Sztuczna inteligencja wsparciem w leczeniu niepłodności

Nowy algorytm oparty na sztucznej inteligencji ma stać się codzienną pomocą w pracy embriologów kliniki Gyncentrum i zwiększyć prawdopodobieństwo powodzenia procedury in vitro u kolejnych par.

Pomoc nowej technologii

Wybór zarodka, który da największą szansę na ciążę to najważniejszy moment w codziennej pracy embriologa. Od jego decyzji może zależeć, czy para zobaczy upragnione dwie kreski na teście ciążowym. Dlatego naukowcy na całym świecie dążą do tego, by jak najlepiej poznać każdy etap rozwoju zarodków i cechy decydujące o tym, czy z embrionu rozwinie się zdrowe dziecko.

„Niewątpliwie spośród wszystkich dostępnych metod leczenia niepłodności zapłodnienie pozaustrojowe jest najskuteczniejsze. Statystycznie co trzecia próba in vitro kończy się ciążą. Naukowcy wciąż poszukują rozwiązań, które by te wyniki poprawiły. Na przykładzie Gyncentrum mogę powiedzieć, że to się udaje. Osiągamy skuteczność na poziomie 50-60%, dla porównania 10 lat temu było to 35%. To efekt postępu, jaki dokonuje się w medycynie wspomaganego rozrodu, w tym naszych własnych badań i innowacyjnych rozwiązań nad którymi nieustannie pracujemy. Wykorzystanie sztucznej inteligencji to kolejne z nich” – mówi dr n med. Anna Bednarska-Czerwińska, specjalista leczenia niepłodności w Gyncentrum.

Bezcenne dane

Okres, w którym można obserwować zarodki jest ściśle określony. W piątej dobie musi on trafić do macicy lub zostać zamrożony w ciekłym azocie. Wcześniej umieszcza się go w specjalnym inkubatorze, gdzie ma zapewnione optymalne warunki do rozwoju.

Dzięki całodobowemu monitoringowi prowadzonemu za pomocą kamer, powstaje seria ponad półtora tysiąca zdjęć dokumentujących kolejne etapy rozwoju zarodka. To w nich zapisane są dane, które stanowią o tym, czy z danego zarodka może rozwinąć się zdrowe dziecko.

Embriolog ocenia m.in. jak zmienia się kształt embrionu, jego wielkość i tempo podziału komórek. Jednak wiele danych jest ukrytych przed ludzkim okiem, nawet uzbrojonym w mikroskop. Na szczegółową analizę takiej liczby zdjęć nie pozwala też czas, który w przypadku cykli in vitro ma kluczowe znaczenie. Tu wkracza sztuczna inteligencja, dla której takie ograniczenia nie istnieją.

„Algorytm potrafi przeanalizować tysiące zdjęć w ciągu kilku minut. Człowiek nigdy nie będzie w stanie tego osiągnąć. Dane dostarczone przez sztuczną inteligencję są niezwykle cenne – mogą dostarczyć informacji o zdrowiu i jakości zarodka, co może wpływać na szanse powodzenia procedury zapłodnienia pozaustrojowego” – tłumaczy dr n. biol. Wojciech Sierka, Starszy Embriolog Kliniczny ESHRE z Kliniki Leczenia Niepłodności Gyncentrum.

Aby to osiągnąć, nad algorytmem przez rok pracował zespół złożony z embriologów, bioinformatyków oraz diagnostów laboratoryjnych Gyncentrum.

Testy z dobrym wynikiem

„Oceniliśmy i oznaczyliśmy cechy morfologiczne zarodków, które zostały wykorzystane do treningu i walidacji algorytmu. Wykorzystując techniki uczenia maszynowego algorytm sztucznej inteligencji uczył się rozpoznawać wzorce i cechy, które mają wpływ na potencjał rozwojowy zarodków – wyjaśnia dr Adam Pudełko, diagnosta laboratoryjny Gyncentrum. – Zastosowanie sieci neuronowych i zaawansowanych technik analizy obrazów umożliwia w pełni automatyczną i precyzyjną ocenę embrionów”.

Naukowcy dążą do tego, by w przyszłości algorytm stał się standardowym narzędziem dodatkowej oceny każdego zarodka przed transferem. Ma to jeszcze bardziej zwiększyć skuteczność wykonywanych w klinikach Gyncentrum zabiegów in vitro.