Tôi sẽ bắt đầu với một thử thách nhỏ nhé
thử thách về xử lí số liệu
số liệu mà chúng ta phải giải quyết
trong lĩnh vực y khoa
Đó thực sự là thách thức lớn cho chúng ta
Và đó là gánh nặng khủng khiếp
đây là máy chụp X quang
hay máy CT
Đây là môt thiết bị tuyệt vời
Nó dùng những tia X hay chùm tia X
quét rất nhanh xung quanh cơ thể người.
Chỉ cần 30 giây để cỗ máy quét
và thu thập một lượng thông tin khổng lồ
mà cỗ máy xuất ra.
Vì vậy, đây là một cỗ máy tuyệt vời
mà chúng ta có thể dùng
để cải thiện việc chăm sóc sức khỏe,
như tôi đã nói, đây cũng là một thử thách.
Và bức hình này cho ta thấy thử thách đó.
Đây là sự bùng nổ dữ liệu y khoa
mà chúng ta có hiện nay.
Chúng ta đang đối mặt với vấn đề này.
Để tôi quay trở lại quá khứ.
Chúng ta hãy quay lại vài năm và xem điều gì đang xảy ra.
những máy móc này xuất hiện
và ra đời vào thập niên 70
những cố máy quét qua cơ thể người,
và tạo ra gần 100 những bức ảnh
của cơ thể đó.
Và để làm rõ hơn, tôi xin mạn phép,
dịch lại những lát cắt thông tin đó.
Điều đó tương đương 50 megabyte dữ liệu,
cũng khá nhỏ
so với khả năng xử lí dữ liệu ngày nay của chúng ta
trên những thiết bị di động bình thường.
Nếu dữ liệu chuyển thành danh bạ điện thoại
thì các cuốn sổ sẽ chất cao khoảng 1 mét
Hãy nhìn những việc chúng ta đang làm
với máy móc chúng ta đang sở hữu
ta có thể chụp được, trong vài giây,
24 000 bức ảnh của một cơ thể,
điều đó tương ứng với 20 gigabyte dữ liệu
hay 800 quyển danh bạ điện thoại,
và chồng sổ ấy sẽ cao khoảng 200 mét
Điều gì sẽ xảy ra --
và thứ ta đang thấy; đó là sự bắt đầu --
một xu hướng công nghệ đang diễn ra
như việc chúng ta bắt đầu tìm các giải pháp tiết kiệm thời gian
giúp tạo động lực thúc đẩy bản thân.
Hãy giả định rằng
ta đang thu thập dữ liệu trong năm giây,
tương đương với một terabyte dữ liệu
bằng khoảng 800 000 sổ điện thoại
kéo dài khoảng 16 km sổ điện thoại.
Đó là một sự kiên nhẫn, một bộ dữ liệu.
Và đây là điều ta cần phải giải quyết.
Thế nên đây là một thách thức lớn mà ta có
đến tận ngày nay -- đã có 25000 bức ảnh
Hãy tưởng tượng
khi ta nhờ các bác sĩ X quang làm việc này
họ sẽ thu thập 25000 bức ảnh,
rồi sẽ phản ứng thế này: "25000, được thôi, được thôi.
Có vấn đề rồi."
Họ sẽ không thể làm gì hơn. Không thể nào.
Thế nên ta phải làm điều gì đó thông minh hơn việc này.
Việc cần làm là đặt tất cả lát cắt với nhau
Hãy tưởng tượng việc cắt cơ thể ở mọi hướng,
sau đó thử đặt các lát cắt cùng nhau
thành một chồng dữ liệu, một khối dữ liệu.
Đó thật sự là điều ta đang làm.
Ta đặt Gigabyte hay terabyte dữ liệu thành khối.
Vậng, khối dữ liệu
chỉ chứa đựng lượng tia X
mà chụp được trên cơ thể người.
Việc ta cần làm là tìm ra cách
hãy nhìn vào những điều ta muốn xem xét
và làm những thứ trong suốt cái mà ta không muốn xem xét.
Chuyển bộ dữ liệu
thành vài thứ như thế này.
Đó là một thách thức.
Một thách thức to lớn để làm việc đó.
Dùng máy tính, thậm chí chúng càng nhanh và tốt hơn mọi lúc,
là thách thức khi xử lí gigabyte dữ liệu,
terabyte dữ liệu
và chắt lọc thông tin tương ứng.
Tôi muốn xem trái tim.
Tôi muốn nhìn huyết quản, muốn xem gan.
hay tìm khối u,
trong một số trường hợp.
Đây là nơi thân yêu đến chơi.
Đó là con gái tôi.
Khoảng 9 giờ sáng.
Nó đang chơi trò chơi trên máy tính.
Nó chỉ mới 2 tuổi,
có tiếng kèn.
Con bé thật sự là động lực
đằng sau sự phát triển của các đơn vị xử lí đồ họa.
Miễn là trẻ con chơi trò chơi máy tính,
đồ họa trở nên càng ngày càng tốt hơn.
Hãy về nhà, bảo với con bạn chơi nhiều hơn
vì đó là cái tôi cần.
Bên trong cỗ máy này
có thể cho tôi làm điều tôi đang làm
với dữ liệu y khoa.
Điều tôi đang làm là dùng các thiết bị nhỏ tuyệt vời.
Như bạn biết đấy, hãy quay lại
có lẽ 10 năm trước
khi tôi có quỹ
để mua máy tính đồ họa đầu tiên
nó là cỗ máy khổng lồ.
Nó là tủ vi xử lý và bộ nhớ và nhiều thứ.
Tôi đã trả cỡ 1 triệu đô cho cỗ máy đó.
So với ngày nay thì chiếc máy đó chỉ nhanh như chiếc iPhone.
Mỗi tháng đều có thẻ đồ họa mới ra đời,
đây là một trong những chiếc mới nhất từ nhà sản xuất
NVIDIA, ATI, Intel.
Có hàng trăm giá đỡ
bạn có nhiều thứ đặt chúng vào máy tính
bạn có thể làm những điều tuyệt vời với card đồ họa.
Nó thật sự cho phép ta
giải quyết sự bùng nổ dữ liệu y tế,
cùng với một số công việc tiện lợi
dưới hình thức giải thuật
nén dữ liệu,
chọn lọc thông tin tương ứng mà con người đang nghiên cứu.
Tôi sẽ chỉ bạn vài ví dụ mà ta có thể làm.
Đây là bộ dữ liệu được chụp bằng máy CT.
Bạn có thể thấy đây là bộ dữ liệu đầy đủ.
Một phụ nữ. Bạn có thể thấy tóc.
Bạn có thể thấy cấu trúc riêng của phụ nữ.
Bạn có thể thấy tán xạ của tia X
trên răng, kim loại trong răng.
Đó là nơi mà những hiện vật phát ra.
Nhưng, việc hoàn toàn tương tác
trên card đồ họa chuẩn trên máy tính thông thường,
Tôi chỉ đặt vào máy bay thu gọn.
Và các dữ liệu nằm bên trong,
vì vậy tôi bắt đầu xoay, tôi xem nó từ nhiều góc khác nhau,
và tôi thấy rằng người phụ nữ này có vấn đề.
Cô ấy bị chảy máu não,
và được cố định với stent nhỏ,
một kẹp kim loại đang thắt chặt mạch.
Chỉ bằng cách thay đổi chức năng,
tôi có thể xác định những gì sẽ được làm rõ
và những gì sẽ hiện lên.
Tôi có thể xem cấu trúc sọ,
và thấy rằng, tốt, đó là nơi mở sọ trên người phụ nữ này,
và đó là nơi đi vào.
Có những hình ảnh tuyệt vời.
Chúng có độ phân giải thật sự cao,
và thật sự chỉ ra điều mà ta có thể làm
với card đồ họa chuẩn ngày nay.
Hiện nay ta có thể dùng công nghệ này,
và cố gắng nén nhiều dữ liệu
vào hệ thống.
Một trong những ứng dụng được tiến hành
điều này đã nhận được chút lực kéo trên thế giới
là ứng dụng mổ xác ảo.
Hãy xem lại những dữ liệu cực khổng lồ
chúng ta có thể làm quét toàn thân.
Chúng tôi cho toàn cơ thể qua máy CT,
chỉ trong vài giây ta có thể nhận tập dữ liệu của cả cơ thể.
Đó là từ mổ xác ảo.
Bạn có thể thấy tôi đang dần lột.
Trước tiên bạn thấy túi cơ thể mà cơ thể đi vào,
sau đó tôi lột lớp da, bạn có thể thấy các cơ
bạn có thể xem cấu trúc xương của người phụ nữ này.
Tôi muốn nhấn mạnh ở điểm này
với lòng tôn trọng to lớn
Bây giờ tôi sẽ chỉ cho mọi người
Tôi sẽ chỉ ra vài trường hợp mổ xác ảo
với sự kính trọng lớn cho những người
đã chết vì bạo lực
tôi đang đưa cho bạn những hình ảnh.
Trong lĩnh vực pháp y
và
có xấp xỉ 400 trường hợp từ trước tới nay
chỉ một phần của Thụy Điển mà tôi đến
đã được khám nghiệm mổ xác ảo
trong 4 năm qua.
Đây sẽ là tình hình điển hình.
Cảnh sát sẽ quyết định
khi có một trường hợp vào buổi tối
họ sẽ quyết định đây có phải trường hợp cần khám nghiệm tử thi?
Vì vậy vào buổi sáng, khoảng 6 tới 7 giờ
cơ thể sau đó được chuyển vào trong túi đựng xác
và đưa tới trung tâm của chúng tôi
và đang được quét qua một trong các máy CT
Sau đó bác sỹ X quang cùng nhà bệnh học
đôi lúc nhà khoa học pháp y,
xem xét dữ liệu xuất ra,
họ tham dự một phiên họp chung.
Sau đó họ quyết định làm gì trong khi khám nghiệm tử thi thật.
Bây giờ hãy xem xét vài trường hợp,
đây là một trong các ca đầu chúng tôi có.
Bạn có thể thấy chi tiết của tập dữ liệu.
Nó có độ phân giải rất cao,
và giải thuật này cho phép chúng ta
thu nhỏ trên tất cả chi tiết.
Nó tương tác hoàn toàn,
bạn có thể xoay, xem nhiều thứ rất thực
trên các hệ thống ở đây.
Không cần nói quá nhiều về trường hợp này,
đây là tai nạn giao thông,
tài xế say rượu tông phải người phụ nữ.
Rất. rất dễ nhận thấy tổn thương của cấu trúc xương.
Nguyên nhân tử vong là do xương cổ bị gãy.
Mạng sống người phụ nữ đã bị chấm dứt dưới chiếc xe,
Cô ta bị đánh khá nặng
bởi vết thương này.
Đây là trường hợp khác, đâm bằng dao.
Lần nữa chỉ cho ta những gì ta có thể làm.
Rất dễ dàng nhìn thấy các chi tiết kim loại
mà ta có thể thấy ở bên trong cơ thể.
Bạn cũng xem được các chi tiết của răng
mà thực sự là phần trám của răng
bởi vì tôi thiết lập chức năng chỉ ra kim loại
và cũng làm mọi thứ trong suốt.
Đây là trường hợp bạo lực khác. Nó không thực sự giết người.
Người bị giết bởi vết đâm ở tim,
họ chỉ cần gời con dao
bằng cách đặt nó vào một nhãn cầu.
Đây là trường hợp khác.
Nó rất thú vị để ta
có thể xem các thứ như các nhát dao đâm.
Đây bạn có thể thấy con dao đi qua tim.
Rất dễ thấy không khí bị rò rỉ như thế nào
từ phần này đến phần khác,
mà rất khó khi làm mổ xác vật lý theo chuẩn mực bình thường
Nó thực sự giúp ích rất nhiều trong
điều tra tội phạm
để xác định nguyên nhân tử vong,
trong vài vụ án cũng chuyển hướng điều tra theo hướng đúng
để tìm ra kẻ sát nhân thật sự.
Đây là trường hợp khác tôi nghĩ là thú vị.
Đây bạn có thể thấy viên đạn
giáng vào kế cột sống của người này.
Và cái chúng tôi đã làm là chuyển viên đạn thành nguồn sáng,
viên đạn thật sự chiếu sáng,
thật sự dễ dàng tìm các mãnh đạn.
Trong suốt một ca mổ xác vật lý,
bạn phải phanh cơ thể để tìm các mảnh đạn,
Nó thật sự khó làm.
Một trong những điều tôi thật sự hạnh phúc
để có thể chỉ cho bạn hôm nay
là bảng mổ xác ảo của chúng tôi.
Nó là thiết bị cảm ứng chúng tôi phát triển
dựa vào các giải thuật, sử dụng các GPU đồ họa chuẩn.
Nó trông như thế này,
cho bạn cảm giác cho những gì nó trông giống như
Nó thật sự làm việc như chiếc iPhone khổng lồ.
Vì thế chúng tôi ứng dụng
tất cả các cử chỉ bạn có thể làm trên bảng,
và bạn có thể nghĩ về nó như một giao diện cảm ứng khổng lồ.
Nếu bạn đang nghĩ về việc mua chiếc iPad,
hãy quên nó đi. Thay vào đó đây là cái bạn muốn.
Steve, hy vong bạn đang nghe nó tới nó, được rồi.
Vì vậy nó là thiết bị nhỏ rất tốt.
Nếu có cơ hội, bạn hãy thử nó.
Nó thật sự là một kinh nghiệm thực tế.
Nó đạt được một số lực kéo, chúng tôi đang cố gắng triển khai
cố gắng áp dụng nó trong ngành giáo dục,
có lẽ trong tương lai,
trong nhiều tình huống lâm sàn.
Có một clip ở YouTube mà bạn có thể tải và xem
nếu bạn muốn truyền thông tin tới người khác
về mổ xác ảo.
Vâng, giờ chúng ta đang nói về cảm ứng,
tôi giới thiệu tiếp "chạm" dữ liệu.
Đây là chút khoa học viễn tưởng,
chúng ta đang đi vào tương lai.
Đây không là thứ các bác sỹ y khoa đang dùng bây giờ,
nhưng tôi hy vọng họ sẽ dùng trong tương lai.
Cái bạn đang nhìn thấy bên trái là thiết bị cảm ứng.
Nó là chiếc bút cơ nhỏ
có động cơ bước rất, rất nhanh bên trong cây bút.
Và tôi có thể tạo ra một phản lực.
Khi tôi gần như chạm dữ liệu,
nó sẽ tạo ra các lực trong chiếc bút, nên tôi nhận phản lực.
Trong tình huống cụ thể này,
nó là máy quét người sống.
Tôi có cây bút này, và tôi nhìn vào dữ liệu,
và tôi di chuyển bút về phía đầu,
và rất đột ngột tôi cảm thấy sự phản kháng
Tôi có thể cảm thấy làn da.
Nếu tôi ấn mạnh hơn, tôi sẽ đi qua làn da,
và tôi có thể cảm nhận cấu trúc xương bên trong.
Nếu tôi ấn mạnh hơn nữa, tôi sẽ đi qua cấu trúc xương,
đặc biệt gần tai nơi xương rất mềm.
Sau đó tôi có thể cảm nhận não bên trong, nó sẽ lấm bùn như này
Nó thật sự tốt.
Và đi xa hơn, đây là tim.
Và đây cũng là máy quét mới tuyệt vời,
chỉ trong 0.3 giây,
Tôi có thể quét toàn bộ tim,
và làm điều đó với độ phân giải thời gian.
Chỉ nhìn vào trái tim,
tôi có thể phát lại video ở đây.
Đây là Karljoha, sinh viên cao học của tôi
đang làm việc ở dự án này.
Cậu ấy ngồi trước thiết bị Haptic, hệ thống phản lực,
và cậu ấy đang di chuyển chiếc bút về phía đầu,
và bây giờ tim đang đập ngay trước mặt,
cậu ấy có thể xem tim đập như thế nào.
Cậu ấy lấy bút và di chuyển nó về hướng tim
và đặt bút lên trái tim,
sau đó cảm thấy nhịp tim từ bệnh nhân sống thực sự.
Rồi cậu ấy kiểm tra tim động như thế nào
Cậu có thể đi vào trong, ấn vào tim,
và cảm nhận các van đang di chuyển thế nào
Tôi nghĩ, đây thực sự là tương lai cho phẫu thuật tim.
Ý tôi là nó có thể là giấc mơ cho bác sỹ phãu thuật tim
để có thể đi vào trong tim của bệnh nhân
trước khi tiến hành phẫu thuật,
và làm điều đó với dữ liệu độ phân giải chất lượng cao.
Đây thực sự gọn gàng.
Chúng ta sẽ đi xa hơn vào khoa học viễn tưởng.
Và nghe một chút về MRI chức năng.
Đây là một dự án thực sự thú vị.
MRI sử dụng từ trường
và tần số vô tuyến
để quét bộ não, hoặc bất cứ phần nào của cơ thể.
Vì vậy chúng tôi thật sự nhận ra điều này
là thông tin của cấu trúc bộ não,
nhưng cũng có thể đo sự khác biệt
trong các tính chất của máu đó là oxy
và máu đó cạn kiệt oxy.
Điều đó có nghĩa là có thể
vạch ra hoạt động của bộ não.
Đây là điều mà chúng tôi đang làm việc.
Bạn thấy Motts kỹ sư nghiên cứu, ở đó,
đi vào hệ thống MRI,
cậu ấy đang mang kính râm.
Nên cậu ấy có thể nhìn một số thứ qua kính râm.
Tôi sẽ trình bày vài thứ trong khi cậu ấy ở trong máy quét.
Có chút kỳ quái,
bởi vì cái mà Motts thấy thật là cái này.
Cậu ấy đang thấy bộ não của chính mình.
Vì vậy Motts đang làm vài thứ ở đây,
và có lẽ cậu sẽ như thế này với tay phải,
vì phía bên trái được kích hoạt
trên vỏ não vận động.
Sau đó cậu ấy sẽ thấy cái đó cùng lúc.
Các hình ảnh là bộ não mới.
Đây là vài thứ chúng ta đã nghiên cứu một chút.
Đây là dãy khác của bộ não Motts.
Và đây chúng tôi yêu cầu Motts tính ngược từ 100.
Cậu ta đếm "100, 97, 94."
Sau đó cậu ấy đếm ngược.
Và bạn sẽ thấy cách bộ xử lý toán học nhỏ đang làm việc trong bộ não của anh ấy
và chiếu sáng toàn bộ não.
Thật tuyệt vời. Chúng tôi có thể làm điều đó trong thời gian thực.
Chúng ta có thể điều tra vài thứ. Bảo anh ta làm vài điều.
Bạn có thể thấy vỏ não trực quan của cậu ta
được kích hoạt ở sau đầu,
vì đó là nơi cậu ta thấy, anh ấy thấy não của mình.
Và cậu ta đang nghe các chỉ dẫn của chúng ta
khi bảo cậu ấy làm gì đó.
Tín hiệu thật sự sâu bên trong não bộ,
và nó đang phát sáng,
vì tất cả dữ liệu ở bên trong khối này.
Chỉ trong một giây bạn sẽ thấy
Motts, giờ hãy di chuyển chân trái.
Cậu ta sẽ đi như này.
Khoảng 20 giây đi như vậy,
và rất đột ngột nó sáng lên ở đây.
Chúng ta đã có hoạt động vỏ não lên đó.
Điều này rất, rất tốt,
và đây là công cụ tuyệt vời.
Và liên quan bài diễn thuyết trước ở đây,
vài thứ mà ta có thể dùng như một công cụ
để thật sự hiểu rõ
cách các nơron và não đang hoạt động,
và ta có thể làm điều đó với chất lượng trực quan rất, rất cao
và độ phân giải rất nhanh.
Giờ đây chúng tôi có niềm vui ở trung tâm.
Đó là máy quét CAT Computer Aided Tomography
Đây là con sư tử từ sở thú địa phương
bên ngoài Norrkoping ở Kolmarden, Elsa.
Nó được đưa đến trung tâm,
và họ dùng thuốc an thần cho nó
sau đó đưa nó vào máy quét.
Khi đó tôi nhận toàn bộ tập dữ liệu từ con sư tử.
Tôi có thể làm các hình ảnh rất đẹp này.
Tôi có thể bóc lớp của con sư tử.
Có thể nhìn bên trong nó.
Và chúng tôi đã thử nghiệm với điều này.
Tôi nghĩ đây là một ứng dụng vĩ đại
cho tương lai của công nghệ này,
bởi vì có rất ít người biết về giải phẫu động vật.
Những gì được biết hiện cho bác sĩ thú y là thông tin cơ bản.
Chúng tôi có thể quét tất cả các loại vật,
tất cả loại động vật.
Vấn đề duy nhất là để nó vừa vào máy.
Đây là con gấu.
Rất khó để nó vào.
Con gấu là động vật thân thiện, đáng yêu.
Và đây là mũi của con gấu.
Có lẽ bạn muốn nâng niu nó,
cho đến khi bạn thay đổi các chức năng và nhìn nó.
Hãy chú ý con gấu.
Với điều đó,
tôi mạn phép cám ơn tất cả
người đã giúp tôi tạo các hình ảnh này.
Làm điều này là sự nỗ lực rất lớn,
thu thập dữ liệu và phát triển giải thuật,
viết tất cả phần mềm.
Một số người rất tài năng.
Phương châm của tôi là luôn chỉ thuê người thông minh hơn tôi
và đa phần thông minh hơn tôi.
Cám ơn rất nhiều.
(vỗ tay)