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

翻訳: Kumi Kaku 校正: Eriko Tsukamoto

Alex Luebke: I'd like to invite you to go on a fantastic voyage with me today,

（アレックス・リュプケ）本日は皆さんを 素晴らしい旅にお誘いしようと思います

as we explore inside the human body.

人体の内部を探査する旅です

Inside each and every one of us holds mysteries and wonders

誰の体の中にも 不思議さと驚きがあり

that if unlocked, lead to better health, performance and longevity.

解明すれば 健康と 活力と長寿につながります

But seeing inside has proven to be quite difficult.

しかし 体内を見るのは 簡単ではありません

Since the beginning of the modern era,

近代の幕開けから

the only way to really look inside was through rudimentary surgeries.

体内を見るには 手術という 初歩的な手段しかありませんでした

Over the past 150 years or so,

この150年ほどで

we've had great technologies that allow us to look from the outside,

外部から体の中が見られる 素晴らしい技術が生まれました

like X-rays and MRIs.

X線やMRIなどですが

But what I propose and what I'd like us to explore today

本日ご覧いただきたいのは

is looking at microrobotics inside the human body.

マイクロロボット工学を使って 体内を見る方法です

As a first step on that journey, let me introduce you to PillBot.

では旅の第一歩として ピルボット （PillBot）をご紹介しましょう

PillBot is a small, wireless robot that is remotely controlled,

ピルボットは遠隔操作で動かす 小型のワイヤレスロボットで

and it swims around in three dimensions in a water-filled human stomach.

水で満たした胃の中を 自由自在に泳ぎ回ります

This robot has things you would expect on a robot.

ロボットにふさわしく 数々の機能を持ち

It has a camera, so it gives you a live video feed.

ライブ映像用のカメラに 制御回路

It has control circuitry.

It has LED lights because inside the human body it's quite dark.

暗い体内を照らすLEDライト

It has a wireless data link and it has a battery.

ワイヤレスのデータリンク それに 電池も備えています

Now the way this robot moves is it has three pump jet thrusters

動作は３つのポンプジェット スラスターを使って行い

that squirt water in six different directions,

水を６方向に噴出させることによって

that allow the pilot to fly around in three-dimensional space

操縦者が水中を上下左右に 飛び回らせることができます

in a water volume.

Over the past five years, we've spent a lot of time

この５年間 我々は

to get the size of this robot smaller and smaller.

ロボットの小型化に 多くの時間を割いてきました

What we started with wasn't quite --

最初はこんな感じで―

(Laughter)

（笑）

Not quite swallowable.

飲み込めたものではありませんでした

But we finally worked our way down

しかし 苦労の末 最近はこうして

and where we are these days

is about the size of a small multivitamin capsule.

小さなマルチビタミンカプセルの 大きさになりました

(Applause)

（拍手）

Thank you.

ありがとうございます

Now we're going to fly this robot around for you for a little bit.

では 実際にこれを飛ばして ご覧に入れましょう

But to do that, I would like to invite Doctor Vivek Kumbhari.

まずは ヴィヴェック・ クンバリ博士に登壇いただきます

He's the chairman of gastroenterology at the Mayo Clinic.

博士はメイヨークリニックの 消化器科医長で

And I'd like to have him pilot this PillBot while I turn it on.

ピルボットの操縦を担当いただきます 私はこちらで起動を

(Applause)

（拍手）

Vivek Kumbhari: Here is a common scenario I encounter in my clinic.

（ヴィヴェック・クンバリ） クリニックでよくある話をご紹介しますと

A patient who's generally in good health

普段は健康な患者さんが

comes to see me because they have abdominal pain,

腹痛を訴えて来院し

and I suspect it's coming from the stomach.

胃の不調が疑われるとします

Now I need to understand precisely what the problem is,

正確な診断が必要ですが

but I can't just pop my head in and take a look.

お腹に首を突っ込んで診る わけにはいかないので

So, and despite that patient sitting right in front of me,

今 目の前に患者さんが座っていても

I need to ask them to go back home

一旦帰宅してもらい

and come back to the hospital on another occasion

後日改めて 出直してもらわねばなりません

so I can put them to sleep with anesthesia

病院で麻酔をかけて眠らせ

so that they allow me to insert this long tube with a camera at the tip,

先端にカメラの付いた長いチューブを

through the mouth and into the stomach.

口から胃の中に差し込むためです

This is an endoscopy,

これが内視鏡検査ですが

and it's a relatively invasive and expensive procedure,

比較的侵襲的で費用もかかるので

and we are on a mission to do better.

我々としても改善する責任があります

We'd like to transform this experience

そこで この状況を変えられるのが

by dematerializing the physical hospital into PillBot.

病院の存在に代わる ピルボットです

As you can see here, we have a capsule here,

ご覧のように このカプセルを

and I'm using a game controller to navigate PillBot.

ゲームコントローラーで 操作していますが

Although I could have also used a tablet or a smartphone.

タブレットやスマートフォンでも 操作できます

You can move it around rather quickly here,

かなりの速度で 動かすことができ

and you can imagine that using the tank this size,

このサイズのタンクでも

we're still able to navigate the entire experience,

ちゃんと操作できることが お分かりになると思います

which -- and this tank is significantly larger

このタンクはヒトの胃や

than the human stomach,

or any internal human organ for that matter.

他の内臓よりずっと大きいものです

I'm going to pause here while Alex is working on optimizing the robot.

では 一旦 アレックスの ロボットの最適化を待ちましょう

AL: There we go.

（アレックス）できました

(Laughter)

（笑）

VK: So this is our goal. Be anywhere in the world.

（ヴィヴェック）これが我々のゴールです 世界中のどこでも

Whether you're at home, sitting on your couch,

家でソファに座っていても

visiting space, or right here onstage at TED.

宇宙旅行をしていても ここTEDのステージ上でも構いません

What do you think, Alex? You should go ahead and swallow a PillBot?

どうですか アレックス？ もうピルボットを飲み込みますか？

(Applause and cheers)

（拍手と歓声）

So, as you can see, in just a few seconds, PillBot entered the stomach.

ご覧の通り たったの数秒で ピルボットが胃の中に入りました

So we're in the stomach now,

そしてこれが胃の中です

and I'm carefully navigating around,

慎重に あちこち動かしています

looking for any changes in surface architecture

内壁の変化に注目しながら

that might represent an ulcer or a cancer, or any other pathology.

潰瘍やがんや その他の病変がないか 探っています

And I'm able to get very similar views

この映像は従来の内視鏡のものと ほとんど変わりません

as I would if I'd used a conventional endoscope.

Now I'm able to see the entire stomach

胃全体を見ることも

and revisit sites that piqued my curiosity.

気になった箇所に 戻ることもできます

And what could further improve this experience

この検査をさらに 発展させるとすれば

is if we used an augmented reality headset for 3D visualization of a stomach,

拡張現実ヘッドセットを使った 胃の3D視覚化や

or artificial intelligence for detection and characterization of an abnormality.

AIによる異常の検出と評価などが 考えられます

Now, fortunately for Alex,

さて アレックスにとって朗報は

on this brief review, everything is looking normal here.

見たところ すべて異常なしのようです

(Laughter and applause)

（笑いと拍手）

Though if there were a problem,

万一問題があったとしても

being able to show and discuss with Alex in real time

リアルタイムで本人と映像を見ながら 話し合えることは

elevates his understanding of his health

健康への理解を深め

and is going to make him more compliant with therapy.

治療へのスムーズな協力に つながります

So now that we're done here,

これで作業は終わりです

PillBot will take its natural course through and out the body.

ピルボットは自然の経路で 体を通って出て行きます

(Laughter)

（笑）

And fortunately for Alex, he'll have no awareness of this,

幸いアレックスは何も感じず

and he won't have to retrieve this capsule.

カプセルを回収する必要もありません

(Laughter)

（笑）

Now this robot was designed for the stomach,

このロボットは 胃に特化した設計ですが

though the entire body needs this capability.

全身にこれが必要です

Parts of the body, such as the colon, the heart and the brain

大腸 心臓 脳なども

should be made accessible with specialized robots

専用のロボットで 同じように簡単に

that are just as easy to use.

検査できるようにすべきです

I've dreamt of the day

私は常々

when I could explore the inside of the human body with robots,

ロボットでヒトの体内を 探査できる日を夢見てきました

recognizing it would be an inflection point

それが皆さんに 健康と長寿を届けるために

in my ability to help people live longer and healthier lives.

自分ができることの転換点になると 認識しているからです

Back to you, Alex.

アレックス どうぞ

(Applause)

（拍手）

AL: That was yummy.

（アレックス）ああ おいしかった

(Laughter)

（笑）

And no, you don't feel anything when the robot moves around inside you.

ではなく ロボットが体の中を 動き回っても 何も感じません

It's quite, quite simple.

すごくシンプルです

But think of that.

いかがでしょう

How easy it was to get access to internal imagery anywhere.

こんなに手軽にどこでも 体内の映像が得られたというのは

So that's going to allow us not only internal imagery,

今後は体内の映像だけでなく

but also the diagnosis and the treatment that the doctor might be able to give.

医師が行うような診断や治療も 可能になるでしょう

That's going to give us access to a vast amount of information

そこから膨大な情報が得られ

that we can then use to train AI.

AIの学習にも使えるようになります

And with AI, we're going to be able

AIによって さまざまな機能の 自動化が可能になり

to have it automate a whole variety of different functions,

from performance improvement of the robot itself

ロボット本体の性能向上から 自律制御まで

to autonomous control,

where it actually flies around and maps out the entire interior surface

文字通り飛び回って 自力で胃の内壁の隅々まで

of the stomach all on its own.

マッピングできるようになります

That diagnosis and the treatment also comes along with that.

診断と治療も それに伴って 行えるようになり

And we train AI to help learn how to do that.

そのやり方を AI が教えられるように 学習させます

And eventually, interventions.

最終的には 医療処置も行います

Let's talk about a little bit where we want to go next.

我々の次の目標を少しお話ししましょう

So the first thing we're going to do, we'll add some accelerometers on there,

まず加速度計を追加して

so it actually helps with that autonomous control.

自律制御に役立てます

Also very interesting, we can start adding different sensors.

さまざまなセンサーが追加できるのも 面白い点です

So wherever the robot is going,

ロボットがどこに行っても

we can go ahead and measure the health of what it's looking at right there.

その場で健康状態を 測定できるようになります

And as far as doing lab-on-chip capabilities

最終的には マイクロ流体チップです

where you can actually analyze the material

これは ロボットが その場で試料を分析できる機能で

right there in situ on the robot.

Imagine now being able to put different tools onto this,

さまざまなツールが搭載できるので

where you can cut and you can cauterize

切断 焼灼 注射まで 可能になります

or inject medicine.

Well, now you have a pill surgeon.

カプセル外科医の出来上がり というわけです

And of course, you can have clusters of these robots

もちろん ロボットを多数連携させて

that work together in unison

to do complex procedures inside the human body.

体内で複雑な処置を 行わせることもできます

To go even smaller, we actually have technology that exists today

さらに微細なレベルでは

that allows us to make robots at the nanoscale,

既存の技術でナノスケールの ロボットが 作成できるので

which now can bring robots anywhere in the human body,

脳など 人体のどこにでも送り込めます

even into the human brain.

And there's some phenomenal power sources that are available,

画期的な電源も 既にいくつかあり

coming online as well.

利用可能になりつつあります

While PillBot is just about to go through clinical trials,

ピルボットはちょうど臨床試験を 終えるところですが

it'll be a couple of years till it's on the market.

市場に出るには あと数年かかるでしょう

There's a long way to go we still have

体内探査機能がすべて出揃うまで まだ長い道のりですが

to bring the full ability to do inner space exploration on us all.

But it's a worthwhile journey to go on.

続ける価値のある旅です

Imagine being able to have all this information for you,

皆さんの健康や ご家族のため 人類のための情報がすべて手に入るのです

for your health, for your family and for humanity.

So I'd like to invite all of you to join us in being brave.

皆さんも我々と一緒に ぜひ勇気を出して

And let's bring microrobots inside the human body.

マイクロロボットを体内に入れましょう

Thank you very much.

どうもありがとうございました

(Applause and cheers)

（拍手と歓声）