En tillfällig tatuering som ger sjukhusvård hemma

Tänk om läkarna kunde övervaka patienter hemma med samma noggrannhet som om de vore på sjukhuset? Den bioelektriske uppfinnaren Todd Coleman delar med sig av sin strävan efter att utveckla bärbara, flexibla elektroniska hälsoövervakande plåster som skulle revolutionera hälsovården och göra läkarvården mindre invasiv.

Möt Jane.

Hon har en komplicerad graviditet.

I 24:e graviditetsveckan

är hon sängliggande på sjukhuset

och blir övervakad
för tidiga sammandragningar.

Hon verkar inte särskilt lycklig.

Det är delvis eftersom
det krävs tekniker och experter

för att sätta fast otympliga band
som övervakar sammandragningarna.

Men Jane är också olycklig
för att hon är orolig.

Framför allt är hon orolig
för vad som händer

efter hennes 10 dagars sjukhusvistelse.

Vad händer när hon är hemma?

Skulle hon föda för tidigt
så skulle det vara förödande.

Som afroamerikan,

löper hon dubbelt så stor risk
att föda för tidigt

eller att barnet dör vid födseln.

Så Jane har egentligen
bara två alternativ:

stanna på sjukhuset i sängläge,

bunden till tekniken tills hon föder,

och sedan tillbringa resten av livet
med att betala notan;

eller gå hem efter 10 dagar
och hoppas på det bästa.

Inget av dessa alternativ
verkar tilltalande.

När jag började tänka
på historier som denna,

och höra om historier som denna,

började jag fråga mig själv:

Finns det ett alternativ?

Finns det något sätt att dra nytta
av den professionella övervakning

som man får på sjukhuset,

medan man är hemma
och lever sitt dagliga liv?

Med detta i åtanke,

uppmuntrade jag min forskargrupp

att samarbeta med några
smarta materialforskare,

och vi samlades och brainstormade.

Efter en lång process

kom vi fram till en vision, en idé,

ett bärbart system som man kanske
kan bära som ett smycke

eller använda på sig själv
som ett plåster.

Och efter många prövningar och vedermödor
och år av ansträngningar

kunde vi ta fram

detta flexibla elektroniska plåster

som tillverkades med samma processer

som används för att göra datachip,

förutom att elektroniken överförs
från en halvledarskiva

till ett flexibelt material

som kan samverka
med den mänskliga kroppen.

De här systemen är lika tunna
som ett hårstrå.

De kan mäta den typ
av information vi behöver,

bland annat:

kroppsrörelse,

kroppstemperatur,

elektriska impulser i kroppen

och så vidare.

Vi kan också konstruera de här systemen

så att de kan integrera energikällor

och kan ha trådlös överföringskapacitet.

När vi började bygga de här systemen,

började vi testa dem på oss själva
i forskargruppen.

Men dessutom började vi nå ut
till några av våra samarbetspartners

i San Diego,

och testade dem på olika patienter
i olika tillstånd,

bland annat gravida kvinnor som Jane.

Här är en bild av en gravid kvinna

under förlossningen
på vårt universitetssjukhus,

som övervakas för sina sammandragningar
med det konventionella bandet.

Förutom det,

finns våra flexibla elektroniska plåster.

Den här bilden visar vågformer
som kommer från fostrets hjärtfrekvens.

Den röda visar vad som avlästes

med det konventionella bandet,

och den blå visar våra beräkningar

gjorda med hjälp av våra flexibla
elektroniska system och algoritmer.

Just då

gav vi oss själva en stor
mental high five.

Några av sakerna vi hade föreställt oss
började förverkligas,

och vi såg det faktiskt
i ett kliniskt sammanhang.

Men det fanns fortfarande ett problem:

Vårt produktionssätt för de här systemen

var väldigt ineffektivt

hade låg avkastning

och det uppstod många fel.

Dessutom,

när vi talade med
några sjuksköterskor på sjukhuset,

uppmuntrade de oss att se till

att vår elektronik fungerade
ihop med vanliga medicinska klister

som används på sjukhus.

Vi fick en uppenbarelse
och sa, "Vänta lite,

istället för att bara få dem
att fungera med klister,

låt oss integrera dem i klister,

det skulle kunna lösa
vårt tillverkningsproblem."

Den här bilden

är vår förmåga att bygga in dessa
sensorer på insidan av en bit tejp

genom att skala av det från en skiva.

Dessutom låter vårt pågående arbete
i forskargruppen oss

att bygga in integrerade kretsar
i flexibelt klister,

för att till exempel förstärka
och digitalisera signaler,

bearbeta dem,

och koda trådlös överföring.

Alla integreras i samma medicinska klister

som används på sjukhuset.

När vi hade nått denna punkt,

hade vi några utmaningar

ur tekniskt perspektiv
såväl som ur användbarhetsperspektiv,

för att säkerställa
att vi kunde använda det praktiskt.

I många diskussioner om digital hälsa

tror människor på, och omfamnar idén,
att vi helt enkelt kan digitalisera data,

trådlöst överföra den,

skicka det till molnet,

och i molnet

kan vi plocka ut
viktig information för tolkning.

Och man kan faktiskt göra allt detta,

om man inte är orolig för
de energiutmaningar som finns.

Tänk på Jane för ett ögonblick.

Hon bor inte i Palo Alto,

inte heller i Beverly Hills.

Det betyder att

vi måste ta hänsyn till hennes datatrafik
och hur mycket det skulle kosta

för henne att skicka ut
en kontinuerlig ström av data.

Det finns en annan utmaning.

som inte alla som jobbar inom vården
är bekväma i att prata om.

Det är att Jane inte har
det största förtroendet för vården.

Hon, folk som hon, hennes förfäder,
har inte haft de bästa upplevelserna

i händerna på läkare och sjukhus

eller försäkringsbolag.

Det betyder att vi måste ta hänsyn
till integritetsfrågor.

Jane är kanske inte helt nöjd

med all data som skickas till molnet.

Och man lurar inte Jane;

hon läser nyheterna.

Hon vet att om regeringen kan bli hackad,

om de största företagen kan bli hackade,

så kan hennes läkare också bli det.

Med det i åtanke,

fick vi en uppenbarelse.

Vi kan inte överlista
alla världens hackare,

men vi kanske kan ge dem
en mindre måltavla.

Tänk om vi faktiskt kunde,

snarare än att ha de där algoritmerna
som tolkar datan,

i molnet,

tänk om de algoritmerna körs
på små integrerade kretsar

som är inbäddade i klistret?

När vi integrerar de sakerna,

innebär det att vi nu
kan blicka mot framtiden,

där någon som Jane fortfarande kan
leva sitt vanliga vardagsliv,

hon kan övervakas,

och det kan göras på ett sätt
som inte tvingar henne till extrajobb

för att ha råd med datatrafiken,

och vi kan också hantera

några av hennes funderingar
kring integritet.

Vid det laget,

känner vi oss rätt nöjda med oss själva.

Vi har klarat av detta,

börjat hantera integritetsfrågorna,

och känner att kapitlet
i stort sett är avslutat.

Och så levde alla lyckliga
i evighet, eller hur?

Nja, kanske inte.

(Skratt)

En av sakerna vi måste minnas,
som jag nämnde tidigare,

är att Jane inte har så stort
förtroende för vården.

Vi måste minnas

att det finns ökande hälsoklyftor,

och ojämlikheter inom vården.

Vad det innebär är att denna enkla bild

av Jane och hennes data -

även om hon är helt bekväm
med att den trådlöst skickas upp i molnet

och låta läkaren gripa in om det behövs -

inte är hela sanningen.

Så det vi nu börjar göra

är att fundera på hur vi
kan ha pålitliga parter som mellanhänder

mellan människor som Jane
och hennes vårdgivare.

Vi har till exempel
börjat samarbeta med kyrkor

och se sjuksköterskor
som är medlemmar i kyrkan,

och som folk litar på,

som förespråkare och hälsocoacher
för människor som Jane.

En annan sak som talar för oss,

är att försäkringsbolagen allt mer

intresserar sig för några av dessa idéer.

De inser mer och mer

att det kanske är bättre
att spendera en dollar nu

på en bärbar anordning och en hälsocoach,

än att betala 10 dollar senare,

när ett barn föds för tidigt

och hamnar på barnintensiven,

en av sjukhusets dyraste avdelningar.

Det har varit en lång läroprocess för oss.

Den iterativa processen med att
göra framsteg, attackera ett problem,

inte vara helt nöjd med resultatet

och identifiera nästa problem,

har hjälpt oss längs vägen

mot att försöka att inte bara
vara nyskapande med den här tekniken,

utan också säkerställa

att den kan användas
av de som behöver den mest.

En annan läxa vi lärt av detta,

som är väldigt ödmjukande,

är att i takt med att tekniken utvecklas
allt snabbare,

måste vi hålla i minnet
att människor använder tekniken,

och tänka på

att dessa människor har ett ansikte,

de har ett namn

och ett liv.

I Janes fall,

förhoppningsvis två.

Tack.

(Applåder)