Geisel 교수, 현미경에 디지털 변화 제공

DALI Lab은 컴퓨터의 두뇌와 현미경의 디자인을 결합하는 데 도움을 줍니다.

현미경은 질병 진단에 없어서는 안 될 요소이며 조직 조각을 확대하여 감염, 혈액 질환 및 암의 숨길 수 없는 징후를 탐지하는 병리학자가 매일 사용합니다.

이제 유리 슬라이드에 장착된 샘플을 사용하는 대신 Dartmouth Health 피부병리학자인 Aravindhan Sriharan과 디지털 응용 학습 및 혁신 연구소의 학생들이 만든 새로운 스마트 현미경을 사용하여 임상의는 디지털 이미지를 통해 장애를 진단할 수 있습니다.

컴퓨터의 두뇌와 의료용 현미경의 디자인을 결합한 RavaOne: SmartScope는 전통적인 현미경 검사법을 인공 지능에 의존하고 원격 의료의 가능성을 확장하는 빠르게 떠오르는 의료 기술과 통합할 준비가 되어 있다고 보조자인 Sriharan이 말했습니다. Geisel School of Medicine의 병리학 및 진단검사의학 교수입니다.

다른 많은 분야와 마찬가지로 병리학도 진단을 더욱 정확하고 간소화하며 저렴하게 만들 수 있는 AI 알고리즘에 의해 변화되기 직전입니다. 이러한 도구를 채택하는 방향으로 도약하려면 병리학자는 디지털 이미지 작업으로 전환해야 합니다.

기존 현미경을 사용하여 일상적인 진단을 내리는 데 단 몇 초밖에 걸리지 않는 숙련된 병리학자가 컴퓨터만 사용한다면 모니터에서 고해상도 이미지를 스크롤하는 데 몇 분을 소비할 것입니다.

Sriharan은 "컴퓨터 화면에서 디지털 병리학을 수행하는 것은 엄청나게 번거로운 작업입니다."라고 말합니다. "의료용 현미경은 한 가지 일을 정말 잘 수행하기 위해 200년 넘게 반복되었지만 컴퓨터 모니터는 다재다능합니다."라고 그는 말합니다.

Sriharan에게 해결책은 스마트워치가 기능을 병합하는 방식과 유사하게 컴퓨터와 실제 현미경을 결합하는 것이었습니다.

사진: Katie Lenhart/비디오: Chris Johnson

DALI에 자신의 아이디어를 제안한 Sriharan은 "스마트워치는 외부는 손목시계의 형태를 갖고 있지만 본질적으로 내부는 컴퓨터입니다. 그리고 컴퓨터나 손목시계만으로는 할 수 없는 일을 할 수 있습니다"라고 말합니다. 랩.

제품 디자인에 관심이 있는 공학 전공 Lauren Goyette '23은 지난 가을 디자이너로서 프로젝트 작업을 시작했습니다.

"병리학자들은 현미경을 매우 효율적으로 다루기 때문에 매우 인상적입니다"라고 그녀는 말합니다. Goyette가 보기에 과제는 그들이 디지털 현미경 세계로 전환하면서 빠른 속도로 작업할 수 있도록 돕는 것이었습니다. 그녀는 3D 프린팅을 사용하여 SmartScope의 섀시를 만드는 작업을 했습니다.

접안렌즈와 유리 슬라이드를 놓을 수 있는 스테이지를 갖춘 SmartScope는 친숙한 실험실 현미경 형태를 유지합니다.

다른 점은 염색된 조직이 있는 실험실 슬라이드 대신 SmartScope 스테이지에 "모조" 슬라이드가 있다는 것입니다. 사용자가 이 슬라이드를 움직이면 카메라와 컴퓨터 시스템이 해당 위치를 추적합니다. 이 움직임은 사용자가 접안렌즈를 통해 볼 때 움직이는 조직 샘플의 디지털화된 고해상도 사진과 연결되어 기존 현미경의 경험을 반영합니다.

"이미지를 표시하는 것만으로도 중요한 이정표가 되었습니다." 개발자로서 이 프로젝트에 함께 참여한 Alex Carney '23의 말입니다. 그 후, 그는 무대에서 유리 슬라이드를 움직일 때 사용자의 시야에서 대형 이미지 파일이 원활하게 움직일 수 있도록 작업했습니다.

"목표는 누군가가 실제 작업, 즉 실제 연구와 진단을 수행하기 위해 하루에 여러 시간 동안 편안하게 사용할 수 있는 제품을 만드는 것입니다. 우리는 여전히 그 작업을 진행 중이고 매우 가까워졌지만 그것이 가장 큰 과제였습니다. Carney는 이 프로젝트를 시작했을 때 자신의 수학과 소프트웨어 기술이 얼마나 향상될지 예상하지 못했습니다.

이 기술은 전 세계 서비스 제공업체가 즉각적으로 협력할 수 있도록 함으로써 진단 방식을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

팀은 겨울 학기에 프로토타입을 테스트한 사용자들로부터 긍정적인 평가를 받았습니다.