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 é a ameaça da saúde pública que aumenta mais rapidamente? Cancro? Ataques cardíacos? Diabetes? Nenhuma delas é a resposta. É a doença de Alzheimer. Em cada 67 segundos, alguém nos EUA é diagnosticado com a doença de Alzheimer. Com o número de doentes de Alzheimer a triplicar em 2050, cuidar deles, tal como da restante população de idosos, tornar-se-á um desafio social alarmante.
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.
A minha família experimentou diretamente o esforço de cuidar de um doente com Alzheimer. Cresci numa família com três gerações. Sempre fui muito próximo do meu avô. Quando tinha quatro anos, o meu avô e eu estávamos a passear num parque no Japão quando, de repente, nos perdemos. Foi um dos momentos mais assustadores da minha vida, Foi também a primeira vez que soubemos que o meu avô sofria de Alzheimer. Nos últimos 12 anos, a sua condição piorou cada vez mais e as suas deambulações, em particular, causavam muito angústia à família. A minha tia, que tomava conta dele, esforçava-se muito para ficar acordada de noite, de olho nele. Mesmo assim falhava muitas vezes em apanhá-lo a sair da cama. Fiquei muito preocupado quanto ao bem-estar da minha tia e quanto à segurança do meu avô. Procurei exaustivamente uma solução para os problemas da minha família, mas nada encontrei.
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.
Depois, há três anos, numa noite, eu estava a tomar conta do meu avô e vi-o levantar-se da cama. No momento em que o seu pé tocou no chão, pensei: Porque não pôr um sensor de pressão no calcanhar do pé dele? Assim que pisasse o chão, fora da cama, o sensor de pressão iria detetar o aumento da pressão causado pelo peso corporal e enviaria um alerta sonoro para o telemóvel do vigilante. Assim, a minha tia dormiria muito melhor à noite sem ter de se preocupar com as deambulações do meu avô.
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.
Assim, gostava de realizar uma demonstração desta meia. Posso ter a minha modelo com a meia aqui no palco? Ótimo.. Portanto, assim que o doente põe o pé no chão... (som de campainha) ... é enviado um alerta para o telemóvel do vigilante.
Thank you. (Applause)
Obrigado.
Thank you, sock model.
(Aplausos)
Obrigado, modelo da meia.
So this is a drawing of my preliminary design.
Isto é um desenho do "design" 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.
O meu desejo de criar uma tecnologia baseada em sensores talvez provenha do meu velho amor por sensores e tecnologia. Quando eu tinha seis anos, um idoso, amigo da família caiu na casa de banho e sofreu graves lesões. Eu fiquei preocupado com o meu avô e decidi inventar um sistema inteligente na casa de banho. Instalar sensores de movimento nos azulejos do chão da casa de banho para detetar as quedas dos idosos doentes sempre que caíssem na casa de banho. Como tinha apenas 6 anos na altura e ainda não tinha saído do infantário, não tinha os recursos e as ferramentas para tornar realidade a minha ideia. Contudo, a minha experiência de pesquisa criou em mim um firme desejo de usar sensores para ajudar os idosos. Acredito que os sensores podem melhorar a qualidade de vida dos idosos.
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.
Ao desenhar o meu plano, percebi que enfrentava três grandes problemas: Primeiro, a criação do sensor. Segundo, desenhar um circuito. Terceiro, criar uma aplicação para telemóvel. Isto fez-me perceber que o meu projeto era mais difícil de concretizar do que inicialmente imaginara.
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.
Primeiro, tinha de criar um sensor bastante fino e flexível para ser usado confortavelmente na planta do pé do doente. Após uma pesquisa intensiva e testar diferentes materiais como borracha, que percebi ser demasiado espessa para ser confortável na planta do pé, decidi gravar um sensor em filme com partículas de tinta sensíveis à pressão eletricamente. Quando fosse exercida pressão, a conexão entre as partículas aumentava. Assim, eu podia desenhar um circuito que mediria a pressão medindo a resistência elétrica.
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.
Depois, tinha de desenhar um circuito sem fios, que se pudesse usar. mas os sinais de transmissão sem fios consomem imensa energia e requerem baterias pesadas e grossas. Felizmente, descobri a tecnologia de baixa energia Bluetooth que consome muito pouca energia e usa uma bateria do tamanho de uma moeda. Isso impedia que o sistema fosse abaixo a meio da noite.
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, tinha de criar a aplicação que iria transformar o Smartphone do vigilante num monitor remoto. Para isso, tive de expandir o meu conhecimento em código de Java e XCode. Também tive de aprender o código para aparelhos Bluetooth de baixa carga, assistindo a tutoriais do YouTube e lendo vários compêndios.
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 estes componentes, pude criar dois protótipos bem sucedidos, um deles, em que o sensor fica dentro da meia e outro, em que o sensor de sinais é removível e pode ser colocado em qualquer sítio que tenha contacto com a planta do pé do doente. Tenho testado o aparelho no meu avô de há um ano a esta parte e tem tido um nível de sucesso de 100% a detetar mais de 900 casos conhecidos das suas deambulações. No verão passado, pude fazer o teste beta ao meu aparelho em vários lares residenciais da Califórnia. Estou neste momento a reunir os resultados para melhorar o aparelho e torná-lo um produto de mercado. Os testes do aparelho em vários doentes fizeram-me perceber que precisava de inventar soluções para as pessoas que não queriam usar meias para dormir.
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.
As informações do sensor, recolhidas de muitos doentes, podem ser úteis para melhorar os cuidados dos doentes e levar a uma cura para a doença, possivelmente. Por exemplo, eu estou a examinar as relações entre a frequência das deambulações noturnas dos doentes e as suas atividades diárias e dietas.
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.
O que nunca esquecerei é a primeira vez que o aparelho apanhou o meu avô a passear fora da cama à noite. Nesse momento, fiquei impressionado com o poder da tecnologia para melhorar a vida. Pessoas a viver felizes e saudáveis esse é o mundo que eu imagino.
Thank you very much.
Muito obrigado.
(Applause)
(Aplausos)