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.
Qual è la peggiore minaccia che incombe sulla salute degli americani? Cancro? Attacchi cardiaci? Diabete? La risposta non è nessuna di queste; è il morbo di Alzheimer. Ogni 67 secondi, a qualcuno negli Stati Uniti viene diagnosticato l'Alzheimer. Il numero dei malati di Alzheimer triplicherà entro il 2050, e assisterli, così come assistere il resto della popolazione anziana, diventerà un'insormontabile sfida sociale.
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.
La mia famiglia ha vissuto di persona i sacrifici per la cura di un malato di Alzheimer. Crescendo in una famiglia con tre generazioni, sono sempre stato molto vicino a mio nonno. All'età di quattro anni, mio nonno e io camminavamo in un parco in Giappone e lui, di colpo, si perse. Fu uno dei momenti più spaventosi che abbia mai vissuto. Fu anche il primo episodio che ci fece capire che mio nonno aveva il morbo di Alzheimer. Nei 12 anni successivi le sue condizioni andarono peggiorando, in particolare, il suo vagabondare preoccupava la mia famiglia. Mia zia, sua maggiore badante, si sforzava per stare sveglia la notte per sorvegliarlo, e spesso non riusciva a impedirgli di alzarsi dal letto. Iniziai a preoccuparmi sia per il benessere di mia zia, sia per la sicurezza di mio nonno. Cercai a lungo una soluzione che potesse aiutare la mia famiglia, ma non la trovai.
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.
Poi una notte di circa due anni fa, stavo badando a mio nonno e lo vidi scendere dal letto. Quando mise il piede a terra pensai: perché non mettere un sensore a pressione sotto il suo tallone? Se avesse messo il piede sul pavimento e fuori dal letto, il sensore avrebbe rilevato un aumento di pressione dovuto al peso corporeo e avrebbe mandato un allarme sonoro allo smartphone del badante. Così, la notte, mia zia poteva dormire meglio, senza la preoccupazione che mio nonno vagabondasse.
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.
Adesso vorrei dare una dimostrazione di questo calzino. Potrei avere sul palco la mia modella-calzino? Bene. Quando il paziente fa un passo sul pavimento -- (Suono) -- viene mandato un allarme allo smartphone del badante.
Thank you. (Applause)
Grazie. (Applausi)
Thank you, sock model.
Grazie, modella-calzino.
So this is a drawing of my preliminary design.
Questa è una bozza del mio progetto iniziale.
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.
Il mio desiderio di creare una tecnologia basata sui sensori forse ha origine dalla mia eterna passione per sensori e tecnologia. Quando avevo sei anni, un anziano amico di famiglia cadde in bagno riportando gravi ferite. Mi sono preoccupato per i miei nonni e ho deciso di creare un bagno intelligente, con sensori di movimento da installare nelle piastrelle del pavimento del bagno per rilevare le cadute dei pazienti anziani in caso di caduta in bagno. All'epoca avevo solo sei anni e non avevo ancora finito l'asilo, non avevo le risorse e gli strumenti per realizzare le mie idee. Ciononostante, la mia esperienza di ricerca mi ha inculcato il fermo desiderio di usare i sensori per aiutare gli anziani. Credo davvero che questi sensori possano migliorare la vita degli anziani.
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.
Quando stesi il mio progetto, mi resi conto di tre sfide principali: primo, creare un sensore; secondo, progettare un circuito; terzo, sviluppare un'app per il cellulare. Questo mi fece capire che il mio progetto era in effetti molto più difficile di quanto avessi pensato inizialmente.
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.
Primo, ho dovuto creare un sensore abbastanza sottile e flessibile da essere portato comodamente sotto il piede del paziente. Dopo lunghe ricerche e varie prove di materiali diversi come la gomma, troppo spessa per essere indossata comodamente sotto il piede, decisi di stampare un sensore a pellicola con particelle elettroconduttive di inchiostro sensibili alla pressione. Applicando pressione, aumenta la connettività fra le particelle. Così, ho potuto progettare un circuito che misurasse la pressione misurando la resistenza elettrica.
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.
Poi, ho dovuto realizzare un circuito indossabile senza fili, ma trasmettere il segnale wireless consuma molta energia e richiede batterie pesanti e scomode. Fortunatamente ho scoperto il Bluetooth, tecnologia a basso consumo, che consuma poca energia e può essere alimentato da una batteria a bottone. Questo evita che il sistema si scarichi nel cuore della notte.
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.
Infine, ho programmato l'app per cellulare per trasformare, in sostanza, lo smartphone del badante in un monitor remoto. Per questo, ho dovuto ampliare le mie conoscenze di sviluppo Java e XCode e ho dovuto imparare come programmare i dispositivi Bluetooth a basso consumo guardando tutorial su YouTube e leggendo diversi libri.
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 questi componenti, ho realizzato con successo due prototipi: uno in cui il sensore è incorporato nel calzino e un altro che è un sensore smontabile che si può attaccare a qualsiasi punto a contatto con la pianta del piede del paziente. Ho testato il dispositivo su mio nonno per circa un anno con una percentuale di successo del 100 per cento nell'individuare gli oltre 900 casi conosciuti dei suoi vagabondaggi. L'estate scorsa ho potuto testare il mio dispositivo in molte case di riposo in California. Attualmente sto consolidando i feedback per migliorare ulteriormente il dispositivo per commercializzarlo. Testare il dispositivo su più pazienti mi ha fatto capire che dovevo trovare soluzioni per chi non voleva indossare calzini per dormire la notte.
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.
Così, i dati raccolti su un vasto numero di pazienti possono essere utili per migliorare l'assistenza al paziente e magari anche per trovare una cura per la malattia. Per esempio, attualmente sto studiando la correlazioni fra la frequenza dei vagabondaggi notturni del paziente, l'attività diurna e l'alimentazione.
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.
Non dimenticherò mai quando il sensore segnalò per la prima volta il vagabondaggio notturno di mio nonno. In quel momento ero davvero colpito dal potere della tecnologia di migliorare la vita. Persone che vivono felici e in salute... questo è il mondo che immagino.
Thank you very much.
Grazie mille.
(Applause)
(Applausi)