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.
Ismerjék meg Jane-t. Veszélyeztetett terhes. 24 héten belül ágyhoz kötött lesz a kórházban, miközben megfigyelik korai méhösszehúzódás miatt.
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.
Nem tűnik túl boldognak. Részben, mert technikusokra és szakértőkre van szükség, hogy feltegyék rá a méhösszehúzódásait ellenőrző vastag öveket, A másik ok, amiért Jane nem boldog, az az aggódás. Különösen amiatt aggódik, hogy mi fog történni a tíznapos kórházi ágynyugalom után. Mi lesz vele otthon? Ha ilyen korán szülne, az borzasztó lenne. Afroamerikai nőként kétszer nagyobb az esélye, hogy idő előtt fog szülni, vagy hogy halott csecsemőt hoz a világra. Így Jane-nek két lehetősége van: marad a kórházban ágynyugalomra ítélve, a technológia foglyaként, amíg nem szül, majd élete hátralévő részét a számla kifizetésével tölti; vagy hazamegy a tizedik nap után és reméli a legjobbakat. Egyik lehetőség sem tűnik túl vonzónak.
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?
Ahogy az ehhez hasonló történeteken gondolkodtam, és ehhez hasonló történeteket hallottam, feltettem magamnak a kérdést, és töprengtem: van-e más lehetőség? Van mód arra, hogy megtartsuk a magas minőségű monitorozás előnyeit, melyet megbízható partnereinktől kapunk a kórházban, miközben valaki otthon van és éli mindennapi életét?
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.
Ezt szem előtt tartva a kutatócsoportomban arra bátorítottam az embereket, hogy társuljanak néhány okos anyagtudóssal, majd találkozzunk és ötleteljünk. Egy hosszadalmas folyamat végén lett egy elképzelésünk, egy ötletünk, egy hordozható rendszerről, mely akár ékszerként is hordható, vagy akár úgy is viselhető, mint egy ragtapasz. Számos próba, bukás, és éveken át tartó kísérletezés után kidolgoztuk ezt a kis, flexibilis elektronikus tapaszt, melyet ugyanolyan folyamat során készítettünk el, mint amit a számítógépes chipek kialakításánál is alkalmaznak, kivéve, hogy az elektronikát egy félvezető lapkáról áthelyeztük egy rugalmas anyagra, mely illeszkedik az emberi testhez.
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.
Ezek a rendszerek körülbelül hajszálnyi vastagságúak. Képesek mérni minden típusú információt, amire szükségünk van, mint például: testmozgás, testhőmérséklet, a test elektromos ritmusai, és így tovább. Úgy is kialakíthatjuk ezeket a rendszereket, hogy integrálják az energiaforrásokat, és vezeték nélküli átviteli képességgel rendelkezzenek.
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.
Ahogy nekiláttunk e rendszerek kialakításának, elkezdtük őket magunkon tesztelni a kutatócsoportunkban. De emellett bevontuk néhány klinikai partnerünket is San Diego-ban. Teszteltük különböző betegeken, különböző klinikai körülmények közt, beleértve az olyan leendő anyukákat is, mint Jane.
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.
Itt van egy kép egy várandós nőről vajúdás közben az egyetemi kórházunkban, akinek a méhösszehúzódásait a hagyományos övvel ellenőrzik. Ráadásként vannak ott a mi elektronikus tapaszaink is. Ez a kép a magzati szívfrekvenciához tartozó hullámformákat mutatja be, ahol a piros azt mutatja meg, mit méréseket kaptunk a hagyományos övekkel, a kék pedig azokat a méréseket mutatja, melyek a flexibilis elektronikus rendszereken, algoritmusainkon alapulnak.
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.
Ebben a pillanatban egy nagy mentális pacsit adtunk magunknak. Néhány elképzelésünk elkezdett valósággá válni, és ezt klinikai környezetben is megtapasztalhattuk.
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."
De még mindig volt egy probléma. A probléma, hogy a rendszereink előállításának módja nem volt hatékony, alacsony volt a hozama és tele volt hibalehetőséggel. Továbbá néhány nővér a kórházban bátorított minket, hogy bizonyosodjunk meg arról, hogy az elektronikánk a tipikus orvosi ragasztószerekkel is működik, melyeket a kórházban használnak. Hirtelen megvilágosodva azt mondtuk: "Álljunk meg egy percre! Ahelyett, hogy csak ragasztókkal felrakhatóvá tesszük, inkább integráljuk őket a ragasztóba. Ez megoldaná a gyártási problémánkat."
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.
A képen láthatjuk, hogy képesek vagyunk ezeket a szenzorokat egy ragasztószalag belsejébe ágyazni úgy, hogy leválasztjuk őket egy lapkáról. A folyamatos kutatómunka lehetővé teszi, hogy még integrált áramköröket is beágyazhassunk rugalmas ragasztóanyagokba, mellyel például felerősítjük és digitalizáljuk a jeleket, feldolgozzuk és kódoljuk őket a vezeték nélküli átvitelhez. Mindezeket ugyanazokba az orvosi ragasztókba integráljuk, amiket a kórházban is használnak.
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.
Amikor elértünk eddig a pontig, találkoztunk még néhány kihívással mérnöki és használhatósági szempontból is, hogy megbizonyosodjunk arról, hogyan lehet ezt a legpraktikusabban használni.
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 digitális egészségüggyel kapcsolatos viták során az emberek azt hiszik, hogy mi csak digitalizáljuk az adatokat, vezeték nélkül továbbítjuk, elküldjük a felhőbe, és a felhőben fontos információ tudunk kinyerni az értékeléshez. Persze ezt megtehetnénk úgy is, ha nem kéne aggódunk energiaellátási problémák miatt. Gondoljunk Jane-re egy pillanatig. Nem Palo Altoban él, és nem is Beverly Hillsben. Ez azt jelenti, hogy figyelnünk kell az adatcsomagjára, és hogy mennyibe kerülne neki a folyamatos adattovábbítás.
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.
Van még egy másik kihívás is, amiről nem szívesen beszélnek, az orvosi szakmában. Ez nem más, mint hogy Jane nem bízik az egészségügyi intézményekben. Neki, a hasonló embereknek, a felmenőinek nem voltak a legjobbak a tapasztalatai az orvosok kezei között a kórházban, vagy a biztosítóknál. Ez azt jelenti, hogy szem előtt kell tartanunk a magánéletüket. Jane talán nem túl boldog attól, hogy az összes adatát feldolgozzák a felhőben. És Jane-t nem lehet becsapni; figyelemmel követi a híreket. Tudja, hogy ha fel lehet törni a szövetségi kormány rendszerét, vagy a Fortune 500 adatbázisát, akkor az orvosáét is.
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?
Ezen gondolkodva megvilágosodtunk. Nem tudunk okosabbak lenni, a világ összes hackerénél, de talán kisebb támadási felületet nyújthatunk számukra. Mi lenne, ha azokat az algoritmusokat, amelyek az adatokat értelmezik a felhőben működve, tudnánk futtatni a kis, integrált áramkörökben, melyeket beágyaztunk a ragasztóba?
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.
Így ezeket a dolgokat egységesítettük, ami azt jelenti, hogy most már elgondolkodhatunk egy olyan jövőn, ahol egy olyan ember, mint Jane, folytathatja mindennapi életét úgy, hogy közben megfigyelik, és ezt meg lehet oldani anélkül, hogy másik munkát kéne keresnie ahhoz, hogy fizetni tudja az adatcsomagját. és közben az adatvédelemmel kapcsolatos aggodalmaival is foglalkozunk.
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.
Ezen a ponton nagyon büszkén tekintünk magunkra. Mi ezt elértük, és elkezdtünk az adatvédelmi kérdésekkel foglalkozni, és úgy érezzük, mostanra ez a fejezet nagyjából lezárult. "Mindenki élt tovább boldogan"? Na ne olyan gyorsan.
(Laughter)
(Nevetés)
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.
Az egyik dolog, amit ne felejtsünk el - mint korábban említettem - hogy Jane nem bízik őszintén az egészségügyi intézményekben. Ne felejtsük el, hogy egyre szaporodnak és szélesednek az egészségügyi egyenlőtlenségek, és a megfelelő ellátás szervezése sem méltányos. Ez azt jelenti, hogy ez az egyszerű kép, Jane-ről és az adatairól - bár őt nem zavarja, hogy az adait vezeték nélkül továbbítják a felhőbe, ami lehetővé teszi az orvosi közbelépést, ha szükséges - nem a teljes történet.
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.
Tehát elkezdtük végiggondolni, milyen megbízható felek szolgálhatnának közvetítőként az egészségügyi szolgáltatók és az olyan emberek, mint Jane, között. Például elkezdtünk együttműködni egyházakkal és úgy gondolni a nővérekre, akik az egyház tagjai, akik egy megbízható közösség tagjai, mint a betegek pártfogóira és egészségügyi tanácsadóira.
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.
A másik dolog, ami a javunkat szolgálja, hogy a biztosító társaságok egyre inkább vonzódnak az ilyen ötletekhez. Egyre inkább felismerik, hogy jobb most egy dollárt fizetni egy hordozható eszközért és egy egészségügyi tanácsadóért, mint később tíz dollárt, mert a baba koraszülött lesz, és végül az újszülött intenzív osztályon köt ki - ami a kórház egyik legdrágább részlege.
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.
Ez egy hosszú tanulási folyamat volt számunkra. Az ismétlődő folyamat során egy problémát fedezünk fel és oldunk meg, miközben nem érezzük jól magunkat, és már a következő problémát azonosítjuk, segített nekünk haladni ezen az úton, melynél nem csak újítani akarunk ezzel a technológiával, hanem meggyőződni arról, hogy eljut mindenkihez, akinek szüksége van rá.
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.
Egy másik lecke, amit megtanultunk az út során, mely alázatra késztet, mivel a technológia egyre gyorsabb ütemben fejlődik, emlékeznünk kell rá, hogy emberek használják ezt a technológiát, és tudatában kell lennünk annak, hogy ezeknek az embereknek - van arcuk, nevük, és életük. Jane esetében remélhetőleg kettő is.
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)