Itai Hayut, CEO e Fundador da Scopio Labs – Série de Entrevistas

Itai Hayut é o CEO e Fundador da Scopio Labs, uma startup que desenvolve uma plataforma de microscopia digital inovadora que utiliza técnicas de fotografia computacional avançadas para realizar imagens e análises de amostras de microscopia.

O que o atraiu inicialmente para o mundo da pesquisa biomédica e inovação?

Estudei física na Universidade Hebraica, mas sempre fui fascinado pela biologia humana e medicina, então foi natural que eu eventualmente juntasse as duas de alguma forma. Um dos meus primeiros projetos foi na área de dispositivos médicos, o que se tornou um subsídio bem-sucedido do governo israelense. Acho que foi o ponto crucial em que eu soube que queria aplicar tecnologias como visão computacional e aprendizado profundo para impulsionar os limites da medicina e inovar de uma forma que faria algum bem no mundo.

Passei um verão fascinante no Vale do Silício, na Singularity University, explorando tecnologias exponenciais e aplicando-as aos problemas mais urgentes do mundo. Isso serviu como o trampolim perfeito para mim na convergência da IA e do campo médico.

Poderia compartilhar conosco a história por trás da Scopio Labs?

Essa história também começou quando eu estava na universidade com meu co-fundador Erez Na’aman. Nós sempre sonhamos em fazer algo juntos – aproveitando a TI e a IA para ter um impacto no mundo. Durante nosso tempo trabalhando em hospitais, víamos os profissionais de saúde olhando por microscópios tradicionais e contando células manualmente. Foi surpreendente para nós como grande parte do mundo médico ainda dependia de diagnósticos realizados usando o microscópio manual, que é analógico, ultrapassado e trabalhoso. Além disso, não oferece uma maneira fácil de compartilhar dados microscópicos, colaborar com especialistas ou realizar análises de imagem baseadas em IA que são comuns em outras indústrias.

Pensamos que, com nossa formação em física, TI e dispositivos médicos, poderíamos trazer a microscopia e a hematologia, em particular, para a era digital. Tudo o que tínhamos que fazer era comprar um scanner para digitalizar as lâminas, e então poderíamos aplicar as ferramentas de IA em cima disso, certo?

Mas quando começamos a procurar um scanner, ele não existia. E é realmente onde a história da Scopio começou. Nossa primeira tarefa foi construir um scanner, e com ele, poderíamos aplicar dados de alta qualidade e avanços no aprendizado profundo para revolucionar a hematologia e transformar a detecção e diagnóstico de doenças.

A Scopio Labs oferece varredura de campo completo em resolução 100X, quais foram algumas das principais tecnologias que permitiram a varredura de campo completo em vez das opções de visão estreita tradicionais?

Superar o tradicional compromisso entre o campo de visão (FOV) e resolução é a maior inovação. A plataforma de imagem digital revolucionária da Scopio captura grandes áreas de varredura em magnificação 100X sem sacrificar o campo de visão completo, e isso é possível graças a uma tecnologia avançada chamada fotografia computacional.

Em nossa solução totalmente digital, usamos fotografia computacional para permitir que um objetivo de baixa resolução adquira imagens digitais sob diferentes condições de iluminação. Em seguida, aplicamos algoritmos sofisticados, e uma imagem nítida, de resolução 100X, do campo completo da amostra é computada. Tudo acontece muito mais rápido e de forma mais eficiente.

Muitas das soluções digitais atuais para análise de esfregaços de sangue periférico só conseguem criar uma visão parcial, resultando em fotos únicas de células – apenas imagens digitais únicas. Essas soluções digitais anunciam esforços iniciais de digitalização e automação para transformar essa indústria manual, mas são limitadas em sua aplicação para análise digital aprofundada: com fotos únicas de células, você não obtém o contexto completo da lâmina. Ou, mais importante, áreas de interesse clínico, como a borda empenada, não estão incluídas, o que exigiria que o técnico de laboratório voltasse ao microscópio manual para concluir a revisão do caso

A tecnologia digital até agora tinha limites para quantos campos de visão na lâmina podem ser analisados digitalmente. Os sistemas de imagem de morfologia de células digitais atuais para PBS não conseguem alcançar a resolução completa de 100X com imersão em óleo em escala e estão limitados a fornecer apenas fotos de células.

O fator limitante era o tempo, porque eles usam um sensor de câmera de alta resolução montado em um objetivo de 100X de magnificação – a parte do microscópio mais próxima do objeto, cada etapa leva para sempre. Coisas como movimentos precisos do objetivo, estabilização do sistema e focagem são muito demoradas. E proibitivamente caras para laboratórios menores e médios. A fotografia computacional substitui óptica e mecânica caras, reduzindo drasticamente o custo geral da solução, além de fornecer uma solução de morfologia de células completamente digital e de campo completo.

Quais são alguns dos benefícios da varredura de campo completo?

Quando você tem visibilidade de campo completo em alta resolução, isso significa essencialmente que você pode ver a grande imagem no contexto e zoomar em qualquer parte dela em resolução 100X. Imagine uma imagem de satélite da floresta amazônica inteira com a capacidade de zoomar em qualquer árvore e folha com clareza absoluta.

Para um profissional de laboratório ou hematopatologista, isso significa que você vê tudo o que há para ver sem lacunas ou pontos cegos. Se a região de interesse estiver localizada na borda mais distante do esfregaço de sangue, na borda empenada, você pode se mover para ela e vê-la em resolução 100X. Ao mesmo tempo, você pode olhar para o esfregaço de sangue inteiro de uma vez em contexto completo. Ambas as capacidades são vitais para a tomada de decisões clínicas e são capacidades que não eram possíveis até agora.

Além disso, soluções semi-digitais selecionam automaticamente uma área de análise e recuperam apenas fotos únicas – 1 árvore de centenas, se eu voltar ao exemplo da floresta amazônica. Então, se uma área subótima for selecionada pelo dispositivo, o técnico tem que voltar ao microscópio manual de qualquer forma, e eles não ganharam nada.

Com nossa abordagem de morfologia de células de campo completo, o técnico ou o hematopatologista pode se afastar e zoomar em qualquer célula ou grupo de células em qualquer lugar da imagem digital – assim como um colega em uma tela de computador a centenas de milhas de distância.

Poderia discutir algumas das capacidades remotas oferecidas por essa plataforma?

O acesso remoto a imagens digitalizadas de campo completo é uma vantagem poderosa para nossos usuários. Funcionários ou colaboradores remotos podem ter o mesmo acesso às digitalizações que qualquer pessoa no laboratório, com a mesma capacidade de ver a lâmina inteira e/ou zoomar em qualquer área de interesse em resolução 100X. Um clínico, hematopatologista consultor ou outra parte pode revisar, consultar e colaborar de qualquer local.

O resultado é que o diagnóstico pode acontecer muito mais rápido, as referências para segunda opinião podem acontecer instantaneamente, o tratamento pode começar mais rápido e com maior confiança, e os médicos podem melhorar os resultados dos pacientes.

Obviamente, o acesso remoto foi fundamental durante a pandemia, pois permite o compartilhamento de informações enquanto minimiza a interação e o manuseio de espécimes e processamento do pessoal.

Uma das soluções de negócios principais oferecidas é ScopioVet, o que é essa aplicação específica?

ScopioVet é uma aplicação única de nossa tecnologia que também incorpora serviços de patologia remota. Ele permite que clínicas veterinárias digitalizem e analisem espécimes citológicos no local de atendimento e obtenham resultados de patologia dentro de uma hora. Então, por exemplo, se um cão chega com um caroço, o clínico pode fazer uma aspiração com agulha fina, preparar uma lâmina, digitalizá-la com o dispositivo ScopioVet X100 na clínica e transmiti-la instantaneamente para revisão por nossa rede global de patologistas que estão disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Os resultados são retornados dentro de uma hora, e a clínica pode consultar diretamente com o patologista, se desejar. Eles podem fazer isso com todas as aspirações com agulha fina, esfregaços de sangue periférico, swabs de orelha e qualquer outro fluido corporal.

Então, em vez de enviar o espécime para um laboratório de patologia para revisão e esperar dias por um resultado, a clínica tem respostas no local de atendimento antes que o cliente até deixe o escritório – então um plano de tratamento pode ser implementado imediatamente. Você pode imaginar os benefícios que isso tem em termos de resultados do paciente, satisfação do cliente, lucratividade da clínica, produtividade do pessoal – isso até ajudou com a conformidade do cliente. É realmente um avanço transformador.

Qual é sua visão para o futuro das plataformas de morfologia de células?

Para que as células falem a verdade, você deve analisar milhares de células de cada vez em uma resolução alta o suficiente para detectar os detalhes mais minuciosos. Caso contrário, os resultados são inconsistentes, os diagnósticos são imprecisos e achados importantes são perdidos.

E, no entanto, hoje, a morfologia de células em essa escala é uma fantasia completa. Analisar centenas de células já está além da capacidade humana, quanto mais milhares. Nossas melhores ferramentas são limitadas por design – restringindo nossa visão a células individuais de cada vez. E mesmo as tecnologias de IA mais avançadas de hoje restringem nossa análise a fotos de células, nos dando apenas um punhado de peças de quebra-cabeça, quando o que realmente precisamos é a imagem completa.

Agora que descobrimos o código da morfologia de células digital de campo completo, as possibilidades de usar a IA para melhorar a observação e diagnóstico humanos são virtualmente ilimitadas. Já nossos sistemas usam aprendizado de máquina para diferenciar a morfologia de células sanguíneas. No futuro, a IA nos levará cada vez mais além dos limites das capacidades humanas, automatizando a análise de dezenas de milhares de células de cada vez – muito mais do que qualquer ser humano pode quantificar. Uma inovação para acessar e analisar todas as informações que a morfologia contém e permitir novas percepções diagnósticas no mais alto grau de precisão, em uma escala que o mundo nunca viu antes. Detecção e diagnóstico de cânceres, infecções, doenças e recaídas mais cedo do que se imaginava possível

Há algo mais que você gostaria de compartilhar sobre a Scopio Labs?

Espero que, quando outras pessoas veem nosso trabalho e a tecnologia que estamos apresentando, elas fiquem tão animadas quanto eu. Estou sempre fascinado pela biologia e pela mecânica do corpo humano e nunca me canso de aprender coisas novas sobre morfologia de células com nossos clientes na profissão médica. Estou muito orgulhoso de que estamos usando a IA de uma maneira tão profunda: para empoderar os seres humanos a ver as coisas mais claramente, encontrar respostas mais rápido e, em última análise, prevenir o sofrimento. Acabamos de abrir a porta, e há um novo horizonte de inovação e possibilidade à frente para essa empresa.

Obrigado pela grande entrevista, estou ansioso para seguir o progresso dessa tecnologia inovadora, leitores que desejam aprender mais devem visitar Scopio Labs.