Itai Hayut, CEO i fundador de Scopio Labs – Sèrie d'entrevistes

Itai Hayut, és el CEO i fundador de Scopio Labs, una empresa emergent que desenvolupa una nova plataforma de microscòpia digital que utilitza tècniques de fotografia computacional avançada per realitzar imatges i anàlisis de mostres de microscòpia.

Què et va atraure inicialment al món de la recerca i la innovació biomèdica?

Vaig estudiar física a la Universitat Hebrea, però sempre em va fascinar la biologia humana i la medicina, així que era natural que finalment unís els dos d'alguna manera. Un dels meus primers projectes va ser en l'àrea dels dispositius mèdics, que es va convertir en una subvenció reeixida del govern israelià. Crec que aquest va ser el punt clau quan vaig saber que volia aplicar tecnologies com la visió per ordinador i l'aprenentatge profund per superar els límits de la medicina i innovar d'una manera que faria bé al món.

Vaig passar un estiu fascinant a Silicon Valley a la Singularity University explorant tecnologies exponencials i aplicant-les als problemes més urgents del món. Això va ser el trampolí perfecte per a mi cap a la convergència de la IA i l'àmbit mèdic.

Podries compartir amb nosaltres la història de la gènesi darrere de Scopio Labs?

Aquesta història també va començar quan estava a la universitat amb el meu cofundador Erez Na'aman. Sempre hem somiat amb fer alguna cosa junts: aprofitar la TI i la IA per tenir un impacte al món. Durant el nostre temps treballant als hospitals, vam veure com els professionals miraven a través dels microscopis tradicionals i comptaven les cèl·lules manualment. Va ser sorprenent per a nosaltres com gran part del món mèdic encara depenia dels diagnòstics realitzats amb el microscopi manual, que és analògic, obsolet i requereix molta mà d'obra. A més, no ofereix una manera fàcil de compartir dades microscòpiques, col·laborar amb especialistes o realitzar el tipus d'anàlisi d'imatges basada en IA que és habitual en altres indústries.

Vam pensar que segurament, amb la nostra formació en física, informàtica i dispositius mèdics, podríem portar la microscòpia i l'hematologia específicament a l'era digital. Tot el que havíem de fer era comprar un escàner per escanejar les diapositives i després podríem aplicar les eines d'IA a sobre, oi?

Però quan vam començar a buscar un escàner, no existia. I aquí va començar realment la història de Scopio. La nostra primera tasca va ser construir un escàner, i amb ell podríem aplicar dades d'alta qualitat i avenços en l'aprenentatge profund per revolucionar l'hematologia i transformar la detecció i el diagnòstic de malalties.

Scopio Labs ofereix l'escaneig de camp complet amb una resolució de 100X, quines van ser algunes de les tecnologies clau que van permetre l'escaneig de camp complet en comparació amb les opcions tradicionals de visualització estreta?

Superar l'antic compromís tradicional entre el camp de visió (FOV) i la resolució és el gran avenç. La revolucionària plataforma d'imatge digital de Scopio captura grans àrees d'escaneig amb un augment de 100X sense sacrificar el camp de visió complet, i tot això és possible mitjançant una tecnologia avançada anomenada fotografia computacional.

En la nostra solució totalment digital, utilitzem la fotografia computacional per permetre que un objectiu de baixa resolució adquireixi ràpidament imatges digitals en diferents condicions d'il·luminació. A això apliquem algorismes sofisticats i es calcula una imatge nítida de camp complet de resolució de 100X de la mostra. Tot passa molt més ràpid i de manera més eficient.

Moltes de les solucions digitals actuals per analitzar els frotis de sang perifèrica només són capaços de crear una visió parcial que resulta en instantànies individuals de cèl·lules, només imatges digitals individuals. Aquestes solucions digitals anuncien els esforços inicials de digitalització i automatització per transformar aquesta indústria manual, però estan limitades en la seva aplicació per a una anàlisi digital en profunditat d'extrem a extrem: amb instantànies d'una sola cel·la no s'obté el context complet de la diapositiva. O més important encara, no s'inclouen àrees d'interès clínic com ara la vora plomada, cosa que requeriria que el tècnic de laboratori tornés al microscopi manual per completar la revisió del cas.

La tecnologia digital fins ara tenia límits a quants FOV a la diapositiva es poden analitzar digitalment. Els sistemes actuals d'imatge de morfologia cel·lular digital per a PBS no poden aconseguir una resolució completa d'immersió en oli de 100X a escala i es limiten a proporcionar només instantànies de cèl·lules.

El factor limitant era el temps, perquè utilitzen un sensor de càmera d'alta resolució muntat en un objectiu d'ampliació de 100X: la part de l'abast més propera a l'objecte, cada pas dura una eternitat. Coses com els moviments objectius precisos, l'estabilització del sistema i l'enfocament requereixen molt de temps. I cost prohibitiu per a laboratoris petits i mitjans. La fotografia computacional substitueix l'òptica i la mecànica cares, reduint dràsticament el cost global de la solució alhora que proporciona una solució de morfologia cel·lular de camp complet completament digital.

Quins són alguns dels avantatges de l'escaneig de camp complet?

Quan teniu visibilitat de camp complet a alta resolució, bàsicament significa que podeu veure la imatge gran en context i ampliar-ne qualsevol part amb una resolució de 100X. Imagineu una imatge de satèl·lit de tota la selva amazònica amb la possibilitat d'apropar qualsevol arbre i fulla amb absoluta claredat.

Per a un metge de laboratori o hematopatòleg, això vol dir que veus tot el que hi ha per veure sense buits ni punts cecs. Tant si la regió d'interès es troba a la vora més allunyada de la frotis de sang, la vora ploma, podeu desplaçar-vos-hi i veure-la amb una resolució de 100X. Al mateix temps, podeu mirar tot el frotis de sang alhora en context complet. Ambdues capacitats són vitals per a la presa de decisions clíniques i són capacitats que fins ara no eren possibles.

A més, les solucions semidigitals seleccionen automàticament una àrea d'anàlisi i només recuperen instantànies individuals: 1 arbre de cada centenar si torno al nostre exemple de selva tropical. Per tant, si el dispositiu selecciona una àrea subòptima, el tècnic ha de tornar al microscopi manual de totes maneres i no han guanyat res.

Amb el nostre enfocament de morfologia cel·lular de camp complet, el tècnic o l'hemapatòleg pot ampliar i ampliar qualsevol cèl·lula o grup de cèl·lules a qualsevol lloc de la imatge digital, així com un company de la pantalla d'un ordinador a centenars de quilòmetres de distància.

Podríeu parlar d'algunes de les capacitats remotes que ofereix aquesta plataforma?

L'accés remot a les imatges escanejades de camp complet és un poderós avantatge per als nostres usuaris. El personal o els col·laboradors fora del lloc poden tenir el mateix accés a les exploracions que qualsevol persona del laboratori, amb la mateixa capacitat de veure la diapositiva sencera i/o ampliar qualsevol àrea d'interès a 100X. Un metge, un hematopatòleg consultor o una altra part pot revisar, consultar i col·laborar des de qualsevol lloc.

El resultat és que el diagnòstic pot ser molt més ràpid, les referències de segona opinió poden ocórrer a l'instant, el tractament pot començar més ràpid i amb més confiança i els metges poden millorar els resultats dels pacients.

Òbviament, l'accés remot ha estat clau durant la pandèmia perquè permet compartir informació alhora que minimitza la interacció del personal i el maneig i processament de mostres.

Una de les solucions empresarials bàsiques que s'ofereixen és ScopioVet, què és específicament aquesta aplicació?

ScopioVet és una aplicació única de la nostra tecnologia que també incorpora serveis de patologia remota. Permet a les clíniques veterinàries escanejar i analitzar mostres citològiques al punt d'atenció i obtenir resultats de patologia en una hora. Així, per exemple, si un gos entra amb un bony, el metge pot fer una aspiració amb agulla fina, preparar una diapositiva, escanejar-la amb el dispositiu ScopioVet X100 a la clínica i, a continuació, transmetre-la a l'instant perquè la revisi la nostra xarxa global de patòlegs. que estan disponibles el 7/24/365.

Els resultats tornen en una hora i la clínica pot consultar directament amb el patòleg si ho desitja. Ho poden fer amb tots els aspirats amb agulla fina, frotis de sang perifèrica, hisops d'orella i qualsevol altre líquid corporal.

Així, en comptes d'enviar l'exemplar a un laboratori de ruta per a la seva revisió i esperar dies per obtenir un resultat, la clínica té respostes al punt d'atenció abans que el client fins i tot surti de l'oficina, de manera que es pot implementar un pla de tractament immediatament. Us podeu imaginar els beneficis que això té en termes de resultats del pacient, satisfacció del client, rendibilitat de la clínica, productivitat del personal; fins i tot ha demostrat que ajuda a complir amb el client. És realment un avenç transformador.

Quina és la teva visió del futur de les plataformes de morfologia cel·lular?

Perquè les cèl·lules diguin la veritat, heu d'analitzar milers de cel·les alhora amb una resolució prou alta com per detectar els detalls més petits. En cas contrari, els resultats són inconsistents, els diagnòstics són inexactes i es perden les conclusions clau.

I tanmateix, avui dia, la morfologia cel·lular a aquesta escala és una completa fantasia. Analitzar centenars de cèl·lules ja està més enllà de la capacitat humana, i molt menys de milers. Les nostres millors eines estan limitant per disseny, reduint el nostre camp de visió a cèl·lules individuals alhora. I fins i tot les tecnologies d'IA més avançades actuals restringeixen la nostra anàlisi a instantànies de cèl·lules, donant-nos un petit grapat de peces del trencaclosques, quan el que realment necessitem és la imatge completa.

Ara que hem descobert el codi de la morfologia cel·lular digital de camp complet, les possibilitats d'utilitzar la IA per millorar l'observació humana i el diagnòstic són pràcticament il·limitades. Els nostres sistemes ja utilitzen l'aprenentatge automàtic per diferenciar la morfologia de les cèl·lules sanguínies. En el futur, la IA ens portarà més enllà dels límits de les capacitats humanes automatitzant l'anàlisi de desenes de milers de cèl·lules alhora, molt més del que qualsevol humà pot quantificar. Un avenç per accedir i analitzar tota la morfologia de la informació que té i permetre noves idees de diagnòstic amb el més alt grau de precisió, a una escala que el món no havia vist mai abans. Detecció i diagnòstic de càncers, infeccions, malalties i recaigudes abans del que mai es pensava possible

Hi ha alguna cosa més que t'agradaria compartir sobre Scopio Labs?

Espero que quan altres persones vegin la nostra feina i la tecnologia que estem proposant, s'emocionin tant com jo. Encara estic fascinat tant per la biologia com per la mecànica del cos humà, i mai em canso d'aprendre coses noves sobre la morfologia cel·lular dels nostres clients de la professió mèdica. Estic molt orgullós que estem utilitzant la IA d'una manera tan profunda: per empoderar els humans per veure les coses amb més claredat, trobar respostes més ràpidament i, finalment, prevenir el patiment. Acabem d'obrir la porta i hi ha una frontera completament nova d'innovació i possibilitats per a aquesta empresa.

Gràcies per la gran entrevista, espero seguir el progrés d'aquesta tecnologia innovadora, els lectors que vulguin aprendre més haurien de visitar Scopio Labs.