Aproveitando o poder da IA ​​na microscopia | Realidade aumentada

As aplicações de inteligência artificial em microscopia estão transformando a forma como médicos e pesquisadores analisam amostras. A IA está ajudando os profissionais de biologia a superar obstáculos comuns, como análises demoradas de amostras, atrasos no diagnóstico, baixa qualidade de imagem e muito mais.

As inovações emergentes alimentadas pela IA poderão até tornar a microscopia de próxima geração mais acessível aos médicos em todo o mundo. Veja como a IA está transformando e melhorando a microscopia e a análise de amostras. 

Microscopia de Realidade Aumentada

“E se os médicos pudessem olhar uma amostra em seu microscópio e visualizar imediatamente os dados da análise na lâmina? Esse é o objetivo de uma colaboração de ponta entre o Google e os EUA.” 

Departamento de Defesa. O projeto integra IA de aprendizagem profunda em um microscópio de última geração para análise de amostras em tempo real exibidas em realidade aumentada. 

O Google projetou esta tecnologia para diagnóstico rápido de câncer. O microscópio de realidade aumentada, ou ARM, analisa amostras de células em tempo real diretamente no microscópio. Em seguida, exibe os resultados da análise como uma sobreposição de AR nas imagens. O médico ou pesquisador pode visualizar a amostra e analisar os dados sem transferir as imagens para um computador ou enviar a amostra para análise. Como resultado, eles podem obter um diagnóstico em minutos, em vez de dias. 

O projeto ARM ainda está em seus estágios iniciais desde o lançamento em 2020. A tecnologia continua muito cara para adoção generalizada. No entanto, o plano é que os ARMs se tornem mais acessíveis no futuro. Além de diminuir o preço, essa tecnologia também poderia ser adaptada para analisar diferentes tipos de amostras ou diagnosticar mais condições. 

O que é particularmente interessante nesta aplicação de IA em microscopia são os planos do Google para a tecnologia. No momento, os protótipos ARM são dispositivos únicos e especializados. No futuro, o Google pretende condensar esta tecnologia num acessório que qualquer médico ou investigador possa adicionar ao seu microscópio óptico convencional. Com um único acessório, alguém poderia transformá-lo em uma ferramenta de microscopia de IA de última geração. 

Microscopia computacional alimentada por IA

Os microscópios são dispositivos incríveis, mas, como qualquer tecnologia, têm limitações. Um médico pode precisar usar uma combinação para obter resultados abrangentes. Por exemplo, um microscópio óptico padrão pode ser adequado para inspeção visual básica de amostras, mas um pesquisador pode precisar de um microscópio de fluorescência para coletar dados mais detalhados sobre diferentes objetos ou moléculas em sua amostra. 

E se médicos e pesquisadores pudessem fazer tudo com um microscópio ou fazer mais com equipamentos de baixo custo? Muitos laboratórios menores e pesquisadores universitários não podem se dar ao luxo de investir em microscópios especializados e caros. A IA pode ajudá-los a expandir suas capacidades para que possam coletar mais dados de um único microscópio e depender menos de equipamentos caros. 

“A microscopia computacional usa IA para melhorar a qualidade da imagem sem alterar o hardware de imagem.” 

Os pesquisadores podem aumentar a resolução, profundidade de campo, contraste e muito mais por meio de software de IA. Como resultado, eles podem capturar imagens úteis e mais precisas com hardware de baixo custo. 

Ao contrário de algumas outras aplicações emergentes de IA em microscopia, a imagem computacional já está se tornando acessível às massas. É amplamente encontrado nos smartphones de consumo atuais. Por exemplo, a Apple usa software de IA para melhorar e automatizar a qualidade e o processamento de imagens. 

Os pesquisadores podem fazer a mesma coisa com microscópios. A microscopia computacional poderia tornar as imagens de ponta e a análise de amostras mais acessíveis a médicos e investigadores em todo o mundo, especialmente aqueles que não têm fundos para equipamentos mais avançados. 

Análise rápida e automatizada de amostras

A análise de amostras é uma das principais aplicações de IA em microscopia. A análise dessas imagens pode ser complexa e demorada, representando um grande obstáculo para equipes pequenas ou situações que exigem resultados rápidos. Por exemplo, a análise de amostras para aplicações médicas pode prolongar significativamente o tempo necessário para obter o diagnóstico de um paciente, atrasando o início de um tratamento que pode salvar vidas. 

A IA pode resolver esses desafios. IA e aprendizado de máquina são ferramentas fantásticas para análise de dados. É repetitivo e baseado na identificação de padrões e indicadores consistentes, tornando-o perfeito para automação.

“Médicos e pesquisadores podem usar IA para analisar imagens microscópicas em uma fração do tempo que a análise manual levaria e identificar mais tendências e insights ao longo do caminho. ” 

Por exemplo, os médicos usam a análise de dados de IA para acelerar a descoberta de medicamentos e o desenvolvimento. Eles podem fazer com que a IA monitore de forma autônoma as mudanças em uma amostra ao longo do tempo ou usar a visão computacional para analisar imagens capturadas em um microscópio. A IA condensa tarefas que normalmente prolongariam o processo de pesquisa e desenvolvimento por semanas ou meses. Isto permite aos investigadores desenvolver um medicamento muito mais rapidamente e com menos recursos e membros de equipa. 

IA e o futuro da microscopia

A inteligência artificial está revolucionando a forma como pesquisadores, cientistas e médicos usam seus microscópios. Com a ajuda da IA, podem aumentar as capacidades dos seus microscópios, analisar amostras rapidamente, diagnosticar pacientes em minutos e agilizar o desenvolvimento de medicamentos.

As aplicações de IA em microscopia também poderão um dia tornar a análise de amostras de ponta acessível às massas com ferramentas de alta tecnologia e baixo custo, como acessórios de microscópio de IA. Esses avanços científicos podem levar a melhores resultados na pesquisa médica e nos cuidados de saúde.

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