人工智能(AI)与预测胚胎质量的距离

2020-1-15 10:17| 发布者: 得宝宝优生顾问| 查看: 92| 评论: 0|来自: 江苏省人医生殖中心

摘要: 导读:科幻大片中人工智能不知不觉被引入了辅助生殖技术。在评估胚胎质量方面,人工智能已开始进行尝试。距离最终应用到临床,取代和超越胚胎学家的眼睛还有多远呢?人工智能(AI)与预测胚胎质量的距离江苏省人医生 ...
导读:

科幻大片中人工智能不知不觉被引入了辅助生殖技术。在评估胚胎质量方面,人工智能已开始进行尝试。距离最终应用到临床,取代和超越胚胎学家的眼睛还有多远呢?


人工智能(AI)与预测胚胎质量的距离

江苏省人医生殖中心:韩乐



先回忆一段新闻故事,还记得几年前的阿尔法么?阿尔法跟人类总共四轮交手。第一轮对欧洲冠军樊麾,5:0,第二轮对人类顶级棋手李世石,4:1;第三轮对几乎所有人类强手作网络车轮战,60:0;第四轮对当前人类第一人柯洁,3:0。屡战屡胜,如入无人之境。人类棋手对阿尔法围棋的深度越来越敬畏,也越来越惶恐。这是一次人类集体对人工智能(AI)未知的恐怖与畏惧,害怕人工智能最后会演变为机器替换人类。
 
《黑客帝国》曾描述过这样的终极画面,现实世界其实是由一个名叫“母体”的计算机人工智能系统控制,人们就像他们饲养的动物,没有自由和思想,人类城市危在旦夕,“救世主”尼奥带领墨菲斯和崔妮蒂等欲与入侵者决一死战。
 
 

这些只是科幻片里作者构想出来的,现在的人工智能还是弱人工智能阶段,AI能为现在的辅助生殖技术带来什么样的光辉呢?小小的脑袋带着大大的疑惑,让我们首先看看AI能为人类的胚胎做些什么?
 
一、AI与胚胎形态学评分


胚胎移植当天患者夫妇会听到主诊医生告知:这次试管婴儿助孕促排卵取到10枚卵子,第3天形成3枚一级胚胎,4枚二级胚胎,还有1枚四级胚胎,培养到第5天获得了4AA、4BB5枚囊胚。这些胚胎质量评价体系其实完全依赖于胚胎师对胚胎的形态学评估。说白了说就是选美大赛,看过选秀吧,虽然胚胎不能表演才艺,但是看颜值嘛,颜值即正义。

AI也可以用来进行胚胎的形态学评估。2019年4月发表在《自然》子刊上的研究报道,人类胚胎学家事先对7年收集到的10,148个人类胚胎的、约50,000张延时图像进行了常规胚胎评分,从中选择出了两组6,000个图像来教授AI进行图像分类和机器学习。AI目前首先能做到的是基于人类提供的数据,进行“自动化和标准化的判读”,减少人为的差异和误读。
 
二、AI与临床妊娠率


1、根据前三天的视频形式的胚胎培养记录,学习预测哪些胚胎最终能够发育成囊胚。

2、但是仅凭胚胎评分和是否发育成囊胚仍不足以预测临床妊娠概率,因此研究者又加入了患者年龄和既往2,182个胚胎的怀孕结局,提出来了一种基于临床信息和胚胎评分的决策树,通过妊娠率来重新定义好的胚胎和坏的胚胎(STORK算法),希望通过AI优化胚胎选择过程,并最大化单胚胎移植获得单胎妊娠的可能性。

 
 
三、AI在预测胚胎质量方面的的不足与展望


1、目前对胚胎评分的指标还是静态的,主要集中在胚胎发育阶段分类及细胞计数上,利用胚胎发育动态过程中时间信息,以及帧与帧之间的关联的总体评估,算法较少。

2、期待与展望:优化算法,引入其他模态的数据、不同方法的融合、等以成熟的功能化的医疗辅助系统落地,辅助医生进行诊断。未来的医学人工智能,除了更大规模的存储、识别积累更广泛的医学知识外,还要求能够自主地学习临床诊疗方法。 

 

人工智能作为医学大数据标准化的应用终端,对大数据标准化提出了要求,同时,人工智能新技术在医学大数据标准化体系上可以发挥更大的作用,有利于促进区域间的合作和标准统一,尽早达到人工智能与医学行业之间的深度融合,推动人工智能与医学大数据的临床应用。

(以上为原创内容,欢迎转载,转载时请务必标明出自“江苏省人医生殖中心”,违者必究。)



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