對于懷孕困難的人來說，體外受精（IVF）可以提供一個改變生活的解決方案。但是試管受精的平均成功率只有30%左右。布里格姆婦女醫(yī)院和馬薩諸塞州總醫(yī)院的研究人員正在開發(fā)一種人工智能系統(tǒng)，目的是幫助胚胎學(xué)家客觀地選擇最有可能導(dǎo)致健康出生的胚胎，從而提高試管受精成功率。該團(tuán)隊利用數(shù)千個胚胎圖像樣本和深度學(xué)習(xí)人工智能（AI）開發(fā)了一個系統(tǒng)，能夠區(qū)分和識別出具有最高成功潛力的胚胎，明顯優(yōu)于來自美國五個不同生育中心的15名經(jīng)驗豐富的胚胎學(xué)家。他們的研究結(jié)果發(fā)表在eLife上。

  人工智能系統(tǒng)將有利于臨床胚胎學(xué)家和患者

  通訊作者哈迪·沙菲（Hadi Shafiee）博士是布里格姆醫(yī)學(xué)工程部的博士，他說：“我們相信這些系統(tǒng)將有利于臨床胚胎學(xué)家和患者。該領(lǐng)域的一個主要挑戰(zhàn)是決定體外受精過程中需要移植的胚胎。我們的系統(tǒng)在改善臨床決策和獲得護(hù)理方面具有巨大潛力。”

  目前，胚胎學(xué)家可以使用的工具是有限的和昂貴的，大多數(shù)胚胎學(xué)家必須依靠他們的觀察技能和專業(yè)知識。沙菲和他的同事正在開發(fā)一種輔助工具，可以評估傳統(tǒng)上在生育中心使用的顯微鏡拍攝的圖像。

  “每一個體外受精周期對我們的病人來說都有太多的危險。胚胎學(xué)家會做出許多關(guān)鍵的決定，這些決定會影響患者周期的成功。在我們的人工智能系統(tǒng)的幫助下，胚胎學(xué)家將能夠比以往任何時候都能更好地選擇出能夠成功懷孕的胚胎，”MGH體外受精實驗室主任、博士、聯(lián)合首席作者查爾斯·鮑曼（Charles Bormann）說。

  人工智能系統(tǒng)在選擇最優(yōu)質(zhì)胚胎方面的準(zhǔn)確率為90%

  研究小組利用人工授精后113小時捕獲的胚胎圖像訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)。在742個胚胎中，人工智能系統(tǒng)在選擇最優(yōu)質(zhì)胚胎方面的準(zhǔn)確率為90%。研究人員進(jìn)一步評估了人工智能系統(tǒng)區(qū)分人類染色體數(shù)量正常的高質(zhì)量胚胎的能力，并將該系統(tǒng)的性能與訓(xùn)練有素的胚胎學(xué)家進(jìn)行了比較。該系統(tǒng)的準(zhǔn)確率約為75%，而胚胎學(xué)家的平均準(zhǔn)確率為67%。

  作者注意到，在目前階段，這個系統(tǒng)只打算作為胚胎學(xué)家在胚胎選擇過程中作出判斷的輔助工具。

  “我們的方法顯示了人工智能系統(tǒng)的潛力，可以用來幫助胚胎學(xué)家選擇具有最高植入潛力的胚胎，特別是在高質(zhì)量的胚胎中，”聯(lián)合首席作者之一Manoj Kumar Kanakasabathy說。

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