Upoznajte Digicyte – inovaciju koja pomiče granice mikroskopije
Suvremena onkološka dijagnostika nalazi se u paradoksalnoj situaciji. Terapije su sve preciznije, personalizirane i vremenski osjetljive, dok temeljni dijagnostički procesi u patologiji i dalje zahtijevaju dane obrade i uključuju destruktivne korake. Uzorci su sve manji, a potreba za informacijama sve veća. Upravo u tom raskoraku između kliničkih potreba i postojećih metoda nastaje jedan od ključnih problema suvremene medicine.
Deep-tech tvrtka Digicyte razvija rješenje upravo za taj izazov – brzu i nedestruktivnu analizu svježih biopsija koja omogućuje rani dijagnostički uvid bez čekanja i bez kompromisa za daljnju obradu uzorka.
U čemu zapravo leži bit problema suvremene patologije i kako ga je moguće riješiti, pojasnili su nam Krunoslav Vinicki, suosnivač i direktor Digicytea, te Leo Obadić, glavni razvojni inženjer softvera. Ovaj dvojac stoji iza rješenja koje, kako ističu, ne ubrzava samo postojeće procese, već mijenja sam redoslijed donošenja odluka u patologiji.
Rješenje koje je nastalo ondje gdje problem zaista postoji
Digicyte je danas jedina tvrtka u Hrvatskoj koja se sustavno bavi istraživanjem i razvojem u području mikroskopije. No ono što je čini posebnom nije samo tehnologija, već način na koji je nastala.
Razvoj Digicytea započeo je u neposrednom kliničkom okruženju. Prvi ured nalazio se na Veterinarskom fakultetu u Zagrebu, a softver se razvijao uz svakodnevni rad s patolozima i kontinuiranu povratnu informaciju iz prakse.
„Mi smo krenuli iznutra. Doslovno smo imali ured na Veterinarskom fakultetu, a softver smo razvijali uz izravan feedback patologa. Nismo inženjeri koji su proizvod radili napamet – rješavali smo stvarne probleme i svakodnevne frustracije patologa. To nas čini drugačijima“, ističe Vinicki.
Takav pristup omogućio je da rješenja budu klinički relevantna od samog početka, a ne tek laboratorijski dokaz koncepta.
Problem koji suvremena patologija još uvijek nije riješila
Unatoč napretku medicine, histopatološki procesi ostali su gotovo nepromijenjeni desetljećima. To je dovelo do dva ključna problema.
„Prvi je izostanak brze i nedestruktivne analize svježih biopsija. Standardna obrada uzorka, koja uključuje fiksiranje i uklapanje u parafin, traje od 24 do 72 sata. U tom razdoblju terapijske odluke čekaju, a kvaliteta uzorka često ostaje nepoznata sve do završetka obrade“, pojašnjava Vinicki.
Drugi problem proizlazi iz razvoja personalizirane medicine.
„Sve više dijagnostičkih analiza mora se provesti na sve manjim uzorcima tkiva. Svaki destruktivni korak u obradi smanjuje dijagnostički potencijal i povećava rizik nepotpune dijagnoze“, dodaje.
Digicyte rješenje: rana dijagnostika bez žrtvovanja uzorka
Digicyte razvija inovativnu mikroskopsku metodu koja omogućuje brzu (≈30 minuta) i potpuno nedestruktivnu analizu svježih biopsija tumora. Uzorak pritom ostaje netaknut te se nakon analize može koristiti za sve standardne dijagnostičke postupke.
Tehnologija kombinira fluorescentnu mikroskopiju u infracrvenom spektru s naprednim računalnim algoritmima i umjetnom inteligencijom. Ključni element rješenja je algoritam koji iz crno-bijele infracrvene slike rekonstruira H&E prikaz – standardni format na koji su patolozi navikli pri postavljanju dijagnoze.
„Time patolog dobiva poznati dijagnostički kontekst, ali u vremenu koje do sada nije bilo moguće“, ističe Vinicki.
Digicyte počinje s korisničkim iskustvom, a ne s AI-jem
Dok se većina startupova u patologiji danas fokusira isključivo na umjetnu inteligenciju u digitalnoj patologiji, Digicyte je krenuo temeljnije – od svakodnevnog rada patologa na mikroskopu.
„Većina startupova radi na AI-ju u digitalnoj patologiji, no mi smo se prvo htjeli fokusirati na ono što je fundamentalno: korisničko iskustvo na mikroskopu i kvalitetu slike u svakodnevnoj rutini. Algoritmi i softver koje razvijamo za taj problem postaju temelj za sva ostala rješenja“, naglašava Leo Obadić.
Filozofija razvoja softvera u Digicyteu jasna je: odgovornost mora biti na softveru, a ne na korisniku.
„To u praksi znači da se softver mora pobrinuti da korisnik uvijek dobije dobru sliku i pouzdan rezultat, uz uklanjanje nepotrebne kompleksnosti. Što se više može odraditi u pozadini – to bolje“, pojašnjava Obadić.
Korisničko sučelje stoga je iznimno jednostavno, dok se u pozadini odvija kompleksna obrada slike.
„Standardni softveri često su složeni, zahtijevaju mnogo ručnih podešavanja i daju nekonzistentne rezultate. Naš softver koristi AI algoritme i visoko optimizirane klasične algoritme kako bi se svjetlina, boje i optičke aberacije automatski rješavale u pozadini. Sve što se moglo automatizirati – automatizirano je“, dodaje.
Inovacije koje donose stvarnu kliničku vrijednost
Sparse dekonvolucija
Digicyte je prva tvrtka na svijetu koja je sparse dekonvoluciju implementirala u standardnu svjetlosnu (brightfield) mikroskopiju.
„Na 100× povećanju s imerzijskim uljem dobivamo značajno veću rezoluciju. To je iznimno važno za hematologe i citologe jer vide detalje koji ranije nisu bili dostupni“, ističe Obadić.
Ovaj algoritam omogućuje postizanje do dvostruko veće rezolucije u odnosu na dosadašnje mogućnosti brightfield mikroskopije. Digicyte je sparse dekonvoluciju prvi implementirao izvan fluorescencijske mikroskopije te ju dodatno optimizirao, povećavši brzinu izvođenja približno 70 puta. Time se postiže rezolucija od oko 100 nm u citologiji i hematologiji – razina koju konkurentska rješenja još nisu ostvarila. Testiranja provedena u okviru projekta AI4Health pokazala su da ovakva razina detalja značajno povećava sigurnost dijagnostike.
Focus stacking u realnom vremenu
Druga ključna inovacija je focus stacking.
„Uzeli smo jedan od najnaprednijih algoritama iz svijeta makrofotografije (PMax) i optimizirali ga za izvođenje na grafičkoj kartici u realnom vremenu. Riječ je o trenutno najnaprednijem rješenju te vrste“, ističe Vinicki.
Vrhunska optika treba postati standard
Digicyte jednaku pažnju posvećuje i hardveru, s jasnim ciljem da apokromatska optika postane standard, a ne luksuz.
„Naš cilj bio je učiniti vrhunsku optiku dostupnijom. U patologiji imate situaciju poput one s Nutellom – u Njemačkoj ima više ‘lješnjaka’ nego kod nas. Tako i patolozi u Zagrebu često koriste semi-apokromatsku optiku, dok kolege u Austriji rade s apokromatskom“, objašnjava Vinicki.
Digicyte to rješava suradnjom s tvornicom koja proizvodi optiku za velike svjetske brendove, ali pod tvorničkim imenom Nexcope.
„Riječ je o istoj proizvodnoj liniji, no bez poznatog logotipa, pa je cijena dva do četiri puta niža“, dodaje.
Klinička potvrda iz prve ruke
Izuzetno važnu ulogu u razvoju Digicyte rješenja od samih početaka imao je dr. sc. Ivan-Conrado Šoštarić-Zuckermann, izvanredni profesor na Zavodu za veterinarsku patologiju Veterinarskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu i prvi korisnik softvera.
„O Digicyteu i ResoluXu mogu govoriti iz vrlo posebne perspektive – kao njihov prvi korisnik. Ovaj softver doista je drukčiji. Izuzetno je jednostavan za upotrebu i uklanja tehničke aspekte koji su mi ranije oduzimali vrijeme“, ističe.
Prema njegovu iskustvu, fotografiranje mikroskopskih nalaza više nije zasebna i zahtjevna aktivnost.
„Danas, dok tipkam nalaze, gotovo ‘u letu’ fotografiram ono što mi je zanimljivo za edukaciju ili publikacije – a rezultati su izvrsni. Focus stacking pokazao se ključnim čak i kod lošijih preparata“, dodaje.
Za Digicyte tim, ovakav kontinuirani dijalog s kliničkim korisnicima ostaje temelj daljnjeg razvoja.
„Veseli me što će Leo i Kruno nastaviti razvijati ResoluX, a ja ću sa svojim ‘razmaženim’ zahtjevima i dalje sudjelovati u oblikovanju novih verzija“, zaključuje Šoštarić-Zuckermann.
Tim kao temelj primjenjive inovacije
Da bi ovakva ideja zaživjela u praksi, iza nje stoji tim s dubinskim razumijevanjem tehnologije i kliničke stvarnosti. Digicyte su osnovali stručnjaci koji povezuju mikroskopiju, naprednu obradu slike i umjetnu inteligenciju.
Krunoslav Vinicki donosi više od sedam godina iskustva u razvoju softverskih i hardverskih rješenja za mikroskopiju, uključujući razvoj mikroskopskih sustava, algoritama za obradu i fokusno slaganje slike te primjenu dubokog učenja u stvarnim kliničkim okruženjima, kao i iskustvo u vođenju rasta poduzeća i komercijalizaciji inovacija. Član je Royal Microscopical Societyja, gdje trenutačno pohađa njihov Diploma program.
Leo Obadić, kao glavna osoba zadužena za razvoj softvera u Digicyteu, donosi osam godina iskustva kao applied research scientist, s fokusom na razvoj i implementaciju produkcijski spremnih AI i data science rješenja. Njegova ekspertiza obuhvaća analizu podataka, strojno učenje, razvoj deployabilnih modela, njihovu integraciju u složene sustave te učinkovitu komunikaciju tehničkih rješenja različitim dionicima. Upravo ta kombinacija omogućuje da Digicyte tehnologije ne ostanu eksperimentalni koncept, već postanu pouzdana i primjenjiva rješenja u stvarnim kliničkim uvjetima.
Razvoj takvih rješenja zahtijeva i kontinuirana ulaganja te snažne prodajne aktivnosti, u čemu timu svojom financijskom i poslovnom ekspertizom pridonosi Nedjeljko Vinicki.
ZICER i AI4Health.Cro kao važan oslonac razvoja kliničkih inovacija
Uz snažnu mentorsku i kontinuiranu financijsku podršku ZICER-a, kao i sustavnu izgradnju poduzetničkih kompetencija kroz akceleracijske programe Startup Factory i Global Growth, Digicyte je uspješno spojio vrhunsku tehnologiju s održivim poslovnim razvojem. Rastuća baza korisnika u bolnicama, privatnim laboratorijima i akademskim institucijama u Hrvatskoj, Sloveniji i Austriji potvrđuje da inovacija proizašla iz stvarne kliničke prakse može imati mjerljiv i dugoročan utjecaj na njezinu svakodnevnu primjenu.
Kao korisnik usluga Europskog digitalnog inovacijskog centra AI4Health.Cro, za Digicyte je krajem siječnja u ZICER-u organiziran događaj pod nazivom Inovacija koja pomiče granice mikroskopije. Okupljanje je privuklo citologe, patologe i druge stručnjake zainteresirane za primjenu umjetne inteligencije u zdravstvu, koji su imali priliku upoznati najnovija rješenja, isprobati Digicyte mikroskop te iz prve ruke podijeliti pozitivna iskustva njegove primjene u kliničkoj praksi. Time je dodatno potvrđena vrijednost tehnologije i njezin snažan tržišni potencijal.
Digicyte ne donosi samo novu tehnologiju — donosi novi način razmišljanja o vremenu, uzorku i donošenju dijagnostičkih odluka, upravo ondje gdje su one najvažnije.
AI4HEALTH:CRO (www.ai4healthcro.eu ) Europski digitalni inovacijski centar za primjenu umjetne inteligencije u zdravstvu i medicini (AI4Health.Cro) je neprofitni, javno-privatni konzorcij koji umjetnu inteligenciju (AI) vidi kao ključnu za napredak zdravstva. Konzorcij okuplja 15 partnera uz Institut Ruđer Bošković kao koordinatora, a financira se s 2,9 milijuna eura u sklopu programa Digitalna Europa te NPOO-a u jednakim omjerima, u trajanju od tri godine. Projekt je započeo u travnju 2023. godine, a osnovni cilj projekta je iskoristiti prednosti AI tehnologija za dobrobit hrvatskog zdravstva, poput problema rane rehospitalizacije ili pak klasifikaciju lezija dojke na mamografskim slika. Centar AI4Health.Cro djeluje kao ‘one-stop-shop’ koji pruža četiri vrste usluga: testiranje prije ulaganja, potporu u pristupu investicijama, inovacijski ekosustav i umrežavanje, te razvoj znanja i vještina. Dosadašnji inovacijski izazovi AI4Health.Cro okupili su više od 200 sudionika u preko 40 timova koji su radili na rješenjima temeljenima na stvarnim kliničkim podacima, a rezultati su uključivali funkcionalne prototipove, osnivanje startupa, znanstvene objave i nastavak suradnje s kliničkim ustanovama. AI4Health.Cro je do danas isporučio više od 100 usluga digitalne transformacije za više od 50 organizacija, ukupne tržišne vrijednosti gotovo 500.000 eura. Projekt je financiran kroz instrumente Europske unije, uključujući NextGenerationEU (do 2026.) i Digital Europe Programme, uz osiguran kontinuitet djelovanja do kraja 2029. godine. Uz IRB konzorcij AI4Health.Cro čine: Hrvatska udruga za umjetnu inteligenciju, Magdalena – Klinika za kardiovaskularne bolesti, Ministarstvo zdravstva Republike Hrvatske, Dom zdravlja Zagreb – Centar, Hrvatski zavod za javno zdravstvo, Hrvatski zavod za zdravstveno osiguranje, Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu, Tehnički fakultet Sveučilišta u Rijeci, Zagrebački inovacijski centar, Udruga poslodavaca u zdravstvu Hrvatske, Mreža znanja, FeelsGood Capital Partners, te uspješne tvrtke IN2, Ericsson Nikola Tesla i NEWTON Technologies Adria.