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.
Poznajcie Jane. Jest w ciąży wysokiego ryzyka. W 24. tygodniu ciąży musi pozostać w szpitalnym łóżku, żeby monitorowano przedwczesne skurcze.
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.
Nie wygląda na najszczęśliwszą. Wynika to częściowo z tego, że to technicy i eksperci muszą zakładać nieporęczne pasy do monitorowania skurczów macicy. Poza tym Jane się martwi. Martwi się o to, co się stanie po 10-dniowym pobycie w szpitalu. Co będzie, gdy wróci do domu? Gdyby urodziła tak wcześnie, miałoby to katastrofalne skutki. Jako Afroamerykanka jest dwukrotnie bardziej narażona na przedwczesny poród lub obumarcie płodu. Jane ma właściwie dwie możliwości: pozostać w szpitalnym łóżku, uzależniona od technologii aż do porodu, a potem całe życie spłacać rachunek, lub wrócić do domu po 10 dniach i trzymać kciuki. Nie podoba jej się żadna z tych opcji.
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?
Kiedy zacząłem myśleć o takich historiach i słuchać podobnych historii, zacząłem się zastanawiać, czy istnieje alternatywa. Czy można korzystać z monitorowania o dużej dokładności, które otrzymujemy od zaufanych partnerów w szpitalu, będąc w domu i prowadząc zwyczajne życie?
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.
Myśląc o tym, zachęciłem ludzi z mojej grupy badawczej do współpracy ze zdolnymi materiałoznawcami, z którymi zrobiliśmy burzę mózgów. Po długim procesie wpadliśmy na pomysł systemu nadającego się do noszenia, który można nosić jak biżuterię lub zakładać jak plaster. Po wielu trudach i latach prób wymyśliliśmy elastyczny, elektroniczny plaster, którą wytwarza się tak samo, jak układ scalony do komputerów, za wyjątkiem tego, że układy elektroniczne są przekazywane z płytki półprzewodnika na elastyczny materiał przylegający do ciała.
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.
Układy są grubości ludzkiego włosa. Potrafią zmierzyć potrzebne informacje, takie jak: ruch ciała, temperatura ciała, elektryczne rytmy ciała i tak dalej. Potrafimy zbudować układy tak, żeby zawierały źródła energii i przekazywały informacje bezprzewodowo.
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.
Kiedy zaczęliśmy budować te układy, to testowaliśmy je na sobie w grupie badawczej. Poza tym skontaktowaliśmy się z niektórymi klinikami w San Diego i testowaliśmy je na pacjentach cierpiących na różne choroby, łącznie z przyszłymi mamami, jak 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.
To zdjęcie kobiety w trakcie porodu w naszym uniwersyteckim szpitalu, której skurcze macicy są monitorowane za pomocą zwykłych pasów. Dodatkowo są tam elastyczne, elektroniczne plastry. Wykres pokazuje tempo bicia serca płodu, w którym czerwień odpowiada temu, co uzyskano dzięki zwykłym pasom, a niebieski odpowiada szacunkom, które uzyskano po użyciu elastycznych, elektronicznych systemów i algorytmów.
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.
W tym momencie przybiliśmy sobie mentalną piątkę. Niektóre z naszych wyobrażeń spełniły się i widzieliśmy ich użycie w klinikach.
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."
Mieliśmy jednak problem. Problem leżał w budowaniu tych układów, który był nieefektywny, przynosił słabe rezultaty i był podatny na błędy. W dodatku, po rozmowach z pielęgniarkami w szpitalu, zachęcono nas do tego, aby nasza elektronika współdziałała z medycznymi taśmami klejącymi, których używa się w szpitalu. Doznaliśmy objawienia. Zamiast współdziałania z taśmami klejącymi, zintegrujmy je z nimi, co mogłoby rozwiązać problem produkcji.
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.
Na zdjęciu widać, że udało się umieścić czujniki na taśmie klejącej, odklejając je z półprzewodnika. Badania prowadzone w naszym zespole pozwalają nam dodatkowo umieścić zintegrowane układy na elastycznych taśmach klejących, aby wzmocnić i zdigitalizować sygnały, przetworzyć oraz przekazać je bezprzewodowo. Wszystko jest zintegrowane z medycznymi taśmami klejącymi, których używa się w szpitalu.
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.
Kiedy doszliśmy do tego punktu, natrafiliśmy na kolejne wyzwania związane z ich budową i przydatnością, aby upewnić się, że da się je wykorzystać w praktyce.
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.
W dyskusjach o cyfrowej służbie zdrowia ludzie zgadzają się z pomysłem, że da się zdigitalizować dane, przesłać je bezprzewodowo, wysłać je do chmury, a w chmurze wybrać ważne informacje do interpretacji. Rzeczywiście da się to zrobić. Jeśli nie myśli się o wyzwaniach związanych z energią. Zastanówmy się nad Jane. Nie mieszka w Palo Alto ani w Beverly Hills. To oznacza, że trzeba być świadomym jej limitu danych w ramach abonamentu i kosztów stałego przesyłania danych.
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.
Jest jeszcze wyzwanie, o którym nie każdy z personelu medycznego chce rozmawiać. Jane nie ma dużo zaufania do placówek medycznych. Jane, ludzie tacy jak ona, jej przodkowie nie mieli najlepszych doświadczeń z lekarzami, szpitalami i firmami ubezpieczeniowymi. Musimy być świadomi kwestii związanych z prywatnością. Jane może nie być zadowolona, że jej dane są przetwarzane w chmurze. Jane nie można oszukać, bo czyta wiadomości. Jeśli rząd federalny można zhakować, podobnie jak Fortune 500, da się i jej lekarza.
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?
Mając to na myśli, doznaliśmy olśnienia. Nie możemy przechytrzyć wszystkich hakerów na świecie, ale możemy dać im mniejszy cel. A gdyby można, zamiast algorytmów do interpretacji danych działających w chmurze, wykorzystać algorytmy na niewielkich, zintegrowanych układach, które są osadzone na taśmach klejących?
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.
Kiedy połączymy to ze sobą, będziemy myśleli o przyszłości, w której osoba taka jak Jane będzie prowadziła normalne życie, będąc monitorowaną, tak, aby nie musiała znaleźć innej pracy, aby zapłacić za limit danych, a my zajęlibyśmy się jej obawami odnośnie prywatności.
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.
W tym momencie jesteśmy z siebie zadowoleni. Dokonaliśmy tego. Zajęliśmy się niektórymi z pytań dotyczących prywatności, i sądzimy, że ten rozdział jest zamknięty. Wszyscy żyli długo i szczęśliwie, prawda? Nie tak szybko.
(Laughter)
(Śmiech)
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.
Trzeba pamiętać o tym, o czym wspomniałem wcześniej, że Jane nie ma zaufania do placówek medycznych. Trzeba pamiętać o rosnących i powiększających się różnicach dotyczących zdrowia i nierówności w kwestii prawidłowego zarządzania opieką. Proste wyobrażenie o Jane i jej danych, zgodzie na przesyłanie danych do chmury, co pozwala lekarzowi interweniować w razie potrzeby, to niepełny obraz.
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.
Zaczynamy myśleć o zaufanych partnerach w roli pośredników między ludźmi takimi jak Jane a pracownikami służby zdrowia. Na przykład, współpracujemy z kościołami i myślimy o pielęgniarkach będących członkami kościoła, które należą do zaufanych społeczności, jako adwokatach i coachach dla pacjentów takich jak Jane.
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.
Kolejną korzyścią jest to, że firmy ubezpieczeniowe coraz bardziej są zainteresowane naszymi pomysłami. Uświadamiają sobie coraz bardziej, że lepiej wydać o dolara więcej na elektronikę nadającą się do noszenia i coachy zdrowotnych, zamiast zapłacić 10 dolarów później, kiedy urodzi się wcześniak i trafi na oddział intensywnej terapii noworodka, jednego z najdroższych oddziałów szpitalnych.
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.
Była to dla nas długa lekcja. Wielokrotny proces mierzenia się z jednym problemem, poczucie niepewności, i rozpoznawanie kolejnego problemu, pomógł nam w tym, aby nie tylko stworzyć innowacyjną technologię, ale wykorzystać ją dla ludzi, którzy jej najbardziej potrzebują.
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.
Kolejną lekcją z tego procesu, która uczy pokory, jest to, że technologia rozwija się w przyspieszającym tempie, a trzeba pamiętać o tym, że ludzie korzystają z tej technologii, dlatego trzeba mieć świadomość, że każdy z ludzi ma osobowość, imię i życie. W przypadku Jane, miejmy nadzieję, że dwa.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)