Itai Hayut, VD och grundare av Scopio Labs – Intervjuserie

Itai Hayut, är VD och grundare av Scopio Labs, ett nystartat företag som utvecklar en ny digital mikroskopiplattform som använder avancerade beräkningsfotograferingstekniker för att utföra avbildning och analys av mikroskopiprover.

Vad lockade dig från början till världen av biomedicinsk forskning och innovation?

Jag studerade fysik på hebreiska universitetet, men jag var alltid fascinerad av mänsklig biologi och medicin, så det var naturligt att jag så småningom skulle föra samman de två på något sätt. Ett av mina tidiga projekt var inom området medicinsk utrustning, vilket blev ett framgångsrikt anslag från den israeliska regeringen. Jag tror att det var den centrala punkten när jag visste att jag ville tillämpa teknologier som datorseende och djupinlärning för att tänja på medicinens gränser och förnya på ett sätt som skulle göra något nytta i världen.

Jag tillbringade en fascinerande sommar i Silicon Valley vid Singularity University och utforskade exponentiell teknik och tillämpade dem på världens mest akuta problem. Detta fungerade som den perfekta språngbrädan för mig in i konvergensen mellan AI och det medicinska området.

Kan du dela med oss ​​av tillkomstberättelsen bakom Scopio Labs?

Den här historien började också när jag gick på universitetet med min medgrundare Erez Na'aman. Vi har alltid drömt om att göra något tillsammans – att utnyttja IT och AI för att påverka världen. Under vår tid på sjukhus såg vi utövare titta genom traditionella mikroskop och räkna celler manuellt. Det var fantastiskt för oss hur mycket av den medicinska världen som fortfarande förlitade sig på diagnostik utförd med det manuella mikroskopet, som är analogt, föråldrat och arbetskrävande. Dessutom erbjuder det inget enkelt sätt att dela mikroskopisk data, samarbeta med specialister eller utföra den typ av AI-baserad bildanalys som är vanligt i andra branscher.

Vi trodde att vi med vår bakgrund inom fysik, IT och medicintekniska produkter kunde ta med mikroskopi och hematologi specifikt in i den digitala tidsåldern. Allt vi behövde göra var att köpa en skanner för att skanna bilderna, och sedan kunde vi applicera AI-verktygen ovanpå det, eller hur?

Men när vi började leta efter en skanner fanns den inte. Och det var egentligen där historien om Scopio började. Vår första uppgift var att bygga en skanner, och med den kunde vi tillämpa högkvalitativa data och framsteg inom djupinlärning för att revolutionera hematologi och förändra sjukdomsdetektering och diagnostik.

Scopio Labs erbjuder helfältsskanning med 100X upplösning, vilka var några av nyckelteknologierna som möjliggjorde fullfältsskanning jämfört med traditionella smala vyer?

Att övervinna den långvariga traditionella avvägningen mellan synfält (FOV) och upplösning är det största genombrottet. Scopios revolutionerande digitala bildplattform fångar stora skanningsområden med 100X förstoring utan att offra hela synfältet, och allt detta är möjligt med hjälp av avancerad teknik som kallas datorfotografering.

I vår helt digitala lösning använder vi datorfotografering för att möjliggöra ett lågupplöst objektiv för att snabbt skaffa digitala bilder under olika belysningsförhållanden. Till det använder vi sofistikerade algoritmer och en skarp, 100X upplösning, fullfältsbild av provet beräknas. Det hela sker mycket snabbare och mer effektivt.

Många av dagens digitala lösningar för att analysera utstryk av perifert blod kan bara skapa en delvy som resulterar i enstaka ögonblicksbilder av celler – bara enstaka digitala bilder. Dessa digitala lösningar förebådar inledande digitaliserings- och automatiseringsansträngningar för att omvandla denna manuella industri, men är begränsade i sin tillämpning för djupgående digital analys från slut till ände: med encellsögonblicksbilder får du inte hela sammanhanget för bilden. Eller ännu viktigare, områden av kliniskt intresse som den befjädrade kanten ingår inte, vilket skulle kräva att laboratorieteknikern går tillbaka till det manuella mikroskopet för att slutföra fallgenomgången

Digital teknik har hittills haft gränser för hur många FOV på bilden som kan analyseras digitalt. Nuvarande digitala cellmorfologiavbildningssystem för PBS kan inte uppnå full 100X oljenedsänkningsupplösning i skala och är begränsade till att endast tillhandahålla ögonblicksbilder av celler.

Den begränsande faktorn var tiden, eftersom de använder en högupplöst kamerasensor monterad på ett 100X förstoringsobjektiv – den del av kikarsikten som är närmast objektet, varje steg tar en evighet. Saker som exakta objektiva rörelser, systemstabilisering och fokusering är mycket tidskrävande. Och kostnaden är oöverkomlig för mindre och medelstora labb. Beräkningsfotografering ersätter dyr optik och mekanik, vilket dramatiskt minskar den totala lösningskostnaden samtidigt som den ger en helt digital fullfältscellmorfologilösning.

Vilka är några av fördelarna med helfältsskanning?

När du har full fältsynlighet med hög upplösning betyder det i huvudsak att du både kan se helheten i ett sammanhang och zooma in på vilken del av den med 100X upplösning. Föreställ dig en satellitbild av hela Amazonas regnskog med möjligheten att zooma in på vilket träd och löv som helst med absolut tydlighet.

För en labbläkare eller hematopatolog betyder detta att du ser allt som finns att se utan luckor eller blinda fläckar. Oavsett om området av intresse är beläget längst bort på blodutstryket, den fjäderkanten, kan du panorera till den och se den med 100X upplösning. Samtidigt kan du titta på hela blodutstryket på en gång i fullt sammanhang. Båda förmågorna är avgörande för kliniskt beslutsfattande och är förmågor som inte var möjliga förrän nu.

Dessutom väljer semi-digitala lösningar automatiskt ett analysområde och hämtar bara enstaka ögonblicksbilder – 1 träd av hundratals om jag går tillbaka till vårt regnskogsexempel. Så om ett suboptimalt område väljs av enheten, måste tekniken ändå gå tillbaka till det manuella mikroskopet, och de har inte fått någonting.

Med vår cellmorfologiska tillvägagångssätt kan tekniken eller hemapatologen panorera ut och zooma in på vilken cell eller grupp av celler som helst i den digitala bilden – så kan en kollega vid en datorskärm hundratals kilometer bort.

Kan du diskutera några av fjärrfunktionerna som erbjuds av den här plattformen?

Fjärråtkomst till fullfältsskannade bilder är en kraftfull fördel för våra användare. Offsite personal eller samarbetspartners kan ha samma tillgång till skanningarna som alla i labbet, med samma förmåga att se hela bilden och/eller zooma in på vilket område som helst av intresse vid 100X. En läkare, konsulterande hematopatolog eller annan part kan granska, konsultera och samarbeta från vilken plats som helst.

Resultatet är att diagnos kan ske mycket snabbare, andra bedömningar kan ske omedelbart, behandling kan påbörjas snabbare och med större självförtroende, och läkare kan förbättra patienternas resultat.

Uppenbarligen har fjärråtkomst varit nyckeln under pandemin eftersom det möjliggör informationsdelning samtidigt som personalens interaktion och provhantering och bearbetning minimeras.

En av kärnverksamhetslösningarna som erbjuds är ScopioVet, vad är det här programmet specifikt?

ScopioVet är en unik applikation av vår teknologi som även inkluderar fjärrpatologitjänster. Det gör det möjligt för veterinärkliniker att skanna och analysera cytologiska prover vid vårdplatsen och få patologiska resultat inom en timme. Så, till exempel, om en hund kommer in med en knöl, kan läkaren ta en fin nålspiration, förbereda ett objektglas, skanna det med ScopioVet X100-enheten på kliniken och sedan överföra det direkt för granskning av vårt globala nätverk av patologer som är tillgängliga 7/24/365.

Resultaten kommer tillbaka inom en timme och kliniken kan rådgöra direkt med patologen om så önskas. De kan göra detta med alla fina nålspirater, perifera blodutstryk, öronprover och andra kroppsvätskor.

Så istället för att skicka ut provet till ett sökvägslabb för granskning och väntedagar på ett resultat, har kliniken svar på vårdpunkten innan klienten ens lämnar kontoret – så en behandlingsplan kan implementeras direkt. Du kan föreställa dig vilka fördelar detta har i form av patientresultat, kundnöjdhet, klinikens lönsamhet, personalens produktivitet – det har visat sig till och med hjälpa till med efterlevnad av klienter. Det är verkligen ett transformativt framsteg.

Vad är din vision för framtiden för cellmorfologiplattformar?

För att celler ska tala sanning måste du analysera tusentals celler åt gången med en upplösning som är tillräckligt hög för att upptäcka de minsta detaljerna. Annars är resultaten inkonsekventa, diagnoserna är felaktiga och viktiga fynd missas.

Och ändå, idag, är cellmorfologi i den skalan en fullständig fantasi. Att analysera hundratals celler är redan bortom mänsklig kapacitet, än mindre tusentals. Våra allra bästa verktyg är designbegränsande – att begränsa vårt synfält till enskilda celler åt gången. Och även dagens mest avancerade AI-teknologier begränsar vår analys till ögonblicksbilder av celler, vilket ger oss en liten handfull pusselbitar, när det vi verkligen behöver är hela bilden.

Nu när vi har knäckt koden för fullfälts digital cellmorfologi är möjligheterna att använda AI för att förbättra mänsklig observation och diagnos praktiskt taget obegränsade. Redan våra system använder maskininlärning för att skilja mellan blodkropparnas morfologi. I framtiden kommer AI att driva oss längre och längre bortom gränserna för mänskliga förmågor genom att automatisera analysen av tiotusentals celler åt gången – mycket mer än någon människa kan kvantifiera. Ett genombrott för att få tillgång till och analysera all information som finns i morfologin och möjliggöra nya diagnostiska insikter med högsta noggrannhet, i en skala som världen aldrig sett förut. Upptäckt och diagnos av cancer, infektioner, sjukdomar och återfall tidigare än man någonsin trodde var möjligt

Finns det något mer du skulle vilja dela med dig av om Scopio Labs?

Jag hoppas att när andra människor ser vårt arbete och tekniken som vi lägger fram, blir de lika exalterade över det som jag. Jag är fortfarande fascinerad av både biologin och mekaniken i människokroppen, och jag tröttnar aldrig på att lära mig nya saker om cellmorfologi från våra kunder inom läkarkåren. Jag är så stolt över att vi använder AI på ett så djupt sätt: att ge människor möjlighet att se saker tydligare, hitta svar snabbare och i slutändan förhindra lidande. Vi har precis öppnat dörren och det finns en helt ny gräns för innovation och möjligheter framför detta företag.

Tack för den fantastiska intervjun, jag ser fram emot att följa utvecklingen av denna banbrytande teknik, läsare som vill veta mer bör besöka Scopio Labs.