"Desain Untuk Peretasan" dalam Kedokteran - 💡 Fix My Ideas

"Desain Untuk Peretasan" dalam Kedokteran

"Desain Untuk Peretasan" dalam Kedokteran


Penulis: Ethan Holmes, 2019

Menggunakan Obat Pengiriman MEDIKit di Nikaragua.

Klinik di negara berkembang membutuhkan Perangkat yang dirancang seperti Land Rovers: kasar, dapat diakses, dan mudah diperbaiki di lapangan.

Bantuan medis adalah cerita yang bagus. Kami semua telah melihat artikel tentang kelompok yang bermaksud baik yang menyumbangkan mesin sinar-X dan inkubator ke klinik yang membutuhkan di negara berkembang. Apa yang tidak kita lihat adalah perangkat yang sama ketika mereka gagal hanya enam bulan kemudian - atau bahkan mati pada saat kedatangan - karena mereka tidak dirancang untuk beroperasi di lingkungan ini.

Sekitar 90% dari teknologi medis yang menjangkau negara-negara miskin adalah peralatan buatan tangan yang dirancang untuk fasilitas dunia pertama. Mengharapkannya untuk tetap bekerja seperti mengharapkan Rolls-Royce yang digunakan untuk selamat dari Paris-Dakar Rally. Dan setelah kegagalan fungsi, biasanya dibuang.

Sebagai tanggapan, beberapa desainer merasa bahwa kita perlu mengirimkan versi peralatan kelas atas yang lebih murah, setara dengan mobil ekonomis. Tapi apa yang sebenarnya dibutuhkan oleh klinik ini adalah Land Rover - perangkat yang dirancang untuk menjadi kasar, dapat diakses, dan mudah diperbaiki di lapangan.

Untungnya, semakin banyak profesional di industri peralatan medis menjadi tertarik untuk menerapkan filosofi desain yang berbeda ini ke perangkat yang ditujukan untuk negara berkembang. Laboratorium saya di MIT, Inovasi dalam Kesehatan Internasional (IIH), mengambil pendekatan ini lebih jauh, dengan membuat pembuat sehari-hari di seluruh dunia untuk merancang dan memelihara teknologi medis mereka sendiri.

Potongan puzzle diagnostik PuzzleDx kit.

Perawatan Kesehatan MacGyver

Di negara maju, kita jarang berpikir untuk memodifikasi perangkat medis. Bukankah itu pekerjaan seorang profesional? Tetapi di sebagian besar negara berkembang, dokter, perawat, dan pekerja perawatan kesehatan mengutak-atik teknologi medis yang gagal setiap hari untuk memperbaikinya atau membuatnya bekerja lebih baik.

Namun, peretas kesehatan ini seringkali tertutup tentang solusi mereka. Pertama kali kami melihat retakan medis, kami butuh dua jam untuk meyakinkan perawat, Daniela Urbina, untuk menunjukkan kepada kami bagaimana ia memperbaiki diafragma stetoskop yang retak. Seorang wanita muda dari Nikaragua tengah, dia telah bereksperimen dengan berbagai plastik untuk menggantinya, dan menetap di sisa bahan transparansi overhead dipotong menjadi lingkaran dan ditempel di dalamnya. Itu tidak cantik, tapi berhasil. Kami dengan cepat menjulukinya perawat MacGyver.

Sungguh tragis bahwa Daniela tidak bangga dengan inovasinya. Tetapi di lab IIH di MIT, kami mengembangkan MEDIKits (Desain Pendidikan Medis dan Kit Penemuan), set konstruksi yang dirancang untuk mendorong penemuan di antara dokter dan perawat di lapangan.

MEDIKits: Dirancang untuk Peretasan

MEDIKits kami saat ini datang dalam lima rasa: Pengiriman Obat, Lateral-Flow Diagnostics, Lab-on-Chip, Vital Signs, dan Prosthetics Pertanian. Kit dimulai ketika kotak-kotak bagian yang dirakit untuk membiasakan siswa MIT dengan perangkat medis, dan berevolusi untuk memasukkan komponen linier yang dapat Anda rakit seperti batu bata Lego menjadi perangkat akhir. Melalui proses tersebut, kami mengembangkan bahasa desain modular untuk membantu pengguna melihat logika yang mendasari menghubungkan bagian-bagian, dan menambahkan penghentian fisik untuk menjaga beberapa komponen dalam rentang operasi yang aman.

Tidak ada yang mengalahkan eksperimen lapangan untuk memahami apakah suatu kit berfungsi. Dalam kasus kami, kami akan berlari menyeberangi sungai ke rumah sakit Boston dan berbagi kit dengan rekan-rekan, dan kemudian terbang ke Nikaragua, membuka kotak, dan melihat apa yang akan dilakukan orang dengan mereka. Setiap kit memberi kami wawasan tentang desain ruang penemuan - yang pada akhirnya adalah yang Anda inginkan.

Kit Pengiriman Obat adalah percobaan pertama kami. Ini dibagi menjadi beberapa perangkat inti: jarum suntik, nebuliser, inhaler, patch transdermal, pil, dan beberapa item lain yang mungkin Anda temukan di apotek setempat. Kemudian kami menambahkan elemen pengubah: pengkodean warna, pengkodean bentuk, kopling, pemanjang, pegas, plunger, kompresor, sensor kemiringan, bel, pengatur waktu, pompa sepeda, dan pemotong templat. Item-item ini memungkinkan pengguna berpasangan dan mengubah fungsionalitas perangkat inti dalam derajat kebebasan tertentu. Akhirnya, kami menambahkan sejumlah besar bahan-bahan keperluan umum yang dapat dikonsumsi: ikatan ritsleting, velcro, perekat, kertas dan terpal plastik, tabung, jarum, dan masker pernapasan. Hal terakhir yang Anda inginkan adalah bagi pengguna Anda untuk mulai mengkompromikan batas keamanan pengubah karena mereka kehabisan kaset.

Kami merancang batas-batas kit awal kami dengan hati-hati, tetapi ketika pengguna mulai memanfaatkan, memperluas, dan menguji kreasi mereka, sesuatu yang muncul yang tidak kami antisipasi: mereka meretas kit kami. Ini dimulai dengan seseorang yang meminta izin untuk hanya memotong sepotong pipa dan memotong kopling kami yang dirancang dengan cermat. Atau mengambil bagian yang mereka temukan dalam satu kit dan menggunakannya untuk yang lain, misalnya, menambahkan tabung diagnostik ke dalam mekanisme untuk menonaktifkan jarum suntik untuk keselamatan. Saat pengguna mengambil kepemilikan suatu kit, Anda sebagai perancang kit menjadi kurang terlibat dalam melatih orang bagaimana menggunakannya.

Jadi agar kit berhasil, Anda harus Merancang untuk Retas. Dan meskipun tidak mungkin untuk memprediksi setiap jenis perangkat yang dapat diproduksi oleh sebuah kit, Anda dapat mulai dengan satu set inti, menambah derajat kebebasan pada inti itu, dan kemudian mengantisipasi dan merancang area di mana derajat-derajat itu akan diretas.

MEDIKit Prostetik Pertanian kami adalah contoh yang bagus.Beberapa organisasi besar seperti Jaipur Foot menyediakan prosthetics yang terjangkau, tetapi jika Anda seorang petani di negara berkembang saat ini, dan Anda tidak beruntung kehilangan lengan, Anda mungkin akan diberikan tangan plastik yang ditujukan untuk terlihat bagus tetapi tidak sangat fungsional (dan tidak mungkin Anda dapat membeli tangan robot yang sarat sensor).

MEDIKit Prostetik Pertanian menggunakan gripper universal yang terbuat dari PVC, tabung sepeda bagian dalam, dan botol soda untuk menempelkan sebagian besar alat pertanian ke lengan atau lengan petani yang diamputasi. Setiap bagian dari kit ini mengikuti tiga prinsip yang sama: perangkat inti, perangkat pengubah, dan barang habis pakai.

Karena harga ketiganya sangat kecil, pengguna tidak memiliki masalah dalam memodifikasi komponen inti untuk membuatnya bekerja lebih baik. Satu orang menyingkirkan tabung dalam yang dirancang MIT, dan cukup memotong takik pada sambungan PVC untuk membiarkan pipa berlebih keluar dari jalan, menciptakan gendongan untuk membawa semuanya. Dan alih-alih menggunakan bagian pendek yang disediakan, mereka dengan cepat memasang potongan panjang seperti sapu dan pemetik buah teleskop.

Bahasa Desain

Jika Anda pernah mencoba menjelaskan melalui telepon tentang sesuatu seperti cara mengganti headlamp di mobil asing, Anda tahu betapa frustrasinya jika tidak memiliki bahasa desain. "Kenop plastik kecil dengan sekrup ... ya aku mengerti ada empat kenop, coba yang pertama ...."

Kami menyadari bahwa banyak komponen yang kami sertakan dalam kit mungkin asing bagi penggunanya: label berbahasa Inggris, komponen cetakan, mekanisme penghirup kecil, kombinasi reagen. Untuk menghindari kebingungan, kami menciptakan Bahasa Desain, cara pengkodean warna setiap komponen dengan cara yang logis sehingga orang dapat mengidentifikasi fungsinya dengan segera, dan membagikan desain mereka hanya dengan menggambarkan urutan bagian kode, dan bukan yang sering- mekanisme yang rumit sendiri.

Kit PuzzleDx kami melakukan itu dengan cara yang menyenangkan untuk Lateral Flow Diagnostics, kelas diagnostik berbasis kertas penyerap yang mencakup tes kehamilan. Tes-tes ini mengandung tiga komponen: sampel, pad reagen, dan pad kertas yang mengumpulkan cairan berlebih. Kami tahu bahwa kami tidak dapat memberikan kursus kilat pada diagnostik kimia kepada pengguna sehingga mereka dapat mengirim pipi kombinasi reagen mereka sendiri pada selembar kertas reagen kosong. Tapi kita bisa membuat mereka mengumpulkan potongan puzzle dalam urutan yang masuk akal.

Jadi kami memberi kode warna pada potongan puzzle yang berbeda sesuai dengan kertas reagen yang terkandung di dalamnya dan memotong slot pada potongan-potongan untuk menghubungkan koleksi sampel dan kertas reagen ketika potongan puzzle bergabung. Dengan berbagi jenis kombinasi warna dan urutan penyambungannya (yang dapat semudah mengambil gambar pada ponsel), pengguna dapat dengan mudah membuat ulang eksperimen tanpa harus menerbitkan protokol formal.

Dengan menggunakan Bahasa Desain, Anda mendorong komunikasi di seluruh komunitas pengguna Anda, memfasilitasi pemahaman, crowdsource pola perilaku inventif, dan memungkinkan pengenalan pola-pola itu.

Jika grup Flickr MEDIKit dipenuhi dengan gambar-gambar kombinasi prototipe dengan blok reagen Kuning, Hijau, dan Biru, itu mungkin berarti bahwa para insinyur manufaktur harus benar-benar mulai melihat pada kombinasi glukosa, keton, dan kombinasi gonadotropin penghasil massa manusia secara massal.

Kapan terakhir kali tes kehamilan Anda melakukan itu?

Mainan: Bahan Lokal dan Tersedia Secara Global

Helikopter mainan memiliki mekanisme rak dan pinion. Sebuah mainan Ferris wheel yang diputar di sisinya adalah centrifuge yang sangat baik. Pemotong vinil scrapbooking adalah mesin CNC yang cukup bagus untuk membuat saluran mikrofluida. Pembuat telah menjadikan bahan repurposing sebagai olahraga yang kompetitif, dan peretasan kesehatan tidak terkecuali. Sementara banyak bagian dalam kit kami yang dikemas sebelumnya, kami juga melihat pengguna kami menemukan dan menemukan pengganti dan aksesori yang tersedia secara lokal dari mainan.

Sekarang, ketika kita pergi ke toko mainan, kita melihat mekanisme surga. Mainan membentuk rantai pasokan luar biasa dari plastik murah dan mekanisme elektronik dengan toleransi yang cukup baik untuk sebagian besar aplikasi medis. Awalnya, tim kami tertarik dengan apa yang kami sebut sebagai glukometer dan paradoks Gameboy. Kedua perangkat ini memiliki elektronik yang sama kompleks dan titik harga eceran yang sebanding, tetapi distribusi secara dramatis tidak merata. Saya dapat menemukan konsol permainan genggam hampir di mana saja di seluruh dunia, bahkan di kota-kota sangat kecil di negara berkembang, tetapi di Estelí, Nikaragua, 16 klinik berbeda harus berbagi satu glukometer.

Alih-alih mencoba mengubah rantai pasokan global untuk perangkat medis, kami telah belajar merangkul yang ada untuk mainan. Pergilah ke toko mainan Anda, dan Anda akan melihat senjata mainan seharga $ 2 yang sama yang ditemukan oleh seorang perawat Nikaragua dan membunyikan alarm untuk tas cairan infus, setelah memanen barang-barang elektronik dan menambahkan mekanisme perjalanan sederhana. Blok Lego memiliki toleransi yang sangat tepat untuk membuat komponen mikrofluida modular. Di jalan keluar, menuju bagian sepeda, ambil pompa sepeda sehingga Anda bisa memberi daya nebulizer Anda seharga $ 5 daripada membayar $ 75 untuk kompresor listrik yang dijual di katalog pasokan medis. Fitur bonus: ketika ada asma darurat di mana-mana, Anda tidak akan memerlukan listrik untuk menyelamatkan pasien.

Inovasi Trickle-Up

Tempat-tempat seperti Nikaragua memiliki beberapa daerah termiskin di benua itu. Tapi bagaimana dengan Nebraska? Bagaimana dengan perawatan kesehatan di rumah? Selama bertahun-tahun, teknologi kesehatan telah terlindung dari kerutan dan penemuan DIY karena hambatan yang dirasakan untuk masuk: Anda bukan dokter, Anda bukan insinyur biomedis, Anda memerlukan pengawasan profesional. Peralatan kesehatan harus aman dan diuji secara ketat, pertama dan terutama.

Semua benar, tetapi di sepanjang jalan, pesan itu menjadi kabur dengan persyaratan profesional yang tidak menjawab kebutuhan kita untuk membuat perawatan kesehatan terjangkau. Cobalah untuk membeli kotak pil sederhana yang memberi tahu Anda kapan nenek mengambil pil-pilnya: ada yang beberapa ratus dolar. Pembuat membuat pengumpan burung yang memiliki fungsi yang sama untuk sebagian kecil dari biaya. Sterilisasi bedah berharga $ 1.000 - $ 8.000. Tetapi Anna Young mendapatkan fungsionalitas yang sama dengan meretas pressure cooker $ 30 dan menambahkan beberapa teknologi surya DIY. Inkubator $ 30.000? Kris Olson membuat inkubator dari suku cadang mobil dengan harga sekitar $ 1.000.

Kit penemuan medis memiliki potensi untuk menurunkan banyak hambatan ini dan mengembalikan peretasan kesehatan ke tangan pengguna dan pasien - orang-orang yang paling mendapatkan keuntungan dari inovasi yang terjangkau dan elegan. Saat negara berkembang menjadi yang terdepan dalam teknologi medis DIY, kami akan melihat banyak dari penemuan yang dibuat pengguna itu kembali ke negara-negara yang lebih kaya.

Sebuah undangan

Seiring meroketnya biaya perawatan kesehatan seiring dengan demokratisasi yang terjadi, semakin banyak orang yang akan meretas kesehatan. Baik itu memasang stiker RFID pada botol pil untuk membantu pasien mengambil pil tepat waktu, atau meretas pompa sepeda dan pemotong lembar memo, kesehatan dipenuhi dengan tantangan fantastis. Anda dapat membuat perbedaan apakah Anda bekerja di layanan kesehatan atau tidak.

Alat kesehatan adalah hal yang sangat nyata. Salah satu alasan saya terjun ke lapangan adalah karena saya tahu saya bisa menciptakan hal-hal yang dapat Anda pegang, berikan kepada orang lain, dan membuat perbedaan positif. Jika Anda seorang pembuat berpikir tentang peretasan kesehatan, atau seseorang dalam perawatan kesehatan berpikir tentang menciptakan sesuatu yang nyata, saya mengundang Anda untuk mencobanya. Mulailah dengan kit atau mainan, dan Anda akan menemukan komunitas yang ingin merangkul kreasi Anda. Kami bahkan mungkin meretas mereka, dan kami mungkin bahkan menyembuhkan seseorang.



Anda Mungkin Tertarik

How-To: Headphone Rock Star

How-To: Headphone Rock Star


Teknologi Pembuatan Perangkat Bahan Cerdas

Teknologi Pembuatan Perangkat Bahan Cerdas


Kilas balik: Rock 'N' Roll Speakers

Kilas balik: Rock 'N' Roll Speakers


Techshop, bengkel publik akses-terbuka Wilayah SF Bay

Techshop, bengkel publik akses-terbuka Wilayah SF Bay