医疗健康

PixCell 医疗的 Avishay Bransky 博士,首席执行官和联合创始人 – 采访系列

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Avishay Bransky 博士是 PixCell 医疗的首席执行官和联合创始人,他是微流体学领域的专家,具有丰富的工业经验,涉及应用物理、软件和系统工程。他是 Viscoelastic Focusing 技术、细胞分析方法和微流体基质的发明者之一。布兰斯基博士拥有来自以色列理工大学的物理学学士、材料工程学士和生物医学工程博士学位。

PixCell 医疗有一个有趣的起源故事,可以解释一下公司是如何在意外发现独特的物理现象 – Viscoelastic Focusing (VEF) 后成立的吗?

在我完成 Technion – 以色列理工大学的博士学位期间,我的一位同事和我正在研究微流体设备,我们将血细胞悬浮在各种溶液中,并通过显微镜观察这些细胞。当我们研究一种通常用于采矿业的特殊溶液时,我们无法通过显微镜看到任何细胞。我们重复了这个实验多次,仍然无法看到任何细胞!进一步调查后,我们意识到所有细胞都集中在一个单独的平面上,而我们的显微镜没有聚焦在该平面上。我们发现的聚焦效应非常强大,所有细胞都完美地对齐在一个单独的平面内,相距仅几十纳米。这是我们发现 viscoelastic focusing (VEF) 的突破。

我们接洽了一位 Technion 的教授,他提出了一个支持这一发现的理论。基于这项研究,我们在物理学最著名的期刊之一 – 物理评论快报(Physical Review Letters)上发表了一篇关于 VEF 的论文。

我很快意识到 VEF 可以在需要计数或分析细胞的应用中非常有用。这些方法都需要聚焦细胞,因为细胞越接近预期位置,分析就越准确。VEF 获得的清晰聚焦可以实现高精度的测量以及基于图像的细胞特征分析。另外,VEF 需要的试剂比标准细胞计数器少得多,使其具有成本效益和易用性。这是我们开始开发 HemoScreen 血液分析仪的起点,HemoScreen 是围绕 VEF 和其他专利技术开发的。

 

HemoScreen™ 使血液测试变得简单,可以解释一下运行血液测试所需的技能和流程吗?

HemoScreen 小巧、坚固、易于使用,无需任何技术技能即可设置和操作。另外,它不需要维护或校准。因此,任何人都可以通过阅读快速指南快速学习如何使用它,从护士和护理人员到患者本身。

该设备涉及一个简单的三步过程:

  • 从手指上取一滴血,并将其插入带有内置试剂的一次性基质中。
  • 将基质插入分析仪中;
  • 在 6 分钟内,设备将提供实验室质量的 5 部分差异性 CBC 测试结果。

该过程消除了操作员或用户相关的前分析步骤可能会损害测试结果质量的错误。提供 20 个标准血液计数参数的准确读数,使用安全、易用和简单的点-of-护理解决方案,可以为患者、临床医生和医疗系统节省大量时间和成本。

在美国,HemoScreen 已获得点-of-护理(POC)使用的许可,具有中等复杂性的 CLIA 评级。

HemoScreen™ 可以检测哪些疾病?

HemoScreen 进行最常见的血液测试,即完整血液计数(CBC),它为医疗保健专业人员提供了对一个人整体健康状况的概述。另外,它还提供了全面的异常细胞标记,这可以作为不同病理学的生物标志物。异常细胞识别非常重要,但在点-of-护理或甚至大型集中实验室中通常不可用。

在淋巴瘤、某些类型的白血病和严重炎症等疾病的识别中,未成熟的血细胞会在未达到成熟状态之前从骨髓中释放出来。能够在患者的血液中标记这些未成熟细胞是一项非常重要的发现,只有使用最高质量的仪器才能发现。通常,这些仪器无法检测到所有未成熟细胞,需要进行血液涂片并在显微镜下观察样本。然而,能够进行此操作的病理学家越来越少。

这就是 HemoScreen 的用途。我们的基于人工智能的图像分析可以根据来自不同病理学的成千上万个样本,识别细胞并提供准确的发现,这代表了快速血液分析的一个巨大转变。使用这项技术,患者可以立即知道是否应该去医院并进行更具体的测试,以便早于当前测试方法更早地确定病理学。

通过 HemoScreen 的 CBC 可以识别的其他疾病包括慢性淋巴瘤(CLL)、感染、严重贫血和内出血。异常细胞的存在是一个强烈的指标,表明患者有严重的问题,需要进一步分析和评估。相反,HemoScreen 的测试提供了对患者整体健康状况的概述,并有助于早期发现严重的病理学。另外,它有助于医生确定是否应该开处方抗生素,这在抗生素微生物耐药性日益严重的问题中变得越来越重要。

 

HemoScreen™ 还可以检测异常血细胞,这可能指示潜在的癌细胞。可以解释一下这款产品如何用于早期癌症检测吗?

血细胞在骨髓中发育,逐渐演变,直到它们被释放到血液中,成为 7 种主要细胞类型之一。这些成熟细胞是标准完整血液计数(CBC)测试的一部分,其浓度在血液中用于诊断各种情况,例如感染和贫血。然而,未成熟的细胞有时会在未成熟之前从骨髓中提前释放到外周血液中。这些细胞被称为异常细胞,可能是严重的健康障碍的指标。

HemoScreen 分析方法基于流动细胞的数字成像,可以看作是“流动血液涂片”。它从每个细胞中提取数百个特征,而标准分析仪在集中实验室中只能获得 3-4 个信号。该技术可以准确地区分所有类型的细胞,包括异常细胞。

美国 FDA 批准的 HemoScreen 版本指定了 5 种正常白细胞,并准确地标记异常细胞。然而,PixCell 最近开发了一种新的版本,可以测量和输出异常细胞的计数,这在血液学诊断中代表了一个突破。医生将能够在初级医疗中早期发现不同类型的癌症,而不是错过需要立即干预的关键病例。

HemoScreen 可以计数未成熟的粒细胞、核化红细胞和原始细胞,这些对于检测非常重要,即使数量很少,因为它们可能指示骨髓瘤、白血病、淋巴瘤和慢性血液疾病,这些疾病需要立即干预。

 

早期脓毒症诊断是 PixCell 医疗正在解决的一个挑战。可以解释一下当前早期脓毒症诊断的挑战以及 PixCell 医疗如何解决这个挑战吗?

脓毒症是一个全球性的健康问题。为了应对脓毒症,我们需要更好的诊断工具、更快速的测试和更具体的检测方法。如果测试不够具体,无法区分脓毒症和其他类似情况。

PixCell 医疗通过提供与细菌感染相关的特异性生物标志物的高可访问性测试来解决这个挑战。一些生物标志物已经随着 5 部分差异性 CBC 提供,例如绝对中性粒细胞计数(ANC)和白细胞计数(WBC),而其他生物标志物仍在开发中。

PixCell 还在 CBC 测试中添加了一个最近发现的生物标志物:单核细胞分布宽度(MDW)。MDW 已被证明在急诊科初步遇到时有效地检测脓毒症。与 WBC 一起,MDW 还预计能够增强急诊科初期脓毒症管理中的医疗决策。在上述内容中提到的未成熟粒细胞也已被证明是早期脓毒症的良好标志。另外,PixCell 正在开发更多用于炎症标志物的检测,例如 C-反应蛋白(CRP)和降钙素原(PCT),这些标志物在管理脓毒症治疗中被广泛使用。

这些标志物的组合提供了对感染源和疾病进展的更具体的指示。另外,提供这些高级检测的实时结果将显著改善脓毒症患者的临床结果。

 

人工智能在 HemoScreen™ 中如何用于疾病和癌症检测?

HemoScreen 结合 viscoelastic focusing 技术(VEF)和专利的人工智能(AI)技术和机器视觉来快速分析血液样本。VEF 使细胞在流动时聚焦在一个单独的平面上,从而可以进行光学分析。我们的机器视觉技术实时捕获成千上万个细胞的数千个图像,完美聚焦。然后,我们的 AI 算法分析这些图像。使用图像处理、算法和机器视觉,技术识别细胞并将其分类为不同类型。

使用机器学习算法由人类专家基于许多不同的血液样本和病理学进行训练,可以识别和分类不同细胞的子类型,这些子类型在不同患者和病理学中可能在细节上有所不同。所有这些都基于细胞的形态、形状、核形状、颜色和其他细胞特性。总的来说,我们的 AI 技术利用每个细胞的数百个特征来确定它是什么类型的细胞,并且可以快速做出这一确定。

 

在成功早期诊断癌症和其他传染病时,分散式诊断测试有多重要?

分散式诊断测试在成功早期诊断癌症和其他传染病时至关重要。当前用于此目的的集中实验室技术使用激光散射或电阻抗,可以分析细胞的仅仅 3-4 个特性,与我们在点-of-护理环境中可以分析的数百个特性相比。

另外,成功诊断癌症和其他传染病的过程通常是一个漫长而繁琐的测试过程。从患者身上采集血样后,送到集中实验室进行测试,患者可能需要等待数天甚至数周才能收到结果。分散式诊断为医生提供了在自己的办公室中测试患者的机会,无需任何技术协助。最重要的是,结果在 6 分钟内即可获得,医生可以直接将患者转介到诊断的下一步骤。

 

您是否还有其他关于 PixCell 医疗的信息想要分享?

PixCell 医疗为一个简单的 CBC 测试创建了一个解决方案,这个解决方案已经被寻求了几十年。这是第一次拥有一个小型、易于使用的仪器,可以提供如此准确的结果,这些结果可以轻松获取和访问那些最需要它们的人。

感谢您的采访,并让我们了解 PixCell 医疗正在发生的令人难以置信的工作。

安托万是一位具有远见的领导者和Unite.AI的联合创始人,他对塑造和推广人工智能和机器人技术的未来充满热情。作为一位连续创业者,他相信人工智能将对社会产生电力的影响一样的颠覆性影响,并经常对颠覆性技术和通用人工智能的潜力大加赞扬。

作为一位未来学家Securities.io的创始人,这是一个专注于投资尖端技术的平台,这些技术正在重新定义未来并重塑整个行业。