INK Conference
Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized
Alexander Tsiaras: Da concepção ao nascimento -- visualizado
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O criador de imagens Alexander Tsiaras partilha uma poderosa visualização médica, mostrando o desenvolvimento humano da concepção ao nascimento e para além disso. (Algumas imagens explícitas.)
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio
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00:15
I was offered a position as associate professor of medicine
0
0
3000
Fui convidado para um lugar como professor associado de medicina
00:18
and chief of scientific visualization
1
3000
3000
e chefe de visualização científica
00:21
at Yale University
2
6000
2000
na Universidade de Yale
00:23
in the department of medicine.
3
8000
2000
no departamento de medicina.
00:25
And my job was to write many of the algorithms and code
4
10000
3000
E o meu trabalho era escrever muitos dos algoritmos e do código
00:28
for NASA to do virtual surgery
5
13000
2000
para a NASA para fazer cirurgia visual
00:30
in preparation for the astronauts going into deep spaceflight,
6
15000
3000
na preparação dos astronautas para o voo espacial profundo,
00:33
so they could be kept in robotic pods.
7
18000
2000
para que possam ser mantidos em cápsulas robóticas.
00:35
One of the fascinating things about what we were actually working on
8
20000
2000
Um dos aspectos fascinantes daquilo em que estávamos a trabalhar
00:37
is that we were seeing, using new kinds of scanning technologies,
9
22000
3000
é que estávamos a ver, usando novas tecnologias de rastreamento,
00:40
things that had just never been seen before --
10
25000
2000
coisas que nunca tinham sido vistas antes --
00:42
I mean, not only in disease management,
11
27000
2000
quer dizer, não só na gestão de doenças,
00:44
but also things that allowed us to see things about the body
12
29000
4000
mas também coisas que nos permitiam ver acima do corpo
00:48
that just made you marvel.
13
33000
3000
e que nos maravilhavam.
00:51
I remember one of the first times we were looking at collagen.
14
36000
3000
Lembro-me de uma das primeiras vezes que estávamos a observar colagénio.
00:54
And your entire body, everything --
15
39000
2000
E todo o nosso corpo, tudo --
00:56
your hair, skin, bone, nails --
16
41000
2000
o nosso cabelo, pele, osso, unhas --
00:58
everything is made of collagen.
17
43000
2000
tudo é feito de colagénio.
01:00
And it's a kind of rope-like structure
18
45000
2000
É uma estrutura tipo corda
01:02
that twirls and swirls like this.
19
47000
2000
que se torce em espiral assim.
01:04
And the only place that collagen changes its structure
20
49000
4000
E o único sítio em que o colagénio muda a sua estrutura
01:08
is in the cornea of your eye.
21
53000
2000
é a córnea dos nossos olhos.
01:10
In your eye,
22
55000
2000
Nos nossos olhos,
01:12
it becomes a grid formation,
23
57000
2000
torna-se numa espécie de grelha,
01:14
and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque.
24
59000
3000
e consequentemente, torna-se transparente, em vez de opaca.
01:17
So perfectly organized a structure,
25
62000
3000
A uma estrutura tão perfeitamente organizada,
01:20
it was hard not to attribute divinity to it.
26
65000
2000
é difícil não lhe atribuir divindade.
01:22
Because we kept on seeing this over and over and over again
27
67000
3000
Porque continuávamos a ver isto uma e outra vez
01:25
in different parts of the body.
28
70000
2000
em partes diferentes do corpo.
01:27
One of the opportunities I had
29
72000
3000
Uma das oportunidades que tive foi quando
01:30
was one person was working on a really interesting
30
75000
2000
uma pessoa estava a trabalhar numa máquina de visualização de
01:32
micromagnetic resonance imaging machine with the NIH.
31
77000
3000
ressonância micromagnética mesmo muito interessante com o NIH.
01:35
And what we were going to do
32
80000
2000
E o que íamos fazer era
01:37
was scan a new project
33
82000
2000
fazer uma digitalização de um novo projecto
01:39
on the development of the fetus from conception to birth
34
84000
2000
sobre o desenvolvimento do feto desde a concepção até ao nascimento
01:41
using these kinds of new technologies.
35
86000
2000
usando este tipo de novas tecnologias.
01:43
So I wrote the algorithms in code,
36
88000
2000
Então eu escrevi os algoritmos em código,
01:45
and he built the hardware -- Paul Lauterbur --
37
90000
3000
e ele construiu o hardware -- Paul Lauterbur --
01:48
then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI.
38
93000
3000
e depois acabou por ganhar o Prémio Nobel por inventar a Ressonância Magnética.
01:51
I got the data.
39
96000
2000
Eu fiquei com os dados.
01:53
And I'm going to show you a sample of the piece,
40
98000
2000
E vou mostrar-vos uma amostra da peça,
01:55
"From Conception to Birth."
41
100000
2000
"Da Concepção ao Nascimento."
01:57
(Music)
42
102000
6000
(Música)
02:03
Video text: "From Conception to Birth"
43
108000
3000
Texto do Vídeo: "Da Concepção ao Nascimento"
02:09
Oocyte
44
114000
3000
Ovócito
02:14
Sperm
45
119000
3000
Espermatozóide
02:20
Egg Inseminated
46
125000
4000
Ovo inseminado
02:27
24 Hours: Baby's first division
47
132000
3000
24 Horas: Primeira divisão do bebé
02:33
The fertilized ovum divides a few hours after fusion ...
48
138000
3000
O óvulo fertilizado divide-se algumas horas depois da fusão...
02:38
And divides anew every 12 to 15 hours.
49
143000
3000
E divide-se de novo a cada 12 ou 15 horas.
02:41
Early Embryo
50
146000
3000
Jovem Embrião
02:44
Yolk sack still feeding Baby.
51
149000
3000
Saco vitelino ainda a alimentar o bebé.
02:48
25 Days: Heart chamber developing
52
153000
4000
25 dias: Câmara cardíaca em desenvolvimento
02:56
32 Days: Arms & hands are developing
53
161000
7000
32 dias: Braços e mãos estão a desenvolver-se
03:05
36 Days: Beginning of the primitive vertabrae
54
170000
6000
36 dias: Começo das vértebras primitivas
03:11
These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.
55
176000
7000
Estas semanas são o período do mais rápido desenvolvimento do feto.
03:24
If the fetus continues to grow at this speed for the entire nine months,
56
189000
3000
Se o feto continuasse a crescer a esta velocidade durante todos os nove meses,
03:27
it would be 1.5 tons at birth.
57
192000
2000
teria 1,5 toneladas ao nascer.
03:31
45 Days
58
196000
4000
45 dias
03:39
Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.
59
204000
5000
O coração do embrião bate duas vezes mais rápido que o da mãe.
03:46
51 Days
60
211000
3000
51 dias
03:49
52 Days: Developing retina, nose and fingers
61
214000
8000
52 dias: Desenvolvimento da retina, nariz e dedos
04:03
The fetus' continual movement in the womb
62
228000
5000
O movimento contínuo do feto no útero
04:08
is necessary for muscular and skeletal growth.
63
233000
5000
é necessário para o crescimento muscular e ósseo.
04:25
12 Weeks: Indifferent penis --
64
250000
2000
12 semanas: pénis indiferenciado --
04:27
girl or boy yet to be determined
65
252000
2000
rapariga ou rapaz ainda por determinar
04:31
8 Months
66
256000
4000
8 meses
05:01
Delivery: the expulsion stage
67
286000
6000
Parto: a fase da expulsão
05:43
The moment of birth
68
328000
3000
O momento do nascimento
05:52
(Applause)
69
337000
4000
(Aplausos)
05:56
Alexander Tsiaras: Thank you.
70
341000
2000
Alexander Tsiaras: Obrigado.
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
Mas como podem ver,
06:00
when you actually start working on this data,
72
345000
2000
quando de facto se começa a trabalhar com estes dados,
06:02
it's pretty spectacular.
73
347000
2000
é bastante espectacular.
06:04
And as we kept on scanning more and more,
74
349000
2000
E à medida que digitalizávamos mais e mais,
06:06
working on this project,
75
351000
2000
ao trabalhar neste projecto,
06:08
looking at these two simple cells
76
353000
2000
observando estas duas células simples
06:10
that have this kind of unbelievable machinery
77
355000
3000
que têm este tipo de maquinaria inacreditável
06:13
that will become the magic of you.
78
358000
2000
que se irá tornar na magia que vos constitui.
06:15
And as we kept on working on this data,
79
360000
2000
E à medida que trabalhávamos nestes dados,
06:17
looking at small clusters of the body,
80
362000
3000
observando estes aglomerados no corpo,
06:20
these little pieces of tissue
81
365000
3000
estes pequenos pedaços de tecido
06:23
that were a trophoblast coming off of a blastocyst,
82
368000
2000
que eram um trofoblasto vindo de um blastocisto,
06:25
all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus,
83
370000
3000
de repente enterrando-se na parede lateral do útero,
06:28
saying, "I'm here to stay."
84
373000
2000
dizendo, "vim para ficar."
06:30
All of a sudden having conversation and communications
85
375000
2000
De repente tendo uma conversa e comunicações
06:32
with the estrogens, the progesterones,
86
377000
2000
com os estrogénios, as progesteronas,
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
87
379000
2000
dizendo, "vim para ficar, plantem-me,"
06:36
building this incredible trilinear fetus
88
381000
3000
construindo este incrível feto trilinear
06:39
that becomes, within 44 days,
89
384000
2000
que se torna, no espaço de 44 dias,
06:41
something that you can recognize,
90
386000
2000
algo que conseguimos reconhecer,
06:43
and then at nine weeks
91
388000
2000
e depois às nove semanas
06:45
is really kind of a little human being.
92
390000
2000
é realmente uma espécie de pequeno ser humano.
06:47
The marvel of this information:
93
392000
2000
a maravilha desta informação:
06:49
How do we actually have this biological mechanism
94
394000
2000
Como é que de facto temos este mecanismo biológico
06:51
inside our body
95
396000
2000
dentro do nosso corpo
06:53
to actually see this information?
96
398000
2000
para realmente vermos esta informação?
06:55
I'm going to show you something pretty unique.
97
400000
2000
Vou mostrar-vos algo realmente único.
06:57
Here's a human heart at 25 [weeks].
98
402000
2000
Aqui está um coração humano com 25 semanas.
06:59
It's just basically two strands.
99
404000
2000
São basicamente dois fios.
07:01
And like this magnificent origami,
100
406000
2000
E como um magnífico origami,
07:03
cells are developing
101
408000
2000
as células estão a desenvolver-se
07:05
at one million cells per second at four weeks,
102
410000
3000
ao ritmo de um milhão de células por segundo às 4 semanas,
07:08
as it's just folding on itself.
103
413000
2000
a medida que se dobra em si mesmo.
07:10
Within five weeks, you can start to see the early atrium and the early ventricles.
104
415000
3000
No espaço de 5 semanas, podemos começar a ver a aurícula primitiva e os ventrículos primitivos.
07:13
Six weeks, these folds are now beginning
105
418000
2000
Seis semanas, estas dobras começam agora
07:15
with the papilla on the inside of the heart
106
420000
2000
com os músculos papilares no interior do coração
07:17
actually being able to pull down
107
422000
2000
sendo capazes de puxar
07:19
each one of those valves in your heart
108
424000
2000
cada uma das válvulas do coração
07:21
until you get a mature heart --
109
426000
3000
até que temos um coração maduro --
07:24
and then basically the development of the entire human body.
110
429000
2000
e então basicamente o desenvolvimento de todo o corpo humano.
07:26
The magic of the mechanisms
111
431000
2000
A magia dos mecanismos
07:28
inside each genetic structure
112
433000
3000
dentro de cada estrutura genética
07:31
saying exactly where that nerve cell should go --
113
436000
3000
dizendo exactamente onde cada célula nervosa deve ir --
07:34
the complexity of these mathematical models
114
439000
2000
a complexidade destes modelos matemáticos
07:36
of how these things are indeed done
115
441000
2000
de como estas coisas são de facto feitas
07:38
are beyond human comprehension.
116
443000
2000
estão para além da compreensão humana.
07:40
Even though I am a mathematician,
117
445000
2000
Mesmo sendo eu um matemático,
07:42
I look at this with marvel
118
447000
2000
olho para esta maravilha
07:44
of how do these instruction sets
119
449000
3000
de como estes conjuntos de instruções
07:47
not make these mistakes
120
452000
2000
não fazem erros
07:49
as they build what is us?
121
454000
2000
à medida que constroem aquilo que somos.
07:51
It's a mystery, it's magic, it's divinity.
122
456000
2000
É um mistério, é magia, é divino.
07:53
Then you start to take a look at adult life.
123
458000
3000
E depois começamos a observar a vida adulta.
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries.
124
461000
2000
Dêem uma olhadela a este tufo de capilares.
07:58
It's just a tiny sub-substructure, microscopic.
125
463000
3000
É só uma minúscula, microscópica sub-estrutura.
08:01
But basically by the time you're nine months and you're given birth,
126
466000
4000
Mas basicamente quando chegam aos nove meses e nascem,
08:05
you have almost 60,000 miles of vessels
127
470000
3000
já têm 96.500 quilómetros de vasos
08:08
inside your body.
128
473000
2000
dentro do vosso corpo.
08:10
I mean, and only one mile is visible.
129
475000
2000
Quer dizer, e apenas 1600 metros são visíveis.
08:12
59,999 miles
130
477000
3000
96.560 quilómetros
08:15
that are basically bringing nutrients and taking waste away.
131
480000
3000
que estão basicamente a trazer nutrientes e a levar desperdício.
08:18
The complexity of building that within a single system
132
483000
2000
A complexidade de construir isto dentro de um único sistema
08:20
is, again, beyond any comprehension
133
485000
2000
está, repito, para além de qualquer compreensão
08:22
or any existing mathematics today.
134
487000
2000
ou de qualquer matemática existente nos dias de hoje.
08:24
And that instruction set,
135
489000
2000
E aquele conjunto de instruções,
08:26
from the brain to every other part of the body --
136
491000
2000
desde o cérebro até qualquer outra parte do corpo --
08:28
look at the complexity of the folding.
137
493000
2000
olhem para a complexidade da dobragem.
08:30
Where does this intelligence
138
495000
2000
Onde é que esta inteligência
08:32
of knowing that a fold can actually hold more information,
139
497000
2000
de saber que uma dobra pode de facto conter mais informação,
08:34
so as you actually watch the baby's brain grow --
140
499000
3000
para que na verdade possamos ver o cabelo do bebé crescer --
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
e isto é uma das coisas que estamos a fazer neste preciso momento.
08:39
We're actually doing the launch of two new studies
142
504000
2000
Na verdade estamos a lançar dois novos estudos
08:41
of actually scanning babies' brains from the moment they're born.
143
506000
3000
de digitalização de cérebros de bebés desde o momento em que nascem.
08:44
Every six months until they're six years old --
144
509000
2000
A cada seis meses até terem seis anos de idade --
08:46
we're going to be doing actually to about 250 children --
145
511000
3000
vamos fazê-lo com cerca de 250 crianças --
08:49
watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold
146
514000
3000
observar exactamente como o giro e o sulco dos cérebros se dobram
08:52
to see how this magnificent development
147
517000
2000
para ver como este magnífico desenvolvimento
08:54
actually turns into memories and the marvel that is us.
148
519000
3000
de facto se transforma em memórias e na maravilha que somos nós.
08:57
And it's not just our own existence,
149
522000
2000
E não se trata apenas da nossa própria existência,
08:59
but how does the woman's body understand
150
524000
2000
mas como o corpo da mulher compreende
09:01
to have genetic structure that not only builds her own,
151
526000
3000
e tem estrutura genética que não só constrói a sua própria,
09:04
but then has the understanding
152
529000
2000
mas depois tem o entendimento
09:06
that allows her to become
153
531000
2000
que lhe permite tornar-se
09:08
a walking immunological, cardiovascular system
154
533000
3000
um sistema cardiovascular, imunológico autónomo
09:11
that basically is a mobile system
155
536000
2000
que basicamente é um sistema móvel
09:13
that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel
156
538000
4000
que realmente consegue criar, tratar desta criança com uma espécie de admiração,
09:17
that is beyond, again, our comprehension --
157
542000
3000
que está para além da nossa compreensão --
09:20
the magic that is existence, that is us?
158
545000
3000
a magia que é a existência, que somos nós?
09:23
Thank you.
159
548000
2000
Obrigado.
09:25
(Applause)
160
550000
5000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image makerUsing art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.
Why you should listen
Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.
His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com