Exploiter la puissance de l'IA en microscopie | Réalité augmentée

Les applications de l’intelligence artificielle en microscopie transforment la manière dont les médecins et les chercheurs analysent les échantillons. L’IA aide les professionnels de la biologie à surmonter des obstacles courants tels que les longues analyses d’échantillons, les retards de diagnostic, la mauvaise qualité d’imagerie, etc.

Les innovations émergentes basées sur l’IA pourraient même rendre la microscopie de nouvelle génération plus accessible aux médecins du monde entier. Voici comment l’IA transforme et améliore la microscopie et l’analyse d’échantillons. 

Microscopie de réalité augmentée

« Et si les médecins pouvaient examiner un échantillon au microscope et visualiser immédiatement les données d’analyse sur la lame ? C’est l’objectif d’une collaboration de pointe entre Google et les États-Unis. » 

Département de la Défense. Le projet intègre l’IA d’apprentissage profond dans un microscope de nouvelle génération pour l’analyse d’échantillons en temps réel affichée en réalité augmentée. 

Google a conçu cette technologie pour un diagnostic rapide du cancer. Le microscope à réalité augmentée, ou ARM, analyse des échantillons de cellules en temps réel directement sur le microscope. Ensuite, il affiche les résultats de l’analyse sous forme de superposition AR sur les images. Le médecin ou le chercheur peut visualiser l'échantillon et analyser les données sans transférer les images sur un ordinateur ni envoyer l'échantillon pour analyse. En conséquence, ils peuvent obtenir un diagnostic en quelques minutes plutôt qu’en quelques jours. 

Le projet ARM en est encore à ses débuts depuis son lancement en 2020. La technologie reste trop coûteuse pour une adoption généralisée. Cependant, il est prévu que les ARM deviennent plus accessibles à l’avenir. En plus de diminuer son prix, cette technologie pourrait également être adaptée pour analyser différents types d’échantillons ou diagnostiquer davantage de conditions. 

Ce qui est particulièrement intéressant dans cette application de l’IA en microscopie, ce sont les projets de Google en matière de technologie. À l’heure actuelle, les prototypes ARM sont des appareils uniques et spécialisés. À l'avenir, Google vise à condenser cette technologie dans un accessoire que tout médecin ou chercheur pourrait ajouter à son microscope optique conventionnel. Avec un seul accessoire, quelqu’un pourrait le transformer en un outil de microscopie IA de nouvelle génération. 

Microscopie informatique alimentée par l'IA

Les microscopes sont des appareils incroyables, mais comme toute technologie, ils ont des limites. Un médecin devra peut-être utiliser une combinaison pour obtenir des résultats complets. Par exemple, un microscope optique standard peut convenir pour une inspection visuelle de base d'un échantillon, mais un chercheur peut avoir besoin d'un microscope à fluorescence pour recueillir des échantillons. des données plus détaillées sur différents objets ou molécules dans leur échantillon. 

Et si les médecins et les chercheurs pouvaient tout faire à partir d’un seul microscope ou en faire plus avec un équipement peu coûteux ? De nombreux petits laboratoires et chercheurs universitaires ne peuvent pas se permettre d’investir dans des microscopes spécialisés et coûteux. L’IA peut les aider à étendre leurs capacités afin de pouvoir collecter davantage de données à partir d’un seul microscope et moins recourir à des équipements coûteux. 

"La microscopie informatique utilise l'IA pour améliorer la qualité des images sans modifier le matériel d'imagerie." 

Les chercheurs peuvent augmenter la résolution, la profondeur de champ, le contraste et bien plus encore grâce à un logiciel d’IA. En conséquence, ils peuvent capturer des images plus précises et plus utiles avec du matériel peu coûteux. 

Contrairement à d’autres applications émergentes de l’IA en microscopie, l’imagerie informatique devient déjà accessible au grand public. On le trouve largement dans les smartphones grand public d’aujourd’hui. Par exemple, Apple utilise un logiciel d’IA pour améliorer et automatiser la qualité et le traitement des images. 

Les chercheurs peuvent faire la même chose avec des microscopes. La microscopie computationnelle pourrait rendre l’imagerie et l’analyse d’échantillons de pointe plus accessibles aux médecins et aux chercheurs du monde entier, en particulier à ceux qui ne disposent pas des fonds nécessaires pour acheter des équipements plus avancés. 

Analyse rapide et automatisée des échantillons

L’analyse d’échantillons est l’une des principales applications de l’IA en microscopie. Ces images peuvent être complexes et longues à analyser, ce qui constitue un obstacle majeur pour les petites équipes ou les situations nécessitant des résultats rapides. Par exemple, l’analyse d’échantillons à des fins médicales peut prolonger considérablement le temps nécessaire pour obtenir le diagnostic d’un patient, retardant ainsi le début d’un traitement potentiellement vital. 

L’IA peut résoudre ces défis. L'IA et l'apprentissage automatique sont des outils fantastiques pour analyser les données. Il est répétitif et basé sur l’identification de modèles et d’indicateurs cohérents, ce qui le rend parfait pour l’automatisation.

« Les médecins et les chercheurs peuvent utiliser l’IA pour analyser les images microscopiques en une fraction du temps que prendrait une analyse manuelle et identifier davantage de tendances et d’informations en cours de route. » 

Par exemple, les médecins utilisent l’analyse des données de l’IA pour accélérer la découverte de médicaments et le développement. Ils peuvent demander à l’IA de surveiller de manière autonome les modifications d’un échantillon au fil du temps ou d’utiliser la vision par ordinateur pour analyser les images capturées au microscope. L’IA condense des tâches qui prolongeraient normalement le processus de recherche et développement de plusieurs semaines ou mois. Cela permet aux chercheurs de développer un médicament beaucoup plus rapidement et avec moins de ressources et de membres d’équipe. 

L'IA et l'avenir de la microscopie

L’intelligence artificielle révolutionne la manière dont les chercheurs, les scientifiques et les médecins utilisent leurs microscopes. Avec l’aide de l’IA, ils peuvent augmenter les capacités de leurs microscopes, analyser rapidement des échantillons, diagnostiquer les patients en quelques minutes et rationaliser le développement de médicaments.

Les applications de l’IA en microscopie pourraient également un jour rendre l’analyse d’échantillons de pointe accessible au grand public grâce à des outils de haute technologie à faible coût tels que les accessoires de microscope IA. Ces progrès scientifiques peuvent conduire à de meilleurs résultats en matière de recherche médicale et de soins de santé.

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• La source: https://www.aiiottalk.com/power-of-ai-in-microscopy/