، او مغز خود را میبیند. او همچنین دستورالعمل های ما را میشنود وقتی به او میگوییم کارهایی را انجام دهد. سیگنال در واقع در عمق مغز است، ولی از درون می درخشد، چون کل داده ها درون این حجم است. و فقط در یک ثانیه اینجا میبینید خیلی خوب، اینجا. ماتس، حالا پای چپت را تکان بده. او این طور میکند. برای ۲۰ ثانیه این طور میکند، و یک دفعه اینجا روشن میشود. پس ما در آن بالا فعالیت قشرحرکتی (مغز) را داریم. این واقعا زیباست. و به عقیده ی من این یک ابزار فوق العاده است. و در ارتباط با صحبت پیشین اینجا، این چیزی است که میتوانیم به عنوان ابزار از آن استفاده کنیم تا به واقع بفهمیم نرون ها چطور کار میکنند و مغز چگونه کار میکند. و ما این کار را با کیفیت تصویری فوق العاده بالایی انجام میدهیم و با رزولوشنی بسیار سریع.
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.
ما کمی سرگرمی هم در مرکز داریم. این یک اسکن CAT است-- پرتونگاری با کمک کامپیوتر. این یک شیر است از باغ وحش منطقه. خارج از نورشوپینگ در کولماردن، السا. او به مرکز آمد، و آنها بیهوشش کردند و او را مستقیما درون اسکنر قرار دادند. و بعد، صد البته کل مجموعه داده ها را (با انجام آزمایش) از شیر گرفتم. و من میتوانم تصاویر واقعا زیبایی مثل این بسازم. میتوانم لایه لایه پوست شیر را بر دارم. میتوانم به داخلش نگاه کنم. و ما در حال آزمایشاتی روی این بوده ایم. و من فکر میکنم این یک کاربرد فوق العاده برای آینده ی این تکنولوژی باشد چون در مورد آناتومی حیوانات اطلاعات خیلی کمی وجود دارد. چیزی که برای دامپزشکان در این مورد موجود است به نوعی اطلاعات پایه است. ما هر چیزی را میتوانیم اسکن کنیم، هر جانوری را. تنها مشکل جا دادن آنها درون ماشین است. اینجا یک خرس میبینید. جا دادنش کمی سخت بود. خرس حیوانی مهربان و در آغوش گرفتنی است. و بفرمایید. این بینی خرس است. و شاید بخواهید این را در آغوش بگیرید، تا زمانی که عملکرد را عوض کنید و به این نگاه کنید. حواستون به خرس باشد.
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.
پس با آن، من میخواهم از تمام افرادی تشکر کنم که به من کمک کردند این تصاویر را تولید کنم. تلاش زیادی صرف انجام این کارها میشود، جمع آوری داده ها و ایجاد الگوریتم ها، نوشتن تمام برنامه های کامپیوتری. افرادی واقعا با استعداد(دخیل هستند). شعار من همیشه این است، من فقط افرادی را استخدام میکنم که باهوشتر از من باشند و اغلب این افراد باهوشتر از من هستند.
So thank you very much.
خیلی متشکرم.
(Applause)
(تشویق حضار)