为什么宇航员要穿着这家加拿大创业公司的智能衣服?

Dene Moore在《环球邮报》发表文章,称一家位于蒙特利尔的初创公司,原本想设计可以监控病人生理数据的服装,却意外地在太空服领域大放异彩,目前,这家公司的衣服已经随着宇航员去往外太空,并记录了人体在太空状态下的宝贵生理数据。 

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总部位于蒙特利尔的卡雷科技公司(Carré Technologies)的创始人,一开始想利用人工智能来改善老龄人口的医疗保健。然而,公司的业务发生一些意想不到的转折,比如进军尖端的高科技服装、甚至进入了太空领域。

让·弗朗索瓦·罗伊(Jean-François Roy)与皮埃尔·亚历山大·福尼尔(Pierre-Alexandre Fournier)在2006年共同创建了这家公司,罗伊说:“我们创办这家公司的目的是实现数据处理的自动化,并研究我们如何利用人工智能算法进行个性化医疗。”

两位创始人认为,人工智能可以缓解医疗保健系统的压力,例如,人工智能可以使在家里监测病人需要的资源大大减少,并在病人的健康状况方面提供更全面的信息。

公司的首席技术官罗伊说:“不可能同时监测所有的病人,但如果使用人工智能,这是有可能的。”

首席执行官福尼尔补充说:“我们可以节省大量的时间,我们可以预防疾病,让人们留在家中的时间更长。”

他们的想法是开发非侵入性的传感器,远程监测健康指标,如心脏和呼吸活动。这将使病人和他们的医疗保健提供者能够在医院外测量这些生物指标,进而节省出宝贵的医疗保健资源和工作人员,还可以让人们更全面地了解病人在正常环境中的生物指标,比如在家里或开车时,并将数据结合起来。

福尼尔说:“例如,当你在街上行走时,比你坐在沙发上看电视时进行测量要更加有趣。”

传统上,心电图和其他传感器需要绑在病人的身上,并连接到临床环境中令人讨厌且昂贵的设备上。

福尼尔说:“我们觉得这很不自然,它应该像早上穿衣服一样简单,它应该是你可以随身携带的东西。”

就这样,他们的想法变成了一件衣服,Hexoskin和Astroskin智能服装品牌就这样诞生了。

在2013年,创始人发布了第一个版本的Hexoskin智能衬衫,它配备了轻型传感器,主要用于监测心脏和呼吸活动。

飞向太空

不幸的是,虽然Hexoskin已经准备好了,但卫生保健行业还没有。

福尼尔说:“所以我们决定以一种开放的方式推出它,这意味着任何人都可以使用它来收集信息和输出数据,然后看看谁会采用它。”

最早使用这款衣服的是世界各地的临床研究人员,他们涌向Hexoskin,为120多篇科学论文收集数据,目前,通过Hexoskin收集的论文数据还在不断增加。

这款贴身的无袖背心式衬衫(如果是女款的话还配有内置胸罩),被用于一系列的研究领域,如心脏病学、行为心理学、睡眠模式和身体调节等等。传感器的重量不到90克,数据被同步到本地和远程服务器上,这使得穿戴它的人可以进行实时监测,并进行远程健康数据管理和分析。

2011年,卡雷技术公司意识到医疗保健系统的需求还没有跟上来,于是他们向加拿大航天局的招标书提出了投标。今天,Astroskin成为了国际空间站(ISS)上的宇航员的服装。维珍银河(Virgin Galactic)的首席执行官理查德·布兰森最近进行了他的首次太空旅行,预计明年维珍银河公司的首次商业太空飞行,也会使用Astroskin的衣服。

基于和Hexoskin相同的原理,Astroskin包含了更多的传感器,适合长期远程使用。

国际宇航科学研究所的生物宇航学研究员凯利·杰拉尔迪,将穿着Astroskin进行亚轨道空间飞行。这款防护服将监测发射、失重、重返大气层和着陆对太空飞行参与者的生物影响。

杰拉尔迪说:“我还可以看到我的实时统计数据,用于调整我的行为。”

2018年,杰拉尔迪和加拿大国家研究委员会的抛物线飞行活动中(Parabolic flights),在这项实验进入国际空间站之前,他们对Astroskin进行了测试,在她明年的飞行中,Astroskin将帮助跟踪太空飞行对宇航员的影响。

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注:抛物线飞行通过交替的向上和向下的弧线和水平飞行来再现失重状态,它们为科学家提供了一个微重力环境,不用进入太空就可以进行研究。

她说:“我的太空飞行将是我们第一次能够收集发射、重返和着陆期间的数据,我很高兴能够为这些新颖的数据收集作出贡献。”

卡雷技术公司今天已经发展到30名员工,其中不包括研究人员、大学研究和开发伙伴、供应链和世界各地的分销伙伴网络。它的客户包括国防和航空航天机构,如美国海军医疗队、澳大利亚陆军、加拿大皇家骑警、加拿大航天局和美国国家航空航天局,此外还有超过15个国家数百名健康研究人员和专业人士。

这一切都让创始人感到有些吃惊。

福尼尔说:“我们刚开始时候的目的是为了预防急性疾病,我们想为老龄化人口做些什么,那是最初的想法,然后,我们做了所有这些疯狂的事情。”

Astroskin已被人穿到了南极洲的未开发地区,并在“闪电登顶”珠穆朗玛峰期间(一次快速登顶珠穆朗玛峰的活动)测量了高海拔缺氧对人体的影响。

福尼尔说:“我们的产品跟随宇航员进入太空。我们有在奥运会上获得金牌的用户,我们与拉斯维加斯的太阳马戏团合作过,我们还曾与NBA的球员合作,我认为我们很有创造力,我们有丰富的想象力,这超出了我们原本对技术的想象。”

大约五年前,医疗保健技术环境开始迎头赶上,卡雷技术公司回到了最初的关注点,将人工智能的用于改善医疗保健。

卡雷科技公司于是开发了一款新的Hexoskin产品,目前正在等待美国食品和药物管理局的审批。

罗伊说,最终的目标是利用人工智能来检测和预防疾病。

罗伊说:“我们想要的,也是我们正在努力做的,是希望为病人设计这款衣服,有了这些数据,我们能够解决以前无法解决的大问题,这应该可以成为值得我们期待的项目。”

利用人工智能帮助癫痫病患者

癫痫是影响所有年龄层的最常见的神经系统疾病。在加拿大,估计有30万人患有这种疾病,它在大脑中产生异常的脑电活动,如果不加以控制,就会出现不同形式且严重的癫痫发作。

每天有54个新的癫痫确诊病例,对于三分之一癫痫发作没有得到控制的病人来说,后果可能是很可怕的。

蒙特利尔大学神经科学系助理教授、蒙特利尔大学医院中心(CHUM)首席科学家埃利·布·阿西说:“它的发病率很高,大约30%至35%的患者对第一线的抗癫痫治疗没有反应。”

阿西教授是CHUM癫痫研究小组的成员,他和加拿大癫痫和大脑功能解剖学研究主席邓庆元博士(Dang Khoa Nguyen,音译)正领导一个使用Hexoskin和其他智能设备监测病人和癫痫发作的团队,这款衣服被认为是开发算法的第一步,算法将产生警报来提醒护理人员。

通常情况下,癫痫监测是通过脑电图(EEG)完成的,需要把电极贴在头皮上。

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他说:“问题是它不能穿戴,也不适合日常使用,Hexoskin智能穿戴设备的好处是,与我们现在使用的设备相比,它很舒适,病人24小时都可以穿着它,他们甚至能够穿着它睡觉。”

他说,智能衬衫提供了高质量的数据和稳定的记录,一旦开发出人工智能算法,下一步将涉及在癫痫监测控制环境以外的正常环境中监测患者。

阿西博士说:“我们的目标是看看我们是否能够通过监测其他信号,比如Hexoskin记录的呼吸、心电图来检测癫痫发作。”

目前为止,研究人员已经在60多名患者中记录了近300次癫痫发作。

使用Hexoskin和其他智能设备收集的数据将帮助研究人员生成自动的癫痫发作日志,为治疗提供支持。例如,它将在出现微弱癫痫发作时提醒护理人员,最终甚至有可能形成预测性算法,提醒患者癫痫即将发作。

他说:“我认为这是一条值得探索的途径。”

 

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