人工智能和鞋类的结合可以改善糖尿病的治疗
糖尿病神经病变智能鞋技术升级
2012年，Siddharth Nair的母亲开始出现糖尿病神经病变的症状。病情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变，但没有发现任何改善。物理疗法的治疗方案非常昂贵。即使她能负担得起，往返治疗的交通也是一个障碍。
“(MedTechnovation)项目旨在发现和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。”
Lakshmi Jagannathan是DERBI的首席执行官
“我们需要有人带我妈妈去看理疗师，等她，然后带她回家，”奈尔说。“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帮助神经病变患者重新使用他们的身体。
为了推进和扩大他的初创公司，奈尔申请了2020年的MedTechnovation挑战。这项挑战来自达亚南达·萨加尔创业研究与创业孵化基金会(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•贾格纳坦表示:“该项目旨在发现和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。”
在100多名申请者中，评委选出了Xfinito Biodesigns和其他10家初创公司，他们将获得资助、DERBI的孵化和MathWorks加速器项目的技术支持。评委们选择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
在出现更严重的症状之前，奈尔的母亲患有糖尿病很长一段时间。她开始失去视力，这是病情的并发症，并接受了手术来挽救她的视力。但就在手术三天后，她的腿开始出现神经病变。病情恶化得很快，没过几天，她的腿就麻木了。
“这种鞋子是一个智能系统，可以感知足压、足温、人的步态，以及神经肌肉对振动、热或电刺激的反应。”
Xfinito生物设计公司的联合创始人Siddharth Nair说
奈尔发现，他母亲服用的补充剂对治疗她的症状几乎没有任何作用。他在大学里学的是生物工程，他想知道他是否能为他的母亲创造一个解决方案。
他说:“那时我就冒险了。”“我辞去了工作，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。”
在读研究生时，他拥有了为他母亲创造治疗装置所需的一切。在他的论文中，他对神经调节进行了实验，这涉及到传递热、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和一侧身体瘫痪提供了一种康复方案，奈尔扩展了这项工作，为他的母亲制造了一种设备。
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。为了确保设备的安全性，奈尔在自己身上进行了测试，然后让他的母亲也来试试。奈尔说:“她已经放弃了希望，因为她遭受了一年多的痛苦，什么都不起作用。”他的母亲同意试一试他的装置。
奈尔说:“当她第一次尝试时，感觉不到任何东西，她有点沮丧。”“在头四周，她对神经调节刺激没有任何反应。然后她的腿开始有了反应。”
如今，8年过去了，他的母亲已经能够走路并完成日常工作。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。
产品,Xeuron。Ai是一个专注于医疗、整体健康、体育、游戏和企业应用的消费神经技术的智能平台。作为一个医疗应用，该平台提供了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决策支持系统。它旨在监测和预防糖尿病神经病变等疾病的并发症。“在很多情况下，脚是最先受到影响的，导致足部溃疡，”奈尔说。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、光滑的运动鞋的形式，内部装有电极和传感器。
除了糖尿病神经病变，该设备还可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类以外的可穿戴设备，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。
“这种鞋子是一个智能系统，可以感知足压、足温、人的步态，以及神经肌肉对振动、热或电刺激的反应，”奈尔说。“我们观察神经运动活动和反射。”
它的设计使Xeuron在医疗设备中独树一帜。最近，Xfinito和Xeuron。艾诚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鞋子的穆罕默德·埃山(Mohammed Ehsan)为创造可穿戴鞋做出了贡献。
事实上，艾山也许有一天会戴上它。奈尔说:“他帮助我们的原因是他患有帕金森症。”“他开始支持我们，让我们把这款鞋做得很好。”
不仅是西攸伦。人工智能可以改善患有神经病变或其他神经疾病的人的预后，但它也可以改善获得护理的机会。有了从鞋子中不断收集的数据，以及患者与医生共享数据的潜力，患者将不需要担心请假或寻找交通工具去参加频繁的约会。
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都支持Xfinito Biodesigns。这种支持帮助奈尔推进了Xeuron。Ai技术超出了他最初的预期。
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。Ai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。这个过程是通过混合计算进行的，Nair说这降低了成本和计算时间。根据这些数据，系统通过电或磁刺激、振动、热或光脉冲提供个性化治疗。
使用仿真软件®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，这将使他们能够预测结果，进一步定制治疗，并有可能阻止疾病并发症的发展。此外，该技术使用户能够随着时间的推移通过数字可视化定量和定性地测量改进或状况来可视化他们的数字自我。
“由于技术导师项目和我们在MATLAB和Simulink方面的经验，我们可以加速我们的智能发展。”
Xfinito生物设计公司的联合创始人Siddharth Nair说
Xfinito Biodesigns的Xeuron鞋类系统。(图片来源:Xfinito Biodesigns)
奈尔还设想与临床医生合作，利用这些数据为治疗提供信息。他说:“临床科学家会监控数据，如果他们发现异常，他们就会联系医生和病人。”这样医生就能实时改善治疗。
Nair计划扩大Xfinito Biodesigns的业务范围。有了DERBI和MathWorks资源，他现在就有了完成这一工作的工具。他说:“由于技术导师项目以及我们在MATLAB和Simulink方面的经验，我们可以加速我们的智能开发。”
MathWorks的支持大大加快了Xeuron.ai的平台开发。Nair当时还没有计划研究系统的AI组件，但MATLAB和Simulink使他的团队得以着手进行他们认为还需要几年时间的进展。
现在，Xfinito Biodesigns正在为Xeuron的各种组件申请专利。Ai平台和开发临床应用程序，以通知医生的治疗计划。到目前为止，奈尔说医生和病人都给了他的团队积极的反馈。
除了可观的医疗效益，奈尔还看到了该技术产生社会影响的机会。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好的鞋子，不仅是在印度，而且是在全球范围内。”“第二，留出一部分收益，帮助培训和提高残疾人的技能。”
贾格纳坦说，DERBI的孵化和技术导师项目加强了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:“这要从解决当地问题开始。”“但这个项目帮助他拓宽了视野，让他的思维更开阔、更好。”
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