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The problem I want to talk with you about is really the problem of:
翻訳: Keiichi Kudo 校正: Takanori Sasaki
How does one supply health care in a world in which cost is everything?
皆さんにお話したいのは
How do you do that?
コストが最優先の世界で
And the basic paradigm we want to suggest to you,
いかにヘルスケアを
I want to suggest to you,
提供するかという問題です
is one in which you say that in order to treat disease,
どうしたらいいでしょう?
you have to first know what you're treating, that's diagnostics,
私が提案したいと思っている
and then you have to do something.
基本的な考え方は
The program we're involved in is something we call "Diagnostics for All,"
病気を治療するためには
or "zero-cost diagnostics."
まず何を治療しているのか知らなくてはならない、つまり
How do you provide medically relevant information
診断してから対策を行う、ということです
at as close as possible to zero cost?
私達はこの活動を「臨床検査を全ての人に」または
How do you do it?
「ゼロコストの臨床検査」と呼んでいます
Let me just give you two examples.
医学的関連のある情報を、どうやったら
The rigors of military medicine are not so dissimilar from the third world:
限りなくゼロに近いコストで提供できるでしょうか? どうします?
poor resources, a rigorous environment -- a series of problems --
例を二つ挙げましょう
light weight and things of this kind.
従軍医療の過酷さは、第三世界のそれと
And also they're not so different from the home health care
さほど違いがありません
and diagnostic system world.
資源の少なさ、過酷な環境、
So, the technology I want to talk about is for the third world,
軽量化の問題などなどです
for the developing world,
それは在宅での看護や診断と
but it has, I think, much broader application,
さほど変わりません
because information is so important in the health care system.
だから私がお話したいことは
So you see two examples here.
第三世界、開発途上国のためのものですが
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
幅広く応用が利くと思います なぜなら
The second is basically an entrepreneur who is set up and doing who-knows-what
ヘルスケアシステムでは、情報は非常に重要だからです
at a table in a market.
ここに例が二つあります
I don't know what kind of health care is delivered there.
一つは、アフリカでは「かなりの」高機能の検査施設です(右下)
But it's not really what is probably most efficient.
もうひとつは要するに請負人で
What is our approach?
市場のテーブルでセットアップして、よくわからないことをしています
The way in which one typically approaches a problem of lowering cost,
どんなヘルスケアかわかりませんが
starting from the perspective of the United States,
しかしこれはあまり効率的ではないでしょう
is to take our solution,
我々のアプローチはどんなものか?
and then try to cut cost out of it.
コストを下げると言う問題に対する
No matter how you do that,
典型的な手法は
you're not going to start with a $100,000 instrument
アメリカ合衆国の視点から出発し
and bring it down to no cost.
まずアメリカ的手法を取り
It isn't going to work.
それからコストを下げようとするのです
So the approach we took was the other way around, to ask:
どうやっても
What is the cheapest possible stuff
100,000ドルする機器から始めて
that you could make a diagnostic system out of,
ゼロコストにはできません 上手くいかない
and get useful information and add function?
だから我々は全く逆の方法を取りました
And what we've chosen is paper.
診断に有益な情報を取り出せて
What you see here is a prototypic device.
うまく機能する診断システムを
It's about a centimeter on the side.
作り出せる 最も安価な素材は
It's about the size of a fingernail.
なにか? 答えは紙でした
The lines around the edges are a polymer.
これは試作品です
It's made of paper.
一辺が1cmくらいです
And paper, of course, wicks fluid, as you know, paper, cloth --
爪くらいの大きさです
drop wine on the tablecloth,
ふちの線は
and the wine wicks all over everything.
ポリマー(重合体)です
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
紙で出来ていますから、液体を吸い上げます
That's what a hydrophilic surface does.
紙や布に、テーブルクロスなどにワインをたらすと
So in this device, the idea is that you drip the bottom end of it
ワインが染み広がって行きますよね
in a drop of, in this case, urine.
シャツに付けば、だいなしになってしまう
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
親水性の表面ではそうなります
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
つまりこの器具の場合は
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
一番下のところに、一滴
And the combination of those two is a first-order shot
尿をたらします
at a number of useful things that you want.
液体は、上の方にある小部屋まで染みて行きます
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
尿の中のグルコースの量を茶色で示し
Now, how simple can you make the production?
タンパク質の量を青色で示します。
Why do we choose paper?
これらの組み合わせが
There's an example of the same thing on a finger,
貴重な手がかりの
showing you basically what it looks like.
第一歩となります
One reason for using paper is that it's everywhere.
これが、ただの紙でできた器具の例です
We have made these kinds of devices using napkins and toilet paper
どれくらい簡単にこれを作れるでしょうか?
and wraps, and all kinds of stuff.
なぜ紙を選んだのか?
So the production capability is there.
実際に指先に乗せてみた例があるので
The second is, you can put lots and lots of tests in a very small place.
どんな感じのものかわかりますね
I'll show you in a moment that the stack of paper there
紙を使う理由の一つは、それがどこにでもあるからです
would probably hold something like 100,000 tests,
これらの器具を、ナプキンやトイレットペーパーや
something of that kind.
包み紙や、そういったもので
And then finally, a point you don't think of so much
作ったことがあります
in developed world medicine:
つまり生産能力はある
it eliminates sharps.
二つ目は、非常にたくさんの検査用具を
And what sharps means is needles, things that stick.
小さくまとめられる点です
If you've taken a sample of someone's blood
のちほど皆さんに、一束の紙から
and the someone might have hepatitis C,
10万個かそれくらいの検査用具を
you don't want to make a mistake and stick it in you.
作れることをお見せします
You don't want to do that.
三つ目は、先進国の医学ではあまり
So how do you dispose of that?
考慮しないことですが
It's a problem everywhere, and here, you simply burn it.
鋭い部分がないのです
So it's a sort of a practical approach to starting on things.
鋭い部分とは、針とかそういうものです
Now, you say, "If paper is a good idea,
採取した誰かの血液が
other people have surely thought of it."
C型肝炎ウィルスを持っているかも知れない場合
And the answer is, of course, yes.
間違ってその針を自分に
Those half of you, roughly, who are women,
刺したくはないですよね
at some point may have had a pregnancy test.
それに廃棄の問題もあります
And the most common of these is in a device
紙なら単に燃やせばいい
that looks like the thing on the left.
取りかかりとしては
It's something called a lateral-flow immunoassay.
実践的なアプローチです
In that particular test,
でも、紙が丁度いいなら、
urine, either containing a hormone called hCG,
みんなそう考えますよね
does or does not flow across a piece of paper.
答えは「もちろん、その通り」です
And there are two bars; one bar indicates that the test is working,
ここにいる大体半分は
and if the second bar shows up, you're pregnant.
女性ですが
This is a terrific kind of test in a binary world,
妊娠テストを受けた人もいるでしょう
and the nice thing about pregnancy is either you are pregnant
その場合、たいていの器具は
or you're not pregnant;
左側に示してあるようなものです
you're not partially pregnant or thinking about being pregnant
「側方流動免疫測定法』」と呼ばれるものです
or something of that sort.
このテストの場合は
So it works very well there, but it doesn't work very well
「ヒト絨毛性ゴナドトロピン」
when you need more quantitative information.
というホルモンが尿中にあるかどうかを
There are also dipsticks,
この紙に流して調べます
but if you look at the dipsticks,
線が二本あり、一つ目はテストがちゃんと機能しているかを示し
they're for another kind of urine analysis.
二つ目の線が現れれば、妊娠しているわけです
There are an awful lot of colors and things like that.
二者択一の場合は、これは素晴らしい検査です
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
妊娠の場合ありがたい事に
So the approach we started with is to ask:
「イエス」か「ノー」しかありません
Is it really practical to make things of this sort?
「一部妊娠」とか「妊娠を考え中」とか
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
そういうことはありません
And the procedure that we have is simply to start with paper.
この場合は非常にうまく行きます
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
しかしもっと定量的な結果が必要な場合はうまく行きません
The wax printer does what looks like printing.
ディップスティックもあります
It is printing.
このディップスティックは
You put that on, you warm it a little bit,
別の尿検査のためのものです
the wax prints through, so it absorbs into the paper,
いろんな色がたくさんありますね
and you end up with the device you want.
コストをかけずにどうやって作れるでしょうか?
The printers cost 800 bucks now.
私達はこう自らに問いかけました:
We estimate that if you were to run them 24 hours a day,
「こういうモノを作るのは、本当に実用的なのか?」
they'd make about 10 million tests a year.
この問題は完全に技術的な方法で解決されました
So it's a solved problem. That particular problem is solved.
その手順は、単に紙から始めるだけです
And there is an example of the kind of thing that you see.
新しタイプの「ワックスプリンター」でやるのです
That's on a piece of 8 by 12 paper.
ワックスプリンターは、まあプリンターのようなことをします
That takes about two seconds to make.
プリントするんです 電源を入れると、少し暖機します
And so I regard that as done.
ワックスがプリントされ、紙に染み込みます
There's a very important issue here,
そして思い通りの器具が出来上がります
which is that because it's a printer, a color printer, it prints colors.
プリンターは800ドルくらい
That's what color printers do.
予想では、24時間稼働すれば
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
年間1000万個の検査器具を生産するでしょう
Now, the next question that you would like to ask is:
つまりこの問題はこれで解決です
What would you like to measure? What would you like to analyze?
だいたいご覧になっているようなものができます
And the thing you'd most like to analyze, we're a fair distance from.
8x12インチの紙にプリントされます
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
1枚が約2秒くらいでできます
Someone comes into the clinic, they have a fever, they feel bad.
完成と言って良いでしょう
What do they have?
ここに大事なポイントがあります
Do they have TB? Do they have AIDS? Do they have a common cold?
これはプリンターなので
The triage problem.
カラープリンターなので、色が印刷できます
That's a hard problem for reasons I won't go through.
それがとても役に立つのです
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
次に知りたいのは
But then there are a series of things --
何を測るのか? ですよね 何を分析するのか?
AIDS, hepatitis, malaria, TB, others --
一番測定したいのは
and simpler ones, such as guidance of treatment.
我々にはあまり縁がないですが
Now, even that's more complicated than you think.
「原因不明の熱」です
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
誰かが診療所にやってきて
and he is interested in the question
熱があるし、調子が悪い 診断は?
of why people do and don't take their meds.
結核か? エイズなのか?
So Dapsone, or something like that, you have to take for a while.
ただの風邪か?
He has a wonderful story of talking to a villager in India
トリアージ(分別)の問題です 難しい問題です
and saying,
そこまで詳しくは言いませんが
"Have you taken your Dapsone?" "Yes."
鑑別したいものが非常にたくさんあります
"Have you taken it every day?" "Yes."
エイズ、肝炎、マラリアや
"Have you taken if for a month?" "Yes."
結核などに固有の
What the guy actually meant
診断方法もありますが
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone to his dog that morning.
もっと単純な『治療方針』のようなものもあります
(Laughter)
しかしそれでも想像するよりずっと複雑です
And he was telling the truth, because in a different culture,
私の友人が、比較文化精神医学の仕事をしています
the dog is a surrogate for you;
彼は、人々が、なぜ
"today," "this month," "since the rainy season" --
薬を飲まないのかという問題に関心があります
there are lots of opportunities for misunderstanding.
しばらく服用しなくてはならない
(Laughter)
「ダプソン」とかいう薬について
And so an issue here is to, in some cases, figure out
インドの村人との素晴らしい会話の物語があります:
how to deal with matters that seem uninteresting, like compliance.
「ダプソンは飲みましたか?」「はい」
Now, take a look at what a typical test looks like.
「毎日飲んでいますか?」「はい」
Prick a finger, you get some blood -- about 50 microliters.
「1ヶ月は飲みましたか?」「はい」
That's about all you're going to get,
村人が言っているのは、実は
because you can't use the usual sort of systems.
30日分のダプソンを、今朝まとめて
You can't manipulate it very well;
犬に飲ませたということです
I'll show something about that in a moment.
(笑)
So you take the drop of blood, no further manipulations,
彼はまじめに話しています なぜなら
you put it on a little device,
ある文化においては
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
犬はあなたの代理であり
and you get a series of colors down in the bottom there.
「今日」「今月」「雨期からずっと」など
And the colors indicate "disease" or "normal."
誤解の可能性はいくらでもあるからです
But even that's complicated,
つまりここでの問題は
because to me, colors might indicate "normal,"
「医者の言うことを聞く」といったような
but after all, we're all suffering from probably an excess of education.
なかなか興味を持ってもらえない事も
What do you do about something which requires quantitative analysis?
なんとかする必要があるということです
And so the solution that we and many other people
典型的な検査がどうなるかを見てみましょう
are thinking about there,
指先を刺して、採血します
and at this point, there is a dramatic flourish,
大体50マイクロリッターくらい
and out comes the universal solution to everything these days,
それくらいしか得られません
which is a cell phone --
普通の装置は使えません
in this particular case, a camera phone.
難しい作業は行えませんから
They're everywhere -- six billion a month in India.
あとからお見せしますが
And the idea is that what one does is to take the device,
採血したら、それ以上いじりません
you dip it, you develop the color,
そのまま、この器具に垂らします
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
器具が血球をフィルタし、血清を通過させ
You don't have to send out a doctor,
一番下に幾つかの色が
you send out somebody who can just take the sample,
現れます
and in the clinic either a doctor, or ideally, a computer in this case,
色が、病気か、正常かを示すのです
does the analysis.
でもそれでもまだ複雑です
Turns out to work actually quite well,
人によって「正常」の色の判断基準が異なりますから
particularly when your color printer has printed the color bars
結局のところ、我々は
that indicate how things work.
教育されすぎで困っているのです
So my view of the health care worker of the future
定量分析を必要とする場合は
is not a doctor, but an 18-year-old,
どうしたらいいのか?
otherwise unemployed, who has two things:
我々や他の人々が考えた
a backpack full of these tests and a lancet
解決方法、
to occasionally take a blood sample,
しかも現在急速に広がりつつあるもので
and an AK-47.
今日のあらゆることの解決になりつつあるのは
And these are the things that get him through his day.
携帯電話です この場合は特にカメラ付き携帯です
(Laughter)
インドではどこでも手に入り、毎月600万台売れています
There's another very interesting connection here,
どうするかというと
and that is, that what one wants to do is pass through useful information
まずは器具を使って
over what is generally a pretty awful telephone system.
検査します 色が出ますね
It turns out there's an enormous amount of information
その写真を撮ります それを検査センターに送ります
already available on that subject, which is the Mars Rover problem.
医者を派遣する必要はありません
How do you get back an accurate view of the color on Mars
写真が撮れる人を派遣すればいいわけです
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
診療所では医者か、この場合は理想的には
And the answer is not complicated,
コンピュータが分析するわけです
but it's one which I don't want to go through here,
特に色見本が印刷してある場合は
other than to say that the communication systems for doing this
結果の評価方法がわかるので
are really pretty well understood.
非常に上手く行くことが分かりました
Also, a fact which you may not know
だから私は、将来のヘルスケアワーカーは
is that the compute capability of this thing is not so different
医師ではなく
from the compute capability of your desktop computer.
バックパック一杯の検査キットおよび
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
たまに採血するための採血針と、
I don't know whether the idea of one computer, one child
機関銃をもった18歳くらいの少年か
makes any sense.
無職の人です。
Here's the computer of the future,
それで仕事をこなして行くわけです
because this screen is already there and they're ubiquitous.
ここにはもうひとつとても面白いつながりがあります
All right, let me show you just a little bit about advanced devices.
我々がやりたいのは
And we'll start by posing a little problem.
有用な情報を、とても品質の悪い
What you see here is another centimeter-sized device,
電話システムを使って送ることです
and the different colors are different colors of dye.
この領域に関しては、すでに非常に多くの
And you notice something
情報があります マーズローバーの問題に関してです
which might strike you as a little bit interesting,
非常にわずかしか通信帯域がないのに
which is, the yellow seems to disappear,
どうやって火星から正確な色情報を送れたのか?
get through the blue, and then get through the red.
答えはさほど複雑ではありませんが
How does that happen?
今日はその点を追求することはしません
How do you make something flow through something?
ただ、こういうことに使う通信システムは
And, of course the answer is, "You don't."
非常に良く解析されているのです
You make it flow under and over.
そして、ご存じないかも知れませんが
But now the question is:
携帯電話のもつ計算能力は
How do you make it flow under and over in a piece of paper?
あなたのデスクトップにあるやつと、さほど
The answer is that what you do --
変わりません
and the details are not terribly important here --
携帯電話の可能性は探索され始めたばかりです
is to make something more elaborate:
OLPC(全ての子どもにPCを)計画が意味を持つかわかりませんが
You take several different layers of paper,
コンピュータの未来はこちらにあるでしょう
each one containing its own little fluid system,
画面もついていますし、ユビキタスだからです
and you separate them by pieces of, literally, double-sided carpet tape,
より進歩した器具をお見せします
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
ちょっとした問題提議から入りましょう
And the fluid will flow from one layer into the next.
これはまた別の1センチサイズの器具です
It distributes itself, flows through further holes,
色の部分はそれぞれ異なる染料です
distributes itself.
そこでちょっと驚かれるかも知れませんが
And what you see, at the lower right-hand side there,
面白いのは
is a sample in which a single sample of blood has been put on the top,
黄色い線が途中で消えて
and it has gone through and distributed itself
青い線と、次に赤い線を突き抜けていることです
into these 16 holes on the bottom,
一体どうやって別の色を通り抜けているのか?
in a piece of paper -- basically, it looks like a chip,
答えは「そんなことはしていない」です
two pieces of paper thick.
上か下を通らせるんです
And in this particular case,
ではどうやって一枚の紙の上で
we were just interested in the replicability of that.
上か下を通れるのでしょう?
But that is, in principle, the way you solve
答えはこうです
the "fever of unexplained origin" problem,
細かいことは省きますが
because each one of those spots then becomes a test
もう少し手の込んだものを作ります
for a particular set of markers of disease,
紙を何枚も重ねて
and this will work in due course.
それぞれの紙に固有の溝を作っておいて
Here is an example of a slightly more complicated device.
それぞれを別々の、穴あきの
There's the chip.
両面テープで貼り合わせます
You dip in a corner.
あの絨毯を固定するテープと同じです
The fluid goes into the center.
それで液体はある層から次の層へと流れ
It distributes itself out into these various wells or holes
穴を伝って、さらに
and turns color,
広がっていきます
all done with paper and carpet tape.
それであの右下の図は
So it's, I think, as low-cost
上部に垂らされた血液が
as we're likely to be able to come up and make things.
たどり着いた例です
Now, I have two last little stories to tell you
ずーっと広がっていって
in finishing off this business.
底の方では16の穴に入っていきます
This is one:
紙2枚分の厚さで
One of the things you occasionally need to do
コンピュータのチップのようにも見えます
is separate blood cells from serum.
このケースでは単に複製可能性に
And the question was,
注目しています
here we do it by taking a sample,
しかし原理的には、それが
we put it in a centrifuge, we spin it,
「不明熱」の問題を解決するのです
and you get blood cells out.
なぜなら、このそれぞれの点が
Terrific.
特定の病気を発見できる
What happens if you don't have electricity, a centrifuge, and whatever?
マーカーとなるからです
And we thought for a while of how you might do this,
その時が来れば役に立ちます
and the way, in fact, you do it, is what's shown here.
こちらはもう少し複雑な器具です
You get an eggbeater, which is everywhere, and you saw off a blade,
チップがあります
and then you take tubing, and you stick it on that.
角を浸すと中央まで染みて
You put the blood in, somebody sits there and spins it.
それからこういうあちこちの
It works really, really well.
穴に届き、色が変わります
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
全部、紙と両面テープで出来るんです
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
これが、考え得る
and sent it off to a journal.
最低コストの製作方法だと思います
We were very proud of this,
さて、このプレゼンの最後に
particularly the title, which was "Eggbeater as Centrifuge."
一つ、二つお話しましょう
(Laughter)
一つはこれです 血清から血球を
And we sent it off,
分離するときに使います
and by return mail, it came back.
問題は
I called up the editor and I said,
サンプルを取ってやるわけですが
"What's going on? How is this possible?"
遠心分離をすることになる
The editor said, with enormous disdain,
回転させ、血球を取り出す すばらしい
"I read this.
でももし電気や、遠心分離機が
And we're not going to publish it, because we only publish science."
なかったらどうしますか?
(Laughter)
どうしたらいいかしばらく考えました
And it's an important issue,
そして、ご覧のものができたのです
because it means that we have to, as a society,
泡だて器がありますね
think about what we value.
どこにでもあります そこから刃を取り去る
And if it's just papers and Phys. Rev. letters,
そこでチューブを
we've got a problem.
その上に接着します 血液を入れる 回転させる
Here is another example of something which is --
座ってグルグルやるんです
this is a little spectrophotometer.
非常にうまく行きます
It measures the absorption of light in a sample.
我々は泡立て器の物理学やら
The neat thing about this is,
自動調心チューブやらいろいろ考えたぞと
you have a light source that flickers on and off at about 1,000 hertz,
機関誌に投稿しました
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
非常に誇りに思っています 特に表題が
and so you can run this system in broad daylight.
「泡だて器遠心分離機」なので
It performs about equivalently
(笑)
to a system that's on the order of 100,000 dollars.
それを送ったんですが、すぐに返送されてきました
It costs 50 dollars.
編集者に電話して言いました:
We can probably make it for 50 cents if we put our mind to it.
「いったいどういうことなんだ?」
Why doesn't somebody do it?
編集者は、明らかに軽蔑しながら言いました
The answer is:
「読んだよ
How do you make a profit in a capitalist system, doing that?
でも出版はしないよ 我々は科学だけを
Interesting problem.
取り扱うんだ」
So, let me finish by saying that we've thought about this
これは重要なことで
as a kind of engineering problem.
我々は、社会全体で
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
ものの価値を
And we've decided we should think about this
考えなくてはいけない
not so much in terms of cost, but in terms of simplicity.
単にPhysical Review Ltters誌だけの
Simplicity is a neat word.
問題ではないのかも?、と
You've got to think about what simplicity means.
ここで例をもう一つ
I know what it is,
こっちは分光光度計です
but I don't actually know what it means.
サンプルの吸光度を測定します
So I actually was interested enough in this
1000ヘルツくらいで明滅する
to put together several groups of people.
光源を準備し
The most recent involved a couple of people at MIT,
もう一つ1000ヘルツの光を検出する光源を用意します
one of them being an exceptionally bright kid
なので、日中の光の中でも使えます
who is one of the very few people I would think of
それで大体、1千万円クラスの
who's an authentic genius.
機械と同じ
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
働きをします
And I want to give you the answer of this deep scientific thought.
たった50ドルですが、5セントまで
[What is simplicity?
下げられるかもしれません。
"It's impossible to f..k it up"]
なぜ誰もやろうとしない なぜか?
(Laughter)
「この資本主義社会では、それでは稼げないから」です
So, in a sense, you get what you pay for.
興味深い問題です
Thank you very much.
おわりの言葉です
(Applause)
我々はこれを、工学的問題として考えました