Профессор Гейзеля модернизирует микроскопы

DALI Lab помогает объединить мозг компьютера с конструкцией микроскопа.

Микроскопы незаменимы при диагностике заболеваний и каждый день используются патологами, которые увеличивают кусочки тканей, чтобы обнаружить явные признаки инфекции, заболеваний крови и рака.

Теперь вместо использования образцов, закрепленных на предметных стеклах, новый интеллектуальный микроскоп, созданный дерматопатологом Dartmouth Health Аравиндханом Срихараном и студентами Лаборатории цифрового прикладного обучения и инноваций, позволит врачам диагностировать заболевания по цифровым изображениям.

Объединив мозг компьютера с конструкцией медицинского микроскопа, RavaOne: SmartScope способен интегрировать традиционную микроскопию с быстро развивающимися технологиями здравоохранения, которые полагаются на искусственный интеллект и расширяют возможности телемедицины, говорит Срихаран, ассистент профессор патологии и лабораторной медицины Медицинской школы Гейзеля.

Как и многие другие области, патология находится на грани трансформации с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, которые могут сделать диагностику более точной, упрощенной и доступной. Чтобы сделать шаг к внедрению этих инструментов, патологоанатомы должны перейти на обработку цифровых изображений.

Обученный патологоанатом, которому потребовалось бы всего несколько секунд, чтобы поставить обычный диагноз с помощью традиционного микроскопа, вероятно, потратил бы несколько минут на прокрутку изображений с высоким разрешением на мониторе, если бы он использовал только компьютер.

«Проводить цифровую патологию на экране компьютера невероятно обременительно», — говорит Шрихаран. «Медицинские микроскопы совершенствовались на протяжении 200 лет, чтобы действительно хорошо выполнять одну задачу, но компьютерные мониторы — это универсалы», — говорит он.

По мнению Шрихарана, решение заключалось в объединении компьютера и микроскопа в действии, подобно тому, как умные часы объединяют функции.

Фото Кэти Ленхарт/Видео Криса Джонсона

«Умные часы имеют форм-фактор наручных часов снаружи, но по сути являются компьютером внутри. И они могут делать то, что не могут сделать ни компьютер, ни наручные часы, действующие по отдельности», — говорит Шрихаран, который поделился своей идеей с DALI. Лаб.

Лорен Гойетт 23 года, инженер-специалист, интересующаяся дизайном продуктов, начала работать над проектом в качестве дизайнера прошлой осенью.

«Патологи так эффективно владеют микроскопами, это очень впечатляет», — говорит она. Задача, по мнению Гойетта, заключалась в том, чтобы помочь им работать быстрее при переходе в мир цифровой микроскопии. Она работала над созданием корпуса SmartScope с помощью 3D-печати.

В комплекте с окуляром и подставкой для предметного стекла SmartScope сохраняет привычную форму лабораторного микроскопа.

Отличие заключается в том, что вместо лабораторного предметного стекла с окрашенной тканью на предметном столике SmartScope используется «пустышка». Когда пользователь перемещает этот слайд, камера и компьютерная система отслеживают его положение. Это движение связано с оцифрованным изображением образца ткани с высоким разрешением, которое перемещается, когда пользователь смотрит в окуляр, повторяя работу обычного микроскопа.

«Просто получение изображения для отображения было важной вехой», — говорит 23-летний Алекс Карни, который также все время участвовал в проекте в качестве разработчика. Впоследствии он работал над тем, чтобы большой файл изображения плавно перемещался в поле зрения пользователя при перемещении стеклянного слайда на сцене.

«Цель состоит в том, чтобы создать продукт, который кому-то было бы удобно использовать по несколько часов в день для выполнения реальной работы — настоящих исследований и диагностики. Мы все еще работаем над этим и очень близки к этому, но это была самая большая проблема этот проект», — говорит Карни, который, когда начинал, не предполагал, насколько проект отточит его математические и программные навыки.

Эта технология может изменить диагностику, позволяя поставщикам услуг по всему миру мгновенно сотрудничать.

Команда получила положительные отзывы от пользователей, протестировавших свой прототип в зимнем сезоне.