021-22889554
021-26703715
مشاوره آموزشی رایگان

021-22889554  |  021-26703715 مشاوره آموزشی رایگان

برای طراحی فناوری بهتر، زمینه را درک کنید

Tania Douglas

To design better tech, understand context

What good is a sophisticated piece of medical equipment to people in Africa if it can't handle the climate there? Biomedical engineer Tania Douglas shares stories of how we're often blinded to real needs in our pursuit of technology -- and how a deeper understanding of the context where it's used can lead us to better solutions.


تگ های مرتبط :

Invention, Africa, Engineering
این یک زباله‌دان تجهیزات است. معمولاً آرامگاه نهایی تجهیزات پزشکی بیمارستان‌ها در آفریقاست. چرا این چنین است؟ بیشتر دستگاه‌های پزشکی مورد استفاده در آفریقا، وارداتی هستند، و اغلب با شرایط محلی تناسبی ندارند. ممکن است برای اداره کردن، نگهداری و تعمیر نیازمند کارکنان آموزش‌دیده باشند که وجود ندارند؛ ممکن است قادر نباشند دما و رطوبت بالا را تحمل کنند؛ و معمولاً نیازمند تأمین برق به طور پیوسته و قابل‌اطمینان هستند. مثالی از یک دستگاه پزشکی که ممکن است زمانی به زباله‌دان تجهیزات فرستاده شده باشد یک مانیتور سونوگرافی است که ضربان قلب نوزادان متولد نشده را اندازه می‌گیرد.
در کشورهای ثروتمند، این یک استاندارد مراقبتی است. در جوامعی فقیر، استاندارد مراقبتی غالباً یک ماما است که به ضربان قلب نوزاد با یک شیپور گوش می‌دهد. بیش از یک قرن است که این روش وجود دارد. خیلی به مهارت و تجربه ماما وابسته است. دو مخترع جوان از اوگاندا چند سال پیش از درمانگاه حاملگی یک بیمارستان محلی بازدید کردند، وقتی که دانشجوی فناوری اطلاعات بودند. آن‌ها متوجه شدند که اغلب ماما قادر به شنیدن صدای ضربان قلب نیست زمانی که سعی می‌کند آن را از طریق شیپور بشنود. پس آن‌ها مانیتور ضربان قلب جنینی خود را اختراع کردند.
آن‌ها شیپور را تغییر داده و آن را به یک گوشی هوشمند متصل کردند. یک برنامه بر روی گوشی، ضربان قلب را ضبط کرده، تحلیل می‌کند و برای ماما اطلاعاتی در مورد وضعیت بچه فراهم می‌کند. این مخترعان -- (تشویق) آرون توشابه و جاشوا اوکلو نام دارند. مخترع دیگری به نام تندکای کاتسیگا، برای یک سازمان مردم‌نهاد در بوتسوانا کار می‌کرد که سمعک می‌ساخت. او متوجه شد که این سمعک‌ها به باتری نیاز دارند که باید عوض می‌شدند، اغلب با هزینه‌ای که برای بیشتر مصرف‌کنندگانی که او می‌شناخت مقرون به صرفه نبود.
در مقابل، به عنوان یک مهندس، تندکای یک شارژر باتری خورشیدی با باتری‌های قابل‌شارژ اختراع کرد، که می‌توانست در این سمعک‌ها استفاده شود. او یک شرکت به نام دفترونیکس تأسیس کرد، که اکنون گوش خورشیدی می‌سازد، که یک سمعک است که در آن از اختراعش استفاده شده. همکار من، سوِدش سیواراسو، یک دستکش هوشمند اختراع کرد برای افرادی که از جذام رنج می‌برند. با وجود این که شاید بیماری آن‌ها درمان شده باشد، عوارض آسیب‌های عصبی موجب می‌شود بسیاری از آن‌ها احساس لامسه دستان خود را از دست بدهند. که آن‌ها را در معرض آسیب قرار می‌دهد. این دستکش حسگرهایی برای شناسایی حرارت و فشار دارد
و به کاربر هشدار می‌دهد. این دستکش به طور مؤثری به عنوان یک حس لامسه مصنوعی عمل کرده و از آسیب جلوگیری می‌کند. سودِش این دستکش را پس از مشاهده بیماران بهبود یافته جذام اختراع کرد وقتی که فعالیت‌های روزانه خود را انجام می‌دادند، و او متوجه ریسک‌ها و خطرات شرایط آن‌ها شد. مخترعانی که من به آن‌ها اشاره کردم مهندسی را با بهداشت و درمان ترکیب کرده‌اند. این کاری است که مهندسان پزشکی انجام می‌دهند. در دانشگاه کیپ تاون، ما یک دوره به نام طراحی و نوآوری سلامت داریم. این دوره توسط بسیاری از دانشجویان مهندسی پزشکی گذرانده می‌شود.
هدف از آن، آشنایی این دانشجویان با فلسفه جهان طراحی است. دانشجویان تشویق می‌شوند که با جوامع تعامل داشته باشند در حالی که برای مشکلات مرتبط با سلامت به دنبال راه حل می‌گردند. یکی از گروه‌هایی که با آن کار می‌کنیم، گروه افراد سالمند در کیپ تاون است. یکی از پروژه‌های کلاسی اخیر به مشکل از دست رفتن شنوایی این افراد سالمند می‌پرداخت. دانشجویانی که بسیاری از آن‌ها مهندس بودند، بر این باور بودند که می‌توانند سمعک بهتری طراحی کنند. آن‌ها با سالمندان زمان گذراندند، با ارائه‌دهندگان خدمات پزشکی و پرستاران آن‌ها صحبت کردند. خیلی زود متوجه شدند که در واقع سمعک‌های فعلی به اندازه کافی خوب هستند،
ولی بسیاری از سالمندانی که نیازمند سمعک بودند و به آن دسترسی داشتند، آن‌ها را نداشتند. و بسیاری از آن‌هایی که سمعک داشتند، آن‌ها را نمی‌پوشیدند. دانشجویان فهمیدند که بسیاری از این افراد سالمند، ضعف شنوایی خود را انکار می‌کردند. پوشیدن سمعک برای آن‌ها خجالت‌آور بود. آن‌ها همچنین متوجه شدند که شرایط زندگی این سالمندان با ضعف شنوایی آن‌ها سازگار نبود. به عنوان مثال، خانه‌ها و مراکز اجتماعی آن‌ها پر از بازتاب صدا بود که شنوایی آن‌ها را مختل می‌کرد. پس به جای توسعه و طراحی یک سمعک جدیدتر و بهتر، این دانشجویان محیط را بررسی کردند،
با نگاه به بهبود شرایط صوتی آن. آن‌ها همچنین یک پویش برای آگاهی‌بخشی نسبت به ضعف شنوایی و برای مقابله با خجالت از پوشیدن سمعک طراحی کردند. حالا، این اغلب زمانی اتفاق می‌افتد که کسی به کاربر -- در این مورد سالمندان -- و نیازهای آن‌ها و زمینه آن‌ها توجه می‌کند. ولی اغلب لازم است از تمرکز فناوری فاصله بگیریم و مشکل را دوباره شناسایی کنیم. این روش برای درک یک مشکل از طریق شنیدن و تعامل جدید نیست، ولی اغلب توسط مهندسانی که قصد توسعه فناوری را دارند، مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. یکی از دانشجویان ما سابقه مهندسی نرم‌افزار دارد.
او اغلب محصولاتی برای مشتریان درست می‌کرد که مشتریان در نهایت دوست نداشتند. در زمان پس دادن محصولات توسط مشتریان، این در شرکت او متداول بود که مشتریان می‌گفتند فقط نمی‌دانستند چه می‌خواستند. با تمام شدن دوره، این دانشجو به ما گفت که حالا متوجه شده خودش بوده که درک نمی‌کرده مشتری چه می‌خواهد. دانشجوی دیگری این بازخورد را به ما داد که او یاد گرفته با همدلی طراحی کند، بر خلاف طراحی برای عملکرد، که آموزش‌های مهندسی به او یاد داده بودند. پس آنچه تمام این‌ها نشان می‌دهند، این است که ما در جستجو برای فناوری
اغلب نیازهای واقعی را نمی‌بینیم. ولی ما به فناوری نیاز داریم. ما به سمعک نیاز داریم. به مانیتورهای ضربان قلب جنین نیاز داریم. پس چگونه داستان‌های موفق بیشتری از دستگاه‌های پزشکی در آفریقا بسازیم؟ چگونه مخترعان بیشتری بسازیم، به جای تکیه کردن بر چند فرد استثنایی که می‌توانند نیازهای واقعی ما را درک کنند و با روش‌های عملی به آن‌ها پاسخ دهند؟ خب، ما بر روی نیازها و افراد و زمینه تمرکز می‌کنیم. ولی ممکن است بگویید «این که واضح است،» «البته که زمینه مهم است.» اما آفریقا یک قاره متنوع است، با اختلاف‌های گسترده در سلامت، ثروت، درآمد و آموزش.
اگر فرض کنیم که مهندسان و مخترعان ما، اکنون به اندازه کافی در مورد زمینه‌های مختلف در آفریقا می‌دانند که قادر باشند مشکلات جوامع مختلف و حاشیه‌ای‌ترین جوامع ما را حل کنند، آنگاه شاید در اشتباه باشیم. اما آن زمان، اگر ما در قاره آفریقا لزوماً آگاهی کافی درباره آن نداشته باشیم، شاید آن زمان هر کسی با مهارت و تعهد کافی بتواند به آفریقا بیاید، مقداری زمان به شنیدن و تعامل اختصاص دهد و با دانش کافی برای اختراع کردن برای آفریقا، آن را ترک کند. اما درک زمینه، مربوط به تعاملات سطحی نیست. درباره تعامل عمیق است و غوطه‌ور شدن در واقعیت‌ها و پیچیدگی‌های زمینه ما.
و ما در آفریقا هم‌اکنون در آن غوطه‌ور شده‌ایم. ما هم‌اکنون پایگاه دانشی قوی و غنی داریم که می‌توانیم با استفاده از آن، راهکارهایی برای حل مشکلاتمان پیدا کنیم. پس بیایید زیاد به دیگران وابسته نباشیم، زمانی که ما بر روی یک قاره زندگی می‌کنیم که پر از استعداد‌های استفاده نشده است. سپاسگزارم. (تشویق)
This is an equipment graveyard. It's a typical final resting place for medical equipment from hospitals in Africa. Now, why is this? Most of the medical devices used in Africa are imported, and quite often, they're not suitable for local conditions. They may require trained staff that aren't available to operate and maintain and repair them; they may not be able to withstand high temperatures and humidity; and they usually require a constant and reliable supply of electricity. An example of a medical device that may have ended up in an equipment graveyard at some point
is an ultrasound monitor to track the heart rate of unborn babies. This is the standard of care in rich countries. In low-resource settings, the standard of care is often a midwife listening to the baby's heart rate through a horn. Now, this approach has been around for more than a century. It's very much dependent on the skill and the experience of the midwife. Two young inventors from Uganda visited an antenatal clinic at a local hospital a few years ago, when they were students in information technology. They noticed that quite often, the midwife was not able to hear any heart rate
when trying to listen to it through this horn. So they invented their own fetal heart rate monitor. They adapted the horn and connected it to a smartphone. An app on the smartphone records the heart rate, analyzes it and provides the midwife with a range of information on the status of the baby. These inventors -- (Applause) are called Aaron Tushabe and Joshua Okello. Another inventor, Tendekayi Katsiga, was working for an NGO in Botswana that manufactured hearing aids. Now, he noticed that these hearing aids needed batteries
that needed replacement, very often at a cost that was not affordable for most of the users that he knew. In response, and being an engineer, Tendekayi invented a solar-powered battery charger with rechargeable batteries, that could be used in these hearing aids. He cofounded a company called Deaftronics, which now manufactures the Solar Ear, which is a hearing aid powered by his invention. My colleague, Sudesh Sivarasu, invented a smart glove for people who have suffered from leprosy. Even though their disease may have been cured,
the resulting nerve damage will have left many of them without a sense of touch in their hands. This puts them at risk of injury. The glove has sensors to detect temperature and pressure and warn the user. It effectively serves as an artificial sense of touch and prevents injury. Sudesh invented this glove after observing former leprosy patients as they carried out their day-to-day activities, and he learned about the risks and the hazards in their environment. Now, the inventors that I've mentioned integrated engineering with healthcare.
This is what biomedical engineers do. At the University of Cape Town, we run a course called Health Innovation and Design. It's taken by many of our graduate students in biomedical engineering. The aim of the course is to introduce these students to the philosophy of the design world. The students are encouraged to engage with communities as they search for solutions to health-related problems. One of the communities that we work with is a group of elderly people in Cape Town. A recent class project had the task of addressing hearing loss in these elderly people.
The students, many of them being engineers, set out believing that they would design a better hearing aid. They spent time with the elderly, chatted to their healthcare providers and their caregivers. They soon realized that, actually, adequate hearing aids already existed, but many of the elderly who needed them and had access to them didn't have them. And many of those who had hearing aids wouldn't wear them. The students realized that many of these elderly people were in denial of their hearing loss. There's a stigma attached to wearing a hearing aid.
They also discovered that the environment in which these elderly people lived did not accommodate their hearing loss. For example, their homes and their community center were filled with echoes that interfered with their hearing. So instead of developing and designing a new and better hearing aid, the students did an audit of the environment, with a view to improving the acoustics. They also devised a campaign to raise awareness of hearing loss and to counter the stigma attached to wearing a hearing aid. Now, this often happens when one pays attention to the user -- in this case, the elderly --
and their needs and their context. One often has to move away from the focus of technology and reformulate the problem. This approach to understanding a problem through listening and engaging is not new, but it often isn't followed by engineers, who are intent on developing technology. One of our students has a background in software engineering. He had often created products for clients that the client ultimately did not like. When a client would reject a product, it was common at his company to proclaim that the client just didn't know what they wanted.
Having completed the course, the student fed back to us that he now realized that it was he who hadn't understood what the client wanted. Another student gave us feedback that she had learned to design with empathy, as opposed to designing for functionality, which is what her engineering education had taught her. So what all of this illustrates is that we're often blinded to real needs in our pursuit of technology. But we need technology. We need hearing aids. We need fetal heart rate monitors. So how do we create more medical device success stories from Africa?
How do we create more inventors, rather than relying on a few exceptional individuals who are able to perceive real needs and respond in ways that work? Well, we focus on needs and people and context. "But this is obvious," you might say, "Of course context is important." But Africa is a diverse continent, with vast disparities in health and wealth and income and education. If we assume that our engineers and inventors already know enough about the different African contexts to be able to solve the problems of our different communities
and our most marginalized communities, then we might get it wrong. But then, if we on the African continent don't necessarily know enough about it, then perhaps anybody with the right level of skill and commitment could fly in, spend some time listening and engaging and fly out knowing enough to invent for Africa. But understanding context is not about a superficial interaction. It's about deep engagement and an immersion in the realities and the complexities of our context. And we in Africa are already immersed. We already have a strong and rich base of knowledge
from which to start finding solutions to our own problems. So let's not rely too much on others when we live on a continent that is filled with untapped talent. Thank you. (Applause)