Harnessing Power Of AI In Microscopy

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Harnessing Power of AI in Microscopy | Augmented Reality PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Aplikacije umetne inteligence v mikroskopiji spreminjajo način, kako zdravniki in raziskovalci analizirajo vzorce. Umetna inteligenca pomaga biološkim strokovnjakom premagati običajne ovire, kot so dolgotrajne analize vzorcev, zamude pri diagnozi, slaba kakovost slik in drugo.

Nastajajoče inovacije, ki jih poganja AI, bi lahko celo naredile mikroskopijo naslednje generacije bolj dostopno zdravnikom po vsem svetu. Evo, kako AI spreminja in izboljšuje mikroskopijo in analizo vzorcev.

Mikroskopija razširjene resničnosti

»Kaj če bi lahko zdravniki pogledali vzorec na svojem mikroskopu in si takoj ogledali podatke analize na stekelcu? To je cilj najsodobnejšega sodelovanja med Googlom in ZDA.«

Ministrstvo za obrambo. Projekt integrira AI za globoko učenje v mikroskop naslednje generacije za analizo vzorcev v realnem času, prikazano v razširjeni resničnosti.

Google je zasnoval to tehnologijo za hitro diagnosticiranje raka. Mikroskop razširjene resničnosti ali ARM, analizira vzorce celic v realnem času neposredno na mikroskop. Nato prikaže rezultate analize kot prekrivanje AR na slikah. Zdravnik ali raziskovalec si lahko ogleda vzorec in analizira podatke brez prenosa slik v računalnik ali pošiljanja vzorca v analizo. Posledično lahko dobijo diagnozo v nekaj minutah namesto v dneh.

Projekt ARM je od uvedbe leta 2020 še vedno v zgodnji fazi. Tehnologija ostaja predraga za široko uporabo. Vendar pa načrtuje, da bo ARM sčasoma postal bolj dostopen. Poleg znižanja cene bi lahko to tehnologijo prilagodili tudi za analizo različnih vrst vzorcev ali diagnosticiranje več stanj.

Kar je še posebej vznemirljivo pri tej uporabi umetne inteligence v mikroskopiji, so Googlovi načrti za to tehnologijo. Trenutno so prototipi ARM edinstvene, specializirane naprave. V prihodnosti namerava Google strniti to tehnologijo v prilogo, ki bi jo vsak zdravnik ali raziskovalec lahko dodal svojemu običajnemu optičnemu mikroskopu. Z enim samim dodatkom bi ga lahko nekdo spremenil v orodje za mikroskopijo z umetno inteligenco naslednje generacije.

Računalniška mikroskopija, ki jo poganja AI

Mikroskopi so neverjetne naprave, vendar imajo kot vsaka tehnologija svoje omejitve. Zdravnik bo morda moral uporabiti kombinacijo, da bo dobil celovite rezultate. Na primer, standardni optični mikroskop bi lahko bil primeren za osnovni vizualni pregled vzorcev, vendar bi raziskovalec morda potreboval fluorescenčni mikroskop, da bi zbral podrobnejši podatki o različnih predmetih ali molekulah v njihovem vzorcu.

Kaj če bi lahko zdravniki in raziskovalci naredili vse z enim mikroskopom ali naredili več z nizkocenovno opremo? Številni manjši laboratoriji in univerzitetni raziskovalci si ne morejo privoščiti vlaganja v drage specializirane mikroskope. Umetna inteligenca jim lahko pomaga razširiti njihove zmogljivosti, tako da lahko zberejo več podatkov iz enega mikroskopa in se manj zanašajo na drago opremo.

"Računalniška mikroskopija uporablja AI za izboljšanje kakovosti slike brez spreminjanja strojne opreme za slikanje."

Raziskovalci lahko povečajo ločljivost, globinsko ostrino, kontrast in še več izključno s programsko opremo AI. Posledično lahko zajamejo natančnejše in uporabnejše slike z nizkocenovno strojno opremo.

Za razliko od nekaterih drugih nastajajočih aplikacij za AI v mikroskopiji računalniško slikanje že postaja dostopno množicam. Pogosto ga najdemo v današnjih potrošniških pametnih telefonih. Apple na primer uporablja programsko opremo AI za izboljšanje in avtomatizacijo kakovosti in obdelave slike.

Raziskovalci lahko storijo isto stvar z mikroskopi. Računalniška mikroskopija bi lahko naredila najsodobnejše slikanje in analizo vzorcev bolj dostopna zdravnikom in raziskovalcem po vsem svetu, zlasti tistim, ki nimajo sredstev za naprednejšo opremo.

Hitra, avtomatizirana analiza vzorcev

Analiza vzorcev je ena najboljših aplikacij za AI v mikroskopiji. Te slike so lahko zapletene in dolgotrajne za analizo ter predstavljajo veliko oviro za majhne ekipe ali situacije, ki zahtevajo hitre rezultate. Na primer, analiza vzorcev za uporabo v medicini lahko znatno podaljša čas, ki je potreben za pridobitev bolnikove diagnoze, in odloži začetek zdravljenja, ki bi lahko rešilo življenje.

AI lahko reši te izzive. AI in strojno učenje sta fantastični orodji za analizo podatkov. Ponavlja se in temelji na prepoznavanju doslednih vzorcev in indikatorjev, zaradi česar je popoln za avtomatizacijo.

»Zdravniki in raziskovalci lahko uporabijo umetno inteligenco za analizo mikroskopskih slik v delčku časa, ki bi ga vzela ročna analiza, in na poti identificirajo več trendov in spoznanj. ”

Zdravniki na primer uporabljajo podatkovno analitiko AI za pospešiti odkrivanje zdravil in razvoj. Umetna inteligenca lahko avtonomno spremlja spremembe v vzorcu skozi čas ali uporabi računalniški vid za analizo slik, posnetih z mikroskopom. AI zgošča naloge, ki bi običajno podaljšale proces raziskav in razvoja za tedne ali mesece. To raziskovalcem omogoča veliko hitrejši razvoj zdravila z manj sredstvi in člani skupine.

AI in prihodnost mikroskopije

Umetna inteligenca spreminja način, kako raziskovalci, znanstveniki in zdravniki uporabljajo svoje mikroskope. S pomočjo umetne inteligence lahko povečajo zmogljivosti svojih mikroskopov, hitro analizirajo vzorce, diagnosticirajo bolnike v nekaj minutah in racionalizirajo razvoj medicine.

Aplikacije za umetno inteligenco v mikroskopiji bi prav tako lahko nekega dne naredile vrhunsko analizo vzorcev dostopno množicam z nizkocenovnimi visokotehnološkimi orodji, kot so nastavki za mikroskop z umetno inteligenco. Ta znanstveni napredek lahko privede do izboljšanih rezultatov medicinskih raziskav in zdravstvenega varstva.