字幕表 動画を再生する
People don't realize
人は気づかない
that red light and benign near-infrared light
そのあかあかとした近赤外線
go right through your hand, just like this.
こんな風に手の中を通り抜けていく。
This fact could enable better, faster and cheaper health care.
この事実は、より良い、より速く、より安い医療を可能にする可能性があります。
Our translucence is key here.
ここでは透明度が重要です。
I'm going to show you how we use this key and a couple of other keys
このキーと他のキーの使い方をお見せしましょう。
to see deep inside our bodies and brains.
私たちの体や脳の奥底を見るために
OK, so first up ...
さて、最初に...
You see this laser pointer and the spot it makes on my hand?
このレーザーポインターを見て、それが私の手の上に作るスポットを参照してください。
The light goes right through my hand --
光は私の手を通り抜けていく --
if we could bring the lights down, please --
照明を落としてくれないか?
as I've already shown.
すでに示したように
But you can no longer see that laser spot.
しかし、そのレーザースポットはもう見ることができません。
You see my hand glow.
私の手が光っているのがわかりますね。
That's because the light spreads out, it scatters.
それは光が広がって散乱するからです。
I need you to understand what scattering is,
撒き散らしとは何かを理解してほしい
so I can show you how we get rid of it
どうやってそれを取り除くか教えてあげよう
and see deep inside our bodies and brains.
と、私たちの体や脳の奥深くを見ています。
So, I've got a piece of chicken back here.
だから、ここにはチキンを持ってきた。
(Laughter)
(笑)
It's raw.
生だよ。
Putting on some gloves.
手袋をはめて
It's got the same optical properties as human flesh.
人肉と同じ光学特性を持っています。
So, here's the chicken ... putting it on the light.
というわけで、ここでチキン・・・ライトにつけてみました。
Can you see, the light goes right through?
見えますか?光が通りますか?
I also implanted a tumor in that chicken.
私もその鶏に腫瘍を移植しました。
Can you see it?
見えますか?
Audience: Yes.
観客の皆さんはい
Mary Lou Jepsen: So this means, using red light and infrared light,
メアリー・ルー・ジェプセン:つまり、赤色光と赤外線を使って、ということです。
we can see tumors in human flesh.
人間の肉に腫瘍が見られる。
But there's a catch.
しかし、キャッチがあります。
When I throw another piece of chicken on it,
その上にもう一枚の鶏肉を投げると
the light still goes through,
まだ光は通っています。
but you can no longer see the tumor.
しかし、腫瘍が見えなくなってしまいます。
That's because the light scatters.
それは光が散乱するからです。
So we have to do something about the scatter
ということで、スキャットをどうにかしないと
so we can see the tumor.
腫瘍が見えるように
We have to de-scatter the light.
光を散乱させないといけない。
So ...
だから...
A technology I spent the early part of my career on
キャリアの初期に費やした技術
enables de-scattering.
が可能になります。
It's called holography.
ホログラフィーと呼ばれています。
And it won the Nobel Prize in physics in the 70s,
そして、70年代のノーベル物理学賞を受賞しました。
because of the fantastic things it enables you to do with light.
なぜなら、それはあなたが光で行うことを可能にする幻想的なものだからです。
This is a hologram.
これはホログラムです。
It captures all of the light, all of the rays, all of the photons
それはすべての光、すべての光線、すべての光子をキャプチャします。
at all of the positions and all of the angles, simultaneously.
すべての位置とすべての角度で、同時に。
It's amazing.
すごいですね。
To see what we can do with holography ...
ホログラフィーで何ができるかを見るために...
You see these marbles?
この大理石が見えるか?
Look at these marbles bouncing off of the barriers,
障壁から跳ね返ってくるビー玉を見てください。
as an analogy to light being scattered by our bodies.
光が私たちの体によって散乱されることの例えとして
As the marbles get to the bottom of the scattering maze,
ビー玉が散乱迷路の底に着くと
they're chaotic, they're scattering and bouncing everywhere.
彼らは混沌としていて、あちこちに散らばったり跳ねたりしています。
If we record a hologram at the bottom inside of the screen,
画面の内側下部にホログラムを記録しておけば
we can record the position and angle of each marble exiting the maze.
迷路を出る各大理石の位置と角度を記録することができます。
And then we can bring in marbles from below
そして、下からビー玉を持ってくることができます。
and have the hologram direct each marble to exactly the right position and angle,
そして、ホログラムに各大理石を正確に正しい位置と角度に指示させます。
such as they emerge in a line at the top of the scatter matrix.
散乱行列の先頭に一列に並んで現れるような。
We're going to do that with this.
これを使ってそれをやるんです。
This is optically similar to human brain.
これは光学的に人間の脳に似ています。
I'm going to switch to green light now,
今から緑の光に切り替えようと思います。
because green light is brighter to your eyes than red or infrared,
なぜなら、緑色の光は赤や赤外線よりも目に明るいからです。
and I really need you to see this.
これを見て欲しいんだ
So we're going to put a hologram in front of this brain
だからこの脳の前にホログラムを置くんだ
and make a stream of light come out of it.
と、光の流れを出すようにしています。
Seems impossible but it isn't.
不可能なように見えますが、そうではありません。
This is the setup you're going to see.
これは、あなたが見ることになる設定です。
Green light.
緑の光。
Hologram here, green light going in,
ホログラムだ 緑の光が入る
that's our brain.
それが私たちの脳です。
And a stream of light comes out of it.
そこから光の流れが出てきて
We just made a brain lase of densely scattering tissue.
密散組織の脳内ラーゼを作っただけです。
Seems impossible, no one's done this before,
誰もやったことがないので、不可能なようです。
you're the first public audience to ever see this.
お前らは一般人の視聴者が初めて見たんだよ
(Applause)
(拍手)
What this means is that we can focus deep into tissue.
これは何を意味するかというと、組織の奥深くに焦点を当てることができるということです。
Our translucency is the first key.
私たちの半透明感が第一の鍵です。
Holography enabling de-scattering is the second key
ホログラフィーで飛散防止を可能にすることが第二の鍵です。
to enable us to see deep inside of our bodies and brains.
私たちの身体や脳の奥底を見ることができるようにするために
You're probably thinking,
と思っているのではないでしょうか。
"Sounds good, but what about skull and bones?
"良さそうだけど、頭蓋骨と骨はどうなの?
How are you going to see through the brain without seeing through bone?"
骨を見ないでどうやって脳を見抜くんだ?"
Well, this is real human skull.
これは本物の人間の頭蓋骨だ
We ordered it at skullsunlimited.com.
skullsunlimited.comで注文しました。
(Laughter)
(笑)
No kidding.
冗談ではありません。
But we treat this skull with great respect at our lab and here at TED.
しかし、私たちはこの頭蓋骨を、私たちの研究室とここTEDで非常に敬意を持って扱っています。
And as you can see,
そして、ご覧のように
the red light goes right through it.
赤い光はそれを通り抜けていく
Goes through our bones.
骨を貫くんだ
So we can go through skull and bones and flesh with just red light.
だから、赤い光だけで頭蓋骨と骨と肉を貫くことができる。
Gamma rays and X-rays do that, too, but they cause tumors.
ガンマ線やレントゲンもそうですが、腫瘍の原因になります。
Red light is all around us.
周りは赤信号だらけ。
So, using that, I'm going to come back here
だから、それを使って、私はここに戻ってきます
and show you something more useful than making a brain lase.
と、脳内ラセを作るよりも有益なものを見せてください。
We challenged ourselves to see how fine we could focus through brain tissue.
脳組織を通してどれだけ細かく集中できるかに挑戦しました。
Focusing through this brain,
この脳みそを使ってフォーカスする。
it was such a fine focus, we put a bare camera die in front of it.
こんなに細かいピントが合っていたので、その前にむき出しのカメラダイを置いてみました。
And the bare camera die ...
そして、裸のカメラは死ぬ・・・。
Could you turn down the spotlight?
スポットライトを下げてくれないか?
OK, there it is.
よし、あったぞ。
Do you see that?
見えるか?
Each pixel is two-thousandths of a millimeter wide.
1画素の幅は2,000分の2ミリ。
Two microns.
2ミクロンだ
That means that spot focus -- full width half max --
つまり、スポットフォーカス--全幅の半分まで--ということです。
is six to eight microns.
は6〜8ミクロンである。
To give you an idea of what that means:
その意味を知ってもらうために
that's the diameter of the smallest neuron in the human brain.
人間の脳の中で一番小さな神経細胞の直径です。
So that means we can focus through skull and brain to a neuron.
つまり、頭蓋骨と脳を介して神経細胞に焦点を合わせることができるということです。
No one has seen this before, we're doing this for the first time here.
誰も見たことがない、ここで初めてやっている。
It's not impossible.
不可能ではありません。
(Applause)
(拍手)
We made it work with our system, so we've made a breakthrough.
システムと連動させて作ったので、突破口ができました。
(Laughter)
(笑)
Just to give an idea -- like, that's not just 50 marbles.
ちょっと考えてみてください...ただの50個のビー玉じゃないんですよ。
That's billions, trillion of photons,
それは数十億、数兆個の光子です。
all falling in line as directed by the hologram,
ホログラムの指示通りに全てが一直線に落ちていく。
to ricochet through densely scattering brain,
脳の中で跳ね返ってきます。
and emerge as a focus.
と焦点として浮上してくる。
It's pretty cool.
かなりかっこいいですね。
We're excited about it.
私たちはそれに興奮しています。
This is an MRI machine.
MRI装置です。
It's a few million dollars, it fills a room,
数百万ドルで部屋が埋まってしまう。
many people have probably been in one.
に入ったことがある人も多いのではないでしょうか。
I've spent a lot of time in one.
私は1つの中で多くの時間を過ごしてきました。
It has a focus of about a millimeter --
それは約1ミリの焦点を持っています。
kind of chunky, compared to what I just showed you.
今見せたものと比べると、ちょっとがっちりしてますね。
A system based on our technology could enable dramatically lower cost,
当社の技術をベースにしたシステムは、飛躍的な低コスト化を可能にします。
higher resolution
高解像度
and smaller medical imaging.
と小さくなった医用画像。
So that's what we've started to do.
それが私たちが始めたことです。
My team and I have built a rig, a lab rig
私のチームと私は研究室用のリグを作りました
to scan out tissue.
を使って組織をスキャンします。
And here it is in action.
そして、ここでそれが実行されています。
We wanted to see how good we could do.
どれだけ良いものができるのか見てみたいと思いました。
We've built this over the last year.
私たちは、この1年でこれを構築しました。
And the result is,
そして、その結果が
we're able to find tumors
腫瘍を見つけることができます。
in this sample --
このサンプルでは
70 millimeters deep, the light going in here,
深さ70ミリ、ここに光が入る。
half a millimeter resolution,
半分ミリメートルの解像度。
and that's the tumor it found.
それが見つかった腫瘍です
You're probably looking at this,
これを見ているのでしょう。
like, "Sounds good, but that's kind of a big system.
といった感じで、「良さそうだけど、それは大きなシステムのようなものだね。
It's smaller than a honking-big MRI machine,
大きなMRI装置よりも小さい。
monster MRI machine,
モンスターMRI装置
but can you do something to shrink it down?"
"それを縮めてくれないか?"
And the answer is:
そして、その答えは
of course.
もちろん
We can replace each big element in that system
そのシステムの各大きな要素を置き換えることができます。
with a smaller component --
より小さなコンポーネントで
a little integrated circuit,
ちょっとした集積回路。
a display chip the size of a child's fingernail.
子供の爪ほどの大きさのディスプレイチップ。
A bit about my background:
私の経歴を少し。
I've spent the last two decades inventing, prototype-developing
私は過去20年間、発明、試作開発に費やしてきました。
and then shipping billions of dollars of consumer electronics --
そして、家電製品の数十億ドルを出荷しています。
with full custom chips --
フルカスタムチップで -- {cH0000ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00ffff} {cH00fff
on the hairy edge of optical physics.
光学物理学の毛むくじゃらなエッジに
So my team and I built the big lab rig
私のチームと私は大きなラボを作りました
to perfect our architecture and test the corner cases
アーキテクチャを完成させ、コーナーケースをテストするために
and really fine-tune our chip designs,
とチップ設計の微調整を行っています。
before spending the millions of dollars to fabricate each chip.
膨大な費用をかけて各チップを製造する前に
Our new chip inventions slim down the system, speed it up
当社の新しいチップの発明は、システムをスリム化し、スピードアップします。
and enable rapid scanning and de-scattering of light
光の迅速なスキャニングと離散を可能にします。
to see deep into our bodies.
私たちの体の奥深くまで見通すことができます。
This is the third key to enable better, faster and cheaper health care.
より良い、より早く、より安い医療を可能にするための第3のポイントです。
This is a mock-up of something that can replace the functionality
これは、機能を置き換えることができるもののモックアップです。
of a multimillion-dollar MRI machine
数百万ドルのMRI装置の
into a consumer electronics price point,
を家電製品の価格帯に
that you could wear as a bandage, line a ski hat, put inside a pillow.
包帯にしたり、スキー帽を並べたり、枕の中に入れたり。
That's what we're building.
それが私たちが作っているものです。
(Applause)
(拍手)
Oh, thanks!
ありがとうございます!
(Applause)
(拍手)
So you're probably thinking,
と思っているのではないでしょうか。
"I get the light going through our bodies.
"光が私たちの体を貫いている
I even get the holography de-scattering the light.
ホログラフィーが光を散乱させているのもわかる。
But how do we use these new chip inventions, exactly,
しかし、これらの新しいチップ発明をどのように使うのか、正確には
to do the scanning?"
スキャンをするために?
Well, we have a sound approach.
まあ、健全なアプローチをしています。
No, literally -- we use sound.
いや、文字通り...音を使うんだ。
Here, these three discs represent the integrated circuits
ここでは、この3枚のディスクが集積回路を表しています。
that we've designed,
私たちがデザインしたものです。
that massively reduce the size of our current bulky system.
現在のかさばるシステムを大幅に小型化した
One of the spots, one of the chips, emits a sonic ping,
スポットの1つ、チップの1つがソニックピンを発する。
and it focuses down,
とフォーカスを落としています。
and then we turn red light on.
と言って赤信号を点灯させます。
And the red light that goes through that sonic spot
そして、そのソニックスポットを通る赤い光が
changes color slightly,
がわずかに色を変えます。
much like the pitch of the police car siren changes
パトカーのサイレンの音程が変わる
as it speeds past you.
あなたを通り過ぎるスピードに合わせて
So.
だから
There's this other thing about holography I haven't told you yet,
ホログラフィーについては、まだ話していないことがあります。
that you need to know.
知っておくべきこと
Only two beams of exactly the same color can make a hologram.
全く同じ色の2本のビームだけがホログラムを作ることができます。
So, that's the orange light that's coming off of the sonic spot,
オレンジ色の光がソニックスポットから出ているんですね。
that's changed color slightly,
少し色が変わった
and we create a glowing disc of orange light
オレンジ色の光のディスクを作成します。
underneath a neighboring chip
隣のチップの下
and then record a hologram on the camera chip.
で、カメラチップにホログラムを記録します。
Like so.
そうだな
From that hologram, we can extract information just about that sonic spot,
そのホログラムから、そのソニックスポットの情報を抽出することができます。
because we filter out all of the red light.
赤色の光を全て遮断しているからです。
Then, we can optionally focus the light back down into the brain
そして、オプションで光を脳内に戻すことができます。
to stimulate a neuron or part of the brain.
神経細胞や脳の一部を刺激します。
And then we move on to shift the sonic focus to another spot.
そして、ソニックのフォーカスを別の場所に移す。
And that way, spot by spot, we scan out the brain.
そうやって一点一点、脳をスキャンしていく。
Our chips decode holograms
当社のチップはホログラムを解読します
a bit like Rosalind Franklin decoded this iconic image of X-ray diffraction
ロザリンド・フランクリンがX線回折の象徴的な画像を解読したように
to reveal the structure of DNA for the first time.
初めてDNAの構造を明らかにします。
We're doing that electronically with our chips,
私たちのチップを使って電子的にやっています。
recording the image and decoding the information,
画像を記録し、その情報をデコードします。
in a millionth of a second.
100万分の1秒で
We scan fast.
速くスキャンします。
Our system may be extraordinary at finding blood.
私たちのシステムは、血液を見つけることに 並外れた能力を持っているかもしれません。
And that's because blood absorbs red light and infrared light.
それは血液が赤色光と赤外線を吸収するからです。
Blood is red.
血は赤い。
Here's a beaker of blood.
これは血のビーカーだ
I'm going to show you.
見せてあげよう。
And here's our laser, going right through it.
そして、ここにレーザーがあります。
It really is a laser, you can see it on the -- there it is.
本当にレーザーなんです。
In comparison to my pound of flesh,
私の肉のパウンドと比較して
where you can see the light goes everywhere.
光がどこにでもあるのがわかるところ。
So let's see that again, blood.
だから、もう一度見てみよう、血を。
This is really key: blood absorbs light,
これは本当に重要です:血液は光を吸収します。
flesh scatters light.
肉は光を散乱させる。
This is significant,
これは重要なことです。
because every tumor bigger than a cubic millimeter or two
立方ミリメートルか2ミリメートルより大きい腫瘍はすべて
has five times the amount of blood as normal flesh.
は通常の肉の5倍の血液を持っています。
So with our system, you can imagine detecting cancers early,
ですから、私たちのシステムを使えば、がんの早期発見が想像できます。
when intervention is easy,
介入が容易な場合
or tracking the size of your tumor as it grows or shrinks.
または、腫瘍の成長や縮小に合わせて大きさを追跡することができます。
Our system also should be extraordinary at finding out where blood isn't,
私たちのシステムは、血液がないところを見つけることにも優れていなければなりません。
like a clogged artery,
動脈が詰まったような
or the color change in blood
または血の色の変化
as it carries oxygen versus not carrying oxygen,
酸素を運ぶのと運ばないのとでは
which is a way to measure neural activity.
神経活動を測定する方法です。
There's a saying that "sunlight" is the best disinfectant.
太陽の光」が一番の消毒剤という言葉があります。
It's literally true.
文字通りその通りです。
Researchers are killing pneumonia in lungs by shining light deep inside of lungs.
研究者たちは、肺の奥深くに光を当てて肺炎を死滅させています。
Our system could enable this noninvasively.
私たちのシステムは、非侵襲的にこれを可能にすることができます。
Let me give you three more examples of what this technology can do.
この技術で何ができるのか、さらに3つの例を挙げてみましょう。
One: stroke.
1:ストローク。
There's two major kinds of stroke:
脳卒中には大きく分けて2つの種類があります。
the one caused by clogs
下駄が原因のもの
and another caused by rupture.
そしてもう一つは破断によるものです。
If you can determine the type of stroke within an hour or two,
1~2時間以内に脳梗塞の種類を判断できれば
you can give medication to massively reduce the damage to the brain.
薬を投与して脳へのダメージを大量に減らすことができます。
Get the drug wrong,
薬を間違える。
and the patient dies.
と患者さんが亡くなります。
Today, that means access to an MRI scanner within an hour or two of a stroke.
今日では、脳卒中の1~2時間以内にMRIスキャナーにアクセスすることを意味しています。
Tomorrow, with compact, portable, inexpensive imaging,
明日は、コンパクトで携帯性に優れた安価な映像で。
every ambulance and every clinic can decode the type of stroke
すべての救急車と診療所は脳卒中のタイプを解読することができます。
and get the right therapy on time.
と時間通りに正しい治療を受けることができます。
(Applause)
(拍手)
Thanks.
ありがとうございます。
Two:
二人だ
two-thirds of humanity lacks access to medical imaging.
人類の3分の2が医療画像へのアクセスが不足している。
Compact, portable, inexpensive medical imaging can save countless lives.
コンパクトで持ち運びに便利な安価な医療用画像は、数え切れないほどの命を救うことができます。
And three:
そして3つ。
brain-computer communication.
脳とコンピュータのコミュニケーション。
I've shown here onstage our system focusing through skull and brain
頭蓋骨と脳に焦点を当てたシステムを舞台上で披露しました。
to the diameter of the smallest neuron.
を最小のニューロンの直径に変換します。
Using light and sound, you can activate or inhibit neurons,
光と音を使って、ニューロンを活性化したり、抑制したりすることができます。
and simultaneously, we can match spec by spec
と同時に、スペックをスペックで一致させることができます。
the resolution of an fMRI scanner,
fMRIスキャナの解像度。
which measures oxygen use in the brain.
脳内の酸素使用量を測定します。
We do that by looking at the color change in the blood,
血液中の色の変化を見て、それを行うのです。
rather than using a two-ton magnet.
2トンの磁石を使うよりも
So you can imagine that with fMRI scanners today,
だから、今のfMRIスキャナーで想像がつきます。
we can decode the imagined words, images and dreams of those being scanned.
スキャンされた人の想像した言葉、イメージ、夢を解読することができます。
We're working on a system that puts all three of these capabilities
私たちは、これら3つの機能をすべて搭載したシステムに取り組んでいます。
into the same system --
同じシステムに
neural read and write with light and sound,
光と音で神経を読み書きする。
while simultaneously mapping oxygen use in the brain --
同時に脳内の酸素使用量をマッピングしながら
all together in a noninvasive portable
非侵襲的なポータブル
that can enable brain-computer communication,
脳とコンピュータのコミュニケーションを可能にする
no implants, no surgery, no optional brain surgery required.
インプラントも手術も必要なく、脳のオプション手術も必要ありません。
This can do enormous good
これはこれでいいことがある
for the two billion people that suffer globally with brain disease.
脳の病気で世界的に苦しんでいる20億人のために
(Applause)
(拍手)
People ask me how deep we can go.
どこまで深くなれるかと聞かれます。
And the answer is: the whole body's in reach.
そして答えは、全身が手の届くところにあるということです。
But here's another way to look at it.
しかし、ここに別の見方があります。
(Laughter)
(笑)
My whole head just lit up, you want to see it again?
頭の中が火照ったよ、もう一度見たいか?
Audience: Yes!
観客の皆さん。はい!
(Laughter)
(笑)
MLJ: This looks scary, but it's not.
MLJ: これは怖そうに見えますが、そうではありません。
What's truly scary is not knowing about our bodies,
本当に怖いのは、自分の体のことを知らないことです。
our brains and our diseases
脳と病
so we can effectively treat them.
効果的に治療することができます。
This technology can help.
この技術が役に立つ。
Thank you.
ありがとうございます。
(Applause)
(拍手)
Thank you.
ありがとうございます。
(Applause)
(拍手)