How You Could See Inside Your Body — With a Micro-Robot | Alex Luebke and Vivek Kumbhari | TED

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2024-06-26 ・ TED


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How You Could See Inside Your Body — With a Micro-Robot | Alex Luebke and Vivek Kumbhari | TED

73,696 views ・ 2024-06-26

TED


Fare doppio clic sui sottotitoli in inglese per riprodurre il video.

Traduttore: Ella Sasanelli Revisore: Gabriella Patricola
00:04
Alex Luebke: I'd like to invite you to go on a fantastic voyage with me today,
0
4209
4046
Vorrei invitarvi a fare un viaggio fantastico con me oggi
00:08
as we explore inside the human body.
1
8296
3754
mentre esploriamo l'interno del corpo umano.
Dentro ognuno di noi si celano misteri e meraviglie
00:12
Inside each and every one of us holds mysteries and wonders
2
12092
4254
00:16
that if unlocked, lead to better health, performance and longevity.
3
16388
5755
che, se sbloccati, portano a migliore salute, rendimento e a longevità.
00:22
But seeing inside has proven to be quite difficult.
4
22185
3545
Ma vedere all'interno si è rivelato piuttosto difficile.
00:25
Since the beginning of the modern era,
5
25730
2044
Dall'inizio dell'era moderna,
00:27
the only way to really look inside was through rudimentary surgeries.
6
27774
4338
l'unico modo per guardare all'interno era con interventi rudimentali.
00:32
Over the past 150 years or so,
7
32112
2085
Negli ultimi 150 anni circa,
00:34
we've had great technologies that allow us to look from the outside,
8
34197
3379
abbiamo avuto ottime tecnologie per guardare dall'esterno,
00:37
like X-rays and MRIs.
9
37576
2877
come raggi X e risonanze magnetiche.
00:40
But what I propose and what I'd like us to explore today
10
40453
3879
Ma ciò che propongo e che vorrei esplorassimo oggi è
00:44
is looking at microrobotics inside the human body.
11
44374
4588
l'uso di microrobot all'interno del corpo umano.
Come primo passo di questo viaggio, lasciate che vi presenti Pillbot.
00:49
As a first step on that journey, let me introduce you to PillBot.
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49004
4379
00:53
PillBot is a small, wireless robot that is remotely controlled,
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53425
4713
Pillbot è un piccolo robot wireless controllato a distanza
00:58
and it swims around in three dimensions in a water-filled human stomach.
14
58179
3712
che nuota in tre dimensioni in uno stomaco umano pieno d'acqua.
01:02
This robot has things you would expect on a robot.
15
62726
2335
Questo robot possiede tutto quello che vi aspettate.
01:05
It has a camera, so it gives you a live video feed.
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65103
2753
Ha una telecamera e dà un feed video in diretta.
01:07
It has control circuitry.
17
67856
2210
Ha circuiteria di controllo.
Ha luci a LED perché, all'interno, il corpo umano è piuttosto buio.
01:10
It has LED lights because inside the human body it's quite dark.
18
70066
3546
01:13
It has a wireless data link and it has a battery.
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73612
3628
Ha collegamento wireless per trasmissione dati e batteria.
01:17
Now the way this robot moves is it has three pump jet thrusters
20
77240
4338
Ora, questo robot si muove grazie a tre propulsori a pompa
01:21
that squirt water in six different directions,
21
81578
2961
che spruzzano acqua in sei direzioni diverse,
01:24
that allow the pilot to fly around in three-dimensional space
22
84581
3003
permettendole di muoversi in uno spazio trimensionale
01:27
in a water volume.
23
87626
1251
in un volume d'acqua.
01:30
Over the past five years, we've spent a lot of time
24
90545
3003
Negli ultimi cinque anni, abbiamo dedicato molto tempo
01:33
to get the size of this robot smaller and smaller.
25
93590
3003
al ridurre sempre più le dimensioni di questo robot.
Il primo prototipo non era proprio...
01:39
What we started with wasn't quite --
26
99054
1793
01:40
(Laughter)
27
100889
1251
(Risate)
01:42
Not quite swallowable.
28
102182
2002
Non era proprio ingeribile.
01:45
But we finally worked our way down
29
105143
1793
Ma alla fine ci siamo fatti strada
01:46
and where we are these days
30
106978
2169
e oggi siamo arrivati
01:49
is about the size of a small multivitamin capsule.
31
109147
4254
circa alle dimensioni di una piccola capsula multivitaminica.
01:54
(Applause)
32
114444
1168
(Applausi)
01:55
Thank you.
33
115612
1251
Grazie.
01:58
Now we're going to fly this robot around for you for a little bit.
34
118365
3169
Ora faremo muovere un po' questo robot per voi.
Ma, per farlo, vorrei invitare il dottor Vivek Kumbhari.
02:01
But to do that, I would like to invite Doctor Vivek Kumbhari.
35
121534
3337
02:04
He's the chairman of gastroenterology at the Mayo Clinic.
36
124871
3253
È il primario di gastroenterologia alla Mayo Clinic
02:08
And I'd like to have him pilot this PillBot while I turn it on.
37
128166
2961
e vorrei che pilotasse questa PillBot mentre la accendo.
(Applausi)
02:11
(Applause)
38
131169
1668
02:15
Vivek Kumbhari: Here is a common scenario I encounter in my clinic.
39
135757
3378
Questo è uno scenario comune che incontro nella mia clinica.
02:19
A patient who's generally in good health
40
139177
2961
Un paziente generalmente in buona salute viene da me perché ha dolori addominali
02:22
comes to see me because they have abdominal pain,
41
142180
3378
02:25
and I suspect it's coming from the stomach.
42
145600
2669
e io sospetto provengano dallo stomaco.
02:28
Now I need to understand precisely what the problem is,
43
148311
3337
Devo capire esattamente quale sia il problema,
02:31
but I can't just pop my head in and take a look.
44
151648
2294
ma non posso infilarci la testa e guardare.
02:35
So, and despite that patient sitting right in front of me,
45
155276
3671
Quindi, nonostante il paziente sia seduto proprio davanti a me,
02:38
I need to ask them to go back home
46
158947
2461
devo chiedergli di tornare a casa
02:41
and come back to the hospital on another occasion
47
161408
3461
e tornare in ospedale in un'altra occasione
02:44
so I can put them to sleep with anesthesia
48
164869
3045
per poterlo addormentare con l'anestesia
02:47
so that they allow me to insert this long tube with a camera at the tip,
49
167956
4880
e inserire questo lungo tubo con una telecamera sulla punta,
02:52
through the mouth and into the stomach.
50
172877
2711
attraverso la bocca e fin nello stomaco.
02:55
This is an endoscopy,
51
175630
1919
Questa è un'endoscopia,
02:57
and it's a relatively invasive and expensive procedure,
52
177590
3712
è una procedura relativamente invasiva e costosa,
03:01
and we are on a mission to do better.
53
181344
1794
e stiamo cercano di fare di meglio.
03:04
We'd like to transform this experience
54
184222
2377
Vorremmo trasformare questa esperienza
03:06
by dematerializing the physical hospital into PillBot.
55
186641
3921
dematerializzando l'ospedale fisico nella PillBot.
03:11
As you can see here, we have a capsule here,
56
191771
3128
Come potete vedere, abbiamo una capsula
03:14
and I'm using a game controller to navigate PillBot.
57
194899
2503
e sto usando un controller per far muovere PillBot,
03:17
Although I could have also used a tablet or a smartphone.
58
197402
3754
anche se avrei potuto usare un tablet o uno smartphone.
03:22
You can move it around rather quickly here,
59
202323
2086
Potete farlo muovere piuttosto velocemente e potete immaginare che
03:24
and you can imagine that using the tank this size,
60
204409
4254
usando una vasca di queste dimensioni,
03:28
we're still able to navigate the entire experience,
61
208705
3128
siamo ancora in grado di navigare l'intero volume,
03:31
which -- and this tank is significantly larger
62
211875
2168
e questa vasca è molto più grande dello stomaco umano
03:34
than the human stomach,
63
214085
1251
o di qualsiasi organo interno umano, se è per questo.
03:35
or any internal human organ for that matter.
64
215378
2086
03:38
I'm going to pause here while Alex is working on optimizing the robot.
65
218715
3754
Faccio una pausa mentre Alex lavora sull'ottimizzazione del robot.
03:47
AL: There we go.
66
227807
1251
03:49
(Laughter)
67
229142
1376
(Risate)
03:52
VK: So this is our goal. Be anywhere in the world.
68
232187
4296
Questo è il nostro obiettivo: essere in qualsiasi parte del mondo,
03:56
Whether you're at home, sitting on your couch,
69
236483
3795
che voi siate a casa seduti sul divano,
04:00
visiting space, or right here onstage at TED.
70
240278
3462
nello spazio o qui sul palco di TED.
04:05
What do you think, Alex? You should go ahead and swallow a PillBot?
71
245492
3336
Cosa ne pensi, Alex? È arrivato il momento ingoiare un PillBot?
04:08
(Applause and cheers)
72
248828
4630
(Applausi)
04:16
So, as you can see, in just a few seconds, PillBot entered the stomach.
73
256461
4796
Come potete vedere, in pochi secondi PillBot è entrato nello stomaco.
Quindi ora siamo nello stomaco
04:23
So we're in the stomach now,
74
263009
1835
04:24
and I'm carefully navigating around,
75
264886
2753
e mi sto muovendo con cautela
04:27
looking for any changes in surface architecture
76
267680
3129
cercando cambiamenti nell'architettura della superficie
04:30
that might represent an ulcer or a cancer, or any other pathology.
77
270850
5923
che potrebbero rappresentare un'ulcera o un cancro o qualsiasi altra patologia.
04:38
And I'm able to get very similar views
78
278233
2294
Riesco ad ottenere immagini molto simili
04:40
as I would if I'd used a conventional endoscope.
79
280527
3712
a quelle che otterrei con un endoscopio convenzionale.
04:44
Now I'm able to see the entire stomach
80
284239
2252
Ora posso vedere l'intero stomaco
04:46
and revisit sites that piqued my curiosity.
81
286491
2878
e rivisitare i siti che hanno stuzzicato la mia curiosità.
04:51
And what could further improve this experience
82
291162
2670
Ciò che potrebbe migliorare questa esperienza è
04:53
is if we used an augmented reality headset for 3D visualization of a stomach,
83
293873
5047
usare un visore per la realtà aumentata per la visualizzazione 3D di uno stomaco
o l'intelligenza artificiale
05:00
or artificial intelligence for detection and characterization of an abnormality.
84
300129
5506
per il rilevamento e ls caratterizzazione di anomalie.
05:08
Now, fortunately for Alex,
85
308346
1960
Ora, fortunatamente per Alex,
05:10
on this brief review, everything is looking normal here.
86
310348
3295
in questo breve controllo, tutto sembra normale.
05:13
(Laughter and applause)
87
313685
4087
(Risate) (Applausi)
05:18
Though if there were a problem,
88
318439
1585
Ma, se ci fosse un problema,
05:20
being able to show and discuss with Alex in real time
89
320024
3629
essere in grado di mostrarlo e discuterne con Alex in tempo reale
05:23
elevates his understanding of his health
90
323653
2419
lo aiuterebbe a comprendere meglio la sua salute
e lo farebbe rispettare di più la terapia.
05:26
and is going to make him more compliant with therapy.
91
326072
2628
05:29
So now that we're done here,
92
329659
1543
Quindi ora che abbiamo finito,
05:32
PillBot will take its natural course through and out the body.
93
332287
4379
PillBot seguirà il suo corso naturale attraverso e fuori dal corpo.
05:36
(Laughter)
94
336708
2460
(Risate)
05:39
And fortunately for Alex, he'll have no awareness of this,
95
339168
2753
Fortunatamente per Alex, non se ne renderà conto
05:41
and he won't have to retrieve this capsule.
96
341963
2294
e non dovrà recuperare questa capsula.
(Risate)
05:44
(Laughter)
97
344299
1960
Questo robot è stato progettato per lo stomaco,
05:47
Now this robot was designed for the stomach,
98
347093
2836
05:49
though the entire body needs this capability.
99
349971
2628
sebbene tutto il corpo necessiti delle sue capacità.
Parti del corpo, quali il colon, il cuore e il cervello,
05:54
Parts of the body, such as the colon, the heart and the brain
100
354017
5714
05:59
should be made accessible with specialized robots
101
359731
2836
dovrebbero essere rese accessibili con robot specilizzati
06:02
that are just as easy to use.
102
362567
2252
altrettanto facili da usare.
06:06
I've dreamt of the day
103
366404
1627
Ho sognato il giorno
in cui avrei potuto esplorare l'interno del corpo umano con robot,
06:08
when I could explore the inside of the human body with robots,
104
368031
3253
06:11
recognizing it would be an inflection point
105
371284
2794
riconoscendo che sarebbe stato un punto di svolta
nella mia capacità di aiutare le persone a vivere una vita più lunga e sana.
06:14
in my ability to help people live longer and healthier lives.
106
374078
4463
06:18
Back to you, Alex.
107
378583
1251
A te la parola, Alex.
06:19
(Applause)
108
379876
2169
(Applausi)
06:27
AL: That was yummy.
109
387508
1627
Era buonissimo.
06:29
(Laughter)
110
389177
1626
(Risate)
06:30
And no, you don't feel anything when the robot moves around inside you.
111
390845
3462
E no, non sentite niente quando il robot si muove dentro di voi.
06:34
It's quite, quite simple.
112
394349
2085
È molto, molto semplice.
06:36
But think of that.
113
396476
1251
Pensate a quanto sarebbe facile accedere da ovunque alle immagini interne.
06:37
How easy it was to get access to internal imagery anywhere.
114
397769
4045
06:41
So that's going to allow us not only internal imagery,
115
401814
3295
Questo ci darà accesso non solo alle immagini interne,
06:45
but also the diagnosis and the treatment that the doctor might be able to give.
116
405109
4797
ma anche alla diagnosi e al trattamento che il medico potrebbe fornire.
06:49
That's going to give us access to a vast amount of information
117
409906
3253
Questo ci darà accesso a una grande quantità di informazioni
06:53
that we can then use to train AI.
118
413159
3545
che potremmo utilizzare per addestrare l'intelligenza artificiale.
06:56
And with AI, we're going to be able
119
416704
1710
Con questa potremmo automatizzare tutta una serie di funzioni differenti
06:58
to have it automate a whole variety of different functions,
120
418456
2794
dal miglioramento delle prestazioni del robot stesso
07:01
from performance improvement of the robot itself
121
421292
3212
07:04
to autonomous control,
122
424545
1335
al controllo autonomo,
07:05
where it actually flies around and maps out the entire interior surface
123
425922
3336
per cui da solo si muoverebbe e mapperebbe l'intera superficie interna dello stomaco.
07:09
of the stomach all on its own.
124
429300
2127
07:11
That diagnosis and the treatment also comes along with that.
125
431469
2878
Seguono di conseguenza la diagnosi e il trattamento,
07:14
And we train AI to help learn how to do that.
126
434389
2711
insegniamo come farlo all'intelligenza artificiale.
07:17
And eventually, interventions.
127
437141
2002
E, infine, interventi.
07:20
Let's talk about a little bit where we want to go next.
128
440853
2628
Parliamo un po' dei nostri obiettivi futuri.
07:23
So the first thing we're going to do, we'll add some accelerometers on there,
129
443481
3670
Per prima cosa, aggiungeremo degli accelerometri
in modo che ci aiutino davvero con il controllo autonomo.
07:27
so it actually helps with that autonomous control.
130
447151
2628
07:29
Also very interesting, we can start adding different sensors.
131
449779
2920
Un'altra cosa interessante è aggiungere vari sensori.
07:32
So wherever the robot is going,
132
452699
1584
Quindi, ovunque vada il robot,
07:34
we can go ahead and measure the health of what it's looking at right there.
133
454283
4588
possiamo misurare lo stato di salute di ciò che sta guardando.
07:38
And as far as doing lab-on-chip capabilities
134
458871
3504
Finanche ad affinare capacità lab-on-chip
07:42
where you can actually analyze the material
135
462417
2794
per effettivamente analizzare il materiale direttamente in situ sul robot
07:45
right there in situ on the robot.
136
465253
2627
07:47
Imagine now being able to put different tools onto this,
137
467922
3796
Immaginate ora di poter mettere diversi strumenti su di esso,
07:51
where you can cut and you can cauterize
138
471759
1961
capaci di tagliare e cauterizzare o iniettare medicinali.
07:53
or inject medicine.
139
473761
1669
07:55
Well, now you have a pill surgeon.
140
475471
2461
Ora avete un chirurgo in pillola.
07:57
And of course, you can have clusters of these robots
141
477974
2461
Naturalmente, potete avere gruppi di questi robot
08:00
that work together in unison
142
480476
1377
che lavorano insieme per eseguire procedure complesse nel corpo umano.
08:01
to do complex procedures inside the human body.
143
481894
3504
08:05
To go even smaller, we actually have technology that exists today
144
485398
3587
Per scendere ancora di grandezza, oggi disponiamo di una tecnologia
08:08
that allows us to make robots at the nanoscale,
145
488985
3211
che ci permette di creare robot su scala nanometrica,
08:12
which now can bring robots anywhere in the human body,
146
492196
2586
che può ora portare robot in ogni parte del corpo,
08:14
even into the human brain.
147
494782
2086
persino nel cervello umano.
08:16
And there's some phenomenal power sources that are available,
148
496868
2961
Sono disponibili alcune fonti fenomenali di energia,
08:19
coming online as well.
149
499829
2461
disponibili anche online.
08:22
While PillBot is just about to go through clinical trials,
150
502331
2712
Anche se PillBot inizia a breve le sperimentazioni cliniche,
08:25
it'll be a couple of years till it's on the market.
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arriverà sul mercato tra un paio d'anni.
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There's a long way to go we still have
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C'è ancora molta strada da fare, dobbiamo ancora realizzare
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to bring the full ability to do inner space exploration on us all.
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la piena capacità di esplorare lo spazio interiore su tutti noi.
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But it's a worthwhile journey to go on.
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Ma è un viaggio utile da intraprendere.
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Imagine being able to have all this information for you,
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Immagina di poter avere tutte queste informazioni per voi,
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for your health, for your family and for humanity.
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per la vostra salute, per la vostra famiglia e per l'umanità.
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So I'd like to invite all of you to join us in being brave.
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Vorrei invitare tutti voi a unirvi a noi nell'essere coraggiosi.
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And let's bring microrobots inside the human body.
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Portiamo i microrobot all'interno del corpo umano.
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Thank you very much.
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Grazie mille.
(Applausi)
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(Applause and cheers)
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