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.
הכירו את ג'יין. היא בהריון בסיכון גבוה. לאחר 24 שבועות הריון, היא מאושפזת בבית החולים, במעקב אחר צירים מוקדמים.
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.
היא לא נראית הכי שמחה. בחלקו כי נדרשים טכנאים ומומחים שיחברו את החגורות המסורבלות הללו שיעקבו אחר הצירים שלה. סיבה נוספת בגללה ג'יין לא נראית כל כך שמחה היא דאגתה. במיוחד, היא דואגת למה שיקרה כשיסתיימו עשרת ימי המנוחה שלה בבית החולים. מה יקרה כשתגיע לביתה? אילו היתה יולדת כה מוקדם, זה היה אסון. כאישה אפרו-אמריקאית, יש לה סיכון כפול ללידה מוקדמת או ללידת עובר מת. אז לפני ג'יין ניצבות למעשה שתי אפשרויות: להישאר לשמירת הריון בבית החולים, כבולה לטכנולוגיה עד לרגע לידתה, ואז לבלות את שארית חייה בתשלום הטיפול. או לשוב לביתה בתום 10 ימי האשפוז ולקוות לטוב. אף אחת מהאופציות הללו אינה מושכת.
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?
כשחשבתי ושמעתי על סיפורים כאלה, שאלתי את עצמי ודמיינתי: האם קיימת אפשרות אחרת? האם קיימת דרך בה נזכה ליתרונות שבמעקב האיכותי אותו אנו מקבלים משותפינו האמונים בבית החולים בזמן שאנו חיים את שגרת חיינו בביתנו?
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.
במחשבה זו, עודדתי את חברי בקבוצת המחקר לחבור לכמה מהנדסי חומרים חכמים, וכולנו נפגשנו לסיעור מוחות. ובתום תהליך ארוך עלינו על חזון, רעיון, למערכת לבישה אותה תוכלי ללבוש כמו תכשיט או להניח על עצמך כמו פלסטר. ובתום ניסיונות רבים, תלאות, ושנים של מאמץ, הגענו למדבקה האלקטרונית הגמישה שלפניכם שנוצרה באותם תהליכים בהם יוצרים שבבי מחשב, רק שהאלקטרוניקה מועברת ממוליך למחצה לחומר גמיש שניתן לממשק עם גוף האדם.
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.
המערכות הללו הן בעובי שערת אדם. הן יכולות למדוד את סוג המידע אותו אנחנו מבקשים, כמו: תנועות הגוף, חום הגוף, מקצבי החשמל בגוף וכן הלאה. אפשר גם להנדס מערכות אלו, כך שישלבו מקורות אנרגיה ושיהיו להן יכולות תשדורת אלחוטית.
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.
אז כשהתחלנו בבניית מערכות כאלה, בחנו אותן על עצמנו בקבוצת המחקר. אבל בנוסף, יצרנו קשר עם כמה משותפינו בסן דייגו, ובחנו אותן על מטופלים שונים במצבים רפואיים שונים, כולל אמהות לעתיד כמו ג'יין.
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.
לפניכם תמונה של אשה הריונית בעיצומה של לידה בבית החולים של האוניברסיטה הנמצאת במעקב אחר הצירים שלה באמצעות החגורה הקונבנציונלית. בנוסף, המדבקות האלקטרוניות הגמישות שלנו שם. תמונה זו מציגה גלים המתייחסים לקצב הלב של העובר, בה האדום משקף את הנתונים שהושגו באמצעות החגורה הקונבנציונלית, והכחול משקף את הערכותינו בשימוש המדבקות האלקטרוניות הגמישות והאלגוריתמים שלנו.
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.
באותו הרגע, נתנו לעצמנו טפיחה גדולה על השכם. חלק מהדברים שדמיינו החלו להתגשם וראינו זאת הלכה למעשה בקליניקה.
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."
אבל עדיין היתה בעיה. הבעיה היתה, שהדרך בה ייצרנו את המערכות הללו היתה בלתי יעילה, בעלת תפוקה נמוכה, ומועדת לתקלות. בנוסף, כששוחחנו עם כמה מהאחיות בבית החולים, הם הציעו לנו לוודא שהאלקטרוניקה שלנו תשולב עם דבקים רפואיים מסויימים בהם משתמשים בבית החולים. עלה בנו רעיון ואמרנו, "רגע. "במקום סתם להדביק אות, "בואו נטמיע אותן בתוך הדבקים, "וזה אולי יפתור את בעיית הייצור."
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.
התמונה שלפניכם, מציגה את יכולתנו להטמיע חיישנים אלו בתוך נייר דבק באמצעות קילופן מפרוסת סיליקון. העבודה הנוכחית בקבוצת המחקר שלנו מאפשרת לנו, בנוסף, להטביע מעגלים משולבים לתוך נייר הדבק הגמיש שיאפשרו פעולות כמו הגברת אותות והמרתם לתצורה דיגיטלית, עיבודם וקידוד לתשדורת אלחוטית. כל אלה משולבים לאותו נייר דבק רפואי בו משתמשים בבית החולים.
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.
אז כשהגענו לנקודה זו, ניצבו בפנינו אתגרים נוספים, הן מבחינה הנדסית והן מבחינת שימושיות, כדי לוודא שנוכל להשתמש בה הלכה למעשה.
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.
בדיוני רפואה דיגיטלית רבים, אנשים מאמינים ומאמצים את הרעיון שנוכל פשוט להמיר את המידע לתצורה דיגיטלית, לשדר אותו אלחוטית, לשלוח אותו לענן מחשוב, ובענן המחשוב, נוכל לשלוף מידע משמעותי לפענוח. ואכן, ניתן לעשות את כל אלה, אם אינכם מודאגים מכמה אתגרים אנרגטיים. חשבו על ג'יין לשנייה. היא לא מתגוררת בפאלו אלטו וגם לא בבוורלי הילס. מה שזה אומר הוא, שעלינו לקחת בחשבון את תוכנית הנתונים שלה וכמה זה יעלה לה להזרים אותם באופן מתמשך.
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.
קיים אתגר נוסף שלא לכולם בעולם הרפואה נוח לשוחח עליו והוא שלג'יין אין אמון מלא בעולם הרפואה. לה, לאנשים כמוה, לאבותיה, לא היה נסיון כל כך טוב עם רופאים, בתי החולים או חברות הביטוח הרפואי. זה אומר שעלינו לקחת בחשבון סוגיות של פרטיות. יתכן שג'יין לא תחוש בנוח עם כל הנתונים הנשלחים לענן המחשוב. ובג'יין לא ניתן לשטות; היא חשופה לחדשות, היא יודעת שאם ניתן לפרוץ למחשבי הממשל הפדרלי, אם ניתן לפרוץ למחשבי מגזין פורצ'ן, ניתן לפרוץ גם לרופא שלה.
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?
ובמחשבה זו, עלה בנו רעיון. אין בכוחנו להערים על כל פורצי המחשבים בעולם אבל אולי נוכל להציג בפניהם מטרת תקיפה קטנה יותר. מה יקרה אם במקום האלגוריתמים הללו האמונים על פענוח נתונים הרצים בענן המחשוב, נוכל להריץ את האלגוריתמים על המעגלים המשולבים הקטנים
And so when we integrate these things together,
המוטמעים בניירות הדבק?
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.
כשמשלבים את התכונות הללו יחד, זה אומר שכעת אפשר לדמיין עתיד בו אשה כמו ג'יין עדיין יכולה להמשיך בשגרת חייה, ניתן לעקוב אחריה, ניתן לעשות זאת בצורה שלא תחייב אותה לקחת משרה נוספת לתשלום המעקב שלה, ואפשר גם להתייחס לכמה מחששותיה לגבי הפרטיות.
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.
אז בשלב זה, אנחנו מרוצים מאוד מעצמנו. הצלחנו. התחלנו להתייחס לכמה מסוגיות הפרטיות, ואנחנו מרגישים שהעניין סגור, פחות או יותר. והם חיו באושר ובעושר עד עצם היום הזה, נכון? ובכן, לא כל כך מהר.
(Laughter)
(צחוק)
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.
אחד הדברים שעלינו לזכור, כפי שציינתי קודם, הוא שלג'יין אין אמון רב בעולם הרפואה. עלינו לזכור שקיימים פערים בריאותיים ההולכים ומתרחבים, וקיים אי-שוויון בטיפול רפואי הולם. וזה אומר שהתמונה הפשוטה של ג'יין ונתוניה – גם אם תחוש בנוח לשלוח את נתוניה באלחוט לענן המחשוב ולתת לרופא להתערב במידת הצורך – היא לא סוף הסיפור.
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.
אז מה שהתחלנו לעשות הוא לחשוב על דרכים לשלב מתווכים אמינים בין אנשים כמו ג'יין לצוות הרפואי שלה. למשל, חברנו לכנסיות במחשבה על אחיות החברות בכנסיות, המגיעות מאותה קהילה מהימנה, כתומכות ומאמנות בריאות לאנשים כמו ג'יין.
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.
דבר נוסף שפועל לטובתנו, הוא שחברות הביטוח הרפואי מתעניינות יותר ויותר ברעיונות הללו. הן מבינות יותר ויותר, שאולי מוטב לשלם דולר אחד היום להתקן לביש ומאמן בריאות, מלשלם עשרה דולר בהמשך כשהתינוק הזה יוולד מוקדם ויסיים בטיפול נמרץ לילודים – אחת המחלקות היקרות ביותר בבית חולים.
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.
זה היה תהליך למידה ארוך עבורנו. תהליך חוזר ונשנה זה של התמודדות עם בעיה אחת מבלי להיות כל כך מרוצים, וזיהוי הבעיה הבאה, סייעה לנו ללכת בדרך בה ניסינו לא רק לחדש עם הטכנולוגיה הזו, אלא גם להבטיח שתהיה נגישה לאנשים שהכי זקוקים לה.
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.
שיעור נוסף שלמדנו מתהליך זה, שמילא אותנו ענווה, הוא שבעוד שהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם בקצב מסחרר, עלינו לזכור שבני אדם משתמשים בטכנולוגיה זו, ועלינו לקחת בחשבון שלבני אדם אלה יש פנים, יש שמות וחיים. ובמקרה של ג'יין, בתקווה, שניים.
Thank you.
תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)