Itai Hayut, VD och grundare av Scopio Labs – Intervjuer

Itai Hayut, är VD och grundare av Scopio Labs, ett startup-företag som utvecklar en ny digital mikroskopi-plattform som använder avancerade beräkningsfototekniker för att utföra avbildning och analys av mikroskopi-prover.

Vad var det som initialt drog dig till världen av biomedicinsk forskning och innovation?

Jag studerade fysik vid Hebrew University, men jag var alltid fascinerad av människans biologi och medicin, så det var naturligt att jag skulle kombinera de två på något sätt. En av mina tidiga projekt var inom området medicinteknik, som resulterade i ett lyckat bidrag från den israeliska regeringen. Jag tror att det var den avgörande punkten när jag visste att jag ville tillämpa teknologier som datorseende och djupinlärning för att utvidga gränserna för medicin och innovera på ett sätt som skulle göra något gott i världen.

Jag tillbringade en fascinerande sommar i Silicon Valley på Singularity University och utforskade exponentiella teknologier och tillämpade dem på världens mest brådskande problem. Detta tjänade som den perfekta språngbrädan för mig in i konvergensen av AI och det medicinska området.

Kan du dela med oss om bakgrunden till Scopio Labs?

Den här historien började också när jag var på universitetet med min medgrundare Erez Na’aman. Vi drömde alltid om att göra något tillsammans – att utnyttja IT och AI för att göra en inverkan på världen. Under vår tid som arbetade på sjukhus, såg vi praktiker titta genom traditionella mikroskop och räkna celler manuellt. Det var chockerande för oss hur mycket av den medicinska världen fortfarande förlitade sig på diagnostik som utfördes med hjälp av manuella mikroskop, som är analoga, föråldrade och arbetskrävande. Vad mer är, det erbjuder ingen enkel väg att dela mikroskopiska data, samarbeta med specialister eller utföra den sortens AI-baserad bildanalys som är vanlig i andra branscher.

Vi trodde att säkert, med vår bakgrund inom fysik, IT och medicinteknik, kunde vi föra mikroskopi och hematologi specifikt in i den digitala tidsåldern. Allt vi behövde göra var att köpa en skanner för att skanna proverna, och sedan kunde vi tillämpa AI-verktygen ovanpå det, rätt?

Men när vi började leta efter en skanner, fanns den inte. Och det är verkligen där Scopio-bakgrunden började. Vår första uppgift var att bygga en skanner, och med det kunde vi tillämpa högkvalitativa data och framsteg inom djupinlärning för att revolutionera hematologi och omvandla sjukdomsdiagnos och -detektering.

Scopio Labs erbjuder fullständig skanning vid 100X-upplösning, vad var några av de viktigaste teknologierna som möjliggjorde fullständig skanning jämfört med traditionella smala vy-alternativ?

Att övervinna den långvariga traditionella avvägningen mellan synfält (FOV) och upplösning är den största genombrottet. Scopio:s revolutionerande digitala avbildningsplattform fångar stora skanningsområden vid 100X-förstoring utan att offra det fullständiga synfältet, och detta görs möjligt med hjälp av avancerad teknik som kallas beräkningsfotografi.

I vår fullständigt digitala lösning använder vi beräkningsfotografi för att tillåta ett lågupplöst objektiv att snabbt förvärva digitala bilder under olika belysningsförhållanden. Till det tillämpar vi sofistikerade algoritmer, och en skarp, 100X-upplöst, fullständig bild av provet beräknas. Allt sker mycket snabbare och effektivare.

Många av dagens digitala lösningar för att analysera perifera blodutstryk är endast i stånd att skapa en partiell vy, vilket resulterar i enstaka ögonblicksbilder av celler – endast enstaka digitala bilder. Dessa digitala lösningar markerar de första försöken till digitalisering och automatisering för att omvandla denna manuella bransch, men är begränsade i sin tillämpning för en fullständig digital analys: med enstaka cellsnapshots får du inte det fullständiga sammanhanget av provet. Eller mer viktigt, områden av kliniskt intresse som den fjädrade kanten är inte inkluderade, vilket skulle kräva att laboratoriepersonalen återgår till det manuella mikroskopet för att slutföra fallet.

Digital teknologi fram till nu har haft begränsningar för hur många synfält på provet som kan digitalt analyseras. Nuvarande digitala cellmorfologi-bildsystem för PBS kan inte uppnå full 100X-oljeimmersionsupplösning i skala och är begränsade till att endast tillhandahålla ögonblicksbilder av celler.

Begränsningsfaktorn var tiden, eftersom de använder en högupplöst kamera-sensor monterad på ett 100X-förstoringsobjektiv – den delen av mikroskopet närmast objektet, varje steg tar för evigt. Saker som exakta objektrörelser, systemstabilisering och fokusering är alla mycket tidskrävande. Och kostsamt för mindre och medelstora laboratorier. Beräkningsfotografi ersätter dyra optik och mekanik, vilket dramatiskt minskar den totala lösningens kostnad, samtidigt som det tillhandahåller en fullständigt digital fullständig cellmorfologi-lösning.

Vilka är några av fördelarna med fullständig skanning?

När du har fullständig synlighet i hög upplösning, betyder det i princip att du kan se både den stora bilden i sammanhang och zooma in på valfri del av den i 100X-upplösning. Tänk dig en satellitbild av hela Amazonas regnskog med möjlighet att zooma in på vilket träd och blad som helst med absolut klarhet.

För en laboratoriepersonal eller hematopatolog betyder detta att du ser allt som finns att se utan luckor eller blinda fläckar. Oavsett om området av intresse är beläget vid den yttersta kanten av blodutstryket, den fjädrade kanten, kan du panorera till det och se det i 100X-upplösning. Samtidigt kan du titta på hela blodutstryket på en gång i fullt sammanhang. Båda förmågorna är avgörande för kliniska beslut och är förmågor som inte var möjliga förr.

Vad mer är, semi-digitala lösningar väljer automatiskt ett analysområde och hämtar endast enstaka ögonblicksbilder – 1 träd av hundratals om jag återgår till vårt regnskogs-exempel. Så om ett underoptimalt område väljs av enheten, måste tekniken återgå till det manuella mikroskopet ändå, och de har inte vunnit något.

Med vår fullständiga cellmorfologi-ansats kan tekniken eller hematopatologen panorera ut och zooma in på vilken cell eller grupp av celler som helst, var som helst i den digitala bilden – så kan en kollega på en datorskärm hundratals mil bort.

Kan du diskutera några av de fjärrkapaciteter som erbjuds av denna plattform?

Fjärråtkomst till fullständigt skannade bilder är en kraftfull fördel för våra användare. Personal eller samarbetspartner utanför platsen kan ha samma tillgång till skanningarna som vem som helst i laboratoriet, med samma förmåga att se hela provet och/eller zooma in på valfri del av intresse i 100X. En kliniker, konsulterande hematopatolog eller annan part kan granska, konsultera och samarbeta från valfri plats.

Resultatet är att diagnos kan ske mycket snabbare, second-opinion-remisser kan ske omedelbart, behandling kan påbörjas snabbare och med större tillförlitlighet, och läkare kan förbättra patientresultat.

Det är uppenbart att fjärråtkomst har varit avgörande under pandemin eftersom det möjliggör informationsdelning medan personalinteraktion och provhantering och bearbetning minskas.

En av de kärnverksamhetslösningarna som erbjuds är ScopioVet, vad är denna ansökan specifikt?

ScopioVet är en unik tillämpning av vår teknik som också omfattar fjärrpatologitjänster. Det möjliggör 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 knuta, kan kliniken ta en fin nål-aspiration, förbereda ett prov, skanna det med ScopioVet X100-enheten i kliniken, sedan överföra det omedelbart för granskning av vår globala nätverk av patologer som är tillgängliga 7/24/365.

Resultat kommer tillbaka inom en timme, och kliniken kan konsultera direkt med patologen om önskat. De kan göra detta med alla fina nål-aspirat, perifera blodutstryk, öronsvabb och alla andra kroppsvätskor.

Så istället för att skicka ut provet till ett patologlaboratorium för granskning och vänta dagar på ett resultat, har kliniken svaren vid vårdplatsen innan klienten ens lämnar kontoret – så en behandlingsplan kan implementeras omedelbart. Du kan föreställa dig fördelarna med detta i termer av patientresultat, klienttillfredsställelse, klinisk lönsamhet, personalproduktivitet – det har visat sig till och med hjälpa till med klientefterlevnad. Det är verkligen en omvandlande framsteg.

Vad är din vision för framtiden för cellmorfologi-plattformar?

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

Och ändå, idag, är cellmorfologi i den skalan en fullständig fantasi. Att analysera hundratals celler är redan bortom mänsklig kapacitet, för att inte tala om tusentals. Våra bästa verktyg är begränsande av design – de begränsar vår synvy till enskilda celler åt gången. Och även dagens mest avancerade AI-teknologier begränsar vår analys till ögonblicksbilder av celler, vilket ger oss ett fåtal pusselbitar, när vad vi verkligen behöver är den fullständiga bilden.

Nu när vi har knäckt koden för fullständig digital cellmorfologi, är möjligheterna för att använda AI för att förbättra mänsklig observation och diagnos i princip obegränsade. Redan använder våra system maskinlärning för att differentiera mellan morfologin av blodceller. I framtiden kommer AI att driva oss längre och längre bortom gränserna för mänskliga förmågor genom att automatisera analysen av tiotusentals celler åt gången – långt fler än vad någon människa kan kvantifiera. Ett genombrott för att få tillgång till och analysera all den information som morfologi innehåller och möjliggöra nya diagnostiska insikter på den högsta graden av noggrannhet, i en skala som världen aldrig har sett förut. Upptäckt och diagnos av cancer, infektioner, sjukdomar och återfall tidigare än vad som tidigare ansågs möjligt.

Finns det något annat du skulle vilja dela om Scopio Labs?

Jag hoppas att när andra människor ser vårt arbete och den teknik vi presenterar, blir de lika entusiastiska över det som jag är. Jag är fortfarande fascinerad av både biologin och mekaniken i den mänskliga kroppen, och jag blir aldrig trött på att lära mig nya saker om cellmorfologi från våra kunder inom den medicinska professionen. Jag är så stolt över att vi använder AI på ett sådant sätt: för att ge människor möjlighet att se saker mer tydligt, hitta svar snabbare och slutligen förhindra lidande. Vi har bara öppnat dörren, och det finns en helt ny frontier av innovation och möjlighet framför det här företaget.

Tack för den underbara intervjun, jag ser fram emot att följa framstegen för denna banbrytande teknik, läsare som vill lära sig mer bör besöka Scopio Labs.