Itai Hayut, CEO og grunnlegger av Scopio Labs – Intervju-serie

Itai Hayut er CEO og grunnlegger av Scopio Labs, et startup-selskap som utvikler en ny digital mikroskopi-plattform som bruker avansert beregningsfotografi for å utføre bilde- og analyse av mikroskopi-prøver.

Hva var det som først tiltalte deg til verden av biomedisinsk forskning og innovasjon?

Jeg studerte fysikk ved Hebrew University, men jeg var alltid fascinert av menneskebiologi og medisin, så det var naturlig at jeg skulle kombinere de to på noen måte. En av mine tidlige prosjekter var innenfor medisinsk utstyr, som resulterte i et vellykket stipend fra den israelske regjeringen. Jeg tror at det var et vendepunkt da jeg visste at jeg ville bruke teknologier som datavisning og dypt læring til å utvide grensene for medisin og innovere på en måte som ville gjøre en forskjell i verden.

Jeg tilbrakte en fascinerende sommer i Silicon Valley på Singularity University, hvor jeg utforsket eksponentielle teknologier og anvendte dem på verdens mest presserende problemer. Dette var det perfekte springbrettet for meg inn i konvergens av AI og medisin.

Kan du dele historien bak Scopio Labs?

Denne historien begynte også da jeg var på universitetet med min medgrunnlegger Erez Na’aman. Vi hadde alltid drømt om å gjøre noe sammen – å bruke IT og AI til å gjøre en forskjell i verden. Under vår tid på sykehusene så vi på praktiserende leger som så gjennom tradisjonelle mikroskoper og teller celler manuelt. Det var slående for oss hvor mye av den medisinske verden fortsatt avhenger av diagnostikk utført med manuelle mikroskoper, som er analoge, utdaterte og arbeidskrevende. Dessuten tilbyr de ingen enkel måte å dele mikroskopisk data, samarbeide med spesialister eller utføre AI-basert bildeanalyse som er vanlig i andre industrier.

Vi tenkte at med vår bakgrunn i fysikk, IT og medisinsk utstyr, kunne vi bringe mikroskopi og hematologi spesifikt inn i den digitale tidsalderen. Alt vi måtte gjøre var å kjøpe en skanner for å skanne glassene, og deretter kunne vi bruke AI-verktøyene på toppen av det, rett?

Men da vi begynte å lete etter en skanner, fantes den ikke. Og det er virkelig der historien om Scopio begynte. Vårt første oppdrag var å bygge en skanner, og med det kunne vi bruke høykvalitetsdata og fremgang i dypt læring til å revolusjonere hematologi og transformere sykdomsdiagnose og -behandling.

Scopio Labs tilbyr full-field scanning i 100X-oppløsning, hva var noen av de viktigste teknologiene som muliggjorde full-field scanning i motsetning til tradisjonelle smale visningsalternativer?

Å overvinne den lange tradisjonelle kompromissen mellom synsfelt (FOV) og oppløsning er den største gjennombruddet. Scopio’s revolusjonære digitale bildeplattform fanger store skanningsområder i 100X-forstørrelse uten å ofre det fullstendige synsfeltet, og dette er mulig takket være avansert teknologi kalt beregningsfotografi.

I vår fullstendig digitale løsning bruker vi beregningsfotografi for å tillate et lavoppløst objekt til å raskt tilegne seg digitale bilder under forskjellige belysningsforhold. Deretter anvender vi sofistikerte algoritmer, og et skarpt, 100X-oppløst, full-field-bilde av prøven beregnes. Alt skjer mye raskere og mer effektivt.

Mange av dagens digitale løsninger for analyse av perifere blodsmører kan bare lage en delvis visning, som resulterer i enkeltbilder av celler – bare enkelt digitale bilder. Disse digitale løsningene markerer de første digitale og automatiserte forsøkene på å transformere denne manuelle industrien, men er begrensede i deres anvendelse for fullstendig digital analyse: med enkelt-celle-bilder får du ikke det fullstendige konteksten av glasset. Eller mer viktig, områder av klinisk interesse som den fjærformede kanten ikke er inkludert, noe som ville kreve at laboratorie-teknikeren måtte gå tilbake til det manuelle mikroskopet for å fullføre saken.

Digital teknologi har hittil hatt begrensninger for hvor mange synsfelt på glasset som kan digitalt analyseres. Dagens digitale celle-morfologi-bilde-systemer for PBS kan ikke oppnå full 100X-olje-injeksjonsoppløsning i stor skala og er begrensede til å bare gi enkeltbilder av celler.

Begrensningen var tiden, fordi de bruker en høyoppløst kamera-sensor montert på et 100X-forstørrelse-objekt – delen av mikroskopet nærmest objektet, hver enkelt prosess tar evig tid. Ting som nøyaktige objektbevegelser, systemstabilisering og fokusering er alle svært tidskrevende. Og kostnadskrevende for mindre og medium laboratorier. Beregningsfotografi erstatter dyrt optikk og mekanikk, og reduserer dramatisk den totale løsningskosten, samtidig som det tilbyr en fullstendig digital full-field-celle-morfologi-løsning.

Hva er noen av fordelene med full-field scanning?

Når du har full-field-synlighet i høy oppløsning, betyr det essensielt at du kan se både det store bildet i kontekst og zoome inn på noen del av det i 100X-oppløsning. Forestill deg en satellitt-bilde av hele Amazon-regnskogen med mulighet til å zoome inn på noen trær og blader med absolutt klart syn.

For en laboratorie-praktiker eller en hematopatolog betyr dette at du ser alt som finnes å se uten hull eller blinde flekker. Uansett om regionen av interesse ligger i den ytterste kanten av blodsmøren, den fjærformede kanten, kan du panorere til det og se det i 100X-oppløsning. Samtidig kan du se hele blodsmøren på en gang i full kontekst. Begge evner er avgjørende for kliniske avgjørelser og er evner som ikke var mulige før.

Hva mer, semi-digitale løsninger velger automatisk en analyse-område og henter bare enkeltbilder – 1 tre av hundrevis hvis jeg går tilbake til vårt regnskogs-eksempel. Så hvis et underoptimalt område er valgt av enheten, må teknikerne gå tilbake til det manuelle mikroskopet likevel, og de har ikke tjent noe.

Med vår full-field-celle-morfologi-tilnærming kan teknikerne eller hematopatologen panorere ut og zoome inn på noen celle eller gruppe av celler hvor som helst i det digitale bildet – så kan en kollega på en dataskjerm hundrevis av mil unna.

Kan du diskutere noen av de fjern-kapabilitetene som tilbys av denne plattformen?

Fjern-tilgang til full-field-skannede bilder er en kraftig fordel for våre brukere. Eksterne ansatte eller samarbeidspartnere kan ha samme tilgang til skanningene som noen i laboratoriet, med samme evne til å se hele glasset og/eller zoome inn på noen område av interesse i 100X. En kliniker, konsulterende hematopatolog eller annen part kan gjennomgå, konsultere og samarbeide fra noen som helst beliggenhet.

Resultatet er at diagnose kan skje mye raskere, andre-menings-henvendelser kan skje øyeblikkelig, behandling kan begynne raskere og med større tillit, og leger kan forbedre pasient-resultater.

Det er åpenbart at fjern-tilgang har vært nøkkel under pandemien fordi det tillater informasjonsdeling samtidig som det minimerer ansatt-interaksjon og prøve-håndtering og -behandling.

En av de viktigste forretningsløsningene som tilbys er ScopioVet, hva er denne applikasjonen spesifikt?

ScopioVet er en unik anvendelse av vår teknologi som også inkluderer fjern-patologi-tjenester. Det muliggjør for veterinærklinikker å skanne og analysere cytologiske prøver på stedet og få patologi-resultater innen en time. For eksempel, hvis en hund kommer inn med en knute, kan klinikeren ta en fin nåle-aspirasjon, forberede en glass, skanne det med ScopioVet X100-enheten på klinikken, og deretter overføre det umiddelbart for gjennomgang av vårt globale nettverk av patologer som er tilgjengelige 7/24/365.

Resultatene kommer tilbake innen en time, og klinikken kan konsultere direkte med patologen hvis ønsket. De kan gjøre dette med alle fine nåle-aspirater, perifere blodsmører, øreskyl og andre kroppsvæsker.

Så i stedet for å sende ut prøven til et patologi-laboratorium for gjennomgang og vente dager for et resultat, har klinikken svarene på stedet før klienten selv forlater kontoret – så en behandlingsplan kan implementeres umiddelbart. Du kan forestille deg fordelene dette har i form av pasient-resultater, klient-tilfredshet, klinik-økonomi, ansatt-produktivitet – det har vist seg å hjelpe med klient-samarbeid også. Det er virkelig en transformasjon.

Hva er din visjon for fremtiden av celle-morfologi-plattformer?

For celler å fortelle sannheten, må du analysere tusenvis av celler på en gang i en oppløsning som er høy nok til å spore de minste detaljene. Ellers er resultater inkonsistente, diagnoser er uakkurate, og viktige funn blir missede.

Og likevel, i dag, er celle-morfologi i den skalaen en fullstendig fantasi. Analyse av hundrevis av celler er allerede utenfor menneskelig kapasitet, la alene tusenvis. Våre beste verktøy er begrensede av design – de begrenser vårt synsfelt til enkelt-celler på en gang. Og selv i dagens mest avanserte AI-teknologier begrenser vår analyse til enkeltbilder av celler, og gir oss en håndfull pusle-biter, når hva vi virkelig trenger er det fullstendige bildet.

Nå som vi har knust koden for full-field digital celle-morfologi, er mulighetene for å bruke AI til å forbedre menneskelig observasjon og diagnose praktisk talt ubegrensede. Allerede bruker våre systemer maskinlæring til å differensiere mellom celle-morfologier. I fremtiden vil AI drive oss lengre og lengre forbi menneskelige evner ved å automatisere analysen av titusenvis av celler på en gang – langt mer enn noen menneske kan kvantifisere. Et gjennombrudd for å få tilgang til og analysere all informasjon celle-morfologi inneholder og å muliggjøre nye diagnostiske innsikter på høyest nivå av nøyaktighet, i en skala verden aldri har sett før. Oppdaging og diagnose av kreft, infeksjoner, sykdommer og tilbakefall tidligere enn noen gang trodd.

Er det noe annet du ville like å dele om Scopio Labs?

Jeg håper at når andre mennesker ser vår arbeid og teknologien vi fremmer, blir de like begeistrerde som jeg er. Jeg er fortsatt fascinert av både biologien og mekanismene i menneskekroppen, og jeg blir aldri lei av å lære nye ting om celle-morfologi fra våre kunder i medisinen. Jeg er så stolt av at vi bruker AI på en så dyptgående måte: å muliggjøre mennesker å se ting mer klart, finne svar raskere og til slutt forhindre lidelse. Vi har bare åpnet døren, og det er en helt ny grense av innovasjon og mulighet foran oss for dette selskapet.

Takk for det flotte intervjuet, jeg ser frem til å følge fremgangen av denne banebrytende teknologien, lesere som ønsker å lære mer kan besøke Scopio Labs.