Itai Hayut, CEO a zakladatel Scopio Labs – rozhovor

Itai Hayut je CEO a zakladatel společnosti Scopio Labs, startupu, který vyvíjí novou digitální mikroskopickou platformu, která využívá pokročilé výpočetní fotografické techniky pro zobrazování a analýzu mikroskopických vzorků.

Co vás původně přitáhlo k oblasti biomedicínského výzkumu a inovací?

Studoval jsem fyziku na Hebrejské univerzitě, ale vždy jsem byl fascinován lidskou biologií a medicínou, takže bylo přirozené, že bych je nakonec spojil nějakým způsobem. Jedním z mých prvních projektů byla oblast medicínských zařízení, která se proměnila v úspěšnou grant od izraelské vlády. Myslím, že to byl zásadní moment, kdy jsem věděl, že chci aplikovat technologie jako počítačové vidění a hluboké učení, aby jsem mohl rozšiřovat hranice medicíny a inovovat způsobem, který by mohl udělat nějakou dobrou věc ve světě.

Strávil jsem fascinující léto v Silicon Valley na Singularity University, kde jsem探oval exponenciální technologie a aplikoval je na nejnaléhavější problémy světa. To mi posloužilo jako ideální springboard pro můj vstup do konvergence AI a medicínského oboru.

Můžete sdílet s námi příběh o vzniku Scopio Labs?

Tento příběh také začal, když jsem byl na univerzitě s mým spoluzakladatelem Erezem Na’amanem. Všichni jsme vždy snili o tom, že uděláme něco společně – využijeme IT a AI, abychom měli nějaký dopad na svět. Během našeho působení v nemocnicích jsme pozorovali, jak praktici prohlížejí tradiční mikroskopy a ručně počítají buňky. Bylo nám fascinující, jak velká část medicínského světa stále závisí na diagnostice provedené pomocí ručního mikroskopu, který je analogový, zastaralý a časově náročný. Navíc neexistuje žádný snadný způsob, jak sdílet mikroskopická data, spolupracovat se specialisty nebo provádět AI-založenou analýzu obrazu, která je běžná v jiných odvětvích.

Mysleli jsme si, že s našimi znalostmi fyziky, IT a medicínských zařízení bychom mohli mikroskopii a hematologii zejména přenést do digitální éry. Vše, co jsme museli udělat, bylo koupit skener, aby jsme mohli skenovat snímky, a poté jsme mohli aplikovat nástroje AI na top toho, správně?

Ale když jsme začali hledat skener, neexistoval. A to je vlastně místo, kde začala historie Scopio. Naším prvním úkolem bylo postavit skener, a s ním jsme mohli aplikovat kvalitní data a pokroky v hlubokém učení, aby jsme mohli revolucionalizovat hematologii a transformovat detekci a diagnostiku onemocnění.

Scopio Labs nabízí full-field skenování při rozlišení 100X, jaké byly některé z klíčových technologií, které umožnily full-field skenování oproti tradičním úzkým možnostem?

Překonání tradičního kompromisu mezi rozsahem zobrazení (FOV) a rozlišením je největší průlom. Revoluční digitální zobrazovací platforma Scopio zachycuje velké skenovací oblasti při rozlišení 100X bez obětování plného rozsahu zobrazení, a to jeすべて možné díky pokročilé technologii nazývané výpočetní fotografie.

V naší plně digitální řešení využíváme výpočetní fotografii, aby umožnila nízko-rozlišovací objektivy rychle zachytit digitální snímky za různých osvětlovacích podmínek. K tomu aplikujeme sofistikované algoritmy, a ostrý, 100X-rozlišovací, full-field snímek vzorku je vypočten. Vše se děje mnohem rychleji a efektivněji.

Mnohé z dnešních digitálních řešení pro analýzu periferních krevních nátěrů jsou schopny vytvořit pouze částečný pohled, který vede k jednorázovým snímkům buněk – pouze jednoduché digitální snímky. Tato digitální řešení ohlašují počáteční digitalizaci a automatizaci úsilí transformovat tento manuální průmysl, ale jsou omezena ve svém použití pro komplexní digitální analýzu: se snímky buněk nezískáte plný kontext snímku. Nebo ještě důležitější, oblasti klinického zájmu, jako je okraj snímku, nejsou zahrnuty, což by vyžadovalo, aby laboratorní technik vrátil se k manuálnímu mikroskopu, aby dokončil kontrolu případu

Digitální technologie do teď měla limity, jak mnoho rozsahů zobrazení na snímku může být digitálně analyzováno. Současné digitální systémy pro morfologii buněk v periferních krevních nátěrech nemohou dosáhnout plného rozlišení 100X při použití oleje v měřítku a jsou omezeny pouze na poskytování snímků buněk.

Omezení bylo čas, protože používají vysokorozlišovací kamerový snímač umístěný na 100X zvětšovacím objektivu – část mikroskopu nejbližší k objektu, každá fáze trvá věčně. Věci, jako přesné pohyby objektivu, stabilizace systému a zaostřování, jsou všechny velmi časově náročné. A nákladné pro menší a střední laboratoře. Výpočetní fotografie nahrazuje drahé optiky a mechaniku, což dramaticky snižuje celkové náklady na řešení, a zároveň poskytuje plně digitální full-field řešení morfologie buněk.

Jaké jsou některé z výhod full-field skenování?

Když máte full-field viditelnost při vysokém rozlišení, znamená to, že můžete vidět velký obraz v kontextu a současně zoomovat na jakoukoli část snímku při rozlišení 100X. Představte si satelitní snímek celého amazonského deštného pralesa s možností zoomovat na jakoukoli část a list s absolutní jasností.

Pro laboratorního praktika nebo hematopatologa to znamená, že vidíte všechno, co je vidět, bez mezer nebo slepých míst. Bez ohledu na to, zda je oblast zájmu umístěna na nejvzdálenějším okraji krevního nátěru, okraji snímku, můžete se k ní přiblížit a vidět ji při rozlišení 100X. Současně můžete vidět celý krevní nátěr najednou v plném kontextu. Obě tyto schopnosti jsou vitální pro klinická rozhodnutí a jsou schopnosti, které nebyly možné až do teď.

Co více, semi-digitální řešení automaticky vybírají analyzovanou oblast a získávají pouze jednorázové snímky – 1 strom z stovek, pokud se vrátím k našemu příkladu deštného pralesa. Takže pokud je zařízení vybere suboptimální oblast, technik musí vrátit se k manuálnímu mikroskopu, a nezískal nic.

S naším full-field přístupem k morfologii buněk může technik nebo hematopatolog zoomovat a přiblížit se k jakékoli buňce nebo skupině buněk kdekoli na digitálním snímku – stejně jako kolega na počítačovém monitoru stovky mil daleko.

Můžete diskutovat o některých vzdálených schopnostech, které nabízí tato platforma?

Vzdálený přístup k full-field skenovaným snímkům je silnou výhodou pro naše uživatele. Vzdálení pracovníci nebo spolupracovníci mohou mít stejný přístup ke skenům jako kdokoli v laboratoři, se stejnou možností vidět celý snímek a/nebo zoomovat na jakoukoli oblast zájmu při rozlišení 100X. Klinický pracovník, konzultující hematopatolog nebo jiná strana může prohlížet, konzultovat a spolupracovat z jakéhokoli místa.

Výsledkem je, že diagnóza může proběhnout mnohem rychleji, odeslání žádanky o druhý názor může proběhnout okamžitě, léčba může začít rychleji a s větší jistotou, a lékaři mohou zlepšit výsledky pacientů.

Zjevně vzdálený přístup byl klíčový během pandemie, protože umožňuje sdílení informací, zatímco minimalizuje interakci personálu a manipulaci se vzorky a jejich zpracováním.

Jedna z hlavních obchodních řešení, která je nabízena, je ScopioVet, co je tato aplikace specificky?

ScopioVet je jedinečná aplikace naší technologie, která také zahrnuje vzdálené patologické služby. Umožňuje veterinárním klinikám skenovat a analyzovat cytologické vzorky na místě a získat patologické výsledky do hodiny. Například, pokud pes přijde s bulou, klinický pracovník může provést jemnou aspiraci, připravit snímek, skenovat ho pomocí zařízení ScopioVet X100 v klinice a přenést ho okamžitě k recenzi našim globálním sítím patologů, kteří jsou k dispozici 24/7/365.

Výsledky se vrátí do hodiny, a klinika může konzultovat přímo s patologem, pokud je to požadováno. Mohou to udělat se všemi jemnými aspiracemi, periferními krevními nátěry, ušními výtěry a jinými tělními tekutinami.

Takže místo toho, aby odeslali vzorek do patologické laboratoře k recenzi a čekali dny na výsledek, klinika má odpovědi na místě, ještě předtím, než klient opustí ordinaci – takže léčebný plán může být implementován okamžitě. Můžete si představit výhody, které to má z hlediska výsledků pacientů, spokojenosti klientů, ziskovosti kliniky, produktivity personálu – dokonce i pomoci s dodržováním předpisů klientů. Je to opravdu transformační pokrok.

Jaký je váš výhled do budoucna pro platformy morfologie buněk?

Pro buňky, aby mluvily pravdu, musíte analyzovat tisíce buněk najednou při rozlišení dostatečném k rozpoznání nejmenších detailů. Jinak jsou výsledky nekonzistentní, diagnózy jsou nepřesné a klíčová zjištění jsou ztracena.

A přece, dnes, morfologie buněk v tomto měřítku je kompletní fantazií. Analýza stovek buněk je již za hranicemi lidských možností, natož tisíc. Naše nejlepší nástroje jsou omezeny designem – zužují náš rozsah zobrazení na jednotlivé buňky najednou. A dokonce i dnešní nejmodernější technologie AI omezují naši analýzu na snímky buněk, poskytují nám pouze několik kusů puzzle, když ve skutečnosti potřebujeme celý obraz.

Nyní, když jsme prolomili kód full-field digitální morfologie buněk, jsou možnosti použití AI pro zlepšení lidského pozorování a diagnózy prakticky neomezené. Už naše systémy používají strojové učení k rozlišení morfologie krevních buněk. V budoucnu bude AI táhnout nás dál a dál za hranice lidských schopností, automatizací analýzy desítek tisíc buněk najednou – mnohem více, než může kvantifikovat jakýkoli člověk. Průlom pro přístup a analýzu všech informací, které morfologie buněk obsahuje, a umožnění nových diagnostických poznatků na nejvyšší úrovni přesnosti, v měřítku, které svět dosud neviděl. Detekce a diagnóza rakoviny, infekcí, onemocnění a relapsů dříve, než se kdy myslelo možné

Je něco jiného, co byste chtěl sdílet o Scopio Labs?

Doufám, že když ostatní lidé uvidí naši práci a technologii, kterou předkládáme, stanou se stejně nadšeni jako já. Stále jsem fascinován biologií a mechanikou lidského těla a nikdy se nenudím učit nové věci o morfologii buněk od našich zákazníků v medicínském povolání. Jsem tak pyšný, že používáme AI takovým způsobem: aby umožnily lidem vidět věci jasněji, najít odpovědi rychleji a ultimately prevent suffering. We’ve only just opened the door, and there’s an entirely new frontier of innovation and possibility ahead for this company. Thank you for the great interview, I look forward to following the progress of this groundbreaking technology, readers who wish to learn more should visit Scopio Labs.