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.
Vilket är det snabbast växande hotet mot amerikanernas hälsa? Cancer? Hjärtinfarkter? Diabetes? Svaret är faktiskt ingen av dem; det är Alzheimers sjukdom. Var 67:e sekund får någon i USA diagnosen Alzheimers. Eftersom antalet Alzheimerpatienter kommer att tredubblas till år 2050, så kommer vården av dem, liksom resten av den åldrande befolkningen, att bli en överväldigande samhällsutmaning.
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.
Min familj har personligen upplevt utmaningen i att ta hand om en Alzheimerpatient. Jag växte upp i en familj med tre generationer och jag har alltid stått min farfar nära. När jag var fyra år gammal promenerade min farfar och jag i en park i Japan när han oväntat gick vilse. Det var ett av de mest skrämmande ögonblicken i mitt liv, det var också då vi för första gången förstod att min farfar hade Alzheimers sjukdom. Under de senaste 12 åren har hans tillstånd försämrats, och särskilt hans nattvandrande har varit stressande för min familj. Min faster, som har mest ansvar försökte hålla sig vaken på nätterna för att ha koll på honom, men missade ofta att han steg ur sängen. Jag blev riktigt orolig för min fasters välbefinnande liksom min farfars säkerhet. Jag sökte vitt och brett efter en lösning på familjens problem men hittade ingen.
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.
Så en natt för cirka två år sedan tog jag hand om farfar och jag såg honom stiga ur sängen. I samma ögonblick som foten nådde golvet tänkte jag, varför sätter jag inte en trycksensor på hans häl? Så snart han steg ur sängen och ner på golvet skulle trycksensorn känna av en tryckökning från kroppsvikten och trådlöst skicka ett hörbart larm till vårdarens smarttelefon. På så vis kunde min faster sova bättre på nätterna utan att behöva oroa sig för min farfars nattvandrande.
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.
Så nu skulle jag vilja demonstrera den här strumpan. Kan jag få upp min strumpmodell på scenen? Bra. Så fort patienten stiger ner på golvet -- (Ringsignal) - skickas ett larm till vårdarens smarttelefon.
Thank you. (Applause)
Tack. (Applåder)
Thank you, sock model.
Tack så mycket, strumpmodell.
So this is a drawing of my preliminary design.
Det här är en ritning över min preliminära design.
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.
Min önskan att skapa en sensorbaserad teknik kommer kanske från min livslånga förkärlek för sensorer och teknik. När jag var sex år gammal, ramlade en äldre vän till familjen i badrummet och ådrog sig svåra skador. Jag blev orolig för mina egna farföräldrar och beslöt att uppfinna ett smart badrumssystem. Rörelsesensorer skulle installeras på undersidan av golvplattorna för att upptäcka när äldre patienter ramlade på golvet. Men eftersom jag då bara var sex år gammal och inte hade gått ut förskolan ännu, så hade jag varken nödvändiga resurser eller verktyg för att förverkliga min idé, men trots det hade min forskningsupplevelse givit mig en stark önskan om att använda sensorer för att hjälpa de äldre. Jag tror verkligen att sensorer kan förbättra de äldres livskvalitet.
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.
När jag började planera insåg jag att jag stod inför tre utmaningar; för det första att skapa en sensor; för det andra skapa en strömkrets och för det tredje koda en app. Det fick mig att inse att mitt projekt var svårare att förverkliga än vad jag trodde från början.
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.
Först måste jag skapa en bärbar sensor som var tunn och flexibel nog att bäras bekvämt på undersidan av patientens fot. Efter omfattande research och testande av olika material som gummi, vilket jag insåg var för tjockt för att bäras tätt mot fotsulan, tryckte jag en filmsensor med elektriskt ledande tryckkänsliga bläckpartiklar. Så fort de utsätts för tryck så ökar konduktiviteten mellan partiklarna. På så sätt kunde jag designa en krets som mäter tryck genom att mäta elektrisk resistans.
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.
Efter det var jag tvungen att designa en bärbar trådlös krets men trådlös signalöverföring drar mycket ström och kräver tunga, klumpiga batterier. Tack och lov upptäckte jag tekniken bakom lågenergi-bluetooth, vilken drar väldigt lite ström och drivs med ett knappcellsbatteri. Det här förhindrade att systemet dog mitt i natten.
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.
Slutligen var jag tvungen att koda en app som i princip förvandlar vårdgivarens smarttelefon till en fjärrövervakare. För att göra det behövde jag lära mig att koda med Java och XCode och jag behövde lära mig att koda för enheter med lågenergi-bluetooth genom att titta på YouTube och läsa olika böcker.
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.
Genom att integrera dessa komponenter kunde jag skapa två prototyper, i den ena sitter sensorn fast inuti en strumpa, och den andra är ett flyttbart sensoraggregat som kan fästas överallt där det får kontakt med undersidan av patientens fot. Jag har testat uppfinningen på farfar under ungefär ett år nu, och den har upptäckt 100 procent av de över 900 kända tillfällen då han har nattvandrat. Förra sommaren kunde jag betatesta min uppfinning på flera äldreboenden i Kalifornien, och just nu bearbetar jag återkopplingen för att förbättra den till en säljbar produkt. Genom att testa den på ett antal patienter insåg jag att jag behövde komma på lösningar för de som inte vill sova med strumpor på.
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.
Sensorinformation insamlad från ett stort antal patienter kan vara användbart för att förbättra vården och kan kanske också leda till ett botemedel mot sjukdomen. Just nu undersöker jag till exempel sambandet mellan hur ofta en patient nattvandrar och hans eller hennes dagliga aktivitet och kost.
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.
En sak jag aldrig glömmer är när min uppfinning fångade farfars nattvandrande för första gången. I det ögonblicket slogs jag av teknikens förmåga att förändra livet till det bättre. Människor som lever lyckligt och hälsosamt - det är den världen jag ser framför mig.
Thank you very much.
Tack så mycket.
(Applause)
(Applåder)