Seznamte se s Jane. Její těhotenství je vysoce rizikové. Ve 24. týdnu je v nemocnici a bude pod dohledem kvůli předčasným kontrakcím.
Please meet Jane. She has a high-risk pregnancy. Within 24 weeks, she's on bed rest at the hospital, being monitored for her preterm contractions.
Nevypadá moc šťastně. Zčásti je to proto, že je třeba techniků a expertů k připevnění těžkopádných pásů pro sledování děložních kontrakcí. Ale také kvůli tomu, že má obavy. Obavy z toho, co se přihodí po jejím desetidenním pobytu na lůžku v nemocnici. Co se stane, až se vrátí domů? Pokud by porodila takto brzy, bylo by to zničující. U ní jako Afroameričanky je předčasný porod dvakrát pravděpodobnější. Nebo narození mrtvého dítěte. Jane v podstatě volí ze dvou možností: zůstat v nemocnici na lůžku, až do porodu být vězněm technologie a pak zbytek života strávit placením poplatků za ten pobyt, nebo jít po deseti dnech domů a doufat. Ani jedna z těch možností není moc lákavá.
She doesn't look the happiest. That's in part because it requires technicians and experts to apply these clunky belts on her to monitor her uterine contractions. Another reason Jane is not so happy is because she's worried. In particular, she's worried about what happens after her 10-day stay on bed rest at the hospital. What happens when she's home? If she were to give birth this early it would be devastating. As an African-American woman, she's twice as likely to have a premature birth or to have a stillbirth. So Jane basically has one of two options: stay at the hospital on bed rest, a prisoner to the technology until she gives birth, and then spend the rest of her life paying for the bill; or head home after her 10-day stay and hope for the best. Neither of these two options seems appealing.
Když jsem o takových případech začal uvažovat, když o podobných případech slyším, začal jsem se ptát sám sebe: Existuje alternativa? Existuje způsob, jak získat velmi přesný monitoring, podobný tomu našich nemocničních partnerů, zatímco jsme doma a žijeme normální život?
As I began to think about stories like this and hear about stories like this, I began to ask myself and imagine: Is there an alternative? Is there a way we could have the benefits of high-fidelity monitoring that we get with our trusted partners in the hospital while someone is at home living their daily life?
S touto otázkou v hlavě jsem povzbudil svou výzkumnou skupinu, aby se spojila s materiálovými specialisty, dali jsme hlavy dohromady a přemýšleli. Po dlouhém procesu jsme přišli s vizí, s nápadem, nositelného systému, který by bylo možné nosit jako kus šperku, nebo si ho sami nalepíte jako náplast. Po mnoha zkouškách, trápení a letech úsilí jsme přišli s touto ohebnou elektronickou náplastí, vyrobenou stejnými procesy, které se používají při výrobě počítačových čipů. Až na to, že elektronika je přesunuta z polovodičové desky do ohebného materiálu, který se dá připevnit přímo na tělo.
With that in mind, I encouraged people in my research group to partner with some clever material scientists, and all of us came together and brainstormed. And after a long process, we came up with a vision, an idea, of a wearable system that perhaps you could wear like a piece of jewelry or you could apply to yourself like a Band-Aid. And after many trials and tribulations and years of endeavors, we were able to come up with this flexible electronic patch that was manufactured using the same processes that they use to build computer chips, except the electronics are transferred from a semiconductor wafer onto a flexible material that can interface with the human body.
Celý systém má tloušťku lidského vlasu. Umí měřit typ informací, které chceme, jako třeba: pohyb těla, tělesnou teplotu, elektrický rytmus těla a tak dále. Můžeme tyto systémy navrhnout i tak, že mají integrované energetické zdroje a bezdrátový přenos dat.
These systems are about the thickness of a human hair. They can measure the types of information that we want, things such as: bodily movement, bodily temperature, electrical rhythms of the body and so forth. We can also engineer these systems, so they can integrate energy sources, and can have wireless transmission capabilities.
Takže jsme se pustili do stavby těchto systémů, začali jsme s testováním na nás samých, v naší výzkumné skupině. Ještě navíc jsme začali s oslovováním některých našich klinických partnerů v San Diegu a testovali je na různých pacientech s různými klinickými stavy, včetně nastávajících maminek jako Jane.
So as we began to build these types of systems, we began to test them on ourselves in our research group. But in addition, we began to reach out to some of our clinical partners in San Diego, and test these on different patients in different clinical conditions, including moms-to-be like Jane.
Toto je obrázek rodící ženy z naší fakultní nemocnice, u které jsou děložní kontrakce sledovány konvenčním pásem. Navíc jsou zde naše elektronické náplasti. Obrázek ukazuje srdeční tep plodu, kde červená odpovídá tomu, co bylo získáno pomocí běžného pásu a modrá odpovídá odhadům z našeho ohebného elektronického systému a z našich algoritmů.
Here is a picture of a pregnant woman in labor at our university hospital being monitored for her uterine contractions with the conventional belt. In addition, our flexible electronic patches are there. This picture demonstrates waveforms pertaining to the fetal heart rate, where the red corresponds to what was acquired with the conventional belts, and the blue corresponds to our estimates using our flexible electronic systems and our algorithms.
V tuto chvíli jsme se spokojeně plácali po rameni. Některé z věcí, o kterých jsme snili, se pomalu stávaly skutečností, a sledovali jsme to v klinickém kontextu.
At this moment, we gave ourselves a big mental high five. Some of the things we had imagined were beginning to come to fruition, and we were actually seeing this in a clinical context.
Nicméně stále zde byl problém. A tím byl neefektivní způsob, jakým jsme ty systémy vyráběli, malá produkce a náchylnost k chybám. Nadto hovory se sestrami v nemocnici nás přivedly k myšlence, že by systém měl být kompatibilní s typickými lékařskými lepidly, používanými v nemocnicích. Trklo nás to a řekli jsme si: „Počkat. Tak než aby byly slučitelné s lepidly, integrujme je do nich a vyřeší to i náš výrobní problém.“
But there was still a problem. The problem was, the way we manufactured these systems was very inefficient, had low yield and was very error-prone. In addition, as we talked to some of the nurses in the hospital, they encouraged us to make sure that our electronics worked with typical medical adhesives that are used in a hospital. We had an epiphany and said, "Wait a minute. Rather than just making them work with adhesives, let's integrate them into adhesives, and that could solve our manufacturing problem."
Zde na obrázku vidíte, jak dokážeme vložit naše senzory do pásky prostým sloupnutím z polovodičové desky. Další práce výzkumné skupiny nám navíc umožnila, díky vložení integrovaných obvodů do ohebných lepidel, například zesílení signálů a jejich digitalizaci, jejich zpracování a šifrování bezdrátového přenosu. To vše integrované do stejných lékařských lepidel, která se používají v nemocnicích.
This picture that you see here is our ability to embed these censors inside of a piece of Scotch tape by simply peeling it off of a wafer. Ongoing work in our research group allows us to, in addition, embed integrated circuits into the flexible adhesives to do things like amplifying signals and digitizing them, processing them and encoding for wireless transmission. All of this integrated into the same medical adhesives that are used in the hospital.
Když jsme dosáhli tohoto bodu, objevily se jiné obtíže, a to jak z pohledu inženýrského, tak uživatelského, které bylo třeba překonat na cestě k běžnému užívání.
So when we reached this point, we had some other challenges, from both an engineering as well as a usability perspective, to make sure that we could make it used practically.
V diskuzích o digitálním zdraví se u lidí setkáte s přesvědčením, že můžeme snadno digitalizovat data, bezdrátově je přenést, odeslat je do úložiště a z něj vybrat relevantní informace pro interpretaci. A vskutku to všechno udělat můžete, pokud se neobáváte některé z energetických překážek. Uvažujte na chvilku o Jane. Nežije v Palo Alto a ani v Beverly Hills. Znamená to vzít v úvahu její datový tarif a kolik by ji stálo odesílání nepřetržitého proudu dat.
In many digital health discussions, people believe in and embrace the idea that we can simply digitize the data, wirelessly transmit it, send it to the cloud, and in the cloud, we can extract meaningful information for interpretation. And indeed, you can do all of that, if you're not worried about some of the energy challenges. Think about Jane for a moment. She doesn't live in Palo Alto, nor does she live in Beverly Hills. What that means is, we have to be mindful about her data plan and how much it would cost for her to be sending out a continuous stream of data.
A další věc, o které se mnohým v lékařské profesi nehovoří snadno. A to, že Jane lékařskému establishmentu moc nedůvěřuje. Ona, lidé jako ona, její předci, nemají moc dobré zkušenosti s lékaři a nemocnicemi. Nebo s pojišťovacími společnostmi. Což znamená, že musíme brát v potaz otázku soukromí. Jane nemusí být spokojená s tím, že se všechna její data zpracovávají v úložišti. A Jane neoklamete, čte zprávy. Ví, že když může být napadena hackery federální vláda, a i firmy z pětistovky nejbohatších firem světa, tak mohou napadnout i jejího doktora.
There's another challenge that not everyone in the medical profession is comfortable talking about. And that is, that Jane does not have the most trust in the medical establishment. She, people like her, her ancestors, have not had the best experiences at the hands of doctors and the hospital or insurance companies. That means that we have to be mindful of questions of privacy. Jane might not feel that happy about all that data being processed into the cloud. And Jane cannot be fooled; she reads the news. She knows that if the federal government can be hacked, if the Fortune 500 can be hacked, so can her doctor.
Pamatujíce na to, opět nás napadlo řešení. Nemůžeme převést všechny hackery světa, ale možná jim můžeme nabídnout menší cíl. Co kdybychom algoritmy, provádějící interpretaci dat, neumístili do úložiště, ale do integrovaných obvodů, umístěných do těch lepidel?
And so with that in mind, we had an epiphany. We cannot outsmart all the hackers in the world, but perhaps we can present them a smaller target. What if we could actually, rather than have those algorithms that do data interpretation run in the cloud, what if we have those algorithms run on those small integrated circuits embedded into those adhesives?
Takže pokud integrujeme tyto věci, můžeme uvažovat o budoucnosti, kde lidé jako Jane stále žijí svůj normální život, mohou být sledovaní, a nemusí si kvůli tomu brát další práci na zaplacení datového tarifu a můžeme odstranit i některé obavy, týkající se soukromí.
And so when we integrate these things together, what this means is that now we can think about the future where someone like Jane can still go about living her normal daily life, she can be monitored, it can be done in a way where she doesn't have to get another job to pay her data plan, and we can also address some of her concerns about privacy.
Takže teď máme sami ze sebe docela dobrý pocit. Zvládli jsme i toto, začali jsme se otázce soukromí věnovat a máme pocit, že je všechno vyřešeno. Žili spolu šťastně a spokojeně až do smrti, že? Ne tak rychle.
So at this point, we're feeling very good about ourselves. We've accomplished this, we've begun to address some of these questions about privacy and we feel like, pretty much the chapter is closed now. Everyone lived happily ever after, right? Well, not so fast.
(smích)
(Laughter)
Jak jsem zmínil, jedna z věcí, na které musíme pamatovat, je, že Jane moc nevěří lékařskému establishmentu. Nesmíme zapomínat na zvyšující se nerovnost ve zdraví a nerovné podmínky poskytování zdravotní péče. To znamená, že tento jednoduchý obrázek Jane a jejích dat - i když je pro ni přijatelný bezdrátový přenos dat do úložiště, nechat v případě nutnosti zasáhnout lékaře - není celý příběh.
One of the things we have to remember, as I mentioned earlier, is that Jane does not have the most trust in the medical establishment. We have to remember that there are increasing and widening health disparities, and there's inequity in terms of proper care management. And so what that means is that this simple picture of Jane and her data -- even with her being comfortable being wirelessly transmitted to the cloud, letting a doctor intervene if necessary -- is not the whole story.
Začínáme teď s úvahami o důvěryhodných aktérech, sloužících jako prostředníci mezi lidmi jako Jane a poskytovateli zdravotní péče. Navázali jsme třeba spolupráci s církvemi a přemýšleli o sestřičkách, které jsou členkami církve, které jsou z této důvěryhodné komunity, jako o advokátech pacientů a zdravotních koučů lidí jako Jane.
So what we're beginning to do is to think about ways to have trusted parties serve as intermediaries between people like Jane and her health care providers. For example, we've begun to partner with churches and to think about nurses that are church members, that come from that trusted community, as patient advocates and health coaches to people like Jane.
A další věc, která nám pomáhá, je vzrůstající zájem pojišťoven o některé z těchto nápadů. Čím dál více si uvědomují, že je lepší zaplatit dolar teď za přenosné zařízení a zdravotního kouče, než platit deset dolarů později, když se dítě narodí předčasně a skončí na jednotce prenatální péče. Na jednom z nejdražších nemocničních oddělení.
Another thing we have going for us is that insurance companies, increasingly, are attracted to some of these ideas. They're increasingly realizing that perhaps it's better to pay one dollar now for a wearable device and a health coach, rather than paying 10 dollars later, when that baby is born prematurely and ends up in the neonatal intensive care unit -- one of the most expensive parts of a hospital.
Byl to pro nás dlouhý proces učení. Tento iterativní proces řešení jednoho problému za druhým, s pocitem určitého nepohodlí, identifikací dalšího problému, nás provedl celou snahou nejenom o inovaci technologie, ale ujištění se, že bude používána lidmi, kteří ji nejvíce potřebují.
This has been a long learning process for us. This iterative process of breaking through and attacking one problem and not feeling totally comfortable, and identifying the next problem, has helped us go along this path of actually trying to not only innovate with this technology but make sure it can be used for people who perhaps need it the most.
Další lekce, kterou jsme tímto získali, a byla velmi pokořující, spočívá v tom, že pokrok sice pokračuje a postupuje čím dál rychleji, avšak my musíme myslet na lidi, kteří technologii používají a nesmíme zapomínat na to, že tito lidé mají tvář, mají jmého a mají život. A to je, doufejme, i případ Jane.
Another learning lesson we've taken from this process that is very humbling, is that as technology progresses and advances at an accelerating rate, we have to remember that human beings are using this technology, and we have to be mindful that these human beings -- they have a face, they have a name and a life. And in the case of Jane, hopefully, two.
Děkuji.
Thank you.
(potlesk)
(Applause)