En 2012, la madre de Siddharth Nair comenzó a desarrollar síntomas de neuropatía diabética. La condición se extendió rápidamente por sus piernas, dejándola casi paralizada. Probó suplementos para ayudar a tratar la neuropatía, pero no notó mejoras. La opción de tratamiento de fisioterapia era prohibitivamente costosa. Incluso si pudiera pagarlo, el transporte hacia y desde la terapia presentaba otro obstáculo.
“Necesitaríamos a alguien que llevara a mi mamá al fisioterapeuta, la esperara y luego la llevara a casa”, dice Nair. “En una ciudad como Bangalore, donde el tráfico es una locura, era casi imposible”.
Nair, un ingeniero biomédico, decidió crear una opción de tratamiento alternativo para su madre. Fundó Xfinito Biodesigns para construir un dispositivo médico para ayudar a las personas con neuropatía a recuperar el uso de sus cuerpos.
Para avanzar y expandir su startup, Nair aplicó al desafío MedTechnovation 2020. El desafío, de la Dayananda Sagar Entrepreneurship Research & Business Incubation Foundation (Fundación DERBI ) en asociación con MathWorks™, buscaba elevar las nuevas empresas prometedoras de dispositivos médicos.
“El programa consistía en identificar y apoyar a los innovadores en las primeras etapas del cuidado de la salud que están creando soluciones tecnológicas para resolver los problemas de salud de la India”, dice Lakshmi Jagannathan, director ejecutivo de DERBI.
De más de 100 solicitantes, los jueces seleccionaron Xfinito Biodesigns y otras 10 nuevas empresas para recibir subvenciones, incubación en DERBI y apoyo técnico del programa acelerador MathWorks. Los jueces eligieron a Xfinito no solo por su novedad y potencial para ayudar a otros, sino también por la inspiradora historia que motiva su misión.
La madre de Nair tuvo diabetes durante bastante tiempo antes de que aparecieran síntomas más graves. Comenzó a perder la visión, una complicación de la afección, y se sometió a una cirugía para salvar la vista. Pero solo tres días después del procedimiento, comenzó la neuropatía en sus piernas. Avanzó rápidamente, y dentro de unos días más, sus piernas se entumecieron.
Nair vio que los suplementos que tomaba su madre hacían poco o nada para tratar sus síntomas. Habiendo estudiado bioingeniería en la universidad, se preguntó si podría crear una solución para su madre.
“Ahí fue cuando me zambullí”, dice. “Dejé mi trabajo y comencé mi maestría para poder acceder a laboratorios para desarrollar una herramienta que pudiera ayudarla”.
En la escuela de posgrado, tenía todo lo que necesitaba para crear un dispositivo terapéutico para su madre. Para su disertación, experimentó con la neuromodulación, que implica la entrega de estímulos como calor, vibración o estimulación eléctrica para mejorar la función del sistema nervioso. Su proyecto de tesis brindó una solución de rehabilitación para la hemiplejia, la parálisis de un lado del cuerpo, y Nair amplió ese trabajo para construir un dispositivo para su madre.
El prototipo de dispositivo de neuro modulación de Nair estimuló los nervios con pulsos eléctricos a través de la piel para mejorar la función nerviosa. Después de probarlo él mismo para asegurarse de que el dispositivo fuera seguro, Nair le pidió a su madre que lo probara. “Había perdido la esperanza porque había sufrido durante más de un año y nada funcionaba”, dice Nair. Su madre accedió a probar su dispositivo.
“Estaba un poco desanimada cuando no pudo sentir nada la primera vez que lo probó”, dice Nair. “Durante las primeras cuatro semanas no tuvo ningún tipo de reacción al estímulo de neuro modulación. Entonces sus piernas comenzaron a responder”.
Ahora, ocho años después, su madre puede caminar y completar sus tareas diarias. También es cofundadora de Xfinito Biodesigns, cuyo objetivo es llevar esta tecnología al mercado. “Ella nos está ayudando con el diseño de accesibilidad y viendo su propia discapacidad de manera diferente”, dice Nair. Eso incluye construir una plataforma de grupo de apoyo anónimo en línea administrada por personas con discapacidades para ofrecer junto con el producto de neuro modulación.
El producto, Xeuron.ai, es una plataforma inteligente que se centra en la neuro tecnología de consumo para aplicaciones de medicina, bienestar holístico, deportes, juegos y empresas. Como aplicación médica, la plataforma ofrece gestión de enfermedades neurodegenerativas, incluida la prevención, el seguimiento de la progresión, el tratamiento dirigido y el sistema de apoyo a las decisiones de los médicos. Su objetivo es monitorear y prevenir complicaciones de condiciones como la neuropatía diabética. “El pie es el primero en verse afectado en muchos casos, lo que provoca úlceras en los pies”, dice Nair. Es por eso que el primer prototipo portátil en la plataforma Xeuron.ai toma la forma de una zapatilla elegante y elegante equipada con electrodos y sensores en su interior.
Además de la neuropatía diabética, el dispositivo tiene aplicaciones para otros trastornos neurodegenerativos. Nair dice que pueden implementar el sistema en dispositivos portátiles que no sean calzado y personalizarlo para satisfacer las necesidades de las personas con enfermedades como las enfermedades de Parkinson y Huntington.
“Este calzado es un sistema inteligente que detecta la presión del pie, la temperatura del pie, la forma de andar de una persona y la respuesta neuromuscular a las vibraciones o estímulos térmicos o eléctricos”, dice Nair. “Observamos las actividades neuromotoras y los reflejos”.
Su diseño hace que Xeuron sea único entre los dispositivos médicos. Recientemente, Xfinito y Xeuron.ai llamaron la atención de un famoso diseñador de calzado. Mohammed Ehsan, quien diseñó zapatos para celebridades del cine y estrellas del cricket, contribuyó a crear el wearable.
De hecho, Ehsan podría usarlo algún día. “La razón por la que nos está ayudando es porque tiene la enfermedad de Parkinson”, dice Nair. “Comenzó a apoyarnos y nos permitió hacer un buen trabajo con este calzado”.
Xeuron.ai no solo podría mejorar los resultados para las personas con neuropatía u otras afecciones neurológicas, sino que también podría mejorar el acceso a la atención. Con la recopilación constante de datos del calzado y la posibilidad de que los pacientes compartan datos con sus médicos, los pacientes no tendrán que preocuparse por ausentarse del trabajo o encontrar transporte para asistir a citas frecuentes.
En los últimos meses, mentores y expertos de DERBI y el programa de mentores técnicos de MathWorks han apoyado a Xfinito Biodesigns. Este soporte ayudó a Nair a hacer avanzar la tecnología Xeuron.ai años más allá de sus proyecciones originales.
Con MATLAB, Nair ha creado un software más sofisticado para controlar las funciones de Xeuron.ai. Xeuron.ai registra información del dispositivo portátil, como presión, temperatura, respuesta a estímulos y movimiento. Los algoritmos de aprendizaje profundo procesan los datos. Este procesamiento ocurre a través de la computación híbrida, que, según Nair, reduce tanto los costos como el tiempo de computación. En respuesta a estos datos, el sistema entrega una terapia personalizada a través de estímulos eléctricos o magnéticos, vibraciones o pulsos térmicos o de luz.
Utilizando Simulink, Nair y su equipo están desarrollando gemelos digitales con los datos que registra el calzado, creando un modelo virtual o avatar digital de cada usuario. “Esto nos ayudará a comprender las características fisiológicas de cada persona que usa nuestra plataforma”, dice, lo que podría permitirles predecir resultados, personalizar aún más el tratamiento y, potencialmente, detener el desarrollo de complicaciones de la enfermedad. Además, la tecnología permite al usuario visualizar su yo digital a lo largo del tiempo midiendo las mejoras o condiciones cualitativa y cuantitativamente a través de la visualización digital.
Nair también prevé asociarse con médicos que utilizarán estos datos para informar el tratamiento. “Un científico clínico monitorea los datos y, si ve una anomalía, conecta al médico y al paciente”, dice, lo que le permite al médico mejorar el tratamiento en tiempo real.
Nair planea ampliar el alcance de Xfinito Biodesigns. Con los recursos de DERBI y MathWorks, ahora tiene las herramientas para hacerlo. “Gracias al programa de tutoría técnica y nuestra experiencia con MATLAB y Simulink, pudimos acelerar nuestro desarrollo inteligente”, dice.
El soporte de MathWorks aceleró enormemente el desarrollo de la plataforma para Xeuron.ai. Nair no había planeado trabajar en los componentes de IA del sistema en este momento, pero MATLAB y Simulink permitieron a su equipo comenzar con los avances que pensaban que aún faltaban algunos años.
Ahora, Xfinito Biodesigns está presentando patentes para los diversos componentes de la plataforma Xeuron.ai y desarrollando la aplicación clínica para informar los planes de tratamiento de los médicos. Hasta ahora, Nair dice que tanto los médicos como los pacientes le han dado a su equipo comentarios positivos.
Más allá de los considerables beneficios médicos de la tecnología, Nair también ve una oportunidad de impacto social. “Dos cosas que son más importantes para mí son una, proporcionar buen calzado para niños y adultos mayores en comunidades que viven por debajo del umbral de la pobreza, no solo en la India sino en todo el mundo”, dice Nair. “Y dos, reservando parte de las ganancias para ayudar a capacitar y mejorar las habilidades de las personas discapacitadas”.
Jagannathan dice que la incubación en DERBI y el programa de tutoría técnica fortalecieron la puesta en marcha de Nair, brindándole las herramientas para validar su solución para las comunidades en la India y más allá. “Comienza con la solución de un problema local”, dice ella. “Pero este programa lo ha ayudado a ampliar sus horizontes y pensar en grande y mejor”.
Aquí les dejo los quotes:
"El programa [MedTechnovation] se trataba de identificar y apoyar a los innovadores en las primeras etapas del cuidado de la salud que están creando soluciones tecnológicas para resolver los problemas de salud de la India".
Lakshmi Jagannathan, directora ejecutiva de DERBI
“Este calzado es un sistema inteligente que detecta la presión del pie, la temperatura del pie, la forma de andar de una persona y la respuesta neuromuscular a las vibraciones o estímulos térmicos o eléctricos”.
Siddharth Nair, cofundador de Xfinito Biodesigns
“Gracias al programa de tutoría técnica y nuestra experiencia con MATLAB y Simulink, pudimos acelerar nuestro desarrollo inteligente”.
Siddharth Nair, cofundador de Xfinito Biodesigns
El zapato inteligente desarrollado con IA trata la neuropatía diabética - MATLAB & Simulink (mathworks.com)
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