Tymczasowy tatuaż przynosi opiekę szpitalną do domu

Co by było, gdyby lekarze monitorowali pacjentów w domu tak samo dokładnie jak w szpitalu? Todd Coleman, innowator w dziedzinie bioelektroniki, opowiada o próbie stworzenia nadających się do noszenia, elastycznych, elektronicznych plastrach do monitorowania zdrowia, które dają nadzieję na zrewolucjonizowanie opieki zdrowotnej i zmniejszenie inwazyjności medycyny.

Poznajcie Jane.

Jest w ciąży wysokiego ryzyka.

W 24. tygodniu ciąży

musi pozostać w szpitalnym łóżku,

żeby monitorowano przedwczesne skurcze.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

W tym momencie

przybiliśmy sobie mentalną piątkę.

Niektóre z naszych wyobrażeń spełniły się

i widzieliśmy ich użycie w klinikach.

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.

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.

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.

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.

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.

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?

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.

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.

(Śmiech)

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.

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.

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.

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.

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.

Dziękuję.

(Brawa)