What's the fastest growing threat to Americans' health? Cancer? Heart attacks? Diabetes? The answer is actually none of these; it's Alzheimer's disease. Every 67 seconds, someone in the United States is diagnosed with Alzheimer's. As the number of Alzheimer's patients triples by the year 2050, caring for them, as well as the rest of the aging population, will become an overwhelming societal challenge.
¿Cuál es la amenaza creciente para la salud de los estadounidenses? ¿Cáncer? ¿Ataques cardíacos? ¿Diabetes? La respuesta de hecho, es ninguna de ellas; es la enfermedad de Alzheimer. Cada 67 segundos, alguien en EE.UU. es diagnosticado con Alzheimer. La cantidad de pacientes con Alzheimer se triplicará para el 2050, y su cuidado, así como del resto de la población envejecida se volverá un desafío social abrumador.
My family has experienced firsthand the struggles of caring for an Alzheimer's patient. Growing up in a family with three generations, I've always been very close to my grandfather. When I was four years old, my grandfather and I were walking in a park in Japan when he suddenly got lost. It was one of the scariest moments I've ever experienced in my life, and it was also the first instance that informed us that my grandfather had Alzheimer's disease. Over the past 12 years, his condition got worse and worse, and his wandering in particular caused my family a lot of stress. My aunt, his primary caregiver, really struggled to stay awake at night to keep an eye on him, and even then often failed to catch him leaving the bed. I became really concerned about my aunt's well-being as well as my grandfather's safety. I searched extensively for a solution that could help my family's problems, but couldn't find one.
Mi familia vivió en carne propia la lucha de cuidar un paciente con Alzheimer. Al crecer en una familia con 3 generaciones, siempre estuve muy cerca de mi abuelo. A los 4 años, mi abuelo y yo recorríamos un parque en Japón cuando de pronto se perdió. Fue uno de los momentos más aterradores que he vivido y también fue la primera instancia que nos alertó de que mi abuelo tenía Alzheimer. Durante los últimos 12 años, su enfermedad fue de mal en peor, y su deambular en particular le causaba a mi familia mucho estrés. Mi tía, su cuidadora principal, luchaba para mantenerse despierta de noche para vigilarlo, e incluso así, a menudo no podía evitar que deje la cama. Me preocupaba mucho la salud de mi tía y la seguridad de mi abuelo. Buscaba por doquier una solución para mitigar los problemas de mi familia, pero no podía encontrarla.
Then, one night about two years ago, I was looking after my grandfather and I saw him stepping out of the bed. The moment his foot landed on the floor, I thought, why don't I put a pressure sensor on the heel of his foot? Once he stepped onto the floor and out of the bed, the pressure sensor would detect an increase in pressure caused by body weight and then wirelessly send an audible alert to the caregiver's smartphone. That way, my aunt could sleep much better at night without having to worry about my grandfather's wandering.
Luego, una noche hace unos 2 años, estaba cuidando a mi abuelo y lo vi salir de la cama. Cuando apoyó el pie en el suelo, pensé, ¿por qué no pongo un sensor de presión en su talón? Al pisar el suelo y salir de la cama el sensor de presión podría detectar el aumento de presión por el peso corporal y luego mandar vía inalámbrica una alerta sonora al móvil del cuidador. Así, mi tía podría dormir mucho mejor por la noche sin tener que preocuparse por el deambular de mi abuelo.
So now I'd like to perform a demonstration of this sock. Could I please have my sock model on the stage? Great. So once the patient steps onto the floor -- (Ringing) -- an alert is sent to the caregiver's smartphone.
Ahora me gustaría hacer una demostración de este calcetín. ¿Podría subir al escenario por favor mi modelo de calcetín? Genial. Así, cuando el paciente pone un pie en el suelo... (Timbre) se envía una alerta al smartphone del cuidador.
Thank you. (Applause)
Gracias. (Aplausos)
Thank you, sock model.
Gracias, modelo de calcetín.
So this is a drawing of my preliminary design.
Este es un dibujo de mi diseño preliminar.
My desire to create a sensor-based technology perhaps stemmed from my lifelong love for sensors and technology. When I was six years old, an elderly family friend fell down in the bathroom and suffered severe injuries. I became concerned about my own grandparents and decided to invent a smart bathroom system. Motion sensors would be installed inside the tiles of bathroom floors to detect the falls of elderly patients whenever they fell down in the bathroom. Since I was only six years old at the time and I hadn't graduated from kindergarten yet, I didn't have the necessary resources and tools to translate my idea into reality, but nonetheless, my research experience really implanted in me a firm desire to use sensors to help the elderly people. I really believe that sensors can improve the quality of life of the elderly.
Mi deseo de crear una tecnología basada en sensores quizá surge de mi amor de toda la vida por los sensores y la tecnología. A los 6 años, un amigo de tercera edad de la familia cayó en el baño y sufrió lesiones graves. Yo estaba preocupado por mis propios abuelos y decidí inventar un sistema de baño inteligente. Instalamos sensores de movimiento en los azulejos del suelo del baño para detectar caídas de pacientes de la tercera edad en el baño. Como tenía solo 6 años en ese momento, y todavía estaba en el infantil, no tenía los recursos necesarios para hacer mi idea realidad pero, no obstante, mi experiencia en investigación sembró en mí el firme deseo de usar sensores para ayudar a la tercera edad. Creo que los sensores pueden mejorar la calidad de vida de los mayores.
When I laid out my plan, I realized that I faced three main challenges: first, creating a sensor; second, designing a circuit; and third, coding a smartphone app. This made me realize that my project was actually much harder to realize than I initially had thought it to be.
Me enfrenté a 3 retos principales al presentar mi plan: primero, crear un sensor; segundo, el diseño del circuito; y tercero, la aplicación móvil. Me di cuenta de que mi proyecto era mucho más difícil de hacer de lo que pensé en un principio.
First, I had to create a wearable sensor that was thin and flexible enough to be worn comfortably on the bottom of the patient's foot. After extensive research and testing of different materials like rubber, which I realized was too thick to be worn snugly on the bottom of the foot, I decided to print a film sensor with electrically conductive pressure-sensitive ink particles. Once pressure is applied, the connectivity between the particles increases. Therefore, I could design a circuit that would measure pressure by measuring electrical resistance.
Primero, tuve que crear un sensor portátil fino y suficientemente flexible para colocarse cómodamente en el pie del paciente. Después de muchas pruebas con materiales diferentes como el caucho, vi que era demasiado grueso para usarlo en la suela del pie, y decidí imprimir un sensor de película con partículas de tinta sensibles a la presión y electroconductoras. Cuando se ejerce presión, aumenta la conectividad entre las partículas. Por lo tanto, podía diseñar un circuito para medir la presión midiendo la resistencia eléctrica.
Next, I had to design a wearable wireless circuit, but wireless signal transmission consumes lots of power and requires heavy, bulky batteries. Thankfully, I was able to find out about the Bluetooth low energy technology, which consumes very little power and can be driven by a coin-sized battery. This prevented the system from dying in the middle of the night.
Después, tuve que diseñar un circuito inalámbrico portátil, pero la señal inalámbrica consume mucha energía al transmitirse y requiere baterías pesadas y voluminosas. Por suerte, conocí la tecnología Bluetooth de bajo consumo, que requiere muy poca energía y puede alimentarse con una batería diminuta. Esto impidió que el sistema quede sin señal en plena noche.
Lastly, I had to code a smartphone app that would essentially transform the care-giver's smartphone into a remote monitor. For this, I had to expand upon my knowledge of coding with Java and XCode and I also had to learn about how to code for Bluetooth low energy devices by watching YouTube tutorials and reading various textbooks.
Por último, hice una aplicación móvil que, en esencia, transformó el smartphone del cuidador en un monitor remoto. Para esto, tuve que aprender Java, XCode y a programar para dispositivos Bluetooth de baja energía viendo tutoriales en YouTube y leyendo varios manuales.
Integrating these components, I was able to successfully create two prototypes, one in which the sensor is embedded inside a sock, and another that's a re-attachable sensor assembly that can be adhered anywhere that makes contact with the bottom of the patient's foot. I've tested the device on my grandfather for about a year now, and it's had a 100 percent success rate in detecting the over 900 known cases of his wandering. Last summer, I was able to beta test my device at several residential care facilities in California, and I'm currently incorporating the feedback to further improve the device into a marketable product. Testing the device on a number of patients made me realize that I needed to invent solutions for people who didn't want to wear socks to sleep at night.
Integrando estos componentes, pude crear con éxito 2 prototipos, uno, con el sensor incrustado dentro de un calcetín, y otro como un kit de sensores re-acoplables que se pueden adherir a cualquier parte que haga contacto con la suela del pie del paciente. Probé el dispositivo en mi abuelo durante casi un año, y ha tenido una tasa de éxito del 100 % en la detección de los más de 900 casos conocidos de su deambular. El verano pasado, probé la beta de mi dispositivo en varias residencias de tercera edad de California, y actualmente estoy incorporando las mejoras para crear un producto comercializable. Probar el dispositivo en un número de pacientes me hizo dar cuenta de que necesitaba inventar soluciones para personas que no querían usar los calcetines de noche.
So sensor data, collected on a vast number of patients, can be useful for improving patient care and also leading to a cure for the disease, possibly. For example, I'm currently examining correlations between the frequency of a patient's nightly wandering and his or her daily activities and diet.
Los datos recolectados en muchos pacientes, pueden ser útiles para mejorar la atención al paciente y quizá lleve a una cura para la enfermedad también. Por ejemplo, actualmente estoy examinando correlaciones entre la frecuencia del deambular nocturno de un paciente y su dieta y actividades diarias.
One thing I'll never forget is when my device first caught my grandfather's wandering out of bed at night. At that moment, I was really struck by the power of technology to change lives for the better. People living happily and healthfully -- that's the world that I imagine.
Nunca olvidaré cuando mi dispositivo detectó por primera vez el deambular nocturno de mi abuelo. En ese momento me impactó el poder de la tecnología de mejorar vidas. Gente que vive feliz y saludable... ese es el mundo que imagino.
Thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)