Itai Hayut, Scopio Labsin CEO ja perustaja – Haastattelusarja

Itai Hayut on Scopio Labsin CEO ja perustaja, startup-yritys, joka kehittää uudenlaista digitaalista mikroskooppia, joka käyttää edistyneitä laskennallisia valokuvaustekniikoita näytteiden kuvaukseen ja analyysiin.

Mikä alun perin veti sinut biolääketieteellisen tutkimuksen ja innovaatioiden maailmaan?

Lukion jälkeen opiskelin fysiikkaa Hebrew Universityssa, mutta olin aina kiinnostunut ihmisen biologiasta ja lääketieteestä, joten oli luonnollista, että yhdistäisin nämä kaksi asiaa jossakin vaiheessa. Yksi varhaisimmista projekteistani oli lääkinnällisten laitteiden parissa, mikä kehittyi menestyksekkääksi hankkeeksi, jolle Israelin hallitus myönsi avustuksen. Luulen, että se oli ratkaiseva hetki, jolloin tiesin, että haluan soveltaa teknologioita, kuten tietokoneavusteista näkemistä ja syvää oppimista, lääketieteen rajojen venyttämiseen ja innovaatioon, joka tekisi hyvää maailmalle.

Vietin mielenkiintoisen kesän Silicon Valleyssä Singularity Universityssa tutustumassa eksponentiaalisiin teknologioihin ja soveltamalla niitä maailman kiireellisimpiin ongelmiin. Tämä oli täydellinen lähtökohta minulle siirtymään kohti tekoälyn ja lääketieteen yhdistymistä.

Voitko kertoa meille Scopio Labsin syntytarinan?

Tämä tarina alkoi, kun olin yliopistossa yhdessä perustajani Erez Na’amanin kanssa. Unelmme oli aina tehdä yhdessä jotain, jossa hyödytämme IT- ja AI-tekniikoita maailman muuttamiseen. Työskennellessämme sairaaloissa, näimme, kuinka lääkärit tarkastelivat perinteisiä mikroskooppeja ja laskivat soluja käsin. Se oli hämmästyttävää, kuinka suuri osa lääketieteen maailmasta edelleen nojasi diagnostiikkaan, jota tehtiin manuaalisesti mikroskoopin avulla, mikä on analogista, vanhentunutta ja työlästä. Lisäksi siinä ei ollut helppoa tapaa jakaa mikroskooppista dataa, tehdä yhteistyötä erikoistuneiden lääkärien kanssa tai suorittaa tekoälypohjaista kuvan analyysiä, joka on yleinen muiden alojen parissa.

Ajattelimme, että varmasti voimme mikroskoopin ja erityisesti hematologian tuoda digitaaliseen aikaan fysiikan, IT- ja lääkinnällisten laitteiden taustamme ansiosta. Kaiken, mitä meidän tarvitsi tehdä, oli ostaa skanneri, jolla voimme skannata näytteitä, ja sitten voimme soveltaa AI-työkaluja sen päälle, oikein?

Mutta kun aloimme etsiä skanneria, sitä ei ollut olemassa. Ja siinä kohtaa Scopio Labsin tarina alkoi. Ensimmäinen tehtävämme oli rakentaa skanneri, ja sen avulla voimme soveltaa laadukkaita dataa ja edistyneitä menetelmiä syvän oppimisen parissa hematologian ja sairauksien diagnosoinnin vallankumoukselliseen muutokseen.

Scopio Labs tarjoaa täyskenttäskannauksen 100-kertaisella resoluutiolla, mitkä olivat joitakin avaintekniikoita, jotka mahdollistivat täyskenttäskannauksen perinteisten kapeiden näkymien sijaan?

Perinteisen kaupan välittäjän ylittäminen, joka liittyy kentän näkemiseen (FOV) ja resoluutioon, on suurin läpimurto. Scopion vallankumouksellinen digitaalinen kuvantamisalusta kaappaa suuria skannausalueita 100-kertaisella suurennoksella ilman, että täyskenttänäkeminen menetetään, ja tämä on mahdollista edistyneen laskennallisen valokuvauksen ansiosta.

Täysin digitaalisessa ratkaisussamme käytämme laskennallista valokuvauksen sallimaan matalaresoluutio-objektiivin nopeaan digitaalisten kuvien hankkimiseen eri valaistusolosuhteissa. Siihen sovelletaan edistyneitä algoritmeja, ja terävä, 100-kertaisen suurennoksen täyskenttäkuva näytteestä lasketaan. Se tapahtuu paljon nopeammin ja tehokkaammin.

Monet nykyiset digitaaliset ratkaisut perifeerisen verenvoiden analysointiin pystyvät ainoastaan luomaan osittaisen näkymän, josta seuraa yksittäisiä solukuvia – ainoastaan yksittäisiä digitaalisia kuvia. Nämä digitaaliset ratkaisut edustavat alkuvaiheen digitaalista muutosta ja automaatiota tällä manuaalisella alalla, mutta niillä on rajoituksia soveltamisessa loppuun asti syvälliseen digitaaliseen analyysiin: yksittäisistä solukuvista ei saada täyttä kontekstia liuoksen suhteen. Tai tärkeämpää, alueita, joissa on kliinistä mielenkiintoa, kuten siipipinta, eivät sisälly, mikä edellyttäisi laboratorioteknikon paluuta manuaaliseen mikroskooppiin tapausten tarkastelun viimeistelyksi

Digitaaliteknologia on ollut rajoitettu siinä, kuinka monta näkemysaluetta voi olla digitaalisesti analysoida. Nykyiset digitaaliset solumorfologian kuvantamisjärjestelmät eivät pysty saavuttamaan täysin 100-kertaisen öljyimmersioresoluution laajassa mittakaavassa ja ovat rajoittuneita ainoastaan tarjoamaan solukuvia.

Rajoittava tekijä oli aika, koska ne käyttävät korkearesoluutioista kameran anturia 100-kertaisen suurennoksen objektiivissa – kohteen lähimpänä oleva osa, jokainen askel kestää ikuisuuden. Asioita, kuten tarkkaa objektiivin liikettä, järjestelmän vakautta ja fokusoimista, ovat kaikki erittäin aikaa vieviä. Ja kalliita pienemmille ja keskisuurille laboratorioille. Laskennallinen valokuvaus korvaa kalliit optiikat ja mekaaniset osat, mikä dramaattisesti vähentää koko ratkaisun kustannuksia ja tarjoaa täysin digitaalisen täyskenttäsolumorfologian.

Mitkä ovat täyskenttäskannauksen hyödyt?

Kun sinulla on täyskenttänäkeminen korkealla resoluutiolla, se tarkoittaa periaatteessa, että voit nähdä sekä suuren kuvan kontekstissa että zoomata mihin tahansa osaan siitä 100-kertaisella suurennoksella. Kuvittele satelliittikuvaa koko Amazonin sademetsästä, jossa voit zoomata mihin tahansa puuhun ja lehteen täydellisen selkeästi.

Laboratorioteknikolle tai hematopatologille tämä tarkoittaa, että näet kaiken, mitä on nähtävissä, ilman aukkoja tai sokeita pisteitä. Riippumatta siitä, onko kiinnostuksen alue sijaitsee verenvoiden reunalla, siipipinnalla, voit siirtyä sinne ja nähdä sen 100-kertaisella suurennoksella. Samalla voit tarkastella koko verenvoidetta kerran täyskontekstissa. Molemmat ominaisuudet ovat elintärkeitä kliinisen päätöksenteon kannalta, ja ne ovat ominaisuuksia, joita ei ole ollut mahdollista saavuttaa aiemmin.

Mikä enemmän, semi-digitaaliset ratkaisut valitsevat automaattisesti analyysialueen ja noutavat ainoastaan yksittäisiä solukuvia – yhden puun sadasosan, jos palaan sademetsäesimerkkiini. Jos laite valitsee epäoptimaalisen alueen, teknikon on palattava manuaaliseen mikroskooppiin, eikä hän ole saavuttanut mitään.

Täyskenttäsolumorfologiamme avulla teknikon tai hematopatologin voi zoomata mihin tahansa soluun tai soluryhmään missä tahansa digitaalisessa kuvassa – samoin kuin kollega tietokoneen ruudulla satojen mailien päässä.

Voitko keskustella joistakin etäominaisuuksista, jotka tämä alusta tarjoaa?

Etäpääsy täyskenttäskannattuihin kuviin on voimakas etu käyttäjillemme. Paikalla oleva henkilöstö tai yhteistyökumppanit voivat käyttää skannauksia samalla tavalla kuin kuka tahansa laboratoriossa, samalla mahdollisuudella tarkastella koko liuosta ja/tai zoomata mihin tahansa kiinnostuksen alueeseen 100-kertaisella suurennoksella. Kliinikko, konsultoiva hematopatologi tai muu osapuoli voi tarkastella, konsultoida ja tehdä yhteistyötä mistä tahansa sijainnista.

Tuloksena on, että diagnoosi voi tapahtua paljon nopeammin, toissijaiset viittaukset voivat tapahtua välittömästi, hoito voi alkaa nopeammin ja luottavaisemmin, ja lääkärit voivat parantaa potilaiden tuloksia.

Ilmeisesti etäpääsy on ollut avainasemassa pandemian aikana, koska se mahdollistaa tietojen jakamisen vähentäen samalla henkilökunnan vuorovaikutusta ja näytteiden käsittelyä.

Yksi keskeisistä liiketoimintaratkaisuista on ScopioVet, mitä tämä sovellus on erityisesti?

ScopioVet on ainutlaatuinen sovellus meidän teknologiastamme, joka sisältää myös etäpatologiapalveluita. Se mahdollistaa eläinlääkäriasemille skannata ja analysoida sytologisia näytteitä hoitopaikassa ja saada patologian tulokset tunnin kuluessa. Esimerkiksi, jos koira tulee sisään kyhmyn kanssa, kliinikko voi ottaa hienon neul-oireen, valmistella liuoksen, skannata sen ScopioVet X100 -laitteella klinikan sisällä ja lähettää sen välittömästi arvioitavaksi globaalille verkkoon patologeja, jotka ovat käytettävissä 24/7/365.

Tulokset saadaan tunnin kuluessa, ja kliniikka voi konsultoida suoraan patologin kanssa, jos haluaa. He voivat tehdä tämän kaikille hienoille neuloille, perifeerisille verenvoideille, korvavuodoille ja muiden ruumiineritteiden osalla.

Niin, että sen sijaan, että näyte lähetetään patologian laboratorioon arvioitavaksi ja odotetaan päiviä tuloksia, kliniikka saa vastauksen hoitopaikassa ennen kuin asiakas edes poistuu toimistosta – joten hoitosuunnitelma voidaan toteuttaa välittömästi. Voit kuvitella, mitkä hyödyt tästä on potilaiden tuloksille, asiakastyytyväisyydelle, klinikan voitollisuudelle, henkilöstön tuottavuudelle – se on edes auttanut asiakastottelevaisuudessa. Se on todella vallankumouksellinen edistysaskel.

Mikä on visiosi solumorfologian tulevaisuuden suhteen?

Jotta solut voivat puhua totuuden, on analysoitava tuhansia soluja kerrallaan riittävän korkealla resoluutiolla voidakseen havaita jopa pienimmät yksityiskohdat. Muuten tulokset ovat epäjohdonmukaisia, diagnoosit ovat epätarkkoja, ja avainlöydökset jäävät huomaamatta.

Ja kuitenkin, tänään solumorfologia tuhansissa soluissa on täysi utopia. Analysointi sadoista soluista on jo ihmisen kykyjen ulottumattomissa, puhumattakaan tuhansista. Parhaat työkalumme ovat rajoittavia suunnittelun vuoksi – kapea näkemys yksittäisiin soluihin kerrallaan. Ja jopa tänään käytettävät edistyneimmät tekoälytekniikat rajoittavat analyysiämme solukuvien katkelmiin, antaen meille vain pienen palan palapelistä, kun mitä tarvitsemme on täydellinen kuva.

Nyt, kun olemme ratkaisseet täyskenttädigitaalisen solumorfologian salaisuuden, mahdollisuudet tekoälyn käyttämiselle ihmisen havainnon ja diagnoosin parantamiseen ovat lähes rajattomat. Jo nyt järjestelmämme käyttää koneoppimista erottamaan verisolujen morfologiaa. Tulevaisuudessa tekoäly työntää meitä yhä kauemmas ihmisen kykyjen rajojen ulkopuolelle automatisoimalla kymmenien tuhansien solujen analyysin – paljon enemmän kuin ihminen voi kvantifioida. Läpimurto saada ja analysoida kaikki morfologian sisältämä tieto ja mahdollistaa uudet diagnostiset oivallukset korkeimmalla tarkkuudella, mitä maailma on koskaan nähnyt. Syöpien, infektioiden, sairauksien ja recidivien havaitseminen aikaisemmin kuin koskaan aiemmin mahdollista

Onko jotain muuta, mitä haluaisit jakaa Scopio Labsista?

Toivon, että kun muut ihmiset näkevät työmme ja teknologiamme, he saavat yhtä paljon innostusta siitä kuin minä. Olen edelleen kiinnostunut sekä biologiasta että ihmiskehon mekaniikasta, enkä koskaan väsy tutkimaan uusia asioita solumorfologiasta asiakkaideni kanssa lääketieteellisellä alalla. Olen ylpeä siitä, että käytämme tekoälyä niin merkittävällä tavalla: antaaksemme ihmisille mahdollisuuden nähdä asioita selkeämmin, löytää vastauksia nopeammin ja lopulta estää kärsimystä. Olemme vasta avanneet oven, ja edessämme on täysin uusi innovaation ja mahdollisuuksien rintama tälle yritykselle.

Kiitos haastattelusta, odotan innostuneena seuraavani tämän uraauurtavan teknologian edistymistä, ja lukijoille, jotka haluavat oppia lisää, on suositeltavaa vierailla Scopio Labsin sivuilla.