Современные подходы к культивированию и автоанализу морфодинамики эмбрионов человека in vitro

Abstract

Актуальность: В настоящее время крайне важно выявить предикторы развития компетентного эмбриона, которые определяют его имплантационный потенциал. Предикторы в данном случае – это прогностические параметры, оценка которых в совокупности и будет являться инструментом ранжирования и селекции эмбрионов человека.
 Для стандартизации описания развития культивируемых in vitro эмбрионов человека нами введено понятие «Морфодинамический профиль эмбриона человека». Оно включает в себя совокупность выявленных нами морфокинетических состояний, расположенных на временной шкале в соответствии с моментом их регистрации. Все временные отсечки (точки) даются в хронологическом порядке относительно момента оплодотворения. Цель исследования – реализовать информационную систему с использованием технологий искусственного интеллекта, позволяющую производить автоматическое формирование морфодинамического профиля эмбриона человека на основании таймлапс-съёмки процесса культивирования эмбриона человека до стадии бластоцисты.
 Материалы и методы: Сбор визуальной информации о доимплантационном развитии эмбрионов человека до стадии бластоцисты (0 – 6 сутки от инсеминации) производился с использованием инкубатора для лабораторий ЭКО «Эмбриовизор» с системой таймлапс (гиперлапс) видеофиксации (ООО «ВЕСТТРЭЙД ЛТД», Россия). Культивирование эмбрионов осуществляется индивидуально в специальных микролунках чашек WOW (Vitrolife, Швеция). Сбор, разметка и подготовка визуальной информации о культивируемых эмбрионах человека проведены в лаборатории вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) Клинического госпиталя ИДК ЗАО «Медицинская компания ИДК» (группа компаний «Мать и дитя», Самара, Россия) и медицинском центре «Семья» (Уфа, Россия). Разметка морфодинамического профиля производилась с использованием программного обеспечения EmbryoVisor (специализированная версия). Графические данные и информация о разметке выгружены на кластер SberCloud. Свёрточная нейронная сеть для решения задачи мультиклассовой классификации реализована на суперкомпьютере Кристофари кластера SberCloud.
 Результаты: На основании имеющейся базы данных нами разработана система формирования морфодинамического профиля эмбриона человека с учетом расстановки маркеров фиксируемых морфокинетических состояний. Заключение: Возможность фиксации основных морфодинамических событий и их оценка позволяют более комплексно подходить к оценке развивающихся эмбрионов, проводить их ранжирование, отбирая на перенос наиболее перспективный к имплантации эмбрион.