Студенты Цифровой кафедры Первого МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава РФ разработали систему автоматического анализа морфокинетического состояния эмбриона человека, развивающегося от момента оплодотворения до стадии бластоцисты (5-6 дней после оплодотворения). Разработанная система позволит значительно сократить время и ресурсы, затрачиваемые на анализ качества эмбрионов человека в лабораториях ЭКО и повысит точность оценки способности эмбрионов к имплантации, уверены разработчики.

В основу разработки легло исследование, которое студенты Цифровой кафедры провели совместно с российской компанией «ВЕСТТРЭЙД ЛТД» - разработчиком и производителем инкубаторов с технологией таймлапс, позволяющей фиксировать и анализировать развитие эмбрионов человека в процессе их культивирования. Применение технологий видеофиксации, основанных на системе таймлапс (замедленная съемка с точным количеством кадров в единицу времени видеофиксации) позволяет объективизировать анализ процесса раннего развития эмбрионов и обнаруживать патологии, которые невозможно определить с помощью традиционных методов контроля. Однако ручная разметка и оценка всех кадров, полученных в процессе культивирования эмбрионов, занимает много времени и требует значительных человеческих ресурсов. Решением этой проблемы стало использование машинного обучения, которое позволило создать автоматизированную систему анализа данных.

Команда исследователей изучила данные лабораторий ЭКО, полученные с использованием инкубаторов «ЭмбриоВизор» в медицинском центре «Семья» в Уфе и клиническом госпитале ИДК группы компаний «Мать и дитя» в Самаре.  На основе этих данных студенты Цифровой кафедры разработали систему классификации морфокинетического состояния эмбрионов (совокупности их качества и динамики развития) от оплодотворения до стадии бластоцисты, когда эмбрионы готовы для переноса в матку. Система также позволяет сегментировать эмбрион, блестящую оболочку (Zona Pellucida), пронуклеусы (предшественники ядер будущих клеток-бластомеров), внутреннюю клеточную массу и другие объекты, и отмечать на изображении дополнительные признаки.

«Разработанная система позволит значительно ускорить и упростить процесс анализа качества эмбрионов человека в лабораториях ЭКО, который ранее приходилось делать вручную, - уверен руководитель проекта, преподаватель кафедры информационных и интернет-технологий в здравоохранении Центра цифровой медицины Сеченовского Университета Глеб Немковский. - Эта разработка может стать ключевым модулем в системе поддержки принятия врачебных решений в области эмбриологии, повышая точность и надежность оценки имплантационной способности эмбрионов».

Сейчас разработчики продолжают разметку имеющихся данных, собирают новые и проводят нагрузочное тестирование системы. После завершения нагрузочных испытаний систему предложат профильным научно-исследовательским институтам для проведения независимых доклинических испытаний.