人工智能和鞋类的结合改善糖尿病治疗

糖尿病神经病变的智能鞋获得技术升级


2012年,席特哈尔特·奈尔的母亲开始出现糖尿病神经病变的症状。这种情况迅速蔓延到她的双腿,使她几乎瘫痪。她尝试服用补充剂来帮助治疗神经病,但没有发现任何改善。物理疗法的治疗方案过于昂贵。即使她能负担得起,往返治疗的交通也成了另一个障碍。

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DERBI首席执行官Lakshmi Jagannathan说

奈尔说:“我们需要有人带我妈妈去看理疗师,等她,然后带她回家。”“在班加罗尔这样交通拥挤的城市,这几乎是不可能的。”

奈尔是一名生物医学工程师,他决定为母亲创造一种替代治疗方案。他创立了Xfinito生物设计制造一种医疗设备来帮助神经病患者重新使用他们的身体。

MedTechnovation和DERBI基金会标志

为了推进和扩大他的初创公司,奈尔申请了2020年MedTechnovation挑战赛。这项挑战来自Dayananda Sagar创业研究和商业孵化基金会(DERBI基金会)与MathWorks™合作,旨在提升有前途的医疗设备初创公司。

DERBI首席执行官拉克希米•贾格纳森(Lakshmi Jagannathan金宝app)表示:“该项目旨在发现并支持医疗保健领域的早期创新者,他们正在构建解决印度医疗保健问题的技术解决方案。”金宝搏官方网站

从100多名申请人中,评委选择了Xfinito Biodesigns和其他10家初创公司,以获得拨款、在DERBI孵化和MathWorks加速计划的技术支持。金宝app评委们之所以选择Xfinito,不仅是因为它的新颖性和帮助他人的潜力,还因为它鼓舞人心的故事激发了它的使命。

可穿戴医疗设备

Nair的母亲患有糖尿病很长一段时间后才出现更严重的症状。她开始失去视力,这是病情的并发症,她接受了手术来挽救视力。但就在手术三天后,她的腿部开始出现神经病。病情恶化得很快,几天后,她的腿就麻木了。

“这款鞋子是一个智能系统,可以感知足部压力、足部温度、人的步态,以及对振动、热或电刺激的神经肌肉反应。”

Xfinito Biodesigns的联合创始人Siddharth Nair说

奈尔发现,他母亲服用的补充剂对她的症状几乎没有任何帮助。他在大学里学的是生物工程,他想知道自己能否为母亲创造一种解决方案。

他说:“我就是从那时开始冒险的。”“我辞掉了工作,开始攻读硕士学位,这样我就可以进入实验室,开发一种可以帮助她的工具。”

在研究生院,他拥有了为他母亲创造治疗设备所需的一切。在他的论文中,他对神经调节进行了实验,包括传递热、振动或电刺激等刺激来改善神经系统功能。他的论文项目为偏瘫、一侧身体瘫痪提供了一种康复方案,Nair扩展了这项工作,为他的母亲建造了一种设备。

桌子上的原型和连接在病人腿上的传感器。

神经调节装置的早期原型。(图片来源:Xfinito Biodesigns)

奈尔的原型神经调节装置通过皮肤通过电脉冲刺激神经以改善神经功能。为了确保安全,奈尔先在自己身上测试了一下,然后让母亲也来试试。奈尔说:“她已经放弃了希望,因为她已经忍受了一年多的痛苦,一切都无济于事。”他的母亲同意试一试他的设备。

奈尔说:“第一次尝试时,她感觉不到任何东西,她有点沮丧。”“头四周,她对神经调节刺激没有任何反应。然后她的腿开始有反应了。”

现在,8年过去了,他的母亲可以走路并完成她的日常工作。她也是Xfinito Biodesigns的联合创始人,该公司旨在将这项技术推向市场。奈尔说:“她正在帮助我们进行无障碍设计,并以不同的方式看待自己的残疾。”这包括建立一个由残疾人管理的在线匿名支持小组平台,与神经调节产品一起提供。金宝app

产品,Xeuron。Ai是一个智能平台,专注于医疗、整体健康、体育、游戏和企业应用的消费者神经技术。作为一个医疗应用程序,该平台提供神经退行性疾病的疾病管理,包括预防、监测进展、靶向治疗和临床医生的决策支持系统。金宝app它旨在监测和预防糖尿病神经病变等疾病的并发症。奈尔说:“在许多情况下,脚是首先受到影响的,导致足部溃疡。”这就是为什么Xeuron的第一个可穿戴原型。人工智能平台采用智能、时尚的运动鞋形式,内部装有电极和传感器。

除了糖尿病性神经病变,该设备还适用于其他神经退行性疾病。奈尔表示,他们可以将该系统应用于鞋子以外的可穿戴设备上,并对其进行定制,以满足帕金森症和亨廷顿舞蹈症患者的需求。

奈尔说:“这款鞋是一个智能系统,可以感知足压、足温、人的步态,以及对振动、热或电刺激的神经肌肉反应。”“我们观察神经运动活动和反射。”

它的设计使Xeuron在医疗设备中独具一格。最近,Xfinito和Xeuron。艾未未引起了一位著名鞋类设计师的注意。曾为电影明星和板球明星设计过鞋子的穆罕默德·艾山为这种可穿戴鞋的发明做出了贡献。

事实上,艾森有一天可能会戴上它。奈尔说:“他帮助我们的原因是因为他患有帕金森症。”“他开始支持我们,让我们金宝app把这款鞋做得很好。”

不仅是Xeuron。人工智能可以改善患有神经病或其他神经系统疾病的人的结果,但它也可以改善获得护理的机会。通过这种鞋子不断收集数据,以及患者与医生共享数据的可能性,患者将不需要担心从工作中抽出时间或寻找交通工具去频繁的预约。

《用人工智能迈向未来

在过去的几个月里,来自DERBI和MathWorks技术指导计划的导师和专家一直在支持Xfinito Biodesigns。金宝app这种支持帮金宝app助Nair发展Xeuron。人工智能技术比他最初的预测要高好几年。

用MATLAB®在美国,Nair开发了更复杂的软件来管理Xeuron。艾未未的功能。Xeuron。人工智能记录来自可穿戴设备的信息,如压力、温度、对刺激的反应和运动。深度学习算法处理数据。这种处理是通过混合计算进行的,Nair说这降低了成本和计算时间。针对这些数据,该系统通过电或磁刺激、振动、热脉冲或光脉冲提供个性化治疗。

使用仿真软件金宝app®在美国,奈尔和他的团队正在利用鞋子记录的数据开发数字双胞胎,为每个用户创建一个虚拟模型或数字化身。“这将帮助我们了解每个使用我们平台的人的生理特征,”他说,这可以使他们预测结果,进一步定制治疗,并有可能阻止疾病并发症的发展。此外,该技术使用户能够可视化他们的数字自我随着时间的推移,通过数字可视化定性和定量地测量改善或条件。

“由于技术指导计划以及我们在MATLAB和Simulink方面的经验,我们可以加速我们的智能开发。”金宝app

Xfinito Biodesigns的联合创始人Siddharth Nair说
侧面视图的Xeuron鞋和切割的内部鞋底显示传感器旁边的应用程序的用户界面。

Xfinito Biodesigns的Xeuron鞋类系统。(图片来源:Xfinito Biodesigns)

Nair还设想与临床医生合作,他们将使用这些数据来指导治疗。他说:“临床科学家监控数据,如果他们发现异常,他们就会联系医生和患者。”这使医生能够实时改善治疗。

Nair计划扩大Xfinito Biodesigns的覆盖范围。有了DERBI和MathWorks资源,他现在就有了这样做的工具。“由于技术指导计划和我们在MATLAB和Simulink方面的经验,我们可以加速我们的智能开发,”他说。金宝app

Math金宝appWorks的支持极大地加快了Xeuron.ai平台的开发。Nair当时并没有计划研究系统的人工智能组件,但MATLAB和Simulink使他的团队能够开始研究他们认为还需要几年时间的进步。金宝app

现在,Xfinito Biodesigns正在为Xeuron的各种组件申请专利。Ai平台,开发临床应用程序,告知医生的治疗计划。奈尔说,到目前为止,医生和患者都给了他的团队积极的反馈。

除了可观的医疗效益,Nair还看到了社会影响的机会。奈尔说:“对我来说,最重要的两件事是一件,为生活在贫困线以下社区的儿童和老年人提供优质的鞋类,不仅在印度,而且在全球范围内。”“第二,拿出一部分收益来帮助培训和提高残疾人的技能。”

Jagannathan说,DERBI的孵化和技术指导计划加强了Nair的创业,为他提供了工具,为印度和其他地区的社区验证他的解决方案。她说:“首先要解决一个局部问题。”“但这个项目帮助他拓宽了视野,让他想得更大、更好。”


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