La empresa de dispositivos médicos Invenio Imaging está desarrollando una tecnología que permite a los cirujanos evaluar las biopsias de tejido en el quirófano, inmediatamente después de que se recogen las muestras, proporcionando en solo tres minutos información acelerada por IA que, de otro modo, tardaría semanas en obtenerse de un laboratorio de patología.
En una biopsia quirúrgica, un profesional médico extrae muestras de células o tejidos que los patólogos analizan para detectar enfermedades como el cáncer. Al ofrecer estas capacidades a través de un sistema de imágenes compacto impulsado por IA dentro de la sala de tratamiento, Invenio tiene como objetivo respaldar la toma rápida de decisiones clínicas.
«Esta tecnología ayudará a los cirujanos a tomar decisiones intraoperatorias al realizar una biopsia o cirugía», dijo Chris Freudiger, director de tecnología de Invenio, con sede en Silicon Valley. «Podrán evaluar rápidamente si la muestra de tejido contiene células cancerosas, decidir si necesitan tomar otra muestra de tejido y, con los modelos de IA que Invenio está desarrollando, potencialmente hacer un diagnóstico molecular para un tratamiento médico personalizado en cuestión de minutos».
Un diagnóstico más rápido permite un tratamiento más rápido. Es especialmente crítico para los tipos agresivos de cáncer que podrían crecer o propagarse significativamente en las semanas que tardan los resultados de la biopsia en llegar de un laboratorio de patología dedicado.
Invenio es miembro de NVIDIA Inception, un programa que proporciona a las startups de vanguardia soporte tecnológico y orientación sobre plataformas de IA. La compañía acelera el entrenamiento y la inferencia de IA utilizando GPU y bibliotecas de software de NVIDIA.
Enfoque Láser en la Atención del Cáncer
El Sistema de Imágenes Láser NIO de Invenio es una herramienta de patología digital que acelera la obtención de imágenes de biopsias de tejido fresco. Se ha utilizado en miles de procedimientos en los EE. UU. y Europa. En 2021, recibió el marcado CE de aprobación regulatoria en Europa.
La compañía planea adoptar la serie de módulos NVIDIA Jetson Orin de IA en el edge para su sistema de imágenes de próxima generación, que contará con inferencia de IA casi en tiempo real acelerada por el SDK NVIDIA TensorRT.
«Estamos construyendo una capa de modelos de IA sobre nuestras capacidades de imágenes para proporcionar a los médicos no solo la imagen diagnóstica, sino también un análisis de lo que están viendo», dijo Freudiger. «Con el rendimiento de IA proporcionado por NVIDIA Jetson en el edge, podrán determinar rápidamente qué tipos de células cancerosas están presentes en una imagen de biopsia».
Invenio utiliza un clúster de GPU NVIDIA RTX A6000 para entrenar redes neuronales con decenas de millones de parámetros en imágenes anotadas por patólogos. Los modelos se desarrollaron utilizando el framework de deep learning TensorFlow y se entrenaron con imágenes adquiridas con sistemas de imágenes NIO.
«La capacidad más poderosa para nosotros es la VRAM ampliada en las GPU RTX A6000, que nos permite cargar grandes lotes de imágenes y capturar la variabilidad de las características», dijo Freudiger. «Marca una gran diferencia para el entrenamiento de IA».
En el Camino Hacia el Despliegue Clínico
Uno de los productos de IA de Invenio, NIO Glioma Reveal, está aprobado para uso clínico en Europa y disponible para uso de investigación en los EE. UU. para ayudar a identificar áreas de células cancerosas en el tejido cerebral.
Un equipo de colaboradores de Invenio de la Universidad de Michigan, la Universidad de Nueva York, la Universidad de California en San Francisco, la Universidad Médica de Viena y el Hospital Universitario de Colonia desarrolló recientemente un modelo de deep learning que puede encontrar biomarcadores de tumores cancerosos con una precisión del 93% en 90 segundos.
Con esta capacidad de analizar diferentes subtipos moleculares de cáncer dentro de una muestra de tejido, los médicos pueden predecir qué tan bien responderá un paciente a la quimioterapia, o determinar si un tumor se ha extirpado con éxito durante la cirugía.
Más allá de su trabajo en el análisis del tejido cerebral, Invenio anunció este año una colaboración de investigación clínica con la Iniciativa de Cáncer de Pulmón de Johnson & Johnson para desarrollar y validar una solución de IA que pueda ayudar a evaluar las biopsias de pulmón. El modelo de IA ayudará a los médicos a determinar rápidamente si las muestras de tejido recolectadas contienen cáncer.
El cáncer de pulmón es la forma de cáncer más mortal del mundo, y solo en los EE. UU., los nódulos pulmonares se encuentran en más de 1.5 millones de pacientes cada año. Una vez aprobada para su uso clínico, la herramienta NIO Lung Cancer Reveal de Invenio tiene como objetivo acortar el tiempo necesario para analizar las biopsias de tejido de estos pacientes.
Como parte de esta iniciativa, Invenio llevará a cabo un estudio clínico antes de presentar la solución de IA impulsada por NVIDIA Jetson para su aprobación por la FDA.