Итай Хайут, генеральный директор и основатель Scopio Labs – Интервью

Итай Хайут – генеральный директор и основатель Scopio Labs, стартап-компании, разрабатывающей новую цифровую микроскопическую платформу, использующую передовые вычислительные методы фотографии для выполнения изображения и анализа микроскопических образцов.

Что изначально привлекло вас к миру биомедицинских исследований и инноваций?

Я изучал физику в Еврейском университете, но всегда был увлечен человеческой биологией и медициной, поэтому было естественно, что я в конечном итоге объединю эти две области. Одна из моих ранних проектов была в области медицинских устройств, что в итоге привело к успешному гранту от израильского правительства. Думаю, это был тот момент, когда я понял, что хочу применять технологии, такие как компьютерное зрение и глубокое обучение, чтобы расширить границы медицины и инноваций, которые будут приносить пользу миру.

Я провел fascинirующий лето в долине Силикония в Университете Сингулярности, изучая экспоненциальные технологии и их применение к наиболее насущным проблемам мира. Это послужило идеальным трамплином для меня в область конвергенции ИИ и медицины.

Можете ли вы рассказать нам историю создания Scopio Labs?

Эта история также началась, когда я был в университете с моим сооснователем Эрезом Нааманом. Мы всегда мечтали сделать что-то вместе – использовать ИТ и ИИ, чтобы оказать влияние на мир. Во время нашей работы в больницах мы наблюдали, как практики смотрят через традиционные микроскопы и вручную считают клетки. Это было удивительно для нас, как большая часть медицинского мира все еще полагается на диагностику, выполняемую с помощью ручного микроскопа, который является аналоговым, устаревшим и трудоемким. Кроме того, он не предоставляет простого способа обмена микроскопическими данными, сотрудничества со специалистами или выполнения анализа изображений на основе ИИ, который является обычным в других отраслях.

Мы подумали, что, учитывая наш опыт в физике, ИТ и медицинских устройствах, мы можем привести микроскопию и гематологию в частности в цифровую эпоху. Все, что нам нужно было сделать, – купить сканер, чтобы сканировать слайды, и затем мы могли применить инструменты ИИ поверх этого, верно?

Но когда мы начали искать сканер, его не существовало. И именно там началась история Scopio. Наша первая задача заключалась в том, чтобы построить сканер, и с его помощью мы могли применить высококачественные данные и достижения в глубоком обучении, чтобы революционизировать гематологию и трансформировать обнаружение и диагностику заболеваний.

Scopio Labs предлагает сканирование всего поля зрения при разрешении 100X, какие ключевые технологии позволили достичь сканирования всего поля зрения по сравнению с традиционными узкими вариантами?

Преодоление традиционного компромисса между полем зрения (FOV) и разрешением – это самый большой прорыв. Цифровая микроскопическая платформа Scopio захватывает большие области сканирования при увеличении 100X без жертвования полем зрения, и все это стало возможным благодаря передовой технологии, называемой вычислительной фотографией.

В нашем полностью цифровом решении мы используем вычислительную фотографию, чтобы разрешить низкоразрешающую объективу быстро захватить цифровые изображения при разных условиях освещения. К этому мы применяем сложные алгоритмы, и резкий, 100X-разрешающий, полноэкранный образец вычисляется. Все это происходит намного быстрее и эффективнее.

Многие из сегодняшних цифровых решений для анализа периферических кровяных мазков могут создавать только частичное представление, в результате чего получаются отдельные снимки клеток – просто отдельные цифровые изображения. Эти цифровые решения знаменуют первоначальные усилия по оцифровке и автоматизации для трансформации этой ручной отрасли, но они ограничены в своем применении для полноценного глубокого цифрового анализа: с отдельными снимками клеток вы не получаете полный контекст слайда. Или, что более важно, области клинического интереса, такие как перистый край, не включены, что требует от лабораторного техника вернуться к ручному микроскопу, чтобы завершить обзор дела

Цифровая технология до сих пор имела ограничения на то, сколько полей зрения на слайде можно проанализировать цифровым способом. Текущие цифровые системы морфологии клеток для периферических кровяных мазков не могут достичь полного разрешения 100X при масштабировании и ограничены только предоставлением снимков клеток.

Ограничивающим фактором было время, поскольку они используют высокоразрешающий камерный датчик, установленный на объектив 100X – часть микроскопа, ближайшую к объекту, каждый шаг занимает вечность. Такие вещи, как точные движения объектива, стабилизация системы и фокусировка, являются очень трудоемкими. И дорого для меньших и средних лабораторий. Вычислительная фотография заменяет дорогостоятую оптику и механику, что значительно снижает общую стоимость решения, а также обеспечивает полностью цифровое полноэкранное решение морфологии клеток.

Каковы некоторые из преимуществ сканирования всего поля зрения?

Когда у вас есть полноэкранная видимость при высоком разрешении, это означает, что вы можете увидеть большую картину в контексте и одновременно увеличить любую часть ее до 100X разрешения. Представьте себе спутниковое изображение всей амазонской сельвы с возможностью увеличить любое дерево и лист с абсолютной ясностью.

Для лабораторного практика или гематопатолога это означает, что вы видите все, что можно увидеть, без пробелов или слепых зон. Независимо от того, находится ли область интереса в дальнем крае кровяного мазка, перистом крае, вы можете переместиться к нему и увидеть его при 100X разрешении. В то же время вы можете посмотреть на весь кровяной мазок одновременно в полном контексте. Обе возможности являются важными для клинического принятия решений и являются возможностями, которые были невозможны до сих пор.

Что более важно, полудigitalные решения автоматически выбирают область анализа и извлекают только отдельные снимки – 1 дерево из сотен, если я вернусь к нашему примеру с амазонской сельвой. Итак, если устройство выбирает неоптимальную область, техник должен вернуться к ручному микроскопу, и он ничего не выигрывает.

С нашим полноэкранным подходом к морфологии клеток техник или гематопатолог может переместиться и увеличить любую клетку или группу клеток где угодно в цифровом изображении – так же, как и коллега на компьютерном экране в сотнях миль.

Можете ли вы обсудить некоторые из удаленных возможностей, предлагаемых этой платформой?

Удаленный доступ к полноэкранным сканированным изображениям является мощным преимуществом для наших пользователей. Внешний персонал или сотрудники могут иметь доступ к сканированиям, как и любой в лаборатории, с возможностью увидеть весь слайд и/или увеличить любую область интереса при 100X разрешении. Клиник, консультирующий гематопатолог или другая сторона могут просмотреть, проконсультироваться и сотрудничать из любого места.

В результате диагностика может произойти намного быстрее, вторичные консультации могут произойти мгновенно, лечение может начаться быстрее и с большей уверенностью, и врачи могут улучшить результаты для пациентов.

Очевидно, что удаленный доступ был ключевым во время пандемии, поскольку он позволяет делиться информацией, минимизируя взаимодействие персонала и обработку образцов.

Одним из основных бизнес-решений, предлагаемых компанией, является ScopioVet, что это за приложение?

ScopioVet – это уникальное применение нашей технологии, которое также включает удаленные патологические услуги. Оно позволяет ветеринарным клиникам сканировать и анализировать цитологические образцы на месте и получать патологические результаты в течение часа. Например, если собака приходит с уплотнением, клиник может взять тонкоигольную аспирацию, подготовить слайд, просканировать его с помощью устройства ScopioVet X100 в клинике, а затем передать его мгновенно для рассмотрения нашей глобальной сети патологов, которые доступны 24/7/365.

Результаты поступают в течение часа, и клиника может проконсультироваться напрямую с патологом, если желает. Они могут делать это со всеми тонкоигольными аспирациями, периферическими кровяными мазками, ушными мазками и любой другой биологической жидкостью.

Итак, вместо того, чтобы отправлять образец в патологическую лабораторию для рассмотрения и ожидать дней для результата, клиника имеет ответы на месте до того, как клиент даже покинет офис – поэтому план лечения может быть реализован сразу. Вы можете представить себе преимущества, которые это имеет в отношении результатов для пациентов, удовлетворенности клиентов, прибыльности клиники, производительности персонала – это даже помогает с соблюдением клиентов. Это действительно трансформационный прорыв.

Каково ваше видение будущего платформ морфологии клеток?

Чтобы клетки говорили правду, необходимо проанализировать тысячи клеток одновременно при разрешении, достаточном для обнаружения самых мелких деталей. В противном случае результаты будут непоследовательными, диагнозы будут неточными, и ключевые находки будут пропущены.

И все же сегодня морфология клеток в таком масштабе является полным фантазией. Анализ сотен клеток уже выходит за пределы человеческих возможностей, не говоря уже о тысячах. Наши лучшие инструменты ограничены по конструкции – сужая наше поле зрения до отдельных клеток за раз. И даже современные технологии ИИ ограничивают наш анализ до снимков клеток, давая нам горстку пазлов, когда на самом деле нам нужно полная картина.

Теперь, когда мы расшифровали код полноэкранной цифровой морфологии клеток, возможности использования ИИ для улучшения человеческого наблюдения и диагностики практически безграничны. Уже наши системы используют машинное обучение для различения морфологии кровяных клеток. В будущем ИИ будет толкать нас все дальше и дальше за пределы человеческих возможностей, автоматизируя анализ десятков тысяч клеток одновременно – намного больше, чем может любой человек. Прорыв для доступа и анализа всей информации, которую несет морфология, и обеспечение новых диагностических прозрений с самой высокой степенью точности, в масштабе, который мир никогда не видел раньше. Обнаружение и диагностика рака, инфекций, заболеваний и рецидивов раньше, чем когда-либо считалось возможным

Есть ли что-то еще, что вы хотели бы поделиться о Scopio Labs?

Я надеюсь, что когда другие люди увидят нашу работу и технологию, которую мы представляем, они будут так же взволнованы, как и я. Я все еще увлечен и биологией, и механикой человеческого тела, и никогда не устаю учиться новые вещи о морфологии клеток от наших клиентов в медицинской профессии. Я так горжусь тем, что мы используем ИИ таким образом: чтобы дать людям возможность видеть вещи более четко, находить ответы быстрее и, в конечном итоге, предотвращать страдания. Мы только что открыли дверь, и перед этой компанией открывается совершенно новый рубеж инноваций и возможностей.

Спасибо за отличное интервью, я с нетерпением жду возможности следить за прогрессом этой прорывной технологии, читателям, которые хотят узнать больше, следует посетить Scopio Labs.