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.
Яка найбільша загроза для здоров'я американців? Рак? Серцеві напади? Діабет? Насправді жодна з них. Це хвороба Альцгеймера. Кожні 67 секунд комусь в Сполучених Штатах діагностують хворобу Альцгеймера. До 2015 року, коли кількість пацієнтів з хворобою Альцгеймера збільшиться втричі, догляд за ними, а також за рештою старих людей, стане величезною соціальною проблемою.
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.
Моя сім'я випробувала на собі складнощі догляду за пацієнтом з хворобою Альцгеймера. Я виріс в сім'ї, де разом жило три покоління, завжди був дуже близьким з моїм дідом. Коли мені було 4 роки, мій дідусь прогулювався зі мною в парку в Японії і раптом він заблукав. Це був один з найстрашніших моментів, які я переживав в своєму житті, і це було також першим випадком, який дав мені зрозуміти, що у мого дідуся була хвороба Альцгеймера. За останні 12 років його стан все гіршав і гіршав, а його блукання, серед усього іншого, завдавали моїй сім'ї чимало хвилювань. Моя тітка, яка була його основною доглядальницею, намагалася не засинати вночі, щоб слідкувати за ним, і навіть тоді вона часто не бачила, як він покидав ліжко. Я став по-справжньому непокоїтися про стан здоров'я моєї тітки, а також про безпеку мого діда. Я активно шукав розв'язку проблеми, який міг би допомогти моєму дідусеві, але не міг знайти.
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.
Потім одного вечора, близько двох років тому, приглядаючи за дідом, я побачив, як він встає з ліжка. В момент, коли його нога торкнулася підлоги, я подумав: чому б мені не поставити датчик тиску йому на п'ятку? Після того, як він ступав з ліжка на підлогу, датчик тиску виявляв би збільшення тиску, викликане вагою тіла, а потім передавав би звуковий сигнал через бездротовий зв'язок на смартфон. Таким чином, моя тітка спала б набагато краще вночі, взайве не турбуючись про мандри мого діда.
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.
Тепер я хотів би продемонструвати вам цю шкарпетку. Можна, будь ласка, модель зі шкарпеткою на сцену? Чудово. Тому, як тільки пацієнт ступає на підлогу - (Звуковий сигнал) - на смартфон доглядальника відправляється повідомлення.
Thank you. (Applause)
Дякую. (Оплески)
Thank you, sock model.
Дякую моделі.
So this is a drawing of my preliminary design.
Це малюнок мого попереднього проекту.
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.
Моє бажання створити пристрій на основі датчика, можливо, випливає з моєї одвічної любові до датчиків і технологій. Коли мені було шість років, немолодий друг нашої сім'ї впав у ванній кімнаті і отримав серйозні травми. Я занепокоївся про своїх бабусь і дідусів і вирішив винайти інтелектуальну систему для ванни. Датчики руху були встановлені всередині плитки підлоги у ванній кімнаті, щоб виявити падіння літніх людей у ванній кімнаті. Так як мені в той час було тільки шість років, і я ходив в дитячий садок, у мене не було необхідних ресурсів й інструментів для реалізації своєї ідеї. Але тим не менш, мій досвід дослідження дійсно вселив у мене тверде бажання використовувати датчики, щоб допомогти літнім людям. Я дійсно вважаю, що датчики можуть покращити якість життя літніх людей.
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.
Обміркувавши свій план, я зрозумів, що я зіткнувся з трьома основними проблемами: По-перше, створення датчика; по-друге, розробка схеми; і по-третє, написання додатків. Це змусило мене зрозуміти, що мій проект насправді набагато складніше реалізувати, ніж я спочатку собі думав.
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.
Для початку я повинен був створити переносний датчик, досить тонкий і гнучкий, щоб його було зручно носити на підошві пацієнта. Після тривалих досліджень і тестування різних матеріалів, як-от гуми, яка, як я зрозумів, була надто товстою, щоб прилягати до стопи, я вирішив надрукувати датчик-плівку з електропровідними частинками чорнил, чутливих до тиску. Після того, як застосовується тиск, зв'язок між частинками зростає. Таким чином, я міг спроектувати схему, яка вимірювала б тиск, вимірюючи електричний опір.
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.
Далі мені довелося проектувати безпровідну схему, придатну для шкарпетки, але бездротове передавання сигналу споживає багато енергії і вимагає важких, громіздких батарей. На щастя, я дізнався про технології Bluetooth з низькою енергоємністю, яка споживає дуже мало енергії і може працювати від батарейки завбільшки з монету. Це запобігало виходу системи з ладу посеред ночі.
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.
Нарешті, я повинен був написати додаток для смартфона, який би, по суті, перетворив смартфон доглядальника на віддалений монітор. Для цього мені довелося поглибити свої знання мов програмування Java і XCode, а також навчитися писати програми для пристроїв Bluetooth з низьким енергоспоживанням, переглядаючи відео на YouTube і читаючи різні підручники.
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.
Об'єднавши ці складові, я зміг успішно створити два прототипи: один, в якому датчик вбудований в шкарпетку, і другий - приєднувальний збірний датчик, який можна приєднати до будь-чого, що торкається стопи пацієнта. Майже рік я перевіряв пристрій на моєму дідусеві, і частка успішних спроб у понад 900 випадках його блукань дорівнює 100%. Торік улітку я зміг провести бета-тестування мого пристрою в кількох установах по догляду в Каліфорнії. Зараз я обробляю дані, щоб удосконалити пристрій і просувати його на ринку. Тестуючи пристрій на декількох пацієнтах, я зрозумів, що мені потрібно вигадувати рішення для людей, які не хочуть спати в шкарпетках.
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.
Дані з датчика, зібрані з величезної кількості пацієнтів, можуть бути корисними, щоб покращити догляд за пацієнтами, а також, можливо, вилікувати захворювання. Наприклад, в цей час я вивчаю взаємозв'язок між частотою нічних блукань пацієнта і його або її повсякденною діяльністю і дієтою.
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.
Я ніколи не забуду ту мить, коли мій пристрій вперше зловив блукання мого діда, коли він встав з ліжка вночі. У той момент я був дійсно вражений силою технології, здатною змінити життя на краще. Люди, які живуть в щасті і здоров'ї, - ось яким я хочу бачити світ.
Thank you very much.
Дуже дякую.
(Applause)
(Оплески)