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.
Mối đe dọa về sức khỏe gia tăng nhanh nhất với người Mỹ là gì? Ung thư? Đau tim? Béo phì? Đáp án không nằm trong số đó; đó là bệnh Alzheimer. Cứ mỗi 67 giây, có một người được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer. Theo đà này, số bệnh nhân Alzheimer sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2050, người chăm sóc bệnh nhân và số người già còn lại sẽ trở thành một thách thức lớn cho xã hội.
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.
Gia đình tôi trực tiếp có kinh nghiệm vật lộn chăm lo cho bệnh nhân Alzheimer. Lớn lên trong một gia đình có 3 thế hệ, tôi sống gần gũi với ông nội. Khi tôi lên bốn, khi ông và tôi đang đi dạo công viên ở Nhật Bản đột nhiên ông đi lạc đường. Đó là một trong những giây phút sợ hãi nhất mà tôi từng trải qua, và là dấu hiệu đầu tiên cảnh báo chúng tôi rằng ông nội đã mắc bệnh Alzheimer. Suốt 12 năm qua, tình trạng của ông ngày càng xấu đi, và tính lơ đễnh của ông gây ra cho gia đình rất nhiều căng thẳng. Cô tôi, người chăm sóc chính, phải vất vả thức đêm để canh chừng ông, và thường không thể biết được ông rời giường lúc nào. Tôi bắt đầu lo ngại về sức khỏe của cô cũng như vấn đề an toàn của ông. Tôi cố gắng tìm kiếm giải pháp để giúp đỡ gia đình mình, nhưng vô vọng.
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.
Sau đó, vào một đêm cách đây hai năm, tôi trông ông và thấy ông bước ra khỏi giường. Lúc bàn chân ông chạm vào sàn nhà, tôi nghĩ, sao mình không lắp cảm biến áp suất vào gót chân ông? Mỗi khi ông bước lên sàn nhà và ra khỏi giường, trọng lượng sẽ gia tăng áp lực lên cảm biến và gửi cảnh báo âm thanh tới điện thoại của người chăm bệnh. Nhờ nó, cô tôi có thể ngủ ngon mà không phải lo lắng về việc ông đi lang thang đâu đây.
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.
Bây giờ, tôi muốn giới thiệu về chiếc tất này. Cho phép tôi mang mẫu tất lên sân khấu được không? Thật tuyệt. Khi bệnh nhân bước đi trên sàn nhà -- (chuông reo) -- cảnh báo được phát đi tới điện thoại người chăm bệnh.
Thank you. (Applause)
Xin cảm ơn. (Vỗ tay)
Thank you, sock model.
Cảm ơn, xin giới thiệu mẫu tất.
So this is a drawing of my preliminary design.
Đây là bản vẽ thiết kế sơ bộ của tôi.
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.
Mong muốn của tôi là tạo ra công nghệ cảm ứng có lẽ bắt nguồn từ tình yêu với cảm ứng và công nghệ. Lúc tôi lên sáu, một người bạn lớn tuổi của gia đình ngã trong nhà tắm và bị thương nặng. Tôi bắt đầu lo lắng cho ông bà nội mình và tìm tòi phát minh hệ thống nhà tắm thông minh. Cảm biến chuyển động được lắp đặt bên trong gạch lát sàn để phát hiện cú ngã ngay khi bệnh nhân ngã xuống. Khi đó tôi mới sáu tuổi và vẫn chưa tốt nghiệp mẫu giáo, tôi không có công cụ và kiến thức cần thiết để chuyển tải ý tưởng vào thực tế nhưng dù sao, kinh nghiệm nghiên cứu đã gieo vào tôi ước muốn mạnh mẽ, sử dụng cảm biến để giúp người bệnh cao tuổi. Tôi rất tin tưởng cảm biến có thể giúp họ
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.
cải thiện chất lượng cuộc sống. Khi lập kế hoạch, tôi nhận ra mình đối mặt với 3 thách thức: thứ nhất, tạo ra một cảm biến; thứ hai, thiết kế bảng mạch; thứ ba, lập trình ứng dụng. Điều này khiến tôi nhận ra dự án này khó hơn nhiều
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.
so với suy nghĩ ban đầu. Thứ nhất, tôi phải tạo ra một cảm biến đeo được, mỏng, đủ linh hoạt để có thể đeo thoải mái dưới chân bệnh nhân. Sau nhiều nghiên cứu tốn kém và thử nghiệm nhiều vật liệu như cao su, tôi thấy chúng quá dày để vừa khít dưới bàn chân. Tôi quyết định in cảm biến phim có các hạt mực nhạy lực dẫn điện. Khi có lực tác động, kết nối giữa các hạt mực gia tăng. Do đó, tôi có thể thiết kế mạch đo áp lực bằng cách đo điện trở.
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.
Tiếp đến, tôi phải làm ra một mạch vô tuyến có thể đeo được, nhưng truyền tín hiệu vô tuyến tiêu tốn nhiều điện và gắn pin nặng, cồng kềnh. Thật may, tôi tìm thấy công nghệ năng lượng thấp Bluetooth, tiêu tốn rất ít điện và có thể dùng pin nhỏ như đồng xu. Điều này giúp cho hệ thống không bị chết giữa đêm.
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.
Cuối cùng, tôi viết mã cho ứng dụng, chủ yếu để chuyển đổi điện thoại người chăm bệnh thành điều khiển từ xa. Để thực hiện, tôi phải học thêm về lập trình Java và XCode. Tôi cũng học cách viết mã cho thiết bị Bluethooth tốn ít năng lượng từ các video hướng dẫn trên Youtube và xem nhiều sách khác.
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.
Kết hợp các thành phần này, tôi thành công tạo ra 2 nguyên mẫu, một cảm biến được gắn vào bên trong chiếc tất, và một cảm biến khác có thể tháo lắp và bám chặt vào bất kỳ nơi nào nó tiếp xúc dưới chân bệnh nhân. Một năm nay, tôi đã thử nghiệm thiết bị này trên ông nội, và tỉ lệ thành công là 100% trong việc phát hiện hơn 900 lần ông đi lang thang. Hè năm trước, tôi có thể mở rộng thí nghiệm thiết bị ở một vài cơ sở nghỉ dưỡng ở California, và hiện tại, tôi đang tập hợp các phản hồi để cải tiến thiết bị thành sản phẩm tung ra thị trường. Kiểm nghiệm thiết bị trên nhiều bệnh nhân giúp tôi nhận ra cần phải tìm giải pháp cho những người không đeo tất đi ngủ buổi tối.
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.
Dữ liệu cảm biến, lấy từ một số lượng lớn bệnh nhân còn có thể hỗ trợ cải thiện chăm sóc bệnh nhân và có lẽ đưa tới một phương pháp chữa bệnh. Ví dụ, hiện tôi đang kiểm tra sự tương quan giữa tần suất bệnh nhân đi lang thang đêm với chế độ ăn uống và hoạt động thường ngày.
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.
Tôi không bao giờ quên lần đầu tiên thiết bị phát hiện ra ông nội tôi lang thang bên ngoài lúc đêm. Khoảnh khắc đó, tôi thực sự ấn tượng bởi sức mạnh của công nghệ có thể làm cho cuộc sống tốt đẹp hơn. Mọi người sống hạnh phúc và khỏe mạnh là thế giới mà tôi hướng tới.
Thank you very much.
Xin cảm ơn các bạn rất nhiều.
(Applause)
(Vỗ tay)