A new way to monitor vital signs (that can see through walls) | Dina Katabi

Traductor: Lidia Cámara de la Fuente Revisor: Ciro Gomez

When I was a kid,

Cuando era niña,

I was, like many of you in this room, very much fascinated by Star Wars,

estaba, como muchos de Uds. en esta sala, fascinada por Star Wars,

and what fascinated me the most is this notion of the Force,

y lo que más me fascinaba era esa noción de la Fuerza,

this energy that connects all people and all objects

esa energía que conecta a todas las personas y todos los objetos

and allows you to feel people that you can't even see.

y te permite sentir personas que ni siquiera puedes ver.

And I remember many nights, I would be sitting at home,

Y recuerdo muchas noches, estando sentada en casa,

just, like, concentrating and focusing, trying to feel the Force,

como me concentraba y enfocaba, tratando de sentir la Fuerza,

and I didn't feel anything, don't worry.

y no sentía nada, no se preocupen.

(Laughter)

(Risas)

And later in life, I became a scientist.

Y más tarde en la vida, me convertí en científica.

I joined the MIT faculty and started working on wireless signals.

Me uní a la facultad de MIT y comencé a trabajar en señales inalámbricas.

These are things like Wi-Fi or cellular systems,

Estas son cosas como Wi-Fi o sistemas celulares,

and I did a lot of work in that domain.

e hice mucho trabajo en ese dominio.

But then, again, this Force thing kept nagging me,

Pero, una vez más, esta cosa de la Fuerza no dejaba de fastidiarme,

and at some point, I was just like,

y en algún momento, pensé:

"Wait a minute, these wireless signals -- they are like the Force."

"Un momento, estas señales inalámbricas son como la Fuerza".

So if you think about it,

Así, si lo piensan,

wireless signals, they travel through space,

las señales inalámbricas viajan por el espacio,

they go through obstacles and walls and occlusions,

pasan por obstáculos, paredes y oclusiones,

and some of them,

y algunos de ellas,

they reflect off our bodies, because our bodies are full of water,

se reflejan en nuestros cuerpos, porque nuestros cuerpos están llenos de agua,

and some of these minute reflections,

y algunas de estas diminutas reflexiones,

they come back.

nos vuelven a nosotros.

And if, just if, I had a device that can just sense these minute reflections,

Y si tuviera un dispositivo que pudiera sentir estas diminutas reflexiones,

then I would be able to feel people that I cannot see.

entonces podría sentir a las personas que no puedo ver.

So I started working with my students on building such a device,

Así comencé a trabajar con mis alumnos en la construcción de dicho dispositivo,

and I want to show you some of our early results.

y quiero mostrarles algunos de nuestros primeros resultados.

So here, you see my student standing,

Aquí ven a mi estudiante de pie,

and here is our device.

y aquí está nuestro dispositivo.

And we are going to put the device in the other office, behind the wall,

Y vamos a poner el dispositivo en la otra oficina, detrás de la pared,

and we are going to monitor him as he moves.

y vamos a controlarlo mientras se mueve.

This red dot is tracking him using wireless signals.

Este punto rojo lo rastrea usando señales inalámbricas.

And as you can see, the red dot is tracking his movements very accurately,

Y como ven, el punto rojo está siguiendo sus movimientos con mucha precisión,

purely based on how his body interacts with the surrounding wireless signals.

basado solo en cómo su cuerpo interactúa con las señales inalámbricas circundantes.

Pretty accurate, isn't it?

Bastante preciso, ¿verdad?

He has no wearables, nothing.

Él no tiene ponibles, nada.

(Applause)

(Aplausos)

Now you might be wondering,

Ahora se estarán preguntando,

how is it possible that we can sense people

cómo es posible que podamos sentir a las personas

and track them, without any wearables, through walls,

y rastrearlas sin ningún tipo de ponible, a través de las paredes,

and the easiest analogy to think about is radar.

y la analogía más fácil en la que pensar es el radar.

I'm sure many of you have seen this picture.

Estoy segura de que muchos han visto esta imagen.

You transmit a wireless signal to the sky,

Uno transmites una señal inalámbrica al cielo,

it reflects off some airplane, comes back to you,

se refleja en un avión, vuelve a uno,

and you start detecting these airplanes.

y comienzas a detectar esos aviones.

But if it were just radar,

Pero si fuera solo un tema de radar,

then we would have this 50 years ago.

entonces tendríamos esto hace 50 años.

So it's not just radar.

Así que no es solo radar.

There are two key differences.

Hay dos diferencias clave.

So the first difference, of course --

La primera diferencia, por supuesto...

you can't, like radar, just blast wireless power at somebody.

no es posible como el radar, disparar energía inalámbrica a alguien.

You're going to fry them like if they were in a microwave.

Los freirías como si estuvieran en un microondas.

Don't do that.

No hagan eso.

So it means that you have to be able to deal with very weak signals,

Esto significa que hay ser capaz de manejar señales muy débiles,

and that means that your device has to be very sensitive.

y eso significa que su dispositivo tiene que ser muy sensible.

The second difference is that, unlike the sky, where it's empty --

La segunda diferencia es que, a diferencia del cielo, donde está vacío,

if you are lucky, there is one airplane that you can catch there.

si hay suerte, hay un avión que se puede atrapar allí.

Like, look at the room

Como, al mirar la sala.

and look how many objects and people there are.

Miren cuántos objetos y personas hay.

So in indoor environments, the signal not only reflects off the person,

Entonces, en ambientes interiores, la señal no solo se refleja en la persona,

if reflects off the person, off the floor, the ceiling,

se refleja en la persona, en el piso, el techo,

off other people around,

sobre otras personas de alrededor,

and you get very complex reflections

y se obtienen reflejos muy complejos

where the same signal reflects off me and then off you,

donde la misma señal se refleja en mí y luego en ti,

and then off the ceiling, then off the floor.

y luego el techo, luego el piso.

And you have to make sense of that mess.

Y hay que darle sentido a ese desastre.

But we were lucky.

Pero tuvimos suerte.

We were coming at the right time.

Llegamos en el momento correcto.

So two things helped us.

Dos cosas nos ayudaron.

The first thing is radiotechnologies have evolved a lot,

Lo primero es que la radiotecnología ha evolucionado mucho,

and over the last decade,

y durante la última década

radio technology became much more powerful,

la tecnología de radio es mucho más poderosa,

so we were able to build very sensitive radios

así que pudimos construir radios muy sensibles

that can sense weak and minute RF signals.

que pueden detectar señales de RF débiles y diminutas.

The second thing: machine learning.

Lo segundo: el aprendizaje automático.

So you keep hearing about machine learning

Uno sigue oyendo hablar sobre el aprendizaje automático

and there was a revolution of machine learning recently,

y hubo una revolución del aprendizaje automático recientemente,

in deep learning,

and that allowed us to build machine-learning models

en el aprendizaje profundo,

y eso nos permitió construir modelos de aprendizaje automático

that can understand wireless signals and interpret them

que pueden entender las señales inalámbricas e interpretarlas

so they would know what happened in the environment.

para que sepan lo que sucedió en el entorno.

So if you think of it, the radio is like the ear of our device

Entonces, si lo piensan, la radio es como la oreja de nuestro dispositivo

and the machine learning is like the brain,

y el aprendizaje automático es como el cerebro,

and together, they have a very powerful device.

y juntos se convierten en un dispositivo muy poderoso.

So what else can we sense about people using wireless signals?

¿Qué más podemos percibir sobre las personas

que usan señales inalámbricas?

Sleep.

Su dormir.

Sleep, actually, is something very dear to my heart,

Dormir, en realidad, es algo muy querido para mi corazón,

because my sleep is a disaster.

porque mi sueño es un desastre.

(Laughter)

(Risas)

So one thing is when you start working on some physiological signal

Cuando comienzas a trabajar en alguna señal fisiológica

and you discover that yours sucks.

es un tema, porque descubres que la tuya es mala.

(Laughter)

(Risa)

So you can see why we can capture sleep,

Puedes ver por qué podemos capturar el sueño,

because the person walks and the device sees him as he walks to bed,

porque la persona camina y el dispositivo lo ve mientras camina hacia la cama,

when he stops tossing around in bed,

cuando deja de darse vueltas en la cama,

when he steps out of bed,

cuando sale de la cama,

and that measure of sleep is what people call actigraphy.

y esa medida del sueño es lo que la gente llama actigrafía.

It's based on motion.

Se basa en el movimiento.

But it turned out that we can actually get sleep

Pero resulta que realmente podemos dormir

at a much more important level.

en un nivel mucho más importante.

We can understand the change in the brain waves

Podemos entender el cambio en las ondas cerebrales

that occur during sleep.

que ocurre durante el sueño.

So, many of you probably know that as we go to sleep,

Muchos probablemente saben que cuando dormimos,

our brainwaves change and we enter different stages:

nuestras ondas cerebrales cambian y entramos en diferentes etapas:

awake, light sleep, deep sleep and REM, or rapid eye movement.

despierto, sueño ligero, sueño profundo y REM, o movimiento ocular rápido.

These stages are of course related to sleep disorders,

Estas etapas están, por supuesto, relacionadas con los trastornos del sueño,

but they are also related to various diseases.

pero también están relacionados con diversas enfermedades.

So for example, disturbances in REM are associated with depression.

Por ejemplo, las alteraciones en REM están asociadas con la depresión.

Disturbances in deep sleep are associated with Alzheimer's.

Las alteraciones en el sueño profundo se asocian con la enfermedad de Alzheimer.

So if you want to get sleep staging,

Si se quiere obtener la puesta en escena del sueño,

today, you will send the person to the hospital,

hoy se envía a la persona al hospital,

they put all of these electrodes on their head,

le ponen todos esos electrodos en su cabeza,

and they ask them to sleep like that.

y se le pide que duerma así.

(Laughter)

(Risas)

It's not really a happy experience.

No es realmente una experiencia feliz.

So what if I tell you that I can do the same thing

¿Y qué tal si les digo que puedo hacer lo mismo,

but without any of these electrodes on the person's body?

pero sin ninguno esos electrodos en el cuerpo de la persona?

So here is our device,

Así que aquí está nuestro dispositivo,

transmitting very low power wireless signal,

transmitiendo señal inalámbrica de muy baja potencia,

analyzes the reflections using AI

analiza las reflexiones usando IA

and spits out the sleep stages throughout the night.

y registra las etapas de sueño durante toda la noche.

So we know, for example, when this person is dreaming.

Entonces sabemos, por ejemplo, cuando esta persona está soñando.

Not just that ...

No solo eso...

we can even get your breathing while you are sitting like that,

incluso podemos obtener su respiración mientras está sentada así,

and without touching you.

y sin tocarla.

So he is sitting and reading

Está sentado y leyendo

and this is his inhales, exhales.

y esta es su inhalación y exhalación.

We asked him to hold his breath,

Le pedimos que contenga la respiración,

and you see the signal staying at a steady level

y la señal se mantiene estable

because he exhaled.

porque él exhaló.

He did not inhale.

Él no inhaló.

And I want to zoom in on the signal.

Y quiero acercarme a la señal.

And this is the same signal as before.

Y esta es la misma señal de antes.

These are the inhales,

Estos son las inhalaciones,

these are the exhales.

estas son las exhalaciones.

And you see these blips on the signal?

¿Y ven estos puntos en la señal?

These are not noise.

Estos no son ruido.

They are his heartbeats.

Son los latidos de su corazón.

And you can see them beat by beat.

Y pueden verlos latido a latido.

So I want to stop here for a moment and show you a live demo.

Quiero parar aquí un momento y hacerles una demostración en directo.

Zach is going to help me with the demo,

Zach me ayudará con la demostración,

and we're going to use the device to monitor Zach's breathing.

y usaremos el dispositivo para monitorizar la respiración de Zach.

So this white box that you see here is the device,

Esta caja blanca que ven aquí es el dispositivo,

and Zach is turning it on ...

y Zach lo está encendiendo...

and let's see whether he breathes well.

y veo que él respira bien.

So we're going to do exactly what we did in the video with the other guy,

Así que haremos exactamente lo que hicimos en el video con el otro tipo.

so the wireless signal is going through,

Así la señal inalámbrica está pasando,

it's touching Zach's body,

está tocando el cuerpo de Zach,

and it's reflecting back to the device,

y se refleja en el dispositivo,

and we want to monitor his breathing, his inhale-exhale motion.

y queremos controlar su respiración, su movimiento al inhalar y al exhalar.

So we see the inhales, exhales --

Entonces vemos las inhalaciones, exhalaciones.

so see, these ups and downs are Zach breathing.

Vean estos altibajos, son la respiración de Zach.

Inhaling, exhaling.

Inhalando, exhalando.

(Applause)

(Aplausos)

So, he can breathe.

Entonces, él puede respirar.

(Laughter)

(Risas)

Zach, can you hold your breath, please?

Zach, ¿puedes contener la respiración, por favor?

OK, so now he's holding his breath,

Ahora está conteniendo la respiración,

para que vean que la señal se mantiene en un nivel estable,

so you see the signal stays at a steady level,

and these are his heartbeats.

y estos son sus latidos del corazón.

Beat, beat, beat, beat, beat.

Bum - bum, bum - bum.

(Applause)

(Aplausos)

OK, Zach, you can breathe again.

De acuerdo, Zach, puedes respirar de nuevo.

(Laughter)

(Risas)

We don't want accidents here.

No queremos accidentes aquí.

(Laughter)

(Risas)

OK, thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)

So as you can see, we have this device

Como pueden ver, tenemos este dispositivo

that can monitor so many physiological signals for you,

que puede monitorizar muchas señales fisiológicas en nosotros,

and what is really interesting about this device

y lo que es realmente interesante sobre este dispositivo

es que hace todo esto sin ningún tipo de tecnología ponible,

is that it does all this without any wearables,

without asking the person to change his behavior

sin pedirle a la persona que cambie su comportamiento

or to wear anything or charge anything special.

o usar cualquier cosa o cargar algo especial.

And that got doctors very excited,

Y eso emocionó a los médicos,

because doctors,

porque los médicos,

they always want to know more information about their patients,

siempre quieren tener más información sobre sus pacientes,

particularly at home,

particularmente en casa,

and this is particularly true in chronic diseases,

y esto es particularmente cierto en enfermedades crónicas,

like pulmonary diseases, like COPD,

como enfermedades pulmonares, como el EPOC,

or heart failure or Alzheimer's and even depression.

o insuficiencia cardíaca o Alzheimer e incluso depresión.

All of these chronic diseases are very important.

Estas enfermedades crónicas son muy importantes.

In fact -- perhaps you know --

De hecho, tal vez lo sepan,

two-thirds of the cost of health care in the US

dos tercios del costo de la atención médica en EE. UU.

is due to chronic diseases.

es debido a enfermedades crónicas.

But what is really interesting about chronic diseases

Pero lo que es realmente interesante acerca de las enfermedades crónicas

is that when the person, for example,

has a problem that leads to the hospital and the emergency room,

es que cuando la persona, por ejemplo,

tiene un problema que la lleva al hospital y a la sala de emergencias,

this problem doesn't happen overnight.

este problema no ocurre de la noche a la mañana.

Actually, things happen gradually.

En realidad, las cosas suceden gradualmente.

So if we can monitor chronic disease patients in their home,

Entonces, si podemos monitorizar pacientes con enfermedades crónicas en su hogar,

we can detect changes in their breathing, heartbeat, mobility, sleep --

podemos detectar cambios en respiración, latido cardíaco, movilidad, sueño,

and we can detect emergencies before they occur

y así detectamos emergencias antes de que ocurran

and have the doctor intervene earlier

haciendo que el médico intervenga antes

so that we can avoid hospitalization.

para evitar la hospitalización.

And indeed, today we are working with multiple doctors

Y, de hecho, hoy trabajamos con múltiples médicos

in different disease categories.

en diferentes categorías de enfermedades.

So I'm really excited

Así que estoy muy emocionada

because we have deployed the device with many patients.

porque hemos usado el dispositivo con muchos pacientes.

We have deployed the device with patients that have COPD,

Hemos aplicado el dispositivo a pacientes con EPOC,

which is a pulmonary disease,

que es una enfermedad pulmonar,

patients that have Alzheimer's,

pacientes con Alzheimer,

patients that have depression and anxiety

pacientes con depresión y ansiedad

and people that have Parkinson's.

y personas con Parkinson.

And we are working with the doctors on improving their life,

Y estamos trabajando con los médicos para mejorar sus vidas,

understanding the disease better.

entendiendo mejor la enfermedad.

So when I started, I told you

Al comenzar hoy les dije

that I'm really fascinated with Star Wars and the Force in Star Wars,

estar realmente fascinada con Star Wars y la Fuerza en Star Wars,

and indeed, I'm still very much fascinated,

y de hecho, todavía sigo fascinada,

even now, as a grown-up, with Star Wars,

incluso ahora, de adulta,

waiting for the next movie.

sigo esperando la próxima película de Star Wars.

But I'm very fascinated now and excited

Pero ahora estoy fascinada y emocionada

about this new Force of wireless signals,

sobre esta nueva Fuerza de señales inalámbricas,

and the potential of changing health care with this new force.

y el potencial de cambiar el cuidado de la salud con esta nueva fuerza.

One of the patients with whom we deployed is actually my aunt.

Uno de los pacientes a quien se lo aplicamos es en realidad mi tía.

She has heart failure,

Ella tiene insuficiencia cardíaca,

and I'm sure many of you guys in the audience

y estoy segura de que muchos de Uds. en la audiencia

have parents, grandparents, loved ones who have chronic diseases.

tienen padres, abuelos, seres queridos con enfermedades crónicas.

So I want you to imagine with me a future

Entonces quiero que imaginen conmigo un futuro

where in every home that has a chronic disease patient,

donde en cada hogar con un paciente con enfermedad crónica,

there is a device like this device sitting in the background

tenga un dispositivo como este dispositivo en el fondo

and just monitoring passively

y solo monitorizando pasivamente

sleep, breathing, the health of this chronic disease patient,

el sueño, la respiración, la salud de este paciente con enfermedad crónica,

and before an emergency occurs,

y antes de que ocurra una emergencia,

it would detect the degradation in the physiological signal

detectar la degradación en la señal fisiológica

and alert the doctor

y alertar al médico

so that we can avoid hospitalization.

para que podamos evitar la hospitalización.

This can change health care as we know it today,

Esto puede cambiar la atención médica tal como la conocemos hoy,

improve how we understand chronic diseases

mejorar la forma en que entendemos las enfermedades crónicas

and also save many lives.

y también salvar muchas vidas.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)

Helen Walters: Dina, thank you so much.

Helen Walters: Dina, muchas gracias.

Thank you too, Zach.

Gracias también, Zach.

So glad you're breathing.

Muy contenta de que respires.

So Dina, this is amazing.

Dina, esto es increíble.

The positive applications are incredible.

Las aplicaciones positivas son increíbles.

What is the framework, though, like the ethical framework around this?

Sin embargo, ¿cuál es el marco ético en torno a esto?

What are you doing to prevent this technology from being used

¿Qué estás haciendo para evitar que se use esta tecnología

for other, perhaps less positive types of applications?

para otras aplicaciones quizás menos positivas?

Dina Katabi: Yeah, this is a very important question, of course,

Dina Katabi: Sí, esta es una pregunta muy importante, por supuesto,

like, what about misuse,

sobre lo del mal uso,

or what about, I guess you could say, about the Dark Side of the Force?

o que también se podría decir, sobre el Lado Oscuro de la Fuerza.

HW: Right, right.

HW: Correcto, correcto.

(Laughter)

(Risas)

DK: So we actually have technologies

DK: Realmente tenemos tecnologías

that prevent people from trying to use this device

que evitan que las personas intenten usar este dispositivo

to monitor somebody without their consent.

para controlar a alguien sin su consentimiento.

Because the device understands space,

Porque el dispositivo entiende el espacio,

it will ask you to prove, by doing certain movements,

te pedirá que pruebes, al hacer ciertos movimientos,

that you have access to the space

que tienes acceso al espacio

y tú eres es la persona a la que le piden que controle el dispositivo.

and you are the person who you are asking the device to monitor.

So technology-wise,

Por lo que respecta a la tecnología,

we have technology that we integrate to prevent misuse,

tenemos tecnología que integramos para evitar el mal uso,

but also, I think there is a role for policy, like everything else,

pero también, creo que hay un rol para la normativa, como todo lo demás,

and hopefully, with the two of them, we can control any misuse.

y con suerte, con ambos, podemos controlar cualquier uso indebido.

HW: Amazing. Thank you so much.

HW: Increíble. Muchas gracias.

DK: Thank you.

DK: Gracias.

(Applause)

(Aplausos)