Τεχνητή Νοημοσύνη στην εξωσωματική: Μπορεί ένας αλγόριθμος να διαλέξει το καλύτερο έμβρυο;

Η Τεχνητή Νοημοσύνη στην εξωσωματική γονιμοποίηση είναι ο νέος ισχυρός σύμμαχος ενός έμπειρου ιατρού αναπαραγωγής για ένα θετικό τεστ εγκυμοσύνης.

Η εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF) αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές εξελίξεις στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή, προσφέροντας ελπίδα σε ζευγάρια που αντιμετωπίζουν προβλήματα γονιμότητας. Τα τελευταία χρόνια, η ενσωμάτωση της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence – AI) στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή υπόσχεται να αναβαθμίσει τη διαδικασία τόσο σε επίπεδο ακρίβειας όσο και σε επίπεδο επιτυχίας. Η τεχνολογία αυτή ανοίγει νέους δρόμους για την εξατομίκευση της θεραπείας, την πρόβλεψη αποτελεσμάτων και τη βελτιστοποίηση κάθε σταδίου της εξωσωματικής.

Πώς συμβάλλει η ΑΙ στην εξωσωματική γονιμοποίηση

Ανάλυση εμβρύων

Ένα από τα πιο κρίσιμα στάδια στην εξωσωματική είναι η επιλογή του καλύτερου εμβρύου προς εμφύτευση. Παραδοσιακά, αυτή η επιλογή βασιζόταν στην εμπειρία του εμβρυολόγου, μέσω της μορφολογικής παρατήρησης των εμβρύων υπό το μικροσκόπιο. Η ΑΙ αλλάζει τα δεδομένα: αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης εκπαιδεύονται σε χιλιάδες εικόνες εμβρύων και μαθαίνουν να εντοπίζουν χαρακτηριστικά που συσχετίζονται με μεγαλύτερη πιθανότητα εμφύτευσης και επιτυχούς κύησης.

Με τη χρήση τεχνολογιών όπως το time-lapse imaging, η AI μπορεί να παρακολουθεί την ανάπτυξη των εμβρύων σε πραγματικό χρόνο και να υπολογίζει ποιό έχει τις μεγαλύτερες πιθανότητες να οδηγήσει σε μια επιτυχημένη εγκυμοσύνη, με ακρίβεια που υπερβαίνει την ανθρώπινη παρατήρηση.

Προγνωστικά μοντέλα για το αποτέλεσμα της θεραπείας

Η AI χρησιμοποιείται επίσης για την πρόβλεψη της επιτυχίας της θεραπείας, με βάση δεδομένα από το ιατρικό ιστορικό της ασθενούς, τα επίπεδα ορμονών, την ποιότητα των ωαρίων και του σπέρματος, αλλά και προηγούμενες προσπάθειες. Έτσι, ο γιατρός μπορεί να εξατομικεύσει τη φαρμακευτική αγωγή και το πρωτόκολλο διέγερσης των ωοθηκών, αυξάνοντας τις πιθανότητες επιτυχίας και μειώνοντας τον αριθμό αποτυχημένων κύκλων.

Υποστήριξη στη λήψη αποφάσεων

Οι ειδικοί στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή καλούνται να λάβουν δεκάδες αποφάσεις σε κάθε κύκλο εξωσωματικής. Η Τεχνητή Νοημοσύνη λειτουργεί υποστηρικτικά, προσφέροντας βάσιμες προβλέψεις και αναλύσεις που βοηθούν τον γιατρό να επιλέξει τον βέλτιστο χρόνο ωοληψίας, εμφύτευσης ή κρυοσυντήρησης, μειώνοντας τον κίνδυνο υποκειμενικών σφαλμάτων.

Ποιες είναι οι καινοτόμες τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή στην Ελλάδα;

Τα τελευταία χρόνια, η ενσωμάτωση της Τεχνητής Νοημοσύνης στην εξωσωματική γονιμοποίηση έχει αποτελέσει αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας, με στόχο τη βελτίωση της επιλογής εμβρύων και την αύξηση των ποσοστών επιτυχίας. Ούσα πρωτοπόρος και ρυθμιστής των εξελίξεων, η Institute of Life – ΙΑΣΩ χρησιμοποιεί ήδη από το 2023 τα παρακάτω εργαλεία αξιολόγησης.

ΓΙΑ ΤΑ ΕΜΒΡΥΑ

1. Chloe EQ (Fairtility) -Έξυπνη παρακολούθηση και αξιολόγηση εμβρύων σε πραγματικό χρόνο: Το Chloe EQ (Embryo Quality) είναι ένα προηγμένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, που έχει σχεδιαστεί για να παρακολουθεί και να αξιολογεί την ποιότητα των εμβρύων σε πραγματικό χρόνο μέσα σε time-lapse επωαστές.

Πώς λειτουργεί

• Το Chloe EQ παρακολουθεί συνεχώς την ανάπτυξη των εμβρύων από τη στιγμή της γονιμοποίησης μέχρι την 5η ημέρα (στάδιο βλαστοκύστης), καταγράφοντας κάθε διαίρεση κυττάρων, μορφολογική αλλαγή και χρονική ακολουθία.

• Ο αλγόριθμός του αναλύει αυτά τα δεδομένα και δημιουργεί μια προγνωστική βαθμολογία για κάθε έμβρυο, βασισμένη σε ιστορικά δεδομένα και στατιστικά πρότυπα.

• Ο εμβρυολόγος μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτή τη βαθμολογία για να επιλέξει το πιο κατάλληλο έμβρυο προς εμφύτευση, αυξάνοντας τις πιθανότητες επιτυχούς κύησης.

Το Chloe EQ προσφέρει πλήρη διαφάνεια και αιτιολόγηση για την αξιολόγηση κάθε εμβρύου, κάτι που βοηθά τον γιατρό αλλά και τα ζευγάρια να κατανοήσουν καλύτερα τις επιλογές τους. Παράλληλα, λειτουργεί συμπληρωματικά, υποστηρίζοντας — αλλά όχι αντικαθιστώντας — την ανθρώπινη κρίση του εμβρυολόγου.

2. Erica (AI 2.0) – Υπολογιστική ακρίβεια για επιλογή εμβρύου με βάση τη βιωσιμότητα: Το Erica είναι προϊόν της πλατφόρμας AI 2.0, μιας εξελιγμένης τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης που έχει σχεδιαστεί για την πρόβλεψη της αναπαραγωγικής ικανότητας των εμβρύων, δηλαδή την πιθανότητα να εμφυτευθούν επιτυχώς και να εξελιχθούν σε εγκυμοσύνη.

Πώς λειτουργεί

• Αναλύει μορφοκινητικά δεδομένα από την ανάπτυξη του εμβρύου, καθώς και παραμέτρους ποιότητας που σχετίζονται με τη δομή και τη δυναμική των κυττάρων.
• Βασίζεται σε τεράστιες βάσεις δεδομένων από εκατοντάδες χιλιάδες κύκλους εξωσωματικής γονιμοποίησης, ώστε να εντοπίσει ποια χαρακτηριστικά εμβρύων σχετίζονται στατιστικά με επιτυχημένη έκβαση.
• Προσφέρει ένα μοντέλο πρόβλεψης που επιτρέπει την εξατομίκευση της θεραπείας, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις δύσκολων ή επανειλημμένων αποτυχιών.
• Μπορεί να λειτουργήσει ως εργαλείο πρόβλεψης εμφύτευσης (implantation prediction), ενισχύοντας τη στρατηγική επιλογής εμβρύων για εμφύτευση.

3. iDAScore (Vitrolife) – Αυτοματοποιημένη αξιολόγηση εμβρύων με βάση deep learning: Το iDAScore είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα και αυτοματοποιημένα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης που έχει αναπτύξει η Vitrolife, σε συνεργασία με επιστήμονες εξειδικευμένους στο deep learning.

Πώς λειτουργεί

• Δεν απαιτεί την εισαγωγή πληροφοριών από τον εμβρυολόγο. Αντλεί μόνο από εικόνες time-lapse που καταγράφονται κατά την καλλιέργεια των εμβρύων σε ειδικούς επωαστές.
• Ο αλγόριθμός του βαθμολογεί κάθε έμβρυο με βάση την πιθανότητα επιτυχούς εμφύτευσης, χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερους από 100.000 κύκλους εξωσωματικής.

Πλεονεκτήματα

• Απόλυτα αντικειμενική αξιολόγηση, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

• Μειώνει τη μεταβλητότητα μεταξύ εμβρυολόγων, ενισχύοντας τη συνέπεια στην επιλογή εμβρύων.

• Χρησιμοποιείται ευρέως σε ευρωπαϊκές και αμερικανικές κλινικές ως πρότυπο για την αξιολόγηση εμβρύων.

ΓΙΑ ΤΑ ΩΑΡΙΑ

Chloe OQ (Fairtility) – Αξιολόγηση ωαρίων με ακρίβεια αλγορίθμου: Το Chloe OQ είναι ένα εξειδικευμένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για την ανάλυση και βαθμολόγηση των ωαρίων πριν από την κατάψυξη ή τη γονιμοποίηση. Ενσωματώνει έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης ο οποίος βασίζεται σε μεγάλο όγκο δεδομένων από εμβρυολογικά εργαστήρια και έχει εκπαιδευτεί να εντοπίζει λεπτές μορφολογικές διαφοροποιήσεις και μοτίβα που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι.

Πώς λειτουργεί:

• Κατά την παρατήρηση των ωαρίων στο μικροσκόπιο, το Chloe OQ αναλύει την εξωτερική μορφολογία αλλά και τα δυναμικά χαρακτηριστικά των ωαρίων, όπως η συμπαγής δομή του κυτταροπλάσματος, η διαφάνεια της ζώνης και η παρουσία κενοτοπίων.

• Στη συνέχεια, «βαθμολογεί» κάθε ωάριο με βάση την πιθανότητα να εξελιχθεί επιτυχώς σε βιώσιμο έμβρυο 5ης ημέρας (βλαστοκύστη), αξιολογώντας έτσι το αναπαραγωγικό του δυναμικό.

Η χρήση του Chloe OQ καθιστά τη διαδικασία πιο αντικειμενική, επαναλήψιμη και εξατομικευμένη, μειώνοντας την υποκειμενικότητα που μπορεί να υπάρχει μεταξύ διαφορετικών εμβρυολόγων. Επιπλέον, είναι εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο για τη λήψη αποφάσεων από γυναίκες που επιθυμούν να διατηρήσουν τη γονιμότητά τους, καθώς προσφέρει επιστημονική τεκμηρίωση σχετικά με την ποιότητα των ωαρίων που καταψύχονται.

ΓΙΑ ΤΑ ΣΠΕΡΜΑΤΟΖΩΑΡΙΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΜΙΚΡΟΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ

SiD (AI 2.0) – Επαναστατική αξιολόγηση σπερματοζωαρίων κατά τη μικρογονιμοποίηση (ICSI): Το SiD (Sperm Identification Device) είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης που στοχεύει στην επιλογή των βέλτιστων σπερματοζωαρίων για χρήση στη διαδικασία μικρογονιμοποίησης (ICSI), δηλαδή την άμεση έγχυση ενός σπερματοζωαρίου στο ωάριο.

Πώς λειτουργεί το SiD

• Αναλύει σε πραγματικό χρόνο βίντεο υψηλής ανάλυσης από την κίνηση και τη μορφολογία των σπερματοζωαρίων κάτω από το μικροσκόπιο.

• Μέσω αλγορίθμου βαθιάς μάθησης, αξιολογεί παραμέτρους όπως η κινητικότητα, η συμμετρία της κεφαλής, η μορφή του αυχένα και άλλοι μικροσκοπικοί δείκτες ποιότητας.

• Σκοπός του είναι να υποδείξει ποιο σπερματοζωάριο έχει τις υψηλότερες πιθανότητες να οδηγήσει σε επιτυχή γονιμοποίηση και εμβρυϊκή ανάπτυξη.

Αν και το SiD βρίσκεται ακόμη σε φάση κλινικής αξιολόγησης, τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν ότι μπορεί να συμβάλει σημαντικά στην αύξηση των ποσοστών επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις ανδρικής υπογονιμότητας ή επαναλαμβανόμενων αποτυχημένων προσπαθειών.

Η Institute of Life – ΙΑΣΩ είναι η πρώτη μονάδα στην Ελλάδα και η μοναδική που εφαρμόζει το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης Chloe OQ (Comprehensive Lab Ovum Evaluation). Χάρη σε αυτό, οι γυναίκες που επιλέγουν να διατηρήσουν τη γονιμότητά τους μέσω κρυοσυντήρησης μπορούν να λάβουν πιο τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με το μέλλον της μητρότητάς τους, βασιζόμενες σε επιστημονικά δεδομένα και με μεγαλύτερη αίσθηση ασφάλειας. Επίσης, αποτελεί το μοναδικό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης στην Ευρώπη που προσφέρει τόσο υψηλό επίπεδο λεπτομέρειας και εξατομίκευσης στην πρόβλεψη της βιωσιμότητας των εμβρύων. Παράλληλα, αποδεικνύεται εξαιρετικά χρήσιμο για γυναίκες που έχουν ιστορικό επανειλημμένων αποτυχημένων εμφυτεύσεων ή αποβολών, καθώς επιτρέπει την εκτίμηση της ποιότητας των ωαρίων πριν καν από τη διαδικασία της γονιμοποίησης.

Συμπέρασμα

Η AI δεν αντικαθιστά τον ιατρό ή τον εμβρυολόγο, αλλά ενισχύει τις δυνατότητές του, προσφέροντας ένα ισχυρό εργαλείο υποστήριξης. Στο μέλλον, η πλήρως εξατομικευμένη θεραπεία γονιμότητας, με τη βοήθεια προηγμένων αλγορίθμων, μπορεί να γίνει ο κανόνας και όχι η εξαίρεση. Με τον έμπειρο ειδικό, τον σωστό έλεγχο, τη διαφάνεια και την ηθική εποπτεία, η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να φέρει την επανάσταση στην εξωσωματική γονιμοποίηση και να προσφέρει σε ακόμα περισσότερους ανθρώπους τη δυνατότητα να γίνουν γονείς.

Να θυμάστε ωστόσο: Η τελική ευθύνη για κάθε ιατρική πράξη ανήκει πάντα στον ειδικό. Η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να συνεισφέρει, αλλά δεν μπορεί να «αποφασίσει» με ηθικούς όρους — ειδικά σε ένα τόσο ευαίσθητο πεδίο όπως η υποβοηθούμενη αναπαραγωγή.