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.
Care e cea mai mare amenințare pentru sănătatea americanilor? Cancerul? Atacul de cord? Diabetul? De fapt răspunsul e altul: boala Alzheimer. La fiecare 67 secunde, o persoană din SUA e diagnosticată cu Alzheimer. Numărul de pacienți cu Alzheimer se va tripla până în 2050, așa că îngrijirea lor și a tuturor persoanelor în vârstă va fi o problemă socială copleșitoare.
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.
Familia mea a văzut pe propria piele ce greu e să îngrijești un pacient cu Alzheimer. Crescut într-o familie cu trei generații, am fost mereu apropiat de bunicul meu. Când aveam patru ani, mă plimbam cu bunicul prin parc, în Japonia, când, deodată, s-a rătăcit. A fost poate cea mai mare sperietură din viața mea, dar și primul episod din care am înțeles că bunicul avea Alzheimer. În ultimii 12 ani, boala i s-a agravat și de câte ori se rătăcește, ai mei se stresează îngrozitor. Mătușa mea, care are grijă de el, se chinuia să rămână trează pentru a-l supraveghea noaptea, dar adesea nu-l observa coborând din pat. Eram foarte îngrijorat de sănătatea mătușii mele și de siguranța bunicului meu. Am căutat tot felul de soluții pentru a-mi ajuta familia, dar nu am găsit niciuna.
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.
Dar într-o noapte, acum doi ani, având grijă de bunicul meu, l-am văzut coborând din pat. În clipa când a pus piciorul jos, m-am gândit: „Ce-ar fi să-i pun un senzor de presiune pe călcâi?” Când coboară din pat și atinge podeaua, senzorul ar detecta creșterea de presiune cauzată de greutatea corpului și ar trimite o alertă sonoră la telefonul îngrijitorului. Atunci mătușa mea ar putea dormi mai bine noaptea, fără să fie îngrijorată că bunicul se rătăcește.
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.
Acum aș dori să fac o demonstrație cu această șosetă. Puteți să aduceți modelul meu de șosetă pe scenă? Bine. Deci, odată ce pacientul pășește pe podea... (Sonerie) ... se trimite o alertă la telefonul îngrijitorului.
Thank you. (Applause)
Mulțumesc. (Aplauze)
Thank you, sock model.
Mulțumesc și modelului.
So this is a drawing of my preliminary design.
Iată un desen preliminar al proiectului.
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.
Dorința de a crea o tehnologie cu senzori vine din pasiunea mea de-o viață pentru senzori și tehnologie. Când aveam 6 ani, un prieten de familie mai în vârstă a căzut în baie și s-a rănit grav. Îngrijorat pentru bunicii mei, m-am gândit să inventez un sistem inteligent pentru baie. Senzorii de mișcare montați în gresia din podea ar detecta ori de câte ori cineva în vârstă cade în baie. Cum aveam doar 6 ani pe vremea aceea și nu terminasem nici grădinița, nu aveam nici resursele nici instrumentele necesare de a-mi realiza ideea, dar experiența mea de cercetare a creat în mine o dorință fermă de a utiliza senzori pentru a ajuta bătrânii. Eu cred că senzorii pot îmbunătăți calitatea vieții persoanelor în vârstă.
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.
Când am prezentat planul meu, mi-am dat seama de trei probleme majore. 1: crearea unui senzor. 2: proiectarea unui circuit. 3: crearea unei aplicații de telefon. Asta m-a făcut să-mi dau seama că proiectul meu e mult mai dificil decât am crezut inițial.
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.
Întâi trebuia să creez un senzor portabil, destul de subțire și flexibil încât pacientul să-l poată purta pe talpă. După multe căutări și teste cu diferite materiale, de exemplu cauciucul, care e prea gros ca să stea lipit pe talpă, m-am gândit să imprim un senzor cu o cerneală conductoare electric din particule sensibile la presiune. Odată cu presiunea, crește și conectivitatea între particule. Astfel puteam proiecta un circuit care măsoară presiunea prin intermediul rezistenței electrice.
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.
Apoi a trebuit să proiectez un circuit fără fir, portabil. Dar transmiterea unui semnal fără fir consumă mult curent și necesită baterii grele, voluminoase. Din fericire am găsit tehnologia Bluetooth cu consum redus de energie, care consumă puțin și folosește o baterie cât o monedă. Astfel sistemul nu se descărca în miez de noapte.
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.
Și în sfârșit a trebuit să fac o aplicație care să transforme telefonul îngrijitorului în monitor la distanță. Pentru asta a trebuit să învăț programare în Java și XCode și cum să programez dispozitive Bluetooth de consum redus, uitându-mă la tutoriale pe YouTube și citind diverse manuale.
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.
Prin integrarea acestor componente, am putut să creez două prototipuri, unul în care senzorul e fixat în șosetă și altul care e un sistem re-atașabil, poate fi lipit oriunde în contact cu talpa pacientului. Am testat aparatul pe bunicul meu timp de vreun an și are o rată de succes de 100% în detectarea celor peste 900 cazuri cunoscute de rătăcire a bunicului. Vara trecută am pus aparatul în teste beta în mai multe case de îngrijire din California, iar acum implementez sugestiile de îmbunătățire ca să fac un produs vandabil. Testând aparatului pe câțiva pacienți am înțeles că trebuie inventez soluții pentru cei care nu vor să poarte șosete în pat.
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.
Datele colectate de la un număr mare de pacienți pot ajuta la îmbunătățirea asistenței și, eventual, duce la descoperirea un leac pentru boală. De exemplu, acum examinez corelații între frecvența rătăcirilor nocturne și activitățile sale de zi cu zi sau alimentele.
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.
N-am să pot uita prima dată când l-a prins aparatul meu pe bunicul coborând din pat noaptea. Am fost foarte impresionat de puterea tehnologiei de a schimba viața în bine. Oameni fericiți și sănătoși, asta e lumea pe care mi-o imaginez. Vă mulțumesc frumos.
Thank you very much.
(Aplauze)
(Applause)