Vetamplify SIA īsteno pētniecības projektu Latvijas Atveseļošanas un noturības mehānisma plāna 5.1. reformu un investīciju virziena “Produktivitātes paaugstināšana caur investīciju apjoma palielināšanu P&A” 5.1.1.r. reformas “Inovāciju pārvaldība un privāto P&A investīciju motivācija” 5.1.1.2.i. investīcijas “Atbalsta instruments pētniecībai un internacionalizācijai” otrās kārtas īstenošanas noteikumu ietvaros.
Pētniecības projekta numurs un nosaukums: Nr. 7 “Dziļās mācīšanās metodes uzlabotai hologrāfisko attēlu rekonstrukcijai veterinārajā medicīnā”
Projekts Nr. 5.1.1.2.i.0/2/24/A/CFLA/006
Kopsavilkums: Šūnu izmeklēšana ar mikroskopu (citoloģija) ir būtiska diagnostikas metode veterinārajās klīnikās, lai diagnosticētu vēzi, parazītus un iekaisumus. Citoloģijai ir nepieciešamas speciālās zināšanas, tāpēc daudzi paraugi tiek nosūtīti patologiem novērtēšanai, kas var novest pie diagnostikas aizkavēšanās un papildu izmaksām. Digitālās patoloģijas iekārtas varētu atrisināt šo problēmu, ļaujot mikroskopa priekšmetstikliņu attēlus iegūt tieši klīnikā. Tā kā esošās iekārtas nav ekonomiski izdevīgas, mēs izstrādājām pieejamāku hologrāfisko mikroskopu, kas varētu aizstāt standarta un dārgos mikroskopa priekšmetstikliņu skenerus. Hologrāfiskajā mikroskopā nav lēcu, un attēlu fokusēšanu veic programmatūra. Pašlaik hologrāfisko attēlu rekonstrukcija balstās uz skaitliskajām vai iteratīvajām metodēm, tomēr šīs metodes nenodrošina pietiekamu objektu detalizāciju attēlos. Tāpēc ierosinātajā projektā tiks atrasta piemērotāka attēlu rekonstrukcijas metode, kas balstīta uz dziļās mācīšanās metodēm, piemēram, ģeneratīvajiem pretrunīgiem tīkliem. Izstrādāto pieeju atbalstīs uzlabota hologrāfiskā mikroskopa konstrukcija un plaša mikroskopa priekšmetstikliņu datubāze, kas satur nozīmīgākos citoloģiskos paraugus, piemēram, ādu, izkārnījumus un putekšņus. Ierosinātā projekta galvenais mērķis ir hologrāfisko mikroskopu pārnest uz veterinārajām klīnikām, ļaujot reāllaika attēlu koplietošanu ar veterinārajiem patologiem.

P1 (1.1.2025-31.3.2025):
PP1 periodā mēs izstrādājām jaunu gaismas avotu mūsu hologrāfiskajam mikroskopam. Pēc sistemātiskas dažādas LED un lāzerdiodu testēšanas mēs pārgājām uz 405 nm, 650 nm un 780 nm lāzerdiodēm, kas radīja zemāku trokšņu līmeni un dažu gadījumu nodrošinājuma izmaksu efektivitāti. Tika konstatēts, ka gaismas diodes apvienojumā ar pinhole (10-25 µm) nav piemērots lietošanai ļoti zemas gaismas caurlaidspējas dēļ Līdztekus tam mēs izstrādājām arī jaunu gaismas avota korpusu, kas aptver lāzera diodi un kabeļus, tādējādi uzlabojot gan drošību, gan estētiku. Uz korpusa ir gravēts marķējums “HoloVet”, kas ir mūsu mikroskopa sistēmas pašreizējais darba nosaukums.

P2 (1.4.2025-30.6.2025):
Otrajā projekta posmā (PP2: 2025. gada 1. aprīlis – 30. jūnijs) mēs izvērtējām dažādas kameras plates (1. attēls) kā potenciālus aizstājējus pašreizējai hologrāfiskā mikroskopa attēlveidošanas sistēmai, kurā tiek izmantota Basler dart daA3840 kamera. Mūsu mērķis bija atrast modernu, augstas veiktspējas alternatīvu ar uzlabotu izšķirtspēju, signāla kvalitāti un saderību ar esošo programmatūru. Testēšanas rezultāti apliecināja, ka Basler dart daA3840 nodrošina labu līdzsvaru starp attēla kvalitāti un izmaksām, taču noteiktos gadījumos ir lietderīgi izmantot alternatīvas konfigurācijas:
• Izmaksu ziņā efektīvi risinājumi: Basler daA2500-14um ļauj ietaupīt aptuveni 20 €, bet ar mazāku attēla laukumu.
• Liela redzeslauka attēlveidošana: IDS U3-34L2XLS Rev. 1.2 (IMX676 sensors) nodrošina augstu kontrastu un labu signāla/trokšņa attiecību, izmaksājot apmēram par 50 € vairāk.
• Augstas izšķirtspējas attēlveidošana: IDS U3-36P2XLS Rev. 1.2 (AR2020 sensors) piedāvā ļoti mazu pikseļu izmēru (1,4 µm) un labāku detaļu attēlošanu, ar cenu apmēram par 65 € augstāku nekā pašreizējā sistēma.

1. attēls. USAF 1951 attēli ar visām kamerām, kas tika izmantotas mūsu testā.

P3 (1.7.2025-30.9.2025):
Trešajā projekta periodā (PP3: 2025. gada 1. jūlija līdz 30. septembrim) mēs izveidojām ziedputekšņu datubāzi, kas sastāv no divām daļām un aptver 28 ziedputekšņu tipus no mūsu kolekcijas. Kā gala rezultāts ir iegūta datubāze ar 220 mikroskopijas preparātiem (2. attēls). Visi mikroskopijas preparāti ir attēloti ar hologrāfisko mikroskopu un regulāro slīdu skeneri, kā arī korekti marķēti.

2. attēls: Otrās ziedputekšņu datubāzes daļas 150 mikroskopijas preparāti ar veterinārajai medicīnai nozīmīgākajiem ziedputekšņiem, kas paredzēti reālu apstākļu simulācijai klīniskajā diagnostikā.