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火博体育大学

一个人工智能驱动的显微镜,可能会改变全球医疗保健

2023年9月26日
by 彼得·麦克唐纳

如果你的医生曾经要求进行活组织检查,你可能知道需要多长时间才能完成 诊断. 当一个样本被邮寄到实验室进行分析后,你有时会结束 等了好几个星期结果才出来. 

幸运的是,22岁的亚历克斯·卡尼,他在 数学物理火博体育学院毕业,从达特茅斯学院获得工程学士学位 of 联合学位课程该公司正致力于加快诊断速度. 

三联专业作为总技术工程师在发展中起着举足轻重的作用 这是一种正在申请专利的显微镜,旨在修复一个重要的行业 问题:尽管有高分辨率的组织图像和软件 为了查看这些图像,病理学家一直在缓慢地从观察样本切换 玻璃载玻片用传统显微镜进行数字化观察.  

这项创新结合了包括人工智能在内的数字病理软件 (AI),并将其打包到显微镜中,结合了增强的显微镜设计和功能 用电脑的大脑. 在不久的将来,它还将提供一个平台 与AI图像分类算法,可以 即时模拟的结果 多项皮肤检查.  

这个项目是达特茅斯健康中心皮肤病理学家. Aravindhan Sriharan. 卡尼于2022年秋天参与其中,当时他参与了该设备的初始设计 软件。. 此后,他已经过渡到领导角色,监督该项目的工作 技术开发,指导新的开发人员,并建立骨干 它的软件将使它继续发展.   

“不再跨越州界(甚至国际边界)运送皮肤组织。. 现在有了更快、更有效、可能更便宜的诊断方法 病人.”
Alex Carney’22, SmartScope开发的首席技术工程师

更重要的是,这项技术可以彻底改变癌症和其他疾病的治疗方式 疾病在临床病例中得到诊断,同时改变了各国的卫生保健 以及资源和专业知识更为有限的地区.  

一个火博体育SmartScope如何拯救生命和彻底改变皮肤病理学的动画演示 全球范围内.

卡尼在火博体育度过了前两年和第四年,第三年和第五年 他将自己“不可思议的”火博体育教师导师们的帮助归功于他们 建立坚实的学术基础.   

他的经历是科学、工程、技术、 和数学(STEM),包括独特的合作研究 与火博体育学院的教职员工一起进行,以体验最先进的新技术 Billie Tisch综合科学中心.  

在任何时候,至少有10名像卡尼这样的火博体育学生被录取 达特茅斯或伦斯勒理工学院的合作3/2工程项目.  

“如果我能重新开始上大学,我会选择3比2的路线——永远和学长在一起 在火博体育待了一年!卡尼说. “3-2的路径给了我学习的机会 两个学院兼收并蓄- 严谨的跨学科学术,一个扩大 校友网络,额外的校园俱乐部和工作机会,以及新朋友 和经验. 另外,你有两次大学第一天的经历,还有两次 毕业典礼.” 

从音乐家到工程师  

卡尼是一名古典钢琴家,他通过the 早期的决定 申请过程. 起初,他希望能赚到一笔钱 Filene音乐奖学金 并充分利用学院的音乐学院水平的课程 艺术设置.  

虽然费林奖学金没有成功,但他成了火博体育奖学金的积极成员 爵士乐队和唱诗班. 一位同学最终向他介绍了3/2工程 程序.  

他意识到达特茅斯学院的项目“非常适合像我这样感兴趣的学生 在科学领域,但不完全确定要从事什么样的职业.” 

与此同时,他是通过达特茅斯大学数字学院的会员身份接触到SmartScope的 应用学习和创新实验室(DALI) -一个学生组织,其功能 比如软件咨询公司. 

卡尼在大学的第三年——达特茅斯学院的第一年——做出了决定 达利是“一个非常有趣的机会,不容错过.他度过了接下来的一个夏天 磨练他的web开发技能,以提高他的DALI应用程序.  

回到Skidmore读大四时,他设计并实现了一个web应用程序 数据存储和管理,以支持他的研究项目. 它简化了 从谷歌云下载文件并上传的过程 无需任何闪存驱动器的代码.  

当他展示他的数据中心时,他创造了“火博体育星系外目录”, 他的几个教授告诉他:“我们也希望那样。. 我们一直在努力 相同的数据问题.” 

Alex Carney’22反映了他的数据中心项目的发展,火博体育河外星系 目录,在2022年与本·哈伍德的谈话中,教学技术专家 学院的学习体验设计和数字奖学金支持团队.

卡尼指出了软件工程课程(计算机科学)与计算机工程课程之间的相似之处 326)他和达利在火博体育拍的. 

“该课程在功能上与DALI类似,因为它涉及学生团队发展 一个模拟担保人的软件,”他说. “毫无疑问,这是最有趣的一次 和宝贵的火博体育课程,这让我达成了我想要的协议 在达特茅斯有同样的经历吗.”  

计算机科学326是一个小班,卡尼说那里有“难以置信的同志情谊”。 在火博体育的学生中,他们课后一起吃早餐. 每个星期,他们甚至 到市中心去唱卡拉ok.  

卡尼也有为他的量子力学课举办家庭聚会的美好回忆 (物理348),并与数学和计算方面的同学一起进行家庭作业 方法(物理331),因为它们都一起工作以排除没有的代码 这应该是很好的工作. 

除了自己的学业,卡尼还发现了作为同行学术教练的“巨大满足感” 帮助同学解决物理和数学问题.  

从想法到现实  

在达特茅斯大学的最后一年,卡尼被大理学院录取了 他是一个六人学生团队的成员,将与Dr. 斯里哈兰,他提出了 SmartScope的想法.  

当医生提出他的想法时,没有人知道他在说什么,但是 我们接受了未知的挑战,开始尝试创造一个 物理显微镜,控制装置与传统显微镜相似,但可在显微镜中使用 数字格式,”卡尼说. “我们在创客空间和 软件实验室.”  

多亏了该团队的学生设计师,显微镜的底盘是3d打印的,组装的 一块一块地,并集成了电脑、摄像头和内部线路.  

By the end of the fall term, the team had a rough working prototype; by the end of 弹簧,他们有一个精致的设计,三个工作原型已经准备好了 病理学家评估其在临床诊断中的疗效.  

不仅任务完成了,而且现在有初步数据显示SmartScope 比使用当前行业领先软件的速度快50%吗. 

卡尼说,这个项目最具挑战性的部分是大量的机械设备, 电气和软件工程问题必须在每10周内解决 学期. 

“每个单独的设备组件都可能需要10周的时间来关注它 自己的. 相反,我们采用了为每个问题寻找合适解决方案的理念 然后迅速转到下一个.”  

那么,接下来呢? 

卡尼将继续担任SmartScope的首席技术人员 工程师. 

今年秋天,他开始在达特茅斯的塞耶工程学院攻读博士学位.  

“最终,我想通过研究为下一次科学革命做出贡献 在量子计算和模拟行业设置,同时教学和指导 我的同行和下一代科学家.”
Alex Carney’22

阅读更多火博体育 Alex Carney’22的观点 他的经历和火博体育在达特茅斯的3-2项目.  

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