行业指南

人工智能在生育和 IVF 胚胎选择中的应用

AI 胚胎选择使用经过延时视频或胚胎图像训练的模型来对 IVF 周期中最有可能植入的胚胎进行排名,帮助诊所选择首先移植哪个胚胎。

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  1. 概述
  2. 深入探讨
  3. 战略影响
  4. 人工智能在生育和 IVF 胚胎选择方面的未来
  5. 现实世界的实施
  6. 风险与防护栏
  7. 实施路线图
  8. 不断探索
  9. 常见问题

概述

这很重要,因为试管受精成本高昂,而且对情感要求较高,更好的首选可以缩短怀孕时间。迄今为止的试验证据表明,人工智能节省了胚胎学家的时间,但并没有明显提高怀孕率或活产率。

深入探讨

在体外受精中,卵子在实验室受精,胚胎生长约五天直至囊胚阶段。当有多个胚胎可用时,诊所会选择先移植哪个。传统上,胚胎学家通过肉眼对特征进行分级,例如囊胚的扩张程度及其内细胞团和外层滋养外胚层的质量,通常使用加德纳分级系统。延时孵化器,例如 Vitrolife 的 EmbryoScope,每隔几分钟拍摄每个胚胎,而无需将其从孵化器中取出。这会生成发育视频,包括每次细胞分裂发生的时间。人工智能模型根据这些视频进行训练,并根据移植的胚胎是否继续植入来生成排名分数。例子包括 Vitrolife 的 iDAScore、Fairtility 的 CHLOE 和 Presagen 的 Life Whisperer(它基于单个静态图像)。证据比营销更温和。 2024 年《自然医学》上发表的一项大型随机试验将 iDAScore 与标准形态分级进行了比较,并没有显示 AI 在临床妊娠率方面并不逊色,尽管它大大减少了胚胎学家评估胚胎所花费的时间。 Cochrane 对延时成像的评论发现,证据不确定它是否可以提高活产率。人们经常忽略一个关键点:排名并不能创造出更好的胚胎。它只会改变患者现有胚胎的使用顺序。对于最终将移植所有胚胎的患者来说,主要可能的收获是更快怀孕,而不是更高的总体机会。伦理问题包括对证据薄弱的附加项目收费、患者无法质疑的不透明分数、根据特定诊所或人群的数据训练的模型,以及根据性状选择胚胎的趋势。多基因胚胎筛查声称根据遗传风险评分对胚胎进行排名,但因其未经证实而受到遗传学会的广泛批评。

战略影响

背景与规则

行业背景决定了人工智能创意能否与现实接触。

质量控制

领域约束会影响可接受的错误率和监督模型。

构建选择

成功的部署使技术能力与一线工作流程保持一致。

人工智能在生育和 IVF 胚胎选择方面的未来

在 AI 评分可以被称为更好而不是更快之前,需要进行更多随机试验,将 AI 排名与标准评分进行比较,理想情况下测量活产和怀孕时间。研究还在探索图像是否可以在不进行活检的情况下预测染色体正常性,但这些预测还不够可靠,不足以取代基因测试。预计监管机构和专业机构将继续审查 IVF 附加产品及其营销方式。关于多基因胚胎筛选和性状选择的争论仍将继续,大多数遗传学专家敦促谨慎行事。最现实的近期好处是标准化和加快胚胎学家的工作。

现实世界的实施

一家诊所的延时培养箱以五天的时间间隔定期记录每个胚胎,软件为每个囊胚评分,用于决定先移植哪个胚胎。

胚胎学家使用人工智能排名来检查他们自己的分级,在每个胚胎上花费更少的时间,同时仍然做出最终决定。

一名只有一个优质胚胎的患者了解到人工智能排名无法提高她的机会,因为没有什么可供选择。

一家诊所考虑在其价目表中添加人工智能评分费用,并在决定是否向患者收取费用之前审查随机试验证据。

风险与防护栏

  • 监管要求可能会使原本强大的原型失效。

  • 历史数据可能会编码损害特定社区的偏见。

  • 遗留系统可能会造成集成瓶颈和隐性成本。

实施路线图

  1. 让领域专家参与从问题框架到评估的整个过程。

  2. 在启动前设计审计跟踪和文档。

  3. 尽早验证合规性和安全义务。

  4. 分阶段推出,并具有明确的停止和回滚标准。

不断探索

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常见问题

什么是生育和 IVF 胚胎选择中的人工智能?

AI 胚胎选择使用经过延时视频或胚胎图像训练的模型来对 IVF 周期中最有可能植入的胚胎进行排名,帮助诊所选择首先移植哪个胚胎。这很重要,因为试管受精成本高昂,而且对情感要求较高,更好的首选可以缩短怀孕时间。迄今为止的试验证据表明,人工智能节省了胚胎学家的时间,但并没有明显提高怀孕率或活产率。

像 EmbryoScope 这样的延时培养箱有什么作用?

它捕捉培养箱内的频繁图像,创建细胞分裂时间等发育视频。

2024 年《自然医学》iDAScore 随机试验发现了什么?

尽管胚胎学家在评估上花费的时间少得多,但该试验并未证明临床妊娠的非劣效性。

如果所有胚胎最终都会被移植,为什么胚胎排名不能提高患者的总体机会?

无论使用哪种顺序,胚胎都是相同的,因此主要可能的好处是更快怀孕。

为什么人工智能胚胎模型会受到选择偏差的影响?

从未移植的胚胎没有已知的结果,并且标记的胚胎是预先选择的,从而扭曲了训练数据。

植入预测模型通常报告什么范围的 AUC 值?

歧视是温和的,因为子宫、遗传和机会对植入是否发生有很大影响。