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

"Design for Hack" i medicin

"Design for Hack" i medicin


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Brug af Drug Delivery MEDIKit i Nicaragua.

Klinikker i udviklingslandene har brug for Devices designet som Land Rovers: robuste, tilgængelige og let reparerbare i marken.

Medicinsk hjælp er en god historie. Vi har alle set artikler om velmenende grupper, der donerer røntgenmaskiner og inkubatorer til trængende klinikker i udviklingslandene. Det vi ikke ser er de samme enheder, når de fejler så lidt som seks måneder senere - eller endda døde ved ankomsten - fordi de ikke var designet til at fungere i disse miljøer.

Ca. 90% af medicinsk teknologi, der når fattige lande, er hånd-down-udstyr beregnet til første verdensklasse faciliteter. Forvente at den fortsætter med at arbejde er som at forvente en brugt Rolls-Royce til at overleve Paris-Dakar Rally. Og efter det funktionsfejl bliver det normalt junked.

Som svar har nogle designere følt, at vi skal sende over billigere versioner af high-end udstyr, svarende til økonomibiler. Men hvad disse klinikker virkelig har brug for er Land Rovers - enheder designet til at være robuste, tilgængelige og let reparerbare i marken.

Heldigvis bliver stigende antal fagfolk inden for medicinsk udstyrsindustrien interesseret i at anvende denne forskellige designfilosofi på enheder rettet mod udviklingslande. Mit laboratorium ved MIT, Innovations in International Health (IIH), tager denne tilgang endnu mere ved at få dagligdags beslutningstagere over hele verden til at designe og vedligeholde deres egen medicinsk teknologi.

PuzzleDx-kitets diagnostiske puslespil.

MacGyver Health Care

I udviklede lande tænker vi sjældent på at ændre medicinsk udstyr. Er det ikke jobbet af en professionel? Men i det meste af udviklingslandene lægger læger, sygeplejersker og sundhedspersonale sig af med manglende medicinsk teknologi hver dag for at rette op på det eller få det til at fungere bedre.

Disse sundhedshackere er imidlertid ofte hemmelighedsfulde om deres løsninger. Første gang vi så en medicinsk hack tog det os to timer for at overbevise sygeplejersken, Daniela Urbina, for at vise os, hvordan hun havde fastgjort den knækkede membran i hendes stetoskop. En ung kvinde fra det centrale Nicaragua, hun havde eksperimenteret med forskellige plastik til at erstatte den og satte sig på venstre overliggende gennemsigtighedsmateriale skåret i en cirkel og tapet indeni. Det var ikke smukt, men det fungerede. Vi kaldte hurtigt hende til en MacGyver sygeplejerske.

Det er tragisk, at Daniela ikke var stolt af sin innovation. Men i IIH-laboratoriet ved MIT udvikler vi MEDIKITS (medicinske uddannelsesdesign og opfindelsessæt), byggesæt designet til at opmuntre opfindelsen blandt læger og sygeplejersker på området.

MEDIKITS: Designet til hacking

Vores MEDIKITS kommer i øjeblikket i fem smag: Drug Delivery, Lateral-Flow Diagnostics, Lab-on-Chip, Vital Signs, og landbrugsproteser. Kittene startede som kasser af dele samlet for at gøre MIT-studerende bekendte med medicinsk udstyr og udviklet sig til at omfatte lineære komponenter, som du kan samle som Lego-klodser i en endelig enhed. Gennem processen udviklede vi et modulært designsprog til at hjælpe brugerne med at se den underliggende logik for at forbinde delene og tilføjede fysiske stop for at holde nogle komponenter inden for sikre driftsområder.

Intet slår feltforsøg for at forstå, om et kit fungerer. I vores tilfælde ville vi løbe over floden til Boston hospitalerne og dele kits med kolleger, og så flyve til Nicaragua, åbne kassen og se, hvad folk ville gøre med dem. Hvert kit gav os indsigt i udformningen af ​​et opfindelsesrum - hvilket i sidste ende er, hvad du vil.

Drug Delivery Kit var vores første forsøg. Det er opdelt i kerneenheder: sprøjter, forstøvningsapparater, inhalatorer, transdermale plaster, piller og flere andre ting, du måske finder på dit lokale apotek. Derefter tilføjede vi modifikationselementer: farvekodning, formkodning, koblinger, forlængere, fjedre, plungere, kompressorer, vippesensorer, buzzere, timere, cykelpumper og skabeloner. Disse elementer giver brugerne mulighed for at parre og ændre kernenhedernes funktionalitet inden for bestemte frihedsgrader. Endelig tilføjede vi en sund mængde forbrugsgenstande til generelle formål: lynlister, velcro, klæbemidler, papir og plastfolie, slanger, nåle og åndedrætsmasker. Det sidste, du vil have, er, at dine brugere begynder at gå på kompromis med modifikatorens sikkerhedsgrænser, fordi de løber tør for tape.

Vi lavede omhyggeligt grænserne for vores tidlige kits, men når brugerne begyndte at snap på, udvide og teste deres kreationer, opstod der noget, som vi ikke havde forventet: de hackede vores kits. Det starter med nogen, der beder om tilladelse til blot at skære et stykke slange og omgå vores omhyggeligt udformede kobling. Eller deltager de i et kit og bruger det til en anden, for eksempel, tilføjer diagnostisk slange til en mekanisme til at deaktivere sprøjter til sikkerhed. Som brugere tager ejerskab af et kit, bliver du som kitdesigner mindre involveret i at uddanne folk, hvordan man bruger det.

Så for at kittet skal lykkes, skal du Design for Hack. Og mens det er umuligt at forudsige enhver type enhed, kan et kit producere, du kan starte med et kernesæt, tilføje grader af frihed til kernen og derefter forudse og designe områder, hvor disse grader vil blive hacket.

Vores landbrugsprotesen MEDIKIT er et godt eksempel.Nogle gode organisationer som Jaipur Foot leverer overkommelige proteser, men hvis du er en landmand i udviklingslandene i dag, og du har en ulykke med at miste en arm, får du nok en plastisk hånd, der har til formål at se godt ud, men ikke meget funktionel (og der er ingen måde, du har råd til en sensorbelastet robothånd).

Landbrugsprotesen MEDIKit anvender en universalgriber fremstillet af PVC, cykelrør og en sodavand til at fastgøre de fleste landbrugsredskaber på arm eller underarm af en amputærbonde. Hver del af kittet følger de samme tre principper: kerneenhed, modifikationsenhed og forbrugsstoffer.

Da prisen på alle tre er så lille, har brugerne ikke noget problem med at ændre kernekomponenterne for at få dem til at fungere bedre. En person gjorde væk med det MIT-designede indre rør, og skar blot et indsnit i PVC-leddene for at lade det overskydende rør ud af vejen, hvilket skaber en slynge til at bære det hele. Og i stedet for at bruge de kortere dele, der blev leveret, fik de hurtigt lange stykker som besætninger og teleskopiske frugtplukkere.

Designets sprog

Hvis du nogensinde har forsøgt at forklare i telefonen noget som om, hvordan du erstatter en forlygte i en udenlandsk bil, ved du, hvor frustrerende det er at mangle et designsproget. "Den lille plastikknap med skruer ... ja jeg forstår, at der er fire knapper, prøv den første ...."

Vi indså, at mange af de komponenter, vi inkluderede i kittet, kunne være udenlandske for deres brugere: engelsksprogede etiketter, sprøjtestøbte dele, små inhalationsmekanismer, reagenskombinationer. For at undgå forvirring skabte vi et designsprog, en måde at farvekode på hver komponent på en logisk måde, så folk kan identificere sin funktion med det samme og dele deres designs ved blot at beskrive sekvensen af ​​kodede dele og ikke de ofte- indviklede mekanismer selv.

Vores PuzzleDx-kit gør det på en sjov måde til lateral flowdiagnostik, klassen af ​​absorberende papirbaseret diagnostik, der omfatter graviditetstest. Disse tests indeholder tre komponenter: en prøve, et reagenspude og et papirpude, der samler overskydende væske. Vi vidste, at vi ikke kunne give brugerne et crash kursus i kemisk diagnostik, så de kunne pipette deres egne reagenskombinationer på blanke stykker reagenspapir. Men vi kunne få dem til at sammensætte puslespil i en rækkefølge, der ville give mening.

Så vi farvekodede forskellige puslespil i henhold til reagenspapiret indeholdt og skåret slidser i stykkerne for at forbinde prøvesamlingen og reagenspapirerne, da puslespilene blev forbundet. Ved at dele typer af farvekombinationer og rækkefølgen, hvor de er forbundet (hvilket kan være lige så nemt som at snappe et billede på en mobiltelefon), kan brugerne nemt genskabe eksperimenter uden at skulle offentliggøre en formel protokol.

Ved at bruge Sprog af Design fremmer du kommunikation i dine brugergrupper, letter forståelsen, menneskeskabte mønstre af opfindsom adfærd og tillader anerkendelse af disse mønstre.

Hvis Flickr MEDIKit-gruppen bliver fyldt med billeder af prototypekombinationer med de gule, grønne og blå reagensblokke, kan det betyde, at fremstillingsingeniører virkelig skal begynde at kigge på masseproducerende glukose-, ketoner- og humane chorioniske gonadotropin-kombinationer.

Hvornår var sidste gang din graviditetstest gjorde det?

Legetøj: Lokale og globalt tilgængelige materialer

En legetøjshelikopter har en rack og tandhjulsmekanisme. Et legetøj pariserhjul slået på sin side er en fremragende centrifuge. En scrapbooking vinyl cutter er en ret god CNC-maskine til fremstilling af mikrofluidiske kanaler. Makere har lavet repurposing materialer til en konkurrencedygtig sport, og sundhedshacke er ingen undtagelse. Mens mange af delene i vores kits kommer færdigpakket, har vi også set, at vores brugere finder og opfinder lokalt tilgængelige udskiftninger og tilbehør fra legetøj.

Nu, når vi går ind i en legetøjsbutik, ser vi et mekanismeparadis. Legetøj udgør en fantastisk forsyningskæde af billige plastiske og elektroniske mekanismer med ret gode tolerancer for de fleste medicinske applikationer. Tidligt var vores team fascineret af det, vi kalder glucometeret og Gameboy paradoxet. Begge disse enheder har lige så komplekse elektronik og sammenlignelige detailprispoint, men dramatisk ulige distribution. Jeg kan finde en håndholdt spillekonsol næsten overalt i verden, selv i meget små byer i udviklingslandene, men i Estelí, Nicaragua, måtte 16 forskellige klinikker dele et enkelt glucometer.

I stedet for at forsøge at ændre den globale forsyningskæde for medicinsk udstyr, har vi lært at omfavne den eksisterende til legetøj. Gå til din legetøjsbutik, og du vil se den samme $ 2 legetøjs pistol, som en nicaraguansk sygeplejerske spottet og hackede ind i en alarm til en IV-væskepose, efter at have høstet elektronikken og tilføjet en simpel turmekanisme. Lego-blokke har meget præcise tolerancer for at skabe modulære mikrofluidiske komponenter. På vej ud mod cykelafsnittet skal du hente en cykelfodpumpe, så du kan drive din forstøver til $ 5 i stedet for at betale $ 75 for den elektriske kompressor, der sælges i medicinske forsyningskataloger. Bonusfunktion: Når der er en astarmatastrofe midt i ingenting, behøver du ikke elektricitet for at redde patienten.

Trickle-Up Innovation

Steder som Nicaragua har nogle af de fattigste områder på kontinentet. Men hvad med Nebraska? Hvad med sundhedspleje derhjemme? I årevis har sundhedsteknologien været afskærmet fra tinkering og DIY-opfindelse på grund af de opfattede adgangsbarrierer: Du er ikke en læge, du er ikke en biomedicinsk ingeniør, du har brug for professionelt tilsyn. Sundhedsudstyr skal først og fremmest være trygt og grundigt testet.

Alt i sandhed, men undervejs blev meddelelsen sløret af professionelle krav, som ikke svarer på vores behov for at gøre sundhedspleje overkommelig. Prøv at købe en simpel pillbox, der lader dig vide, hvornår bedstemor tog hendes piller: nogle er flere hundrede dollars. Makere bygger fuglefodere, der har samme funktionalitet for en brøkdel af prisen. En kirurgisk sterilisator koster $ 1.000- $ 8.000. Men Anna Young fik den samme funktionalitet ved at hacke en $ 30 pressekoger og tilføje nogle DIY solteknologi. En $ 30.000 inkubator? Dr. Kris Olson lavede en inkubator ud af bildele til omkring $ 1.000.

Medicinske opfindelsessæt har potentialet til at sænke mange af disse barrierer og sætte sundhedshacking i hænderne på brugere og patienter - de mennesker, der har mest at opnå fra overkommelige og elegante innovationer. Da udviklingslandene får en start på DIY-medicinske teknologier, ser vi mange af de brugergenererede opfindelser, der går tilbage til rigere lande.

En invitation

Som skyrocketing sundhedsomkostninger konvergerer med demokratisering af gør, vil mange flere mennesker hack sundhed. Uanset om det er at sætte RFID-klistermærker på pilleflasker for at hjælpe patienter med at tage deres piller i tide eller hacking af cykelpumper og scrapbogskærere, er sundheden fyldt med fantastiske udfordringer. Du kan gøre en forskel, uanset om du arbejder i sundhedsvæsenet.

Medicinske apparater er meget håndgribelige ting. En af grundene til at jeg kom ind i marken er, fordi jeg vidste, at jeg kunne skabe ting, du kan holde i din hånd, give til en anden og gøre en positiv forskel. Hvis du er en maker, der tænker på hacking sundhed, eller en person i sundhedsplejen tænker på at skabe noget håndgribeligt, inviterer jeg dig til at prøve det. Start med et kit eller et legetøj, og du vil finde et fællesskab, der er ivrig efter at omfavne dine kreationer. Vi kan endda hacke dem, og vi kan endda helbrede nogen.



Du Kan Være Interesseret

Den utrolige IDEO globale kædereaktion oplevelse

Den utrolige IDEO globale kædereaktion oplevelse


Best of Maker Faire - The Maker Shed Essentials

Best of Maker Faire - The Maker Shed Essentials


Hvordan-tirsdag: USB7 build

Hvordan-tirsdag: USB7 build


Mythbusters interview, del to

Mythbusters interview, del to