Time lapse monitoring of zona pellucida free embryos obtained through mild IVF
數位圖像處理和人工智慧技術(例如人工神經網路)已用於對胚胎進行分類。
同樣,胚胎學已成為輔助生殖發育的主要來源。 從最新的貢獻來看,縮時監視系統(TMS,time-lapse monitoring system)已成為實驗室臨床,可接受的最新技術之一。 連續胚胎監測孵化器的使用和胚胎發育的時機(稱為形態動力學)仍然存在很多爭議,它無法取代經典的胚胎形態,作為評估胚胎的金標準(Castello et al.2017 MHR)。
胚胎的形態學已經非常成熟,並且標準化了選擇胚胎的標準,科學協會開展了非常詳細的共識研討會,以描述要由胚胎學家評估的胚胎的主要形態學特徵。
儘管科學界做出了許多努力,但我們必須承認,胚胎評估是非常主觀的,許多特徵都非常不一致,例如碎片化的比例,胚泡擴張的程度,內部細胞團的品質或滋養外胚層。
在 IVF 實驗室進行自動化操作時,胚胎選擇過程也不例外。幸運的是,某些 TMS 系統具有自動檢測胚胎分裂,以及人眼無法檢測到的許多其他功能的能力。
當前需要標準化胚胎選擇標準,消除觀察者之間的偏見,以及由於存在多種選擇算法,和現有的成幀系統,因此嘗試使這一過程自動化。 此外,這將節省胚胎學家的時間(否則,記錄每個胚胎分裂的時間,以及檢測異常事件確實需要一些額外的時間)。
大數據分析的引入,也提供了一種以完全不同的方式,管理實驗室數據的機會。 這種方法的一個例子是形式軟體,該軟體依賴於設計和實現通用數據庫(透過使用雲端概念)的數據庫,該數據庫使用大量能夠實現可行的妊娠,或妊娠的胚胎資訊建構。 活產。 然後系統可以將任何已分析的胚胎,與此數據庫進行比較。
TMS 和人工智慧的結合,包括使用數學方法(例如人工神經網路(ANN))從圖像中提取資訊,並且對於人類胚胎而言,它已用於在胚泡階段對胚胎進行分級。 數位圖像處理技術包括使用數學方法提取尺寸、色標和飽和度的資訊。
該技術允許從胚泡的照片中,提取一些變量,例如圓形度、半徑、均勻性、質地、亮度和色標,這對於 AI 技術的使用非常重要。
AI 隨後提出了用於圖像分割(將圖像劃分為其有意義的組成區域)和對人胚泡圖像進行分類的方法,以實現自動的胚胎分級。
有趣的是,與人類分級相比,AI 分級在胚泡擴張,以及 ICM 和滋養外胚層分級的一致性方面表現更好。 另外,使用 AI 對胚泡進行分級比人眼便宜,無創且速度快,同時還提供了額外的定量資訊。
發表者:科學主管兼高級胚胎學家 Marcos Meseguer 博士
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