Anders Ynnerman: Visualizing the medical data explosion

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Els De Keyser

I will start by posing a little bit of a challenge:

Ik begin met het voorstellen van een uitdaging,

the challenge of dealing with data,

de uitdaging van het omgaan met gegevens,

data that we have to deal with

gegevens waarmee we te maken hebben

in medical situations.

in medische situaties.

It's really a huge challenge for us.

Het is echt een enorme uitdaging voor ons.

And this is our beast of burden --

En dit is ons trekpaard.

this is a Computer Tomography machine,

Een computer-tomografiemachine -

a CT machine.

een CT-machine.

It's a fantastic device.

Het is een fantastisch apparaat.

It uses X-rays, X-ray beams,

Het maakt gebruik van X-stralen, bundels van X-stralen,

that are rotating very fast around the human body.

die zeer snel roteren rond het menselijk lichaam.

It takes about 30 seconds to go through the whole machine

Het duurt ongeveer 30 seconden om door de hele machine te gaan

and is generating enormous amounts of information

en het genereert enorme hoeveelheden informatie

that comes out of the machine.

die uit de machine komen.

So this is a fantastic machine

Dit is een fantastische machine

that we can use

die we kunnen gebruiken

for improving health care,

voor de verbetering van de gezondheidszorg.

but as I said, it's also a challenge for us.

Maar zoals ik al zei, het is ook een uitdaging voor ons.

And the challenge is really found in this picture here.

En de uitdaging is echt te zien op deze foto hier.

It's the medical data explosion

Het is de medische-data-explosie

that we're having right now.

die we nu hebben.

We're facing this problem.

We worden geconfronteerd met dit probleem.

And let me step back in time.

Laat me een stap teruggaan in de tijd.

Let's go back a few years in time and see what happened back then.

Laten we een paar jaren teruggaan en zien waar we toen stonden.

These machines that came out --

De machines van toen -

they started coming in the 1970s --

ze begonnen op te komen in de jaren '70 -

they would scan human bodies,

konden menselijke lichamen scannen,

and they would generate about 100 images

en ongeveer 100 beelden genereren

of the human body.

van het menselijk lichaam.

And I've taken the liberty, just for clarity,

Ik heb ze, voor alle duidelijkheid,

to translate that to data slices.

omgezet in de dataplakjes.

That would correspond to about 50 megabytes of data,

Dit zou overeenkomen met ongeveer 50 MB aan gegevens,

which is small

wat niet veel is

when you think about the data we can handle today

als je dat vergelijkt met de gegevens die we vandaag de dag

just on normal mobile devices.

kunnen verwerken op gewone mobiele apparaten.

If you translate that to phone books,

Als je dat vertaalt naar telefoonboeken,

it's about one meter of phone books in the pile.

dan komt dat ongeveer overeen met een stapel telefoonboeken van één meter hoog.

Looking at what we're doing today

Kijk eens naar wat we vandaag doen

with these machines that we have,

met de machines die we nu hebben,

we can, just in a few seconds,

we kunnen nu in een paar seconden,

get 24,000 images out of a body,

24.000 beelden van een lichaam maken.

and that would correspond to about 20 gigabytes of data,

En dat zou overeenkomen met ongeveer 20 GB aan gegevens,

or 800 phone books,

of 800 telefoonboeken.

and the pile would then be 200 meters of phone books.

En de stapel zou dan 200 meter hoog zijn.

What's about to happen --

Wat er te gebeuren staat -

and we're seeing this; it's beginning --

en we zien dit als het begin -

a technology trend that's happening right now

een technologietrend die nu bezig is,

is that we're starting to look at time-resolved situations as well.

is dat we ook beginnen te kijken naar in de tijd verlopende processen.

So we're getting the dynamics out of the body as well.

We kunnen nu ook de dynamiek van het lichaam zien.

And just assume

En veronderstel even

that we will be collecting data during five seconds,

dat we gedurende vijf seconden gegevens verzamelen,

and that would correspond to one terabyte of data --

dan zou dat overeenkomen met één terabyte aan gegevens.

that's 800,000 books

Dat zijn 800.000 telefoonboeken

and 16 kilometers of phone books.

of een stapel van 16 km hoog.

That's one patient, one data set.

Dat is één patiënt, één dataset.

And this is what we have to deal with.

En dit is het waarmee we nu te maken hebben.

So this is really the enormous challenge that we have.

Dit is de enorme uitdaging waarvoor we staan.

And already today -- this is 25,000 images.

En nu al - dit zijn 25.000 beelden.

Imagine the days

Denk eens terug aan de dagen

when we had radiologists doing this.

toen radiologen dit deden.

They would put up 25,000 images,

Als je 25.000 platen zou moeten ophangen,

they would go like this, "25,0000, okay, okay.

zou dat zo gaan... 25.000, oke, oke.

There is the problem."

Dat is het probleem."

They can't do that anymore. That's impossible.

Zo gaat het niet meer, dat is onmogelijk.

So we have to do something that's a little bit more intelligent than doing this.

Dus moeten naar iets zoeken dat een beetje intelligenter is.

So what we do is that we put all these slices together.

We voegen nu al deze plakjes samen.

Imagine that you slice your body in all these directions,

Stel je voor dat je je lichaam in al deze richtingen in plakjes snijdt,

and then you try to put the slices back together again

en dan moet je proberen de plakjes weer samen te voegen

into a pile of data, into a block of data.

tot een stapel van gegevens, tot een blok gegevens.

So this is really what we're doing.

Daar zijn we nu mee bezig.

So this gigabyte or terabyte of data, we're putting it into this block.

We brengen deze giga- of terabyte aan gegevens samen tot een geheel.

But of course, the block of data

Maar natuurlijk stellen deze gegevens

just contains the amount of X-ray

alleen de hoeveelheid aan X-straling voor

that's been absorbed in each point in the human body.

die is geabsorbeerd door elk punt in het menselijk lichaam.

So what we need to do is to figure out a way

Wat we moeten doen is een manier vinden

of looking at the things we do want to look at

om te kijken naar de dingen die we willen bekijken

and make things transparent that we don't want to look at.

en alles doorzichtig maken, wat we niet willen bekijken.

So transforming the data set

Dus het transformeren van de dataset

into something that looks like this.

in iets dat er zo uitziet.

And this is a challenge.

Dit is een uitdaging.

This is a huge challenge for us to do that.

Dit is voor ons een enorme uitdaging.

Using computers, even though they're getting faster and better all the time,

Ook al worden computers de hele tijd sneller en beter,

it's a challenge to deal with gigabytes of data,

blijft het toch een uitdaging om om te gaan

terabytes of data

met gigabytes en terabytes aan gegevens

and extracting the relevant information.

en de relevante informatie eruit te halen.

I want to look at the heart.

Ik wil kijken naar een hart,

I want to look at the blood vessels. I want to look at the liver.

naar de bloedvaten, naar de lever,

Maybe even find a tumor,

en misschien zelfs een tumor ontdekken

in some cases.

in sommige gevallen.

So this is where this little dear comes into play.

Dit is waar dit kleine lieve ding

This is my daughter.

in beeld komt. Dit is mijn dochter.

This is as of 9 a.m. this morning.

Om 9 uur vanmorgen.

She's playing a computer game.

Ze speelt een computerspel.

She's only two years old,

Ze is pas twee jaar oud,

and she's having a blast.

en ze heeft er lol in.

So she's really the driving force

Zij is de echte drijvende kracht

behind the development of graphics-processing units.

achter de ontwikkeling van Graphics Processing Units (GPU's).

As long as kids are playing computer games,

Zolang kinderen computerspelletjes spelen,

graphics is getting better and better and better.

worden de graphics steeds beter en beter en beter.

So please go back home, tell your kids to play more games,

Dus ga terug naar huis, vertel uw kinderen om meer games te spelen,

because that's what I need.

want dat is wat ik nodig heb.

So what's inside of this machine

Wat er in deze machine zit

is what enables me to do the things that I'm doing

stelt mij in staat om de dingen te doen die ik doe

with the medical data.

met medische gegevens.

So really what I'm doing is using these fantastic little devices.

Wat ik dus eigenlijk doe is gebruik maken van deze fantastische kleine apparaten.

And you know, going back

En weet je, ongeveer

maybe 10 years in time

10 jaar geleden

when I got the funding

kreeg ik de financiering rond

to buy my first graphics computer --

om mijn eerste grafische computer te kopen.

it was a huge machine.

Het was een grote machine.

It was cabinets of processors and storage and everything.

Het waren kasten vol processoren en opslagmedia.

I paid about one million dollars for that machine.

Ik betaalde ongeveer een miljoen dollar voor die machine.

That machine is, today, about as fast as my iPhone.

Die machine is vandaag de dag ongeveer even snel als mijn iPhone.

So every month there are new graphics cards coming out,

Dus elke maand komen er nieuwe grafische kaarten uit.

and here is a few of the latest ones from the vendors --

En hier zie je een paar van de meest recente types van de fabrikanten -

NVIDIA, ATI, Intel is out there as well.

NVIDIA, ATI, ook Intel.

And you know, for a few hundred bucks

Voor een paar honderd dollar

you can get these things and put them into your computer,

kan je deze dingen kopen en in je computer steken,

and you can do fantastic things with these graphics cards.

en je kunt fantastische dingen doen met deze grafische kaarten.

So this is really what's enabling us

Dit is het dus wat ons in staat stelt

to deal with the explosion of data in medicine,

om om te gaan met de explosie van gegevens in de geneeskunde,

together with some really nifty work

samen met echt vernuftig werk

in terms of algorithms --

in termen van algoritmen,

compressing data,

het comprimeren van gegevens,

extracting the relevant information that people are doing research on.

om de relevante informatie, waar mensen onderzoek op doen, eruit te halen.

So I'm going to show you a few examples of what we can do.

Dus ga ik je een paar voorbeelden laten zien van wat we kunnen.

This is a data set that was captured using a CT scanner.

Dit is een dataset die werd geregistreerd met behulp van een CT-scanner.

You can see that this is a full data [set].

Je kunt zien dat dit een volledige dataset is.

It's a woman. You can see the hair.

Het is een vrouw. Je kunt de haren zien.

You can see the individual structures of the woman.

Je kunt de aparte structuren van de vrouw zien.

You can see that there is [a] scattering of X-rays

Je kunt zien dat er verstrooiing is van X-stralen

on the teeth, the metal in the teeth.

op de tanden, op het metaal in de tanden.

That's where those artifacts are coming from.

Daar komen deze artefacten vandaan.

But fully interactively

Maar volledig interactief met de standaard

on standard graphics cards on a normal computer,

grafische kaarten van een normale computer,

I can just put in a clip plane.

kan ik een doorsnede tonen.

And of course all the data is inside,

En natuurlijk zitten alle gegevens erin,

so I can start rotating, I can look at it from different angles,

dus kan ik gaan draaien, ik kan kijken vanuit verschillende invalshoeken,

and I can see that this woman had a problem.

en ik kan zien dat deze vrouw een probleem had.

She had a bleeding up in the brain,

Ze had een bloeding in de hersenen,

and that's been fixed with a little stent,

en dat werd opgelost met een kleine stent,

a metal clamp that's tightening up the vessel.

een metalen klem die het bloedvat afklemt.

And just by changing the functions,

En alleen maar door het veranderen van de instellingen,

then I can decide what's going to be transparent

kan ik beslissen waar ik doorheen kijk

and what's going to be visible.

of wat zichtbaar blijft.

I can look at the skull structure,

Ik kan kijken naar de schedelstructuur,

and I can see that, okay, this is where they opened up the skull on this woman,

en ik kan zien dat, oke, dit is waar ze de schedel van deze vrouw openden,

and that's where they went in.

en dat is waar ze naar binnen gingen.

So these are fantastic images.

Dit zijn fantastische beelden.

They're really high resolution,

Ze hebben een echt hoge resolutie,

and they're really showing us what we can do

En ze laten zien wat we kunnen doen

with standard graphics cards today.

met de standaard grafische kaarten van vandaag.

Now we have really made use of this,

We hebben hier echt gebruik van gemaakt,

and we have tried to squeeze a lot of data

en geprobeerd om een heleboel gegevens

into the system.

in het systeem te persen.

And one of the applications that we've been working on --

En een van de toepassingen waar we aan hebben gewerkt -

and this has gotten a little bit of traction worldwide --

en dit heeft wereldwijd nogal wat aandacht gekregen -

is the application of virtual autopsies.

is de toepassing van virtuele autopsie.

So again, looking at very, very large data sets,

Het gaat weer over het bekijken van zeer, zeer grote datasets,

and you saw those full-body scans that we can do.

je zag al die full-body scans die we kunnen uitvoeren.

We're just pushing the body through the whole CT scanner,

Hier zijn we bezig met een lichaam door de CT-scanner te duwen,

and just in a few seconds we can get a full-body data set.

en slechts in een paar seconden krijgen we een full-body dataset.

So this is from a virtual autopsy.

Dit is dus virtuele autopsie.

And you can see how I'm gradually peeling off.

En je kunt zien hoe ik geleidelijk laag na laag afpel.

First you saw the body bag that the body came in,

Eerst zag je de lijkzak waarin het lichaam zat,

then I'm peeling off the skin -- you can see the muscles --

hier pel ik de huid af - zie je de spieren -

and eventually you can see the bone structure of this woman.

en uiteindelijk zie je de botstructuur van deze vrouw.

Now at this point, I would also like to emphasize

Hier zou ik ook graag benadrukken

that, with the greatest respect

dat, met het grootste respect

for the people that I'm now going to show --

voor de mensen die ik nu ga laten zien -

I'm going to show you a few cases of virtual autopsies --

ik ga een paar gevallen van virtuele autopsies laten zien -

so it's with great respect for the people

het dus is met groot respect voor de mensen

that have died under violent circumstances

die zijn overleden onder gewelddadige omstandigheden

that I'm showing these pictures to you.

dat ik deze foto's aan u toon.

In the forensic case --

In het forensische geval -

and this is something

en er zijn al

that ... there's been approximately 400 cases so far

ongeveer 400 tot nu toe

just in the part of Sweden that I come from

alleen al in het deel van Zweden waar ik vandaan kom

that has been undergoing virtual autopsies

die virtuele autopsies hebben ondergaan

in the past four years.

in de afgelopen vier jaar.

So this will be the typical workflow situation.

Dit is een typische werksituatie.

The police will decide --

De politie zal beslissen -

in the evening, when there's a case coming in --

's avonds als er een geval binnen komt -

they will decide, okay, is this a case where we need to do an autopsy?

zij zullen beslissen, oke, dit is een geval waar we een autopsie nodig hebben.

So in the morning, in between six and seven in the morning,

In de ochtend, tussen zes en zeven 's morgens,

the body is then transported inside of the body bag

wordt het lichaam in een body bag

to our center

naar ons centrum getransporteerd

and is being scanned through one of the CT scanners.

en gescand door een van de de CT-scanners.

And then the radiologist, together with the pathologist

En dan kijkt de radioloog samen met de patholoog

and sometimes the forensic scientist,

en soms ook de forensische wetenschapper,

looks at the data that's coming out,

naar de gegevens die de eruit komen,

and they have a joint session.

en gaan ze overleggen.

And then they decide what to do in the real physical autopsy after that.

En daarna beslissen ze wat te doen bij de echte fysieke autopsie.

Now looking at a few cases,

U kijkt nu naar een paar gevallen,

here's one of the first cases that we had.

Hier is een van de eerste zaken die we hadden.

You can really see the details of the data set.

Je kunt echt de details van de dataset zien;

It's very high-resolution,

Het is in zeer hoge resolutie.

and it's our algorithms that allow us

En het zijn onze algoritmes die ons toelaten

to zoom in on all the details.

om in te zoomen op de details.

And again, it's fully interactive,

En nogmaals, het is volledig interactief,

so you can rotate and you can look at things in real time

dus je kunt roteren en op deze systemen

on these systems here.

in real-time naar alles kijken.

Without saying too much about this case,

Zonder al te veel te zeggen over deze zaak,

this is a traffic accident,

het is een verkeersongeval,

a drunk driver hit a woman.

een dronken bestuurder raakte een vrouw.

And it's very, very easy to see the damages on the bone structure.

En het is heel, heel gemakkelijk om de schade te zien aan de botstructuur.

And the cause of death is the broken neck.

De doodsoorzaak is een gebroken nek.

And this women also ended up under the car,

En de vrouw belandde ook onder de auto,

so she's quite badly beaten up

Ze werd hierdoor

by this injury.

heel erg toegetakeld.

Here's another case, a knifing.

Hier weer een andere zaak, een steekpartij.

And this is also again showing us what we can do.

En dit toont ook weer wat we kunnen doen.

It's very easy to look at metal artifacts

Het is heel gemakkelijk om metalen artefacten terug te vinden

that we can show inside of the body.

die we binnen in het lichaam kunnen laten zien.

You can also see some of the artifacts from the teeth --

U kunt ook een aantal van de artefacten van de tanden zien -

that's actually the filling of the teeth --

dat zijn eigenlijk de tandvullingen -

but because I've set the functions to show me metal

maar dat komt omdat ik het zo heb ingesteld dat

and make everything else transparent.

we het metaal kunnen zien en de rest transparant is.

Here's another violent case. This really didn't kill the person.

Hier een andere gewelddaad. Dit was niet echt de doodsoorzaak van deze persoon.

The person was killed by stabs in the heart,

De persoon werd gedood door steken in het hart,

but they just deposited the knife

maar ze staken het mes

by putting it through one of the eyeballs.

door een oogbol.

Here's another case.

Hier een andere zaak.

It's very interesting for us

Het is heel interessant voor ons

to be able to look at things like knife stabbings.

om te kunnen kijken naar dingen zoals messteken.

Here you can see that knife went through the heart.

Hier zie je dat het mes door het hart ging.

It's very easy to see how air has been leaking

Het is heel gemakkelijk te zien hoe lucht

from one part to another part,

van het ene deel naar een ander deel is gaan lekken,

which is difficult to do in a normal, standard, physical autopsy.

wat moeilijk is om te doen bij een normale, standaard, fysieke autopsie.

So it really, really helps

Dus het helpt echt bij

the criminal investigation

het strafrechtelijk onderzoek

to establish the cause of death,

om de oorzaak van de dood vast te stellen,

and in some cases also directing the investigation in the right direction

en om in sommige gevallen het onderzoek in de juiste richting te leiden,

to find out who the killer really was.

om uit te zoeken wie de moordenaar was.

Here's another case that I think is interesting.

Hier nog een interessant geval.

Here you can see a bullet

Hier zie je een kogel die net naast

that has lodged just next to the spine on this person.

de ruggengraat van deze persoon is blijven steken.

And what we've done is that we've turned the bullet into a light source,

En we hebben de kogel lichtgevend gemaakt,

so that bullet is actually shining,

zodat hij gaat blinken,

and it makes it really easy to find these fragments.

wat het echt makkelijk maakt om deze fragmenten terug te vinden.

During a physical autopsy,

Als je tijdens een fysieke autopsie,

if you actually have to dig through the body to find these fragments,

in het lichaam naar deze fragmenten moet gaan zoeken

that's actually quite hard to do.

is dat heel moeilijk.

One of the things that I'm really, really happy

Iets waarvan ik ben echt blij ben

to be able to show you here today

om u vandaag te kunnen laten zien

is our virtual autopsy table.

is onze virtuele-autopsietafel.

It's a touch device that we have developed

Het is een door ons ontwikkeld aanraakscherm

based on these algorithms, using standard graphics GPUs.

met behulp van standaard GPU's.

It actually looks like this,

Het ziet er zo uit,

just to give you a feeling for what it looks like.

gewoon om je een idee te geven.

It really just works like a huge iPhone.

Het werkt net als een enorme iPhone.

So we've implemented

We hebben alle handelingen

all the gestures you can do on the table,

ermee getoond

and you can think of it as an enormous touch interface.

en je kunt eraan denken als een enorm aanraakscherm.

So if you were thinking of buying an iPad,

Dus als je eraan denkt een iPad te kopen,

forget about it. This is what you want instead.

vergeet het maar, dit is wat je eigenlijk wil hebben.

Steve, I hope you're listening to this, all right.

Steve, ik hoop dat je hiernaar aan het luisteren bent, oke.

So it's a very nice little device.

Het is een heel aardig apparaatje.

So if you have the opportunity, please try it out.

Dus als je de mogelijkheid hebt, probeer het eens uit.

It's really a hands-on experience.

Het is echt een hands-on ervaring.

So it gained some traction, and we're trying to roll this out

Het heeft de aandacht getrokken, en we proberen het klaar te krijgen

and trying to use it for educational purposes,

om het te gebruiken voor educatieve doeleinden,

but also, perhaps in the future,

maar ook, misschien in de toekomst,

in a more clinical situation.

in een meer klinische situatie.

There's a YouTube video that you can download and look at this,

Er is een YouTube die u kunt downloaden,

if you want to convey the information to other people

als je anderen wil tonen

about virtual autopsies.

wat virtuele autopsie is.

Okay, now that we're talking about touch,

Oke, nu we over aanraken praten,

let me move on to really "touching" data.

laten we nu even kijken naar echt inspirerende data.

And this is a bit of science fiction now,

Dit is nu nog een beetje science-fiction,

so we're moving into really the future.

we gaan nu naar de toekomst.

This is not really what the medical doctors are using right now,

Dit is niet echt wat de artsen momenteel al gebruiken,

but I hope they will in the future.

maar ik hoop dat het in de toekomst zal kunnen.

So what you're seeing on the left is a touch device.

Wat je aan de linkerkant ziet is een aanraakapparaat.

It's a little mechanical pen

Het is een kleine mechanische pen

that has very, very fast step motors inside of the pen.

met zeer, zeer snelle stappenmotoren aan de binnenkant van de pen.

And so I can generate a force feedback.

En daarmee kan ik een krachttegenkoppeling genereren.

So when I virtually touch data,

Dus als ik virtuele data ermee aanraak,

it will generate forces in the pen, so I get a feedback.

zal dat krachten in de pen veroorzaken en krijg ik feedback.

So in this particular situation,

In deze specifieke situatie

it's a scan of a living person.

gaat het om een scan van een levende persoon.

I have this pen, and I look at the data,

Ik heb deze pen, en ik kijk naar de gegevens,

and I move the pen towards the head,

en ik beweeg de pen naar het hoofd toe,

and all of a sudden I feel resistance.

en opeens voel ik weerstand.

So I can feel the skin.

Ik voel de huid.

If I push a little bit harder, I'll go through the skin,

Als ik een beetje harder duw, dan ga ik door de huid,

and I can feel the bone structure inside.

en voel ik de botstructuur binnen in.

If I push even harder, I'll go through the bone structure,

Als ik nog harder duw, dan ga ik door de botstructuur heen,

especially close to the ear where the bone is very soft.

vooral dicht bij het oor waar het bot erg zacht is.

And then I can feel the brain inside, and this will be the slushy like this.

En dan kan ik de hersenen voelen, en dat zal een beetje week aanvoelen, zoiets als dit.

So this is really nice.

Dit is echt leuk.

And to take that even further, this is a heart.

Hier een hart.

And this is also due to these fantastic new scanners,

Ook te danken aan deze fantastische nieuwe scanners,

that just in 0.3 seconds,

die in slechts 0,3 seconden

I can scan the whole heart,

het hele hart scannen,

and I can do that with time resolution.

en ik kan dat doen in tijdsresolutie.

So just looking at this heart,

Het kijken naar dit hart,

I can play back a video here.

kan ik hier weergeven op een video.

And this is Karljohan, one of my graduate students

En dit is Karl Johan, een van mijn studenten

who's been working on this project.

die aan dit project heeft gewerkt.

And he's sitting there in front of the Haptic device, the force feedback system,

Hij zit hier voor het haptische apparaat, het krachttegenkoppelingssysteem,

and he's moving his pen towards the heart,

en hij beweegt zijn pen naar het hart,

and the heart is now beating in front of him,

en hij ziet het voor zich

so he can see how the heart is beating.

zodat hij kan zien hoe het hart klopt.

He's taken the pen, and he's moving it towards the heart,

Hij verplaatst nu de pen naar het hart,

and he's putting it on the heart,

en hij duwt ze tegen het hart,

and then he feels the heartbeats from the real living patient.

en voelt de hartslag van de echte levende patiënt.

Then he can examine how the heart is moving.

Dan kan hij onderzoeken hoe het hart in beweegt.

He can go inside, push inside of the heart,

Hij kan naar binnen gaan, naar de binnenkant van het hart,

and really feel how the valves are moving.

en echt voelen hoe de kleppen in beweging zijn.

And this, I think, is really the future for heart surgeons.

En dit, denk ik, is echt de toekomst voor hartchirurgen.

I mean it's probably the wet dream for a heart surgeon

Ik denk dat dit een natte droom is voor een hartchirurg

to be able to go inside of the patient's heart

om binnenin van het hart van de patiënt te kunnen rondtasten

before you actually do surgery,

voordat je daadwerkelijk tot chirurgie overgaat,

and do that with high-quality resolution data.

en dat te doen met resolutiedata van een hoge kwaliteit.

So this is really neat.

Echt de moeite.

Now we're going even further into science fiction.

Nu gaan we nog verder met science fiction.

And we heard a little bit about functional MRI.

We hoorden wat over functionele MRI.

Now this is really an interesting project.

Nu is dit echt een interessant project.

MRI is using magnetic fields

MRI is met behulp van magnetische velden

and radio frequencies

en radiofrequenties

to scan the brain, or any part of the body.

de hersenen of een deel van het lichaam scannen.

So what we're really getting out of this

Wat we hier echt uit verkrijgen

is information of the structure of the brain,

is informatie over de structuur van de hersenen,

but we can also measure the difference

maar we kunnen ook het verschil meten

in magnetic properties of blood that's oxygenated

in de magnetische eigenschappen van zuurstofrijk bloed

and blood that's depleted of oxygen.

en zuurstofarm bloed.

That means that it's possible

Dat betekent dat het mogelijk is

to map out the activity of the brain.

om de activiteit van de hersenen in kaart te brengen.

So this is something that we've been working on.

Dit is iets dat we al mee bezig zijn.

And you just saw Motts the research engineer, there,

En net zag u Motts, onze onderzoeksingenieur

going into the MRI system,

het MRI-systeem ingaan,

and he was wearing goggles.

hij droeg een speciale bril.

So he could actually see things in the goggles.

waarmee hij dingen kon waarnemen.

So I could present things to him while he's in the scanner.

Dus kon ik, terwijl hij in de scanner zat, hem allerlei laten zien.

And this is a little bit freaky,

En dit is een beetje beangstigend,

because what Motts is seeing is actually this.

want wat Motts ziet is eigenlijk dit.

He's seeing his own brain.

Hij ziet zijn eigen hersenen.

So Motts is doing something here,

Hier is Motts iets aan het doen.

and probably he is going like this with his right hand,

En waarschijnlijk doet hij zoiets met zijn rechterhand,

because the left side is activated

omdat de linkerkant geactiveerd is

on the motor cortex.

op de bewegingscortex.

And then he can see that at the same time.

En dat kan hij op hetzelfde moment zelf zien.

These visualizations are brand new.

Deze visualisaties zijn gloednieuw.

And this is something that we've been researching for a little while.

Dit is iets waar we al een tijdje onderzoek naar doen.

This is another sequence of Motts' brain.

Hier een andere sequentie van Motts' brein.

And here we asked Motts to calculate backwards from 100.

We vroegen hem met 3 terug te tellen vanaf 100.

So he's going "100, 97, 94."

Dus hij telt "100, 97, 94."

And then he's going backwards.

Enzovoorts.

And you can see how the little math processor is working up here in his brain

En je kunt zien hoe de kleine wiskunde-processor hier in zijn hersenen an het werk is

and is lighting up the whole brain.

en de hele hersenen doet oplichten.

Well this is fantastic. We can do this in real time.

Dit is fantastisch. We kunnen dit doen in real time.

We can investigate things. We can tell him to do things.

We kunnen dingen onderzoeken. We kunnen hem vragen om dingen te doen.

You can also see that his visual cortex

Je kunt ook zien dat zijn visuele cortex

is activated in the back of the head,

aan de achterkant van zijn hoofd wordt geactiveerd,

because that's where he's seeing, he's seeing his own brain.

want dat is waar hij naar kijkt, hij ziet zijn eigen hersenen.

And he's also hearing our instructions

En hij hoort ook onze instructies

when we tell him to do things.

als we hem vragen om dingen te doen.

The signal is really deep inside of the brain as well,

Ook al zit het signaal echt diep in de hersenen,

and it's shining through,

toch schijnt het door,

because all of the data is inside this volume.

omdat alle gegevens in dit volume voorhanden zijn.

And in just a second here you will see --

En dadelijk ga je hier zien -

okay, here. Motts, now move your left foot.

Oke, hier is het. Motts, beweeg nu je linkervoet.

So he's going like this.

Dit doet hij.

For 20 seconds he's going like that,

20 seconden lang doet hij dit,

and all of a sudden it lights up up here.

en plots licht het hier op.

So we've got motor cortex activation up there.

Door activatie van de bewegingscortex.

So this is really, really nice,

Dit is echt, echt leuk.

and I think this is a great tool.

Dit is een geweldig hulpmiddel.

And connecting also with the previous talk here,

In verband met de vorige lezing,

this is something that we could use as a tool

is dit iets dat we kunnen gebruiken als een instrument

to really understand

om werkelijk te begrijpen

how the neurons are working, how the brain is working,

hoe de neuronen werken, hoe de hersenen werken,

and we can do this with very, very high visual quality

en we kunnen dit doen met een zeer, zeer hoge visuele kwaliteit

and very fast resolution.

en een zeer snelle resolutie.

Now we're also having a bit of fun at the center.

Maar af en toe maken we ook een beetje lol in het centrum.

So this is a CAT scan -- Computer Aided Tomography.

Dit is een CAT-scan - computer aided tomografie.

So this is a lion from the local zoo

Van een leeuw uit de plaatselijke dierentuin

outside of Norrkoping in Kolmarden, Elsa.

aan de rand van Norrkoping in Kolmården, Elsa.

So she came to the center,

Ze brachten haar naar het centrum,

and they sedated her

ze verdoofden haar

and then put her straight into the scanner.

en zetten haar recht in de scanner.

And then, of course, I get the whole data set from the lion.

Zo krijg ik dan de volledige dataset van de leeuw.

And I can do very nice images like this.

Waarmee ik heel mooie beelden kan maken zoals dit.

I can peel off the layer of the lion.

Ik kan laag na laag van de leeuw afpellen.

I can look inside of it.

Ik kan erin kijken.

And we've been experimenting with this.

We hebben hiermee geëxperimenteerd.

And I think this is a great application

Ik denk dat dit een geweldige toepassing is

for the future of this technology,

voor de toekomst van deze technologie.

because there's very little known about the animal anatomy.

Want er is maar heel weinig bekend over de dierlijke anatomie.

What's known out there for veterinarians is kind of basic information.

Wat dierenartsen ervan weten is slechts summiere basisinformatie.

We can scan all sorts of things,

We kunnen allerlei dingen scannen,

all sorts of animals.

allerlei dieren.

The only problem is to fit it into the machine.

Het enige probleem is om ze in de machine te krijgen.

So here's a bear.

Hier een beer.

It was kind of hard to get it in.

Hij was er nogal moeilijk in te krijgen.

And the bear is a cuddly, friendly animal.

En zo'n beer lijkt een knuffel, een vriendelijk dier.

And here it is. Here is the nose of the bear.

Hier is hij dan. Dit is zijn neus.

And you might want to cuddle this one,

En misschien wil je hem wel knuffelen,

until you change the functions and look at this.

totdat je de instellingen verandert en hiernaar gaat kijken.

So be aware of the bear.

Hoed u dus voor de beer.

So with that,

Hiermee

I'd like to thank all the people

wil ik graag alle mensen bedanken

who have helped me to generate these images.

die mij geholpen hebben om deze beelden te genereren.

It's a huge effort that goes into doing this,

Er is enorm veel werk gaan zitten

gathering the data and developing the algorithms,

in het verzamelen van de gegevens en de ontwikkeling van de algoritmen,

writing all the software.

in het schrijven van de software

So, some very talented people.

door een aantal zeer getalenteerde mensen.

My motto is always, I only hire people that are smarter than I am

Mijn motto is altijd dat ik alleen maar mensen aanwerf die slimmer zijn dan ik

and most of these are smarter than I am.

en de meesten hier zijn een stuk slimmer dan ik.

So thank you very much.

Dus heel erg bedankt.

(Applause)

(Applaus)