Itai Hayut, CEO und Gründer von Scopio Labs – Interview-Serie

Itai Hayut, ist der CEO und Gründer von Scopio Labs, einem Startup-Unternehmen, das eine innovative digitale Mikroskopie-Plattform entwickelt, die fortschrittliche computergestützte Fototechniken verwendet, um Mikroskopproben zu bildlich darzustellen und zu analysieren.

Was hat Sie ursprünglich zur Welt der biomedizinischen Forschung und Innovation hingezogen?

Ich habe Physik an der Hebräischen Universität studiert, aber ich war immer fasziniert von der menschlichen Biologie und Medizin, also war es nur natürlich, dass ich diese beiden Bereiche auf irgendeine Weise miteinander verbinden würde. Eines meiner ersten Projekte war im Bereich der medizinischen Geräte, das in eine erfolgreiche Förderung durch die israelische Regierung mündete. Ich denke, das war der entscheidende Punkt, als ich wusste, dass ich Technologien wie ComputerVision und Deep Learning anwenden wollte, um die Grenzen der Medizin zu erweitern und auf eine Weise zu innovieren, die der Welt zugutekommen würde.

Ich verbrachte einen faszinierenden Sommer im Silicon Valley bei der Singularity University, wo ich exponentielle Technologien erforschte und sie auf die dringendsten Probleme der Welt anwendete. Dies diente als perfekte Sprungbrett für mich in die Konvergenz von KI und dem medizinischen Bereich.

Können Sie uns die Entstehungsgeschichte hinter Scopio Labs teilen?

Diese Geschichte begann auch, als ich an der Universität mit meinem Mitgründer Erez Na’aman war. Wir träumten immer davon, gemeinsam etwas zu unternehmen – IT und KI zu nutzen, um die Welt zu verbessern. Während unserer Zeit in Krankenhäusern beobachteten wir, wie Praktiker durch traditionelle Mikroskope schauten und Zellen manuell zählten. Es war erstaunlich für uns, wie viel von der medizinischen Welt noch auf manuelle Mikroskope angewiesen war, die analog, veraltet und arbeitsintensiv sind. Was mehr ist, sie bieten keine einfache Möglichkeit, mikroskopische Daten zu teilen, mit Spezialisten zusammenzuarbeiten oder die Art von KI-basierten Bildanalysen durchzuführen, die in anderen Branchen üblich sind.

Wir dachten, dass wir mit unserem Hintergrund in Physik, IT und medizinischen Geräten sicherlich Mikroskopie und Hämatologie ins digitale Zeitalter bringen könnten. Alles, was wir tun mussten, war, einen Scanner zu kaufen, um die Objektträger zu scannen, und dann konnten wir die KI-Tools darauf anwenden, richtig?

Aber als wir nach einem Scanner suchten, existierte er nicht. Und das ist wirklich der Punkt, an dem die Geschichte von Scopio begann. Unsere erste Aufgabe war, einen Scanner zu bauen, und mit ihm konnten wir hochwertige Daten und Fortschritte im Deep Learning nutzen, um die Hämatologie zu revolutionieren und die Krankheitsdiagnose zu transformieren.

Scopio Labs bietet Full-Field-Scanning bei 100X-Auflösung, was waren einige der Schlüsseltechnologien, die das Full-Field-Scanning im Vergleich zu traditionellen Narrow-View-Optionen ermöglichten?

Die Überwindung des langjährigen traditionellen Kompromisses zwischen Feld der Sicht (FOV) und Auflösung ist der größte Durchbruch. Scopio’s revolutionäre digitale Bildplattform erfasst große Scanbereiche bei 100X-Vergrößerung, ohne die volle Sicht zu opfern, und dies wird mithilfe der fortschrittlichen Technologie der computergestützten Fotografie ermöglicht.

In unserer vollständig digitalen Lösung verwenden wir computergestützte Fotografie, um es einem niedrigauflösenden Objektiv zu ermöglichen, digitale Bilder unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen schnell zu erfassen. Dazu wenden wir sophisticatede Algorithmen an, und ein scharfes, 100X-Auflösung, Full-Field-Bild der Probe wird berechnet. Alles geschieht viel schneller und effizienter.

Viele heutige digitale Lösungen für die Analyse von peripheren Blutausstrichen können nur einen Teilbereich erstellen, der in einzelnen Schnappschüssen von Zellen resultiert – nur einzelne digitale Bilder. Diese digitalen Lösungen kündigen anfängliche Digitalisierungs- und Automatisierungsbemühungen an, um diese manuelle Branche zu transformieren, sind aber in ihrer Anwendung für eine umfassende digitale Analyse begrenzt: Mit einzelnen Zellenschnappschüssen erhält man nicht den vollen Kontext der Objektträger. Oder noch wichtiger, Bereiche von klinischem Interesse wie die gefiederte Kante sind nicht enthalten, was den Labortechniker zwingen würde, zum manuellen Mikroskop zurückzukehren, um die Fallprüfung abzuschließen.

Die digitale Technologie hatte bislang Grenzen, wie viele Felder der Sicht auf dem Objektträger digital analysiert werden können. Aktuelle digitale Zellmorphologie-Bildsysteme für PBS können keine volle 100X-Ölimmersionsauflösung im großen Maßstab erreichen und sind auf die Bereitstellung von Schnappschüssen von Zellen beschränkt.

Der limitierende Faktor war die Zeit, da sie einen hochauflösenden Kamera-Sensor auf einem 100X-Vergrößerungsobjektiv montieren – der Teil des Mikroskops, der dem Objekt am nächsten kommt, jeder Schritt dauert ewig. Dinge wie präzise Objektbewegungen, Systemstabilisierung und Fokussierung sind alle sehr zeitaufwändig. Und kostspielig für kleinere und mittlere Labore. Computergestützte Fotografie ersetzt teure Optik und Mechanik, reduziert dramatisch die Gesamtkosten der Lösung und bietet gleichzeitig eine vollständig digitale Full-Field-Zellmorphologie-Lösung.

Was sind einige der Vorteile des Full-Field-Scannings?

Wenn Sie eine volle Sicht bei hoher Auflösung haben, bedeutet dies im Wesentlichen, dass Sie sowohl das große Bild im Kontext als auch jeden Teil davon bei 100X-Auflösung vergrößern können. Stellen Sie sich ein Satellitenbild des gesamten Amazonas-Regenwaldes vor, bei dem Sie auf jeden Baum und jedes Blatt mit absoluter Klarheit zoomen können.

Für einen Labortechniker oder Hämatopathologen bedeutet dies, dass Sie alles sehen, was zu sehen ist, ohne Lücken oder blinden Flecken. Ob die Region von Interesse am äußersten Rand des Blutausstrichs, der gefiederte Rand, liegt, können Sie darauf zoomen und es bei 100X-Auflösung sehen. Gleichzeitig können Sie den gesamten Blutausstrich auf einmal im vollen Kontext betrachten. Beide Fähigkeiten sind für klinische Entscheidungen von entscheidender Bedeutung und waren bislang nicht möglich.

Was mehr ist, wählen semidigitale Lösungen automatisch eine Analysefläche aus und rufen nur einzelne Schnappschüsse ab – 1 Baum von hunderten, wenn ich zu unserem Regenwald-Beispiel zurückkehre. Wenn also ein nicht optimaler Bereich von dem Gerät ausgewählt wird, muss der Techniker zum manuellen Mikroskop zurückkehren, und er hat nichts gewonnen.

Mit unserem Full-Field-Zellmorphologie-Ansatz kann der Techniker oder Hämatopathologe auszoomen und auf jede Zelle oder Gruppe von Zellen überall im digitalen Bild zoomen – so kann auch ein Kollege auf einem Computerbildschirm hunderte Meilen entfernt.

Können Sie einige der Remote-Fähigkeiten diskutieren, die von dieser Plattform angeboten werden?

Der Remote-Zugriff auf Full-Field-gescannte Bilder ist ein großer Vorteil für unsere Benutzer. Außerhalb des Labors tätige Mitarbeiter oder Kooperationspartner können den gleichen Zugriff auf die Scans haben wie jeder im Labor, mit der gleichen Fähigkeit, den gesamten Objektträger zu sehen und/oder auf jede Region von Interesse bei 100X zu zoomen. Ein Kliniker, ein konsultierender Hämatopathologe oder eine andere Partei kann die Scans überprüfen, konsultieren und von jedem Ort aus zusammenarbeiten.

Das Ergebnis ist, dass die Diagnose viel schneller erfolgen kann, Zweitzahnkonsultationen können sofort erfolgen, die Behandlung kann schneller beginnen und mit größerer Sicherheit, und Ärzte können Patientenergebnisse verbessern.

Offensichtlich war der Remote-Zugriff während der Pandemie von entscheidender Bedeutung, da er es ermöglicht, Informationen zu teilen, während die Interaktion zwischen dem Personal und die Handhabung und Verarbeitung von Proben minimiert werden.

Eine der Kerngeschäftslösungen, die angeboten wird, ist ScopioVet, was ist diese Anwendung speziell?

ScopioVet ist eine einzigartige Anwendung unserer Technologie, die auch Remote-Pathologie-Dienste umfasst. Es ermöglicht Tierkliniken, zytologische Proben am Point of Care zu scannen und zu analysieren und innerhalb einer Stunde Pathologie-Ergebnisse zu erhalten. Wenn also ein Hund mit einem Knötchen hereinkommt, kann der Kliniker eine Feinnadelaspiration durchführen, einen Objektträger vorbereiten, ihn mit dem ScopioVet X100-Gerät in der Klinik scannen und ihn sofort an unser globales Netzwerk von Pathologen übermitteln, die 7/24/365 verfügbar sind.

Die Ergebnisse kommen innerhalb einer Stunde zurück, und die Klinik kann direkt mit dem Pathologen sprechen, wenn gewünscht. Sie können dies mit allen Feinnadelaspiraten, peripheren Blutausstrichen, Ohrabstrichen und anderen Körperflüssigkeiten tun.

Anstatt also die Probe an ein Pathologie-Labor zu senden und Tage auf ein Ergebnis zu warten, hat die Klinik Antworten am Point of Care, bevor der Kunde das Büro verlässt – so kann ein Behandlungsplan sofort umgesetzt werden. Sie können sich die Vorteile vorstellen, die dies in Bezug auf Patientenergebnisse, Kundenzufriedenheit, Klinik-Gewinn und Mitarbeiterproduktivität hat – es hat sich sogar als hilfreich bei der Einhaltung der Kundencompliance erwiesen. Es ist wirklich ein transformierender Fortschritt.

Was ist Ihre Vision für die Zukunft von Zellmorphologie-Plattformen?

Damit Zellen die Wahrheit sagen, müssen Sie Tausende von Zellen auf einmal bei einer Auflösung analysieren, die hoch genug ist, um die kleinsten Details zu erkennen. Andernfalls sind die Ergebnisse inkonsistent, die Diagnosen ungenau und wichtige Erkenntnisse werden verpasst.

Und dennoch ist die Zellmorphologie auf dieser Ebene heute ein voller Wunschtraum. Die Analyse von Hunderten von Zellen ist bereits jenseits der menschlichen Fähigkeiten, geschweige denn Tausenden. Unsere besten Werkzeuge sind durch ihre Konstruktion eingeschränkt – sie verengen unsere Sicht auf einzelne Zellen auf einmal. Und selbst die fortschrittlichsten KI-Technologien beschränken unsere Analyse auf Schnappschüsse von Zellen, geben uns ein paar Puzzlestücke, wenn wir das gesamte Bild benötigen.

Jetzt, da wir den Code der Full-Field-Digitalzellmorphologie geknackt haben, sind die Möglichkeiten, KI zu nutzen, um die menschliche Beobachtung und Diagnose zu verbessern, virtuell unbegrenzt. Bereits nutzen unsere Systeme Machine Learning, um die Morphologie von Blutzellen zu unterscheiden. In Zukunft wird die KI uns noch weiter über die Grenzen der menschlichen Fähigkeiten hinausführen, indem sie die Analyse von Zehntausenden von Zellen auf einmal automatisiert – weit mehr, als ein Mensch quantifizieren kann. Ein Durchbruch für den Zugriff auf und die Analyse aller Informationen, die die Morphologie enthält, und die Ermöglichung neuer diagnostischer Erkenntnisse mit höchster Genauigkeit, in einem Maßstab, den die Welt noch nie zuvor gesehen hat. Erkennung und Diagnose von Krebs, Infektionen, Krankheiten und Rückfällen früher, als je zuvor möglich.

Gibt es noch etwas, das Sie über Scopio Labs teilen möchten?

Ich hoffe, dass andere Menschen, wenn sie unsere Arbeit und die Technologie sehen, die wir vorantreiben, genauso aufgeregt sind wie ich. Ich bin immer noch fasziniert von der Biologie und den Mechanismen des menschlichen Körpers und ich werde nie müde, neue Dinge über Zellmorphologie von unseren Kunden in der medizinischen Profession zu lernen. Ich bin so stolz, dass wir KI auf so eine tiefgreifende Weise nutzen: um Menschen zu ermöglichen, Dinge klarer zu sehen, Antworten schneller zu finden und letztendlich Leiden zu verhindern. Wir haben nur gerade die Tür geöffnet, und es gibt eine ganze neue Frontier der Innovation und Möglichkeit vor uns für dieses Unternehmen.

Vielen Dank für das großartige Interview, ich freue mich darauf, den Fortschritt dieser bahnbrechenden Technologie zu verfolgen, Leser, die mehr erfahren möchten, sollten Scopio Labs besuchen.