"Design for Hack" i medisin - 💡 Fix My Ideas

"Design for Hack" i medisin

"Design for Hack" i medisin


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Bruke Drug Delivery MEDIKit i Nicaragua.

Klinikker i utviklingsverdenen trenger enheter som er designet som Land Rovers: robust, tilgjengelig og lett repairable i feltet.

Medisinsk hjelp er en god historie. Vi har alle sett artikler om velmenende grupper som donerer røntgenmaskiner og inkubatorer til trengende klinikker i utviklingsland. Det vi ikke ser er de samme enhetene når de svikter så lite som seks måneder senere - eller til og med død ved ankomst - fordi de ikke var designet for å fungere i disse miljøene.

Om lag 90% av medisinsk teknologi som kommer til fattige land, er hånd-ned-utstyr beregnet på førstehjelpsanlegg. Forvente at den fortsetter å virke, er som å forvente en brukt Rolls-Royce for å overleve Paris-Dakar-rallyet. Og etter at det er feil, er det vanligvis søppel.

Som svar har noen designere følt at vi må sende over billigere versjoner av high-end utstyr, tilsvarende økonomi biler. Men hva disse klinikkene virkelig trenger er Land Rovers - enheter designet for å være robuste, tilgjengelige og lett reparerbare i feltet.

Heldigvis blir stadig flere fagfolk i medisinsk utstyrsbransjen interessert i å bruke denne forskjellige designfilosofien til enheter rettet mot utviklingsland. Mitt laboratorium ved MIT, Innovations in International Health (IIH), tar denne tilnærmingen enda lenger, ved å få dagligdags beslutningstakere rundt om i verden til å designe og vedlikeholde sin egen medisinske teknologi.

PuzzleDx-settets diagnostiske puslespill.

MacGyver Health Care

I utviklede land tenker vi sjelden på å endre medisinsk utstyr. Er det ikke jobben til en profesjonell? Men i det meste av utviklingslanden tenner doktorer, sykepleiere og helsepersonell hver dag med feil medisinsk teknologi for å fikse det eller få det til å fungere bedre.

Disse helsehackerne er imidlertid ofte hemmelig om deres løsninger. Første gang vi så en medisinsk hack tok det oss to timer for å overbevise sykepleieren, Daniela Urbina, for å vise oss hvordan hun hadde løst den sprukne diafragmaen til stetoskopet hennes. En ung kvinne fra Sentral-Nicaragua, hun hadde eksperimentert med ulike plaster for å erstatte den, og slo seg på gjenværende overhead-transparensmateriale kuttet i en sirkel og tapte på innsiden. Det var ikke pent, men det virket. Vi kalt raskt henne en MacGyver sykepleier.

Det er tragisk at Daniela ikke var stolt av sin innovasjon. Men i IIH-laben på MIT utvikler vi MEDIKITS (medisinsk utdannelsesdesign og oppfinnelseskit), konstruksjonssett som er utformet for å oppmuntre oppfinnelsen blant leger og sykepleiere i feltet.

MEDIKITS: Designet for hacking

Våre MEDIKITS kommer for øyeblikket i fem smaker: Drug Delivery, Diagnostics for Lateral-Flow, Lab-on-Chip, Vital Signs, og Agricultural Prosthetics. Kittene startet som esker med deler samlet for å gjøre MIT-studenter kjent med medisinske enheter, og utviklet seg til å omfatte lineære komponenter som du kan montere som Lego-murstein i en endelig enhet. Gjennom prosessen utviklet vi et modulært design språk for å hjelpe brukerne til å se den underliggende logikken for å koble delene, og lagt til fysiske stopp for å holde noen komponenter innenfor trygge driftsområder.

Ingenting slår felteksperimentering for å forstå om et sett fungerer. I vårt tilfelle ville vi løpe over elva til Boston sykehus og dele kits med kolleger, og deretter fly til Nicaragua, åpne boksen og se hva folk ville gjøre med dem. Hvert sett ga oss innblikk i utformingen av en oppfinnelsesplass - som til slutt er det du vil ha.

Drug Delivery Kit var vårt første eksperiment. Det er delt inn i kjerneapparater: sprøyter, forstøvningsmidler, inhalatorer, transdermale flekker, piller og flere andre ting du finner på ditt lokale apotek. Deretter lagde vi modifikasjonselementer: fargekoding, formkoding, koblinger, forlengere, fjærer, stempelkompressorer, kompressorer, vippesensorer, buzzere, timere, sykkelpumper og malskjærere. Disse elementene lar brukerne parre og endre funksjonaliteten til kjerneenhetene innenfor bestemte grader av frihet. Til slutt la vi til en sunn mengde forbruksmateriell med generelle formål: glidelåser, borrelås, lim, papir og plastfolie, slanger, nåler og åndedrettsmasker. Det siste du vil ha, er at brukerne skal begynne å gå på kompromiss med modifikatorens sikkerhetsgrenser fordi de sprang ut av tape.

Vi utformet grensene for våre tidlige kit forsiktig, men når brukerne begynte å snapte på, utvide og teste sine kreasjoner, oppsto noe som vi ikke hadde forventet: de hacket våre kits. Det starter med noen som ber om tillatelse til å bare kutte et stykke rør og omgå vår nøye utformede kopling. Eller ta en del de finner i ett sett og bruker det til en annen, for eksempel, legger til diagnostisk slange i en mekanisme for å deaktivere sprøyter for sikkerhet. Som brukere tar eierskap til et sett, blir du som kitdesigner mindre involvert i å trene folk hvordan du bruker det.

Så for at pakken skal lykkes, må du Design for Hack. Og mens det er umulig å forutse alle typer enheter som et sett kan produsere, kan du starte med et kjernesett, legge til grader av frihet til den kjernen, og deretter forutse og designe områder der disse grader vil bli hacket.

Vår landbruksprotesen MEDIKit er et godt eksempel.Noen flotte organisasjoner som Jaipur Foot gir rimelig prostetikk, men hvis du er en bonde i utviklingsland i dag, og du har ulykke med å miste en arm, får du sannsynligvis en plasthånd som er rettet mot å se bra ut, men ikke Veldig funksjonell (og det er ingen måte at du har råd til en sensorbelastet robothånd).

Landbruksprotese MEDIKit bruker en universell gripper laget av PVC, sykkelinnrør, og en sodavolle for å feste de fleste gårdsredskapene på arm eller underarm av en amputert bonde. Hver del av settet følger de samme tre prinsippene: Kjernenhet, Modifieringsenhet og forbruksvarer.

Siden prisen på alle tre er så liten, har brukerne ikke noe problem med å endre kjernekomponentene for å få dem til å fungere bedre. En person gjorde bort med MIT-designet indre rør, og bare kuttet et hakk i PVC-leddene for å slippe overflødig slange ut av veien, og skape en slynge for å bære hele greia. Og i stedet for å bruke de kortere delene som tilbys, festet de raskt lange stykker som kostesett og teleskopiske fruktplukkere.

Språk av design

Hvis du noen gang har prøvd å forklare i telefonen noe som om hvordan du skal bytte ut en forlygte i en utenlandsk bil, vet du hvor frustrerende det er å mangle et designprosjekt. "Den lille plastknappen med skruer ... ja jeg forstår at det er fire knapper, prøv den første ...."

Vi innså at mange av komponentene vi inkluderte i settet, kunne være utenlandske for deres brukere: Engelskspråklige etiketter, injeksjonsstøpte deler, små inhalatormekanismer, reagenskombinasjoner. For å unngå forvirring skapte vi et designpråk, en måte å fargekodende hver komponent på logisk måte, slik at folk umiddelbart kan identifisere sin funksjon og dele sine motiver ved å beskrive sekvensen av kodede deler og ikke de ofte- intrikate mekanismer selv.

Vår PuzzleDx-pakke gjør det på en morsom måte for Lateral Flow Diagnostics, klassen av absorberende papirbasert diagnostikk som inkluderer graviditetstester. Disse testene inneholder tre komponenter: en prøve, et reagenspute og en papirpute som samler overflødig væske. Vi visste at vi ikke kunne gi brukerne et kollaps i kjemisk diagnostikk, slik at de kunne pipette sine egne reagenskombinasjoner på tomme stykker av reagenspapir. Men vi kunne få dem til å sette sammen puslespill i en rekkefølge som ville gi mening.

Så vi fargekodede forskjellige puslespillstykker i henhold til reagenspapiret inneholdt og kuttet spor i stykkene for å koble prøvesamlingen og reagenspapirene når puslespillene ble sammenføyet. Ved å dele typer fargekombinasjoner og rekkefølgen de er koblet til (som kan være like enkelt som å knipse på et bilde på en mobiltelefon), kan brukerne enkelt gjenopprette eksperimenter uten å måtte publisere en formell protokoll.

Ved å bruke språk av design, oppmuntrer du kommunikasjon over brukergruppene dine, letter forståelsen, folkemengdemønstre av oppfinnsom atferd, og tillater anerkjennelse av disse mønstrene.

Hvis Flickr MEDIKit-gruppen blir fylt med bilder av prototypekombinasjoner med de gule, grønne og blå reagensblokkene, kan det bety at produksjonsingeniører virkelig bør begynne å se på masseproducerende glukose-, ketoner- og humane chorioniske gonadotropin-kombinasjoner.

Når var den siste gangen din svangerskapstest gjorde det?

Leker: Lokalt og globalt tilgjengelig materiale

Et leketøyshelikopter har en rack- og tannhjulsmekanisme. Et leketøy pariserhjul slått på sin side er en utmerket sentrifuge. En scrapbooking vinyl cutter er en ganske god CNC-maskin for å lage mikrofluidiske kanaler. Makere har gjort repurposing materialer til en konkurransedyktig sport, og helsehack er ikke noe unntak. Mens mange av delene i våre sett er ferdigpakket, har vi også sett våre brukere finne og oppfinne lokalt tilgjengelige erstatninger og tilbehør fra leker.

Nå, når vi går inn i en leketøybutikk, ser vi et paradis for mekanismen. Leker utgjør en fantastisk forsyningskjede med billige plast- og elektroniske mekanismer med ganske gode toleranser for de fleste medisinske applikasjoner. Tidlig ble vårt team fascinert av det vi kaller glukometeret og Gameboy-paradokset. Begge disse enhetene har like komplekst elektronikk og sammenlignbare utsalgsprispoeng, men dramatisk ulik distribusjon. Jeg kan finne en håndholdt spillkonsoll nesten hvor som helst rundt om i verden, selv i svært små byer i utviklingsland, men i Estelí, Nicaragua, måtte 16 forskjellige klinikker dele en enkelt glukometer.

I stedet for å prøve å endre den globale forsyningskjeden for medisinske enheter, har vi lært å omfavne den eksisterende til leker. Gå til lekebutikken din, og du vil se samme $ 2 leketøypistol som en nikaraguansk sykepleier oppdaget og hacket inn i en alarm for en IV-veskepose, etter å ha høstet elektronikken og lagt til en enkel turmekanisme. Lego-blokker har svært nøyaktige toleranser for å lage modulære mikrofluidiske komponenter. På vei ut mot sykkelseksjonen, plukk opp en sykkelfotpumpe, slik at du kan koble nebulisatoren til $ 5 i stedet for å betale $ 75 for den elektriske kompressoren som selges i medisinske forsyningskataloger. Bonusfunksjon: Når det er en astma nødsituasjon midt i ingensteds, trenger du ikke strøm for å redde pasienten.

Trickle-Up Innovasjon

Steder som Nicaragua har noen av de fattigste områdene på kontinentet. Men hva med Nebraska? Hva med helsetjenester hjemme? I årevis har helseteknologien blitt skjermet fra tinkering og DIY-oppfinnelse på grunn av oppfattede hindringer for oppføring: du er ikke en lege, du er ikke en biomedisinsk ingeniør, du trenger faglig veiledning. Helseutstyr må være trygt og grundig testet først og fremst.

Alt sant, men underveis, ble denne meldingen sløret med faglige krav som ikke svarer på vårt behov for å gjøre helsetjenester rimelig. Prøv å kjøpe en enkel pillbox som lar deg vite når bestemor tok henne piller: noen er flere hundre dollar. Makere bygger fuglmatere som har samme funksjonalitet for en brøkdel av kostnaden. En kirurgisk sterilisator koster $ 1000 - $ 8000. Men Anna Young fikk samme funksjonalitet ved å hackte en $ 30 trykkkoker og legge til litt DIY solteknologi. En $ 30.000 inkubator? Dr. Kris Olson lager en inkubator ut av bil deler for ca $ 1000.

Medisinsk oppfinnelsessett har potensial til å redusere mange av disse barrierer og sette helsepatelet tilbake i hendene til brukere og pasienter - de som har mest å få fra rimelige og elegante innovasjoner. Etter hvert som utviklingsland får en start på DIY-medisinske teknologier, ser vi at mange av de brukergenererte oppfinnelsene gir vei tilbake til rikere land.

En invitasjon

Som skyrocketing helsetjenester kostnader samsvare med demokratisering av å lage, vil mange flere hack helsen. Enten det er å sette RFID-klistremerker på pillerflasker for å hjelpe pasientene med å ta piller i tide, eller hacking sykkelpumper og utklippsbrev, er helse fylt med fantastiske utfordringer. Du kan gjøre en forskjell om du arbeider i helsevesenet eller ikke.

Medisinsk utstyr er veldig konkrete ting. En av grunnene til at jeg kom inn i feltet er fordi jeg visste at jeg kunne skape ting som du kan holde i hånden, gi til noen andre, og gjøre en positiv forskjell. Hvis du er en produsent som tenker på hackinghelse, eller noen i helsevesenet tenker på å skape noe konkret, inviterer jeg deg til å prøve det. Start med et sett eller et leketøy, og du vil finne et fellesskap som er ivrig etter å omfavne dine kreasjoner. Vi kan til og med hacke dem, og vi kan til og med helbrede noen.



Du Kan Være Interessert

Qtechknow: "Min Open Source Education"

Qtechknow: "Min Open Source Education"


Hammerspace, ett år senere

Hammerspace, ett år senere


TV-Go-Sleep Universal TV Timer og Return of Weekend Projects!

TV-Go-Sleep Universal TV Timer og Return of Weekend Projects!


Møt Mighty Tieton Makers

Møt Mighty Tieton Makers






Siste Innlegg