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 maior ameaça crescente à saúde dos americanos? Câncer? Ataques cardíacos? Diabetes? Na verdade, nenhum destes; é a doença de Alzheimer. A cada 67 segundos, alguém nos EUA é diagnosticado com a doença de Alzheimer. Quando o número de pacientes com Alzheimer tiver triplicado em 2050, cuidar deles, assim como do resto da população idosa, se tornará um desafio enorme para a sociedade.
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.
Minha família tem vivido em primeira mão as dificuldades de cuidar de um doente de Alzheimer. Crescendo numa família com três gerações, eu sempre fui muito próximo ao meu avô. Quando eu tinha quatro anos, meu avô e eu andávamos em um parque no Japão, quando de repente ele se perdeu. Foi um dos momentos mais assustadores da minha vida, e foi também nosso primeiro alerta de que o meu avô tinha a doença de Alzheimer. Ao longo dos últimos 12 anos, a sua condição foi piorando, e principalmente suas andanças causaram muito estresse a minha família. Minha tia, sua principal cuidadora, lutava para ficar acordada à noite, de olho nele, e mesmo assim, muitas vezes não conseguiu vê-lo saindo. Eu fiquei muito preocupado com o bem-estar da minha tia, bem como com a segurança do meu avô. Eu procurei muito por uma solução que ajudasse minha família, mas não encontrei nenhuma.
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.
Então, uma noite, há dois anos, eu estava cuidando de meu avô e o vi saindo da cama. No momento em que seu pé tocou o chão, eu pensei: "Por que não colocar um sensor de pressão em seu calcanhar?" Uma vez que ele saia da cama e pise no chão, o sensor de pressão detecta um aumento de pressão causada pelo peso corporal e o sem fio envia um alerta sonoro para o smartphone do cuidador. Assim, minha tia podia dormir melhor à noite sem ter que se preocupar com as andanças 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.
Agora eu gostaria de realizar uma demonstração desse meia. Poderia por favor trazer o meu modelo de meia ao palco? Ótimo. Então, uma vez que o paciente pise no chão - (Toque) - um alerta é enviado ao smartphone do cuidador.
Thank you. (Applause)
Obrigado. (Aplausos)
Thank you, sock model.
Obrigado, modelo de meia.
So this is a drawing of my preliminary design.
Este é um desenho do meu projeto 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.
Meu desejo de criar uma tecnologia baseada em sensores talvez resulte de meu amor eterno por sensores e tecnologia. Quando eu tinha seis anos, um idoso, amigo da família, caiu no banheiro e sofreu ferimentos graves. Eu fiquei preocupado com meus avós e decidi inventar um sistema de banheiro inteligente: instalar sensores de movimento nos azulejos dos pisos dos banheiros, para detectar as quedas dos idosos sempre que caíssem. Só que, como eu tinha apenas seis anos e ainda não tinha saído do jardim de infância, eu não tinha os recursos e as ferramentas para traduzir a minha ideia em realidade, porém, minha experiência de investigação criou em mim o firme desejo de usar sensores para ajudar os idosos. Acredito que 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.
Quando eu apresentei meu plano, enfrentei três grandes desafios: primeiro, criar um sensor; segundo, projetar um circuito; terceiro, criar um aplicativo de smartphone. Então percebi que o meu projeto era bem mais difícil de realizar do que eu inicialmente pensava que fosse.
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 tive que criar um sensor vestível, fino e flexível o suficiente para ficar confortável na planta do pé do paciente. Após muita pesquisa e testes com vários materiais, como borracha, que percebi ser muito espessa para ser usada na planta do pé, decidi imprimir um sensor de filme com partículas de tinta sensíveis à pressão, eletricamente condutoras. Com a pressão aplicada, a conectividade entre as partículas aumenta. Então, eu poderia projetar um circuito para medir 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.
Em seguida, tive que projetar um circuito sem fio vestível, mas a transmissão sem fio consome muita energia e requer baterias grandes e pesadas. Felizmente, eu descobri a tecnologia Bluetooth de baixa energia, que consome pouca energia e pode ser conduzida por uma bateria pequena. Isto impediu o sistema de desligar no 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 fim, eu desenvolvi um aplicativo que transformaria o smartphone do cuidador em um monitor remoto. Para isso, eu tive que estudar mais programação Java e XCode e também aprender a programar dispositivos Bluetooth, assistindo a tutoriais do YouTube e lendo vários livros.
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 esses componentes, consegui criar com êxito dois protótipos: um em que o sensor é colocado dentro de uma meia, e outro que é um conjunto de sensores reagrupados que pode ser colado numa superfície de contato com a planta do pé do paciente. Eu testei o dispositivo no meu avô por cerca de um ano, e ele teve uma taxa de sucesso de 100% em detectar os mais de 900 casos conhecidos de suas andanças. No verão passado, eu testei meu aparelho em várias casas de repouso na Califórnia, e estou utilizando os comentários deles para tornar o produto comercializável. Testar o dispositivo em alguns pacientes me fez perceber que eu precisava inventar soluções para pessoas que não querem 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.
Os dados coletados de um grande número de pacientes podem ajudar a melhorar sua assistência e possivelmente, levar a uma cura para a doença. Por exemplo, eu estou analisando as correlações entre a frequência das andanças noturnas do paciente, e suas atividades diárias e dieta.
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 esquecerei o momento em que meu aparelho detectou meu avô saindo da cama, pela primeira vez. Fiquei realmente impressionado com o poder da tecnologia para mudar vidas para melhor. Pessoas vivendo felizes e saudáveis - esse é o mundo que eu imagino.
Thank you very much.
Muito obrigado.
(Applause)
(Aplausos)