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.
Wat is de snelst groeiende gezondheidsbedreiging voor Amerikanen? Kanker? Hartaanvallen? Diabetes? Eigenlijk: geen van deze. Het is de ziekte van Alzheimer. Elke 67 seconden wordt er bij iemand in de VS Alzheimer vastgesteld. Met een verdrievoudiging van het aantal Alzheimerpatienten tegen 2050 wordt de zorg voor hen, en voor de rest van de verouderende bevolking, een zware maatschappelijke uitdaging.
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.
Mijn familie heeft zelf de moeilijkheden van de zorg voor Alzheimerpatiënten ervaren. Ik groeide op in een familie met drie generaties en was altijd sterk verbonden met mijn grootvader. Toen ik vier jaar oud was, liepen mijn grootvader en ik in een park in Japan en plotseling was hij verdwaald. Een van de beangstigendste ervaringen in mijn leven en ook het eerste voorval dat erop wees dat mijn grootvader de ziekte van Alzheimer had. De afgelopen 12 jaar ging hij snel achteruit, en vooral zijn spontane wandelingen veroorzaakten veel stress. Mijn tante, die zijn zorg op zich had genomen, had moeite om 's nachts wakker en waakzaam te zijn, en kon hem vaak niet beletten om op te staan. Ik maakte me echt ongerust over het welzijn van mijn tante en ook over grootvaders veiligheid. Ik zocht hard naar een oplossing voor ons probleem, maar vond die niet.
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.
Tot zo'n twee jaar geleden. Ik moest op mijn grootvader letten en ik zag hem uit bed stappen. Toen zijn voet de grond raakte, dacht ik: waarom zou ik geen druksensor op zijn hiel zetten? Als zijn voet de grond raakt, dan registreert de sensor de hogere druk van zijn lichaamsgewicht. Op de smartphone van de verzorger kan dan een signaal afgaan. Mijn tante zou dan 's nachts veel beter slapen zonder angst dat grootvader er zomaar vandoor gaat.
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.
Ik zou deze sok graag demonstreren. Kan mijn sokkenmannequin op het podium komen? Super. Zodra de patiënt een voet op de grond zet ... (Belletje) krijgt de smartphone van de verzorger een signaal.
Thank you. (Applause)
Dank je. (Applaus)
Thank you, sock model.
Dankjewel, sokkenmannequin.
So this is a drawing of my preliminary design.
Dit is mijn voorlopige ontwerp.
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.
Mijn voorkeur voor een oplossing met sensoren komt misschien van mijn levenslange liefde voor sensoren en technologie. Toen ik zes jaar was, viel een oudere vriend van de familie in de badkamer en verwondde zich ernstig. Ik vreesde voor mijn eigen grootouders en wilde een slim badkameralarm uitvinden. In de badkamertegels zouden bewegingssensoren komen die konden waarnemen of iemand viel in de badkamer. Omdat ik toen pas zes was en nog niet afgestudeerd aan de kleuterschool, had ik niet de mogelijkheden om van mijn idee realiteit te maken. Door mijn onderzoekservaringen kreeg ik het verlangen om oudere mensen met sensoren te helpen. Ik denk dat sensoren de levenskwaliteit van ouderen kunnen verbeteren.
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.
Ik had drie obstakels om mijn plan te realiseren: ten eerste, een sensor maken; ten tweede, een schakeling ontwerpen; en als derde, de smartphone app. Ik begreep dat mijn project nog niet zo eenvoudig was als ik in eerste instantie had gedacht.
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.
Ik moest dus eerst een draagbare sensor maken, dun en flexibel genoeg om comfortabel onder de voet gedragen te worden. Na uitgebreid onderzoek naar verschillende materialen zoals rubber, wat te dik bleek om comfortabel onder de voet gedragen te worden, besloot ik een foliesensor te printen met inktdeeltjes die geleidend en drukgevoelig zijn. Als daar druk op wordt uitgeoefend, dan wordt de weerstand kleiner. Ik kon dus een schakeling ontwerpen die druk kon meten door de weerstand te meten.
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.
Toen moest ik een draagbare, draadloze schakeling ontwerpen, maar draadloze signalen gebruiken veel energie, en vergen dus grote, zware batterijen. Gelukkig leerde ik over Bluetooth technologie met laag energieverbruik. Daar wordt zo weinig energie gebruikt, dat je een knoopcel kunt gebruiken. Zo zou het systeem niet midden in de nacht uitvallen.
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.
Als laatste moest ik een app maken die eigenlijk de smartphone van de verzorger met de sensor verbond. Ik moest mijn kennis van Java en XCode uitbreiden en leren om Bluetooth met laag energieverbruik te programmeren van YouTube lesfilmpjes en verschillende lesboeken.
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.
Met deze componenten, kon ik twee prototypen maken. Een waarbij de sensor in een sok is verwerkt, en een herbruikbaar sensorsysteem dat je kunt vastmaken aan alles wat contact maakt met de zool van de patiënt. Ik test dit apparaat nu al een jaar op mijn grootvader, met een succespercentage van 100 procent in het waarnemen van meer dan 900 gevallen waar hij begon te wandelen. Vorig jaar kon ik mijn apparaat uittesten in verschillende verzorgingshuizen in Californië. Momenteel gebruik ik de resultaten daarvan om het apparaat geschikt voor de markt te maken. Door het testen met meerdere patiënten, begreep ik dat ik een oplossing moest vinden voor mensen die 's nachts geen sokken willen dragen.
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.
De gegevens van de sensoren van een groot aantal patiënten, helpen om de zorg voor patiënten te verbeteren en misschien zelfs leiden tot een behandelingsmethode. Ik onderzoek nu bijvoorbeeld de relatie tussen het aantal nachtelijke wandelingen van patiënten en hun dagelijkse activiteiten en consumptie.
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.
Wat ik nooit zal vergeten, is hoe het apparaat voor het eerst zag dat mijn grootvader 's nachts opstond. Op dat moment werd ik gegrepen door de kracht van techniek om levens te verbeteren. Mensen de gelukkig en gezond zijn -- zo zie ik de wereld voor me.
Thank you very much.
Dank jullie wel.
(Applause)
(Applaus)