Itai Hayut, CEO en oprichter van Scopio Labs – Interviewreeks

Itai Hayut is de CEO en oprichter van Scopio Labs, een startupbedrijf dat een nieuw digitaal microscopieplatform ontwikkelt dat geavanceerde computertechnieken gebruikt om monsters te analyseren en te visualiseren.

Wat trok je aanvankelijk aan naar de wereld van biomedisch onderzoek en innovatie?

Ik studeerde natuurkunde aan de Hebreeuwse Universiteit, maar ik was altijd gefascineerd door de menselijke biologie en geneeskunde, dus het was natuurlijk dat ik uiteindelijk deze twee zou combineren. Een van mijn vroege projecten was in het gebied van medische apparaten, wat resulteerde in een succesvolle subsidie van de Israëlische regering. Ik denk dat dat het keerpunt was waarop ik wist dat ik technologieën zoals computerzicht en diepe leer wilde toepassen om de grenzen van de geneeskunde te verleggen en te innoveren op een manier die goed zou doen in de wereld.

Ik bracht een fascinerende zomer door in Silicon Valley bij Singularity University, waar ik exponentiële technologieën onderzocht en deze toepaste op de meest dringende problemen van de wereld. Dit was het perfecte springboard voor mij om de convergentie van AI en de medische sector te betreden.

Kun je ons het verhaal achter Scopio Labs vertellen?

Dit verhaal begon ook toen ik aan de universiteit was met mijn mede-oprichter Erez Na’aman. We droomden er altijd van om samen iets te doen – IT en AI te gebruiken om een impact te maken op de wereld. Tijdens onze tijd in ziekenhuizen zagen we praktijkmensen door traditionele microscopen kijken en cellen handmatig tellen. Het was verbazingwekkend voor ons hoeveel van de medische wereld nog steeds afhankelijk was van diagnostiek met behulp van handmatige microscopen, die analoog, verouderd en arbeidsintensief zijn. Bovendien bieden ze geen gemakkelijke manier om microscopische gegevens te delen, samen te werken met specialisten of AI-gebaseerde beeldanalyse uit te voeren, zoals gebruikelijk is in andere industrieën.

We dachten dat we, met onze achtergrond in natuurkunde, IT en medische apparaten, microscopie en hematologie specifiek in de digitale leeftijd konden brengen. Alles wat we hoefden te doen was een scanner kopen om de dia’s te scannen, en dan konden we de AI-hulpmiddelen daarop toepassen, toch?

Maar toen we op zoek gingen naar een scanner, bestond die niet. En dat is waar het verhaal van Scopio echt begon. Onze eerste taak was het bouwen van een scanner, en met die scanner konden we hoge kwaliteit gegevens en vooruitgang in diepe leer gebruiken om hematologie te revolutioneren en ziektedetectie en -diagnose te transformeren.

Scopio Labs biedt full-field scannen aan met een resolutie van 100X, wat waren enkele van de sleuteltechnologieën die full-field scannen mogelijk maakten in tegenstelling tot traditionele smalle weergave-opties?

Het overwinnen van de traditionele trade-off tussen het zichtveld (FOV) en resolutie is de grootste doorbraak. Het revolutionaire digitale beeldvormingsplatform van Scopio legt grote scanoppervlakken vast met een vergroting van 100X zonder het volledige zichtveld te offers te brengen, en dit wordt mogelijk gemaakt door geavanceerde technologie genaamd computationele fotografie.

In onze volledig digitale oplossing gebruiken we computationele fotografie om een lage-resolutie-objectief te laten verwerven van digitale beelden onder verschillende belichtingscondities. Vervolgens passen we geavanceerde algoritmen toe, en een scherpe, 100X-resolutie, full-field-afbeelding van het monster wordt berekend. Dit gebeurt veel sneller en efficiënter.

Veel van de huidige digitale oplossingen voor het analyseren van perifere bloeduitstrijkjes kunnen alleen een gedeeltelijk zicht creëren, wat resulteert in enkele snapshots van cellen – slechts enkele digitale afbeeldingen. Deze digitale oplossingen markeren de eerste digitale en automatiseringsinspanningen om deze handmatige industrie te transformeren, maar zijn beperkt in hun toepassing voor end-to-end diepe digitale analyse: met enkele cel-snapshots krijg je niet de volledige context van de dia. Of, nog belangrijker, gebieden van klinisch belang zoals de gevederde rand zijn niet inbegrepen, wat zou betekenen dat de laboratoriumtechnicus terug moet gaan naar de handmatige microscoop om de casusbeoordeling te voltooien

Digitale technologie had tot nu toe beperkingen in het aantal zichtvelden op de dia dat digitaal kan worden geanalyseerd. Huidige digitale cel-morfologie-beeldvormingssystemen voor PBS kunnen geen volledige 100X-oliedomp-resolutie bereiken op grote schaal en zijn beperkt tot het bieden van snapshots van cellen.

De beperkende factor was tijd, omdat ze een hoge-resolutie-camera-sensor gebruiken die is gemonteerd op een 100X-vergrotingsobjectief – het deel van de microscoop dat het dichtst bij het object zit, elke stap duurt eeuwen. Dingen zoals precieze objectiefbewegingen, systeemstabilisatie en focussen zijn allemaal zeer tijdrovend. En kostbaar voor kleinere en middelgrote laboratoria. Computationele fotografie vervangt dure optica en mechanica, waardoor de totale oplossingskosten aanzienlijk worden verlaagd, terwijl het ook een volledig digitaal full-field-cel-morfologie-oplossing biedt.

Wat zijn enkele van de voordelen van full-field scannen?

Wanneer je full-field-zicht hebt met hoge resolutie, betekent dit dat je zowel het grote plaatje in context kunt zien als inzoomen op elk deel ervan met een resolutie van 100X. Stel je een satellietbeeld van het hele Amazone-regenwoud voor met de mogelijkheid om in te zoomen op elke boom en blad met absolute helderheid.

Voor een laboratoriumpraktijk of hematopatholoog betekent dit dat je alles ziet wat er te zien is, zonder gaten of blinde vlekken. Of het gebied van interesse zich nu aan de verste rand van de bloeduitstrijkje bevindt, de gevederde rand, je kunt ernaartoe pannen en het zien met een resolutie van 100X. Tegelijkertijd kun je naar de hele bloeduitstrijkje kijken in volledige context. Beide mogelijkheden zijn essentieel voor klinische besluitvorming en waren tot nu toe niet mogelijk.

Wat meer is, semi-digitale oplossingen selecteren automatisch een analysegebied en halen alleen snapshots op – 1 boom uit honderden als ik terug ga naar ons regenwoudvoorbeeld. Dus als een suboptimale gebied wordt geselecteerd door het apparaat, moet de technicus terug gaan naar de handmatige microscoop en hebben ze niets gewonnen.

Met onze full-field-cel-morfologie-benadering kan de technicus of hematopatholoog uitzoomen en inzoomen op elke cel of groep cellen, waar dan ook in de digitale afbeelding – net zoals een collega op een computerscherm honderden kilometers verderop.

Kun je enkele van de remote-mogelijkheden bespreken die door dit platform worden aangeboden?

Remote-toegang tot full-field-gescande afbeeldingen is een krachtig voordeel voor onze gebruikers. Externe medewerkers of samenwerkers kunnen dezelfde toegang hebben tot de scans als iedereen in het laboratorium, met dezelfde mogelijkheid om de hele dia te zien en/of in te zoomen op elk gebied van interesse met een resolutie van 100X. Een clinicus, consultant-hematopatholoog of andere partij kan de scan bekijken, raadplegen en samenwerken vanaf elke locatie.

Het resultaat is dat de diagnose veel sneller kan plaatsvinden, tweede-meningsverwijzingen kunnen onmiddellijk plaatsvinden, de behandeling kan sneller beginnen en met meer vertrouwen, en artsen kunnen de resultaten voor patiënten verbeteren.

Remote-toegang was natuurlijk cruciaal tijdens de pandemie, omdat het informatie-uitwisseling mogelijk maakt terwijl het de interactie tussen medewerkers en het verwerken van monsters minimaliseert.

Een van de kernzakelijke oplossingen die wordt aangeboden is ScopioVet, wat is deze toepassing specifiek?

ScopioVet is een unieke toepassing van onze technologie die ook remote-pathologiediensten omvat. Het stelt dierklinieken in staat om cytologische monsters te scannen en te analyseren op de plaats van zorg en pathologie-resultaten te krijgen binnen een uur. Dus, als een hond bijvoorbeeld met een bobbel komt, kan de clinicus een fijne naaldaspiratie doen, een dia prepareren, scannen met het ScopioVet X100-apparaat in de kliniek en het onmiddellijk verzenden voor beoordeling door onze wereldwijde netwerk van pathologen die 24/7/365 beschikbaar zijn.

De resultaten komen binnen een uur terug, en de kliniek kan rechtstreeks overleggen met de patholoog als gewenst. Ze kunnen dit doen met alle fijne naaldaspiraten, perifere bloeduitstrijkjes, oorswabs en andere lichaamsvloeistoffen.

Dus in plaats van het monster naar een pathologielaboratorium te sturen voor beoordeling en dagen te wachten op een resultaat, heeft de kliniek antwoorden op de plaats van zorg voordat de client het kantoor zelfs verlaat – zodat een behandelplan onmiddellijk kan worden geïmplementeerd. Je kunt je voorstellen welke voordelen dit heeft in termen van patiëntresultaten, klanttevredenheid, kliniekwinning, medewerkerproductiviteit – het heeft zelfs geholpen bij klanttevredenheid. Het is echt een transformatieve vooruitgang.

Wat is uw visie voor de toekomst van cel-morfologie-platforms?

Om cellen de waarheid te laten spreken, moet je duizenden cellen tegelijk analyseren met een resolutie die hoog genoeg is om de kleinste details te zien. Anders zijn de resultaten inconsistent, zijn diagnoses onnauwkeurig en worden belangrijke bevindingen gemist.

En toch is cel-morfologie op die schaal vandaag de dag een complete fantasie. Het analyseren van honderden cellen is al verder dan de menselijke capaciteit, laat staan duizenden. Onze beste tools zijn beperkt door ontwerp – ze beperken ons zichtveld tot individuele cellen tegelijk. En zelfs de meest geavanceerde AI-technologieën beperken onze analyse tot snapshots van cellen, waardoor we een klein handvol puzzelstukjes krijgen, terwijl we eigenlijk het complete plaatje nodig hebben.

Nu we de code van full-field-digitale cel-morfologie hebben gekraakt, zijn de mogelijkheden voor het gebruik van AI om menselijke observatie en diagnose te verbeteren vrijwel onbeperkt. Onze systemen gebruiken al machine learning om de morfologie van bloedcellen te onderscheiden. In de toekomst zal AI ons steeds verder brengen buiten de grenzen van menselijke mogelijkheden door het analyseren van tienduizenden cellen tegelijk te automatiseren – veel meer dan een mens kan kwantificeren. Een doorbraak voor het toegankelijk maken en analyseren van alle informatie die morfologie bevat en het mogelijk maken van nieuwe diagnostische inzichten op het hoogste niveau van nauwkeurigheid, op een schaal die de wereld nog nooit heeft gezien. Detectie en diagnose van kanker, infecties, ziekten en terugvallen eerder dan ooit tevoren mogelijk was

Is er nog iets dat je zou willen delen over Scopio Labs?

Ik hoop dat wanneer andere mensen ons werk en de technologie die we naar voren brengen zien, ze net zo enthousiast worden als ik. Ik ben nog steeds gefascineerd door zowel de biologie als de mechanica van het menselijk lichaam, en ik raak nooit moe van het leren van nieuwe dingen over cel-morfologie van onze klanten in de medische professie. Ik ben zo trots dat we AI gebruiken op zo’n diepe manier: om mensen te empoweren om dingen duidelijker te zien, antwoorden sneller te vinden en uiteindelijk lijden te voorkomen. We hebben de deur nog maar net geopend, en er ligt een geheel nieuwe frontier van innovatie en mogelijkheid voor dit bedrijf.

Bedankt voor het geweldige interview, ik kijk uit naar het volgen van de voortgang van deze baanbrekende technologie, lezers die meer willen leren, moeten Scopio Labs bezoeken.