021-22889554
021-26703715
مشاوره آموزشی رایگان

021-22889554  |  021-26703715 مشاوره آموزشی رایگان

اختراع ساده ام، جهت امنیت پدربزرگم طراحی شده

Kenneth Shinozuka

My simple invention, designed to keep my grandfather safe

60% of people with dementia wander off, an issue that can prove hugely stressful for both patients and caregivers. In this charming talk, hear how teen inventor Kenneth Shinozuka came up with a novel solution to help his night-wandering grandfather and the aunt who looks after him ... and how he hopes to help others with Alzheimer's.


تگ های مرتبط :

TEDYouth, Aging, Design
سریعترین تهدید در حال رشد سلامت آمریکایی ها چیست؟ سرطان؟ حمله قلبی؟ دیابت؟ در حقیقت جواب هیچ کدام از این ها نیست؛ بیماری آلزایمر است. هر ۶۷ ثانیه، یک نفر در آمریکا مبتلا به آلزایمر تشخیص داده می شود. به طوری که در سال ۲۰۵۰ تعداد بیماران آلزایمر سه برابر می شود، مراقبت از آنها، به اضافه بقیه جمعیت در حال پیر شدن به چالش اجتماعی بزرگی تبدیل خواهد شد. خانواده من به طور دست اول، مشکلات مراقبت از یک بیمار آلزایمررا تجربه کرده است. بزرگ شدن در خانواده ای از سه نسل. من همیشه به پدربزرگم خیلی نزدیک بوده ام.
وقتی چهار سالم بود، پدربزرگم و من در پارکی در ژاپن در حال قدم زدن بودیم، وقتی او ناگهان گم شد. اون ییکی از ترسناک ترین لحظاتی که در زندگی تجربه کرده ام، و همچنین اولین مثالی بود که به ما خبر داد پدربزگم بیماری آلزایمر داشت. در ۱۲ سال گذشته وضع او بدتر و بدتر شد و به خصوص سرگردانی های او برای خانواده من خیلی استرس زا بود. عمه من، مراقب اصلی او واقعا تقلا می کرد تا شب بیدار بماند و مراقب او باشد، حتی گاهی نمی توانست او را در حال ترک تخت بگیرد. من واقعا نگران سلامتی عمه ام شدم، همینطور امنیت پدربزرگم.
شدیدا به دنبال راه حلی برای مشکلات خانواده ام بودم، ولی نتوانستم پیدا کنم. سپس، یک شب، حدود دو سال قبل مراقب پدربزرگم بودم که دیدم در حال بلند شدن از تختش است. وقتی پایش روی زمین آمد فکر کردم، چرا یک سنسور فشار زیر پاشنه پای او قرار نمیدهم؟ وقتی او پایش را از تخت خارج کند و روی زمین بگذارد سنسور فشار، افزایش فشار بوجود آمده توسط وزن بدن را شناسایی میکند و بعد یک هشدار شنیداری را به صورت بیسیم به موبایل مراقب میفرستد. به این ترتیب، عمه من می توانست بهتر شب ها بهتر بخوابد، بدون این که نگران سرگردانی های پدربزرگم باشد. حالا میخواهم نمایشی با این جوراب داشته باشم.
میتونم لطفا جوراب مدل رو روی صحنه داشته باشم؟ عالیست. خوب وقتی که بیمار روی زمین قدم میگذارد-- (بوق) هشدار به موبایل مراقب فرستاده میشود. ممنون. (تشویق حاضرین) ممنون، جوراب مدل. این یک نقاشی از طراحی اولیه من است. انگیزه من برای ساخت تکنولوژیی بر اساس سنسور احتمالا از عشق مادامالعمر من برای سنسورها و تکنولوژی ریشه می گیرد. وقتی شش سالم بود، یکی از دوستان خانوادگی بزرگسال در دستشویی زمین خورد و صدمات جدی متحمل شد، من نگران پدربزرگ و مادربزرگم شده بودم
و تصمیم برای اختراع یک سیستم دستشویی هوشمند گرفتم. سنسورهای حرکتی درون کاشی های کف دستشویی نصب می شدند. برای تشخیص زمین خوردن بیماران سالخورده در دستشویی ها چون در آن زمان فقط شش سال داشتم و هنوز از مهدکودک فارغ التحصیل نشده بودم، منابع و ابزارهای لازم برای تبدیل ایده ام به واقعیت نداشتم. با این حال، تجربه تحقیق من علاقه محکمی برای استفاده از سنسورها در کمک به میانسالان در من ایجاد کرد. من واقعا عقیده دارم سنسورها میتوانند کیفیت زندگی میانسالان را بهبود بخشند. وقتی طرح ام را برای بررسی ارائه کردم متوجه شدم با سه چالش اصلی روبرو هستم اول، ساخت یک سنسور دوم، طراحی مدار
و سوم، برنامه نویسی یک برنامه موبایل. در حقیقت باعث شد متوجه شوم که پروژه من سخت تر از چیزی بود که در ابتدا به آن فکر کرده بودم. ابتدا، باید یک سنسور نازک و قابل انعطاف و قابل پوشیدن میساختم که به راحتی زیر پای بیمار قرار بگیرد. بعد از تحقیق و آزمایش گسترده مواد مختلف مثل لاستیک، که متوجه شدم برای به راحتی پوشیدن در کف پا خیلی ضخیم بود تصمیم گرفتم تا سنسوری فیلمی چاپ کنم. با ذرات جوهری هادی الکتریکی حساس به فشار وقتی فشار اعمال میشود، هدایت بین ذرات افزایش می یابد. بنابراین، میتوانستم مداری طراحی کنم تا فشار را اندازه گیری کند. بوسیله اندازه گیری مقاومت الکتریکی
بعد، باید یک مدار بیسیم الکتریکی قابل پوشیدن طراحی میکردم، ولی ارسال سیگنال بیسیم مقدار زیادی انرژی استفاده می کند و باتری های سنگین و بزرگی نیاز دارد. خوشبختانه، توانستم از تکنولوژی کم مصرف بلوتوث پی ببرم که با توان خیلی کم و باتری اندازه سکه کار می کند. از قطع شدن سیستم در نیمه شب جلوگیری می کرد. درآخر، باید یک برنامه موبایل میساختم که ضرورتا موبایل مراقب را به یک مانیتور از راه دور تبدیل کند. برای این باید دانش برنامه نویسی جاوا و ایکس-کد خودم را گسترش میدادم، همچنین باید برنامه کد نویسی برای دستگاه های کم مصرف بلوتوث را یاد میگرفتم. بوسیله تماشای ویدیوهای یوتیوب و خواندن کتاب های گوناگون
با تجمیع این اجزا، توانستم دو نمونه اولیه موفق بسازم. یکی که سنسور درون جوراب جاسازی شده است و یکی دیگر که توسط اجتماع سنسورهای قابل به هم پیوستن که می تواند با چسبیدندن با کف پای بیمار ارتباط برقرار کند. من دستگاه را حدود یک سال است روی پدربزرگم امتحان کرده ام و نرخ موفقیت صد درصدی داشته است. در تشخیص بیش از ۹۰۰ مورد از سرگردانی های او طی تابستان گذشته. من توانستم نسخه اولیه دستگاهم را آزمایش کنم در چندین موسسه مراقبتی در کالیفرنیا و در حال حاضر در حال ترکیب بازخورد هستم برای قابل عرضه تر کردن این محصول. آزمایش دستگاه روی چندین بیمار
باعث شد متوجه شوم که نیاز به ابداع روش هایی برای مردمی که نمی خواهند در موقع خواب جوراب بپوشند، دارم. خوب، سنسور دیتا، جمع آوری شده از چندین بیمار می تواند برای بهبود مراقبت از بیمار مناسب باشد. همچنین منجر به علاج احتمالی این بیماری شود. برای مثال، در حال حاضر مشغول انجام آزمایش رو هم بستگی تناوب سرگردانی های شبانه و رژیم و فعالیت های روزانه آن ها هستم. چیزی که هرگز فراموش نمیکنم وقتی است که دستگاهم اولین سرگردانی شبانه پدربزرگم رو گرفت. در آن لحظه، من واقعا توسط قدرت تکنولوژی در جهت تغییر زندگی برای بهتر شدن شگفت زده بودم.
مردم در حال زندگی با سلامت و خوشحالی و این دنیایی است که من تصور می کنم. خیلی ممنون از شما. (
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. 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. 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. 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. Thank you. (Applause) Thank you, sock model. So this is a drawing of my preliminary 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. 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. 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. 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.
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. 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. 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. 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. Thank you very much. (Applause)