Itai Hayut, CEO și fondator al Scopio Labs – Seria de interviuri

Itai Hayut este CEO și fondator al Scopio Labs, o companie startup care dezvoltă o platformă de microscopie digitală inovatoare, care utilizează tehnici avansate de fotografiere computațională pentru a efectua imagistică și analiză a probelor de microscopie.

Ce v-a atras inițial în lumea cercetării biomedicale și a inovării?

Am studiat fizica la Universitatea Ebraică, dar am fost întotdeauna fascinat de biologia umană și medicină, așa că a fost firesc să aduc împreună cele două într-un fel. Unul dintre primele mele proiecte a fost în domeniul dispozitivelor medicale, care s-a transformat într-o grantă de succes de la guvernul israelian. Cred că acela a fost momentul crucial în care am știut că vreau să aplic tehnologii precum viziunea computerizată și învățarea automată pentru a împinge limitele medicinei și a inova într-un mod care să facă bine în lume.

Am petrecut un vară fascinant în Silicon Valley la Universitatea Singularity, explorând tehnologii exponentiale și aplicându-le celor mai urgente probleme ale lumii. Acest lucru a constituit o rampă de lansare perfectă pentru mine în convergența dintre IA și domeniul medical.

Puteți să ne împărtășiți povestea de origine a Scopio Labs?

Această poveste a început și ea când eram la universitate cu co-fondatorul meu Erez Na’aman. Am visat întotdeauna să facem ceva împreună – să utilizăm IT și IA pentru a avea un impact asupra lumii. În timpul nostru de lucru în spitale, am văzut practicienii care se uitau prin microscoape tradiționale și numărau celule manual. A fost uluitor pentru noi cât de mult din lumea medicală se baza încă pe diagnostice efectuate utilizând microscopul manual, care este analog, învechit și laborios. Mai mult, nu oferă niciun mod facil de a partaja date microscopice, de a colabora cu specialiști sau de a efectua analize de imagine bazate pe IA, care sunt obișnuite în alte industrii.

Am crezut că, cu background-ul nostru în fizică, IT și dispozitive medicale, am putea aduce microscopia și hematologia în special în era digitală. Tot ce trebuia să facem era să cumpărăm un scanner pentru a scana lamele și apoi am putea aplica instrumentele IA deasupra, corect?

Dar când am început să căutăm un scanner, nu a existat. Și acolo este realmente unde a început povestea Scopio. Prima noastră sarcină a fost să construim un scanner, și cu el am putea aplica date de înaltă calitate și progrese în învățarea automată pentru a revoluționa hematologia și a transforma detectarea și diagnosticarea bolilor.

Scopio Labs oferă scanare cu câmp complet la rezoluție 100X, care au fost unele dintre tehnologiile cheie care au permis scanarea cu câmp complet în comparație cu opțiunile tradiționale înguste?

Depășirea schimbului tradițional dintre câmpul de vedere (FOV) și rezoluție este cea mai mare înfrângere. Platforma de imagistică digitală revoluționară a Scopio capturează mari suprafețe de scanare la o magnificare de 100X fără a sacrifica câmpul de vedere complet, și acest lucru este posibil datorită unei tehnologii avansate numite fotografiere computațională.

În soluția noastră complet digitală, utilizăm fotografia computațională pentru a permite un obiectiv de joasă rezoluție să capteze rapid imagini digitale sub diferite condiții de iluminare. Apoi aplicăm algoritmi sofisticați, și o imagine ascuțită, cu o rezoluție de 100X, a probei este calculată. Totul se întâmplă mult mai rapid și mai eficient.

Multe dintre soluțiile digitale actuale pentru analiza frotiurilor de sânge periferic pot crea doar o vedere parțială, rezultând în fotografii unice ale celulelor – doar imagini digitale unice. Aceste soluții digitale marchează eforturile inițiale de digitizare și automatizare pentru a transforma această industrie manuală, dar sunt limitate în aplicarea lor pentru analiza digitală aprofundată: cu fotografii unice ale celulelor, nu obțineți contextul complet al lamei. Sau, mai important, zonele de interes clinic, cum ar fi muchia păroasă, nu sunt incluse, ceea ce ar necesita ca tehnicianul de laborator să se întoarcă la microscopul manual pentru a finaliza revizia cazului

Tehnologia digitală până în prezent a avut limite în ceea ce privește numărul de câmpuri de vedere de pe lamă care pot fi analizate digital. Sistemele actuale de imagistică a morfologiei celulare digitale pentru PBS nu pot atinge rezoluția completă de 100X la scară și sunt limitate la furnizarea de fotografii ale celulelor.

Factorul limitativ a fost timpul, deoarece utilizează un senzor de cameră de înaltă rezoluție montat pe un obiectiv de 100X – partea microscopului cea mai aproape de obiect, fiecare pas durează o veșnicie. Lucruri precum mișcările precise ale obiectivului, stabilizarea sistemului și focalizarea sunt toate foarte consumatoare de timp. Și costisitoare pentru laboratoarele mici și medii. Fotografia computațională înlocuiește optica și mecanica scumpă, reducând dramatic costul general al soluției, oferind în același timp o soluție complet digitală de morfologie celulară.

Care sunt unele dintre beneficiile scanării cu câmp complet?

Când aveți vizibilitate cu câmp complet la o rezoluție ridicată, acest lucru înseamnă că puteți vedea atât imaginea de ansamblu în context, cât și puteți zooma pe orice parte a acesteia la o rezoluție de 100X. Imaginați-vă o imagine de satelit a întregului pădure amazoniană, cu posibilitatea de a zooma pe orice copac și frunză cu claritate absolută.

Pentru un practician de laborator sau un hematopatolog, acest lucru înseamnă că vedeți tot ceea ce există de văzut, fără goluri sau puncte oarbe. Indiferent dacă regiunea de interes este situată la marginea cea mai îndepărtată a frotiului de sânge, muchia păroasă, puteți naviga spre ea și o puteți vedea la o rezoluție de 100X. În același timp, puteți privi întregul frotiu de sânge odată, în context complet. Ambele capacități sunt vitale pentru luarea deciziilor clinice și sunt capacități care nu au fost posibile până acum.

Ce este mai mult, soluțiile semi-digitale selectează automat o zonă de analiză și recuperează doar fotografii unice – 1 copac din sute, dacă mă întorc la exemplul pădurii amazoniene. Așa că, dacă o zonă suboptimă este selectată de dispozitiv, tehnicianul trebuie să se întoarcă la microscopul manual oricum, și nu a câștigat nimic.

Prin abordarea noastră de morfologie celulară cu câmp complet, tehnicianul sau hematopatologul poate naviga și zooma pe orice celulă sau grup de celule din imaginea digitală – și poate face și un coleg de la un ecran de computer, la sute de mile distanță.

Puteți discuta despre unele dintre capacitățile de acces la distanță oferite de această platformă?

Accesul la distanță la imagini scanate cu câmp complet este un avantaj puternic pentru utilizatorii noștri. Personalul din afara laboratorului sau colaboratorii pot avea același acces la scanări ca oricine din laborator, cu aceeași capacitate de a vedea întreaga lamă și/sau de a zooma pe orice zonă de interes la o rezoluție de 100X. Un clinician, un hematopatolog consultativ sau o altă parte poate revizui, consulta și colabora de la orice locație.

Rezultatul este că diagnosticul poate avea loc mult mai rapid, referirile pentru a doua opinie pot avea loc instantaneu, tratamentul poate începe mai rapid și cu mai multă încredere, și medicii pot îmbunătăți rezultatele pacienților.

Este evident că accesul la distanță a fost cheia în timpul pandemiei, deoarece permite schimbul de informații, minimizând în același timp interacțiunea personalului și manipularea probelor.

Una dintre soluțiile de afaceri de bază oferite este ScopioVet, ce este această aplicație în special?

ScopioVet este o aplicație unică a tehnologiei noastre, care incorporează și servicii de patologie la distanță. Permite clinicilor veterinare să scaneze și să analizeze probe citologice la punctul de îngrijire și să obțină rezultate de patologie într-o oră. De exemplu, dacă un câine vine cu o umflătură, clinicianul poate face o aspirație fină, pregăti o lamă, scana cu dispozitivul ScopioVet X100 în clinică, apoi transmite instantaneu pentru revizuirea rețelei noastre globale de patologi, care sunt disponibili 24/7/365.

Rezultatele vin înapoi într-o oră, și clinica poate consulta direct cu patologul, dacă este dorit. Ei pot face acest lucru cu toate aspirațiile fine, frotiurile de sânge periferic, tamponamentele urechilor și orice alte lichide corporale.

Așa că, în loc de a trimite proba la un laborator de patologie pentru revizuire și așteptarea zilelor pentru un rezultat, clinica are răspunsuri la punctul de îngrijire, înainte ca clientul să părăsească biroul – astfel încât un plan de tratament poate fi implementat imediat. Puteți imagina beneficiile pe care le are asupra rezultatelor pacienților, satisfacției clienților, profitabilității clinicii, productivității personalului – a demonstrat chiar și că ajută la conformitatea clienților. Este o avansare reală.

Care este viziunea dvs. pentru viitorul platformelor de morfologie celulară?

Pentru ca celulele să spună adevărul, trebuie să analizați mii de celule deodată, la o rezoluție suficient de ridicată pentru a detecta cele mai mici detalii. Altfel, rezultatele sunt inconsistente, diagnosticările sunt inexacte, și descoperirile cheie sunt pierdute.

Și, totuși, astăzi, morfologia celulară la acea scară este o fantezie completă. Analiza a sute de celule este deja dincolo de capacitatea umană, și cu atât mai mult a miilor. Cele mai bune instrumente ale noastre sunt limitate prin design – îngustându-ne câmpul de vedere la celule individuale, una câte una. Și chiar și tehnologiile noastre actuale de IA cele mai avansate restricționează analiza noastră la fotografii ale celulelor, oferindu-ne un mănunchi mic de piese de puzzle, când ceea ce avem nevoie cu adevărat este imaginea completă.

Acum că am spart codul morfologiei celulare digitale cu câmp complet, posibilitățile de a utiliza IA pentru a îmbunătăți observarea și diagnosticarea umană sunt virtual nelimitate. Deja, sistemele noastre utilizează învățarea automată pentru a diferenția între morfologia celulelor sanguine. În viitor, IA ne va duce tot mai departe și mai departe dincolo de limitele capacităților umane, prin automatizarea analizei a zeci de mii de celule deodată – mult mai mult decât oricine ar putea cuantifica. O descoperire pentru accesarea și analiza tuturor informațiilor pe care le conține morfologia și pentru a permite noi perspective diagnostice la cel mai înalt grad de acuratețe, la o scară pe care lumea nu a văzut-o niciodată. Detectarea și diagnosticarea cancerelor, infecțiilor, bolilor și recidivelor mai devreme decât s-a crezut vreodată posibil

Există altceva pe care ați dori să îl împărtășiți despre Scopio Labs?

Sper că, atunci când alți oameni văd munca noastră și tehnologia pe care o prezentăm, sunt la fel de entuziasmați de ea ca și mine. Sunt încă fascinat de biologia și mecanica corpului uman și nu mă plictisesc niciodată să învăț lucruri noi despre morfologia celulară de la clienții noștri din profesia medicală. Sunt atât de mândru că utilizăm IA într-un mod atât de profund: pentru a împuternici oamenii să vadă lucrurile mai clar, să găsească răspunsuri mai rapid și, în cele din urmă, să prevenim suferința. Abia am deschis ușa, și există un întreg nou front de inovare și posibilitate înainte pentru această companie. Vă mulțumim pentru acest interviu minunat, abia aștept să urmăresc progresul acestei tehnologii deosebite, cititorii care doresc să afle mai multe despre Scopio Labs.