Butterfly Network (BFLY): Trasformare l’Imaging con Midjourney

La medicina ha compiuto notevoli progressi negli ultimi decenni, grazie in gran parte ai progressi nella biochimica, nei farmaci e nella biotecnologia, che ci hanno fornito vaccini mRNA, terapie avanzate contro il cancro, anticorpi monoclonali, terapie con cellule staminali, terapie geniche, ecc.

Tuttavia, un altro settore della medicina è stato relativamente più stagnante: l’imaging medico. In generale, l’imaging medico è diventato più economico e più comodo per alcune tecnologie, come l’endoscopia, ma la qualità delle immagini e il volume dei dati di imaging medico non sono migliorati in modo significativo.

Questo è un problema urgente, poiché molti pazienti con condizioni gravi vengono inizialmente diagnosticati erroneamente, ma l’80% di questi dilemmi diagnostici può essere risolto con un semplice imaging.

Un problema è che le tecnologie di imaging ad alta risoluzione come la risonanza magnetica (MRI) sono intrinsecamente costose, poiché si basano su magneti superconduttori che devono essere raffreddati quasi allo zero assoluto con elio liquido.

Un altro è che soluzioni più economiche come gli ultrasuoni si basano ancora su tecnologie di sensori vecchie di decenni, che sono migliorate solo in modo incrementale.

Con questa consapevolezza è stata creata Butterfly Network (BFLY ). L’azienda ha cercato di sostituire i vecchi sensori a ultrasuoni piezoelettrici con chip di silicio.

“Con la nostra tecnologia Ultrasound-on-Chip™ abbiamo integrato migliaia di elementi trasduttori direttamente sui circuiti che li controllano a livello di wafer. Questa innovazione ci consente di inserire una potenza di elaborazione enorme in un chip grande quanto un francobollo, eliminando la necessità di cristalli piezoelettrici—un cambiamento rivoluzionario nel settore.”

L’azienda ha ora sfruttato questa tecnologia unica in una partnership con la società di IA Midjourney per creare scanner a corpo intero in grado, col tempo, di generare un modello 3D di un paziente in soli 60 secondi, potenzialmente sostituendo completamente la MRI e altre tecnologie di imaging a ultrasuoni.

Panoramica di Butterfly Network

Storia di Butterfly Network

Butterfly Network è stata fondata nel 2011 dal rinomato scienziato e serial entrepreneur Dr. Jonathan Rothberg. In precedenza aveva fondato CuraGen, una delle prime aziende di genomica, nel 1991, che è stata quotata in borsa nel 1999 e ha raggiunto una valutazione di 5 miliardi di dollari entro il 2000. Successivamente ha fondato Ion Torrent nel 2007, creando all’epoca il decodificatore di DNA più piccolo e più economico sul mercato, che è stato acquisito nel 2010.

È quindi con un background estremamente solido nell’esperienza con macchine mediche avanzate che Butterfly Network è stata fondata con una missione: portare alla tecnologia degli ultrasuoni i progressi della produzione di silicio.

L’idea chiave è che, con metodi avanzati per modificare i wafer di silicio, lo stesso metodo usato per creare la memoria e i chip dei computer e dei data center, si possa creare e misurare l’ultrasuono.

Quindi, invece di fare affidamento su cristalli vibranti a base di piombo (tecnologia piezoelettrica), i sistemi a ultrasuoni in silicio si basano su sistemi microelettromeccanici (MEMS) e PMUT (Trasduttori a Ultrasuoni Micromachinati Piezoelettrici).

Fonte: Butterfly Network

La motivazione per questo focus sull’imaging medico, dopo l’esperienza precedente nella biologia molecolare, è stata spinta dalla lotta personale della figlia del Dr. Rothberg con problemi renali, portandolo a voler trovare un modo per rendere l’imaging medico universalmente accessibile.

Il nome dell’azienda deriva dall’incontro del Dr. Rothberg con il professore del MIT Max Tegmark a una conferenza di fisica, che stava utilizzando un’architettura di elaborazione dati chiamata “butterfly network” per collegare i radiotelescopi.

L’azienda ha prodotto il suo primo prototipo “Ultrasound-on-Chip” nel 2015, e il suo primo dispositivo a ultrasuoni pronto per il mercato nel 2018, prima della sua IPO del 2021. Il sensore a ultrasuoni iniziale Butterfly iQ è stato seguito da iQ+ nel 2020 e iQ3 nel 2024.

Fonte: Butterfly Network

Butterfly Network per le Statistiche

Butterfly Network è ancora una piccola e snella startup per numero di dipendenti, con solo 220 dipendenti a tempo pieno a livello globale. Questo è anche il risultato di un’effort di riduzione del personale dal picco del 2021 (~463 dipendenti), al fine di garantire una sufficiente liquidità prima di raggiungere l’accelerazione delle vendite attuali e degli accordi di partnership vedi sotto “Il Futuro di Butterfly Network”.

L’azienda ha aumentato i suoi ricavi da 73,4 M$ nel 2022 a una previsione di 117 M$‑121 M$ nel 2026, e ha ridotto la perdita netta da 136,5 M$ a 21 M$‑25 M$ nello stesso periodo, grazie a un solido margine lordo superiore al 65%.

Attualmente, Butterfly Networks detiene più di 600 brevetti relativi ai suoi dispositivi a ultrasuoni.

L’azienda beneficia del fatto che l’imaging a ultrasuoni è una tecnologia in rapida crescita con un volume crescente di ricerche per la rilevazione di numerosi problemi di salute, e anche per l’uso in trattamenti innovativi come le terapie a ultrasuoni focalizzate transcraniche. Le pubblicazioni su ultrasuoni portatili e Point-of-Care (POCUS) sono aumentate di 2,4 volte dal 2019, e le pubblicazioni su applicazioni emergenti degli ultrasuoni di 6,5 volte.

Fonte: Butterfly Network

Tecnologia di Butterfly Network

Il modo in cui funziona l’imaging a ultrasuoni basato su silicio è un processo in tre fasi:

1. Generazione dell’Onda: Un sistema in silicio applica una tensione alternata su una membrana microscopica sospesa di silicio o metallo. Questo fa vibrare la membrana, generando onde sonore ad alta frequenza che penetrano nel corpo.
2. Ricezione dell’Eco: Quando queste onde sonore colpiscono diversi tessuti (muscolo, osso, tendini, organi o sangue), ritornano al chip di silicio. Le onde sonore di ritorno fanno vibrare la membrana, che il chip converte immediatamente in segnali elettrici digitali.
3. Elaborazione dell’Immagine: Questi segnali elettrici grezzi vengono inviati a un processore. Il sistema calcola esattamente il tempo impiegato dagli echi per tornare, mappando la profondità e la densità delle strutture interne del corpo.

Quindi, sebbene questo sia sostanzialmente lo stesso processo dei cristalli piezoelettrici, l’affidamento a elementi microscopici di silicio consente un livello molto maggiore di controllo e precisione dell’immagine risultante.

Butterfly Network utilizza fino a 9.000 elementi di silicio che vibrano per generare e ricevere onde sonore, posizionati su un unico chip non più grande di un francobollo.

Ciò conferisce a questa tecnologia alcuni vantaggi chiave. Il primo è che può coprire un’ampia gamma di frequenze, consentendo a una singola sonda di esaminare l’intero corpo.

Il secondo è la facilità di integrazione a livello di wafer dei sensori con l’elettronica, favorendo la miniaturizzazione.

Infine, poiché utilizza la stessa tecnologia impiegata per altri sensori e chip di silicio, può essere scalata istantaneamente facendo affidamento su fonderie di classe mondiale come TSMC (TSM ). Questo rappresenta una rottura radicale rispetto ai metodi di produzione che si basano sul taglio di cristalli piezoelettrici fini e sulla saldatura manuale di migliaia di fili, mantenendo i sistemi analogici costosi e a basso volume.

Nel complesso, questo design innovativo consente la combinazione di array fasi, curvi e lineari all’interno di una singola sonda senza compromettere la qualità dell’immagine, integrando al contempo capacità di imaging avanzate in un dispositivo portatile tipicamente presente nei sistemi cart basati su hardware di fascia alta.

Gamma di Prodotti di Butterfly Network

Per ora, il nucleo dell’azienda è la sua linea di sensori a ultrasuoni da utilizzare da medici in ospedali, cliniche, studi privati, ecc. Attualmente, l’ultima versione di questo prodotto è il Butterfly iQ3.

Mentre questo primo dispositivo portatile e point-of-care (POCUS) rappresenta già un mercato totale indirizzabile (TAM) di 2 miliardi di dollari, offrendo a Butterfly ampio spazio per crescere, il potenziale della tecnologia ultrasound-on-chip è molto più ampio, estendendosi a tutti i mercati sanitari e chirurgici, con le strutture di cura e gli ultrasuoni ospedalieri che aggiungono altri 26 miliardi di dollari di TAM, e ulteriori potenzialità in altri mercati correlati alla salute.

Fonte: Butterfly Network

Probabilmente la tecnologia ultrasound-on-chip non sarà limitata solo ai dispositivi Butterfly Network. Invece, l’azienda sta adottando un approccio ibrido per concedere in licenza la sua tecnologia a partner selezionati di dispositivi medici attraverso il programma Butterfly Embedded . Il concetto è importante per espandere le applicazioni di questa innovazione al suo pieno potenziale.

“Attraverso i nostri DSK e le API, gli innovatori possono costruire applicazioni di imaging completamente nuove ed estendere ciò che gli ultrasuoni possono fare.”

Lo stesso approccio è adottato con Butterfly Garden, un marketplace AI per app potenziate dall’IA per i dispositivi Butterfly, con già oltre 30 aziende, solitamente focalizzate su modelli AI diagnostici e personalizzati per analizzare i dati a ultrasuoni per casi d’uso specifici: cardiaco, articolazioni, vene, difetti congeniti, ecc.

Fonte: Butterfly Network

L’azienda integra le sue immagini a ultrasuoni nel suo sistema operativo Compass AI, integrando il dispositivo portatile, Butterfly Cloud, sistemi a ultrasuoni di terze parti e l’integrazione con i sistemi IT ospedalieri come cartelle cliniche dei pazienti e banche dati di immagini.

Scanner a Corpo Intero di Midjourney

Di per sé, le prestazioni e le caratteristiche della tecnologia ultrasound-on-chip sono impressionanti, ma potrebbero sembrare solo il passo successivo nei sensori a ultrasuoni. Tuttavia, la flessibilità, le dimensioni, il prezzo e la scalabilità di questa tecnologia stanno ora potenzialmente consentendo una rivoluzione completa nella diagnostica.

Ciò è dovuto al fatto che sarà utilizzata dagli scanner a corpo intero recentemente presentati da Midjourney, che usano gli ultrasuoni per creare un modello 3D dell’intero corpo di una persona in meno di 60 secondi, in condizioni simili a una spa, lontano da ambienti medici e ospedalieri.

“L’Ultrasonic CT ci permette di puntare a un imaging a corpo intero che in molti modi supera persino le macchine MRI, ma la scansione richiede appena 60 secondi. Non c’è radiazione, né campi magnetici potenti—solo suono, acqua e 60 secondi.”

Il livello di dettaglio è molto più alto rispetto alla MRI, così che se questo scanner mantiene tutte le sue promesse, potrebbe rendere obsoleta altra tecnologia di scanner in pochissimo tempo. Specialmente perché è molto costoso, e tipicamente occorrono 60‑90 minuti per eseguire una MRI a corpo intero.

Fonte: Midjourney

I sensori nello scanner sono mezzo milione di minuscole quadrature, ciascuna delle dimensioni di un granello di sabbia fine, e ognuna capace di fungere sia da piccolo altoparlante che da piccolo microfono. Questi sensori creano onde ultrasoniche strutturate, i cui increspamenti vengono registrati milioni di volte al secondo. Sono raggruppati in un anello di 40 array di emettitori/ricevitori a ultrasuoni.

Midjourney prevede di distribuire rapidamente il suo scanner in una struttura di prova a San Francisco alla fine del 2027, prima del lancio nel 2028 degli scanner e delle spa associate in altre città, e di un aggiornamento alla terza generazione del sistema e a una flotta di oltre 50.000 scanner in tutto il mondo entro il 2031.

Ciò consentirebbe a Midjourney, alimentata dalla tecnologia di Butterfly Network, di eseguire fino a un miliardo di scansioni a corpo intero al mese. Questo dovrebbe essere sufficiente a coprire una grande percentuale della popolazione globale, o a fornire scansioni regolari mensili a un miliardo di persone.

“La collaborazione è resa possibile tramite Butterfly Embedded™, la licenza Ultrasound-on-Chip™ di Butterfly e l’iniziativa di co‑sviluppo aziendale, precedentemente nota come Octiv. Butterfly aveva precedentemente depositato i termini del suo accordo con Midjourney in un modulo 8‑K del 17 novembre 2025, che ha divulgato fino a 74 milioni di dollari in pagamenti previsti a Butterfly per un periodo di cinque anni.”

L’immagine risultante del corpo può quindi essere annotata automaticamente dall’IA per identificare organi, vene, ossa, ecc., con una risoluzione piccola quanto mezzo millimetro (0,02 pollici) e ricostruita come modello a corpo intero utilizzando almeno 21 server IA con 2 petaflop di potenza di calcolo.

Fonte: Midjourney

Questo volume di dati così enormemente grande è il motivo per cui un’impresa del genere non è stata tentata prima. Fino a poco tempo fa, questo avrebbe sopraffatto qualsiasi supercomputer e superato di gran lunga la nostra capacità di elaborare i dati in un formato utile.

Ma con i progressi degli ultimi anni nell’hardware di calcolo e nell’IA, è arrivato il momento.

La prima applicazione evidente degli scanner ad alta risoluzione a corpo intero è la rilevazione di qualsiasi anomalia evidente. Questo può includere crescita anomala come tumori, ma anche potenzialmente aneurismi, problemi in un organo specifico, ecc.

“Crediamo sia completamente possibile che, con un’adeguata imaging precoce in futuro, il mondo possa evitare il 30 % di tutti i decessi e il 50 % di tutti i costi sanitari.”

Ma le applicazioni più ampie riguarderanno il fitness e la prevenzione delle malattie in generale. Le scansioni regolari non solo rileveranno un problema preesistente, ma valuteranno direttamente i cambiamenti nei nostri corpi. Misureranno con una precisione mai raggiunta prima come i bambini crescono, come guadagniamo o perdiamo peso, come invecchiamo, ecc.

“Collettivamente, possiamo iniziare a cambiare il nostro rapporto con i nostri corpi e cominciare a porci domande come: se possiamo individuare le cose in anticipo, possiamo modificare il nostro stile di vita per correggerle? E vedendo i nostri corpi cambiare nel tempo, insieme alle nostre azioni, quanto possiamo migliorare la nostra salute, la nostra mente e le nostre vite?”

Il Futuro di Butterfly Network

Butterfly Network sembra stare uscendo dalla fase di startup / tecnologia interessante e crescere rapidamente diventando una delle aziende di imaging medico più calde al mondo, come riflette il suo prezzo azionario in forte crescita da quando è stato annunciato l’accordo con Midjourney.

Per la sua attuale gamma di prodotti, sta rapidamente entrando in nuovi mercati nelle Americhe e in Asia, includendo regioni ad alta crescita come il Brasile, con l’espansione di iQ3 in più paesi.

Il continuo avanzamento dell’architettura a semiconduttori di prossima generazione Apollo è inoltre progettato per aumentare significativamente l’elaborazione dei dati e le prestazioni di calcolo.

Crescita significativa nella pipeline software dal lancio della soluzione Compass AI di prossima generazione, ha firmato il suo nono Butterfly Embedded entro metà 2026, e ci si attendono ulteriori Butterfly Garden, diversificando il flusso di entrate.

Nuove applicazioni in cui gli ultrasuoni non sono mai stati utilizzati in modo significativo prima, come la deep brain imaging in partnership con Aleph Neuro, potrebbero creare mercati inaspettati ulteriori, dimostrando che la tecnologia non è solo un aggiornamento dei sistemi a ultrasuoni esistenti, ma un metodo di imaging radicalmente nuovo e più potente.

“Aleph ha spiegato il suo approccio come la fornitura di “dettagli a livello di MRI del cervello” senza perforazioni o l’ingombro di una macchina MRI — affrontando quello che vede come i due colli di bottiglia hardware fondamentali nel settore.”

E, naturalmente, l’accordo con Midjourney potrebbe dimostrarsi ancora più trasformativo, in teoria, rendendo le scansioni a ultrasuoni a corpo intero annuali o addirittura mensili parte dei nostri controlli sanitari di routine.

“L’annuncio di Aleph segue la presentazione della scorsa settimana di uno scanner CT a ultrasuoni a corpo intero da parte di un altro partner Butterfly Embedded™, Midjourney. Insieme, questi traguardi sottolineano l’impatto crescente di Ultrasound-on-Chip™ nel futuro della salute e della tecnologia.”

E questo è prima di ulteriori applicazioni quasi fantascientifiche degli ultrasuoni, come la biostampa di nuovi organi o gli strumenti diagnostici indossabili, che potrebbero anch’essi passare ai sistemi ultrasound-on-chip.

Nel complesso, questo grande potenziale aperto può rendere difficile valutare l’azienda, poiché molto dipenderà dalla dimensione e dal successo di mercati che non esistono ancora, dalla scansione regolare a corpo intero all’imaging cerebrale.

Tuttavia, poiché l’azienda ora dispone di molteplici percorsi verso la redditività, il suo profilo di rischio è molto più basso, ed è probabile che gli investitori mainstream vengano progressivamente attratti, rispecchiando il processo che si è verificato per aziende come Intuitive Surgical quando è passata da una nuova medtech a una procedura operativa mainstream (ISRG ) (segui il link per il nostro report su questa azienda).

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