卵裂球计数曲线“跳变值”在胚胎AI评估中的应用

作     者：杨静薇 韩伟 刘卫卫 刘军霞 黄国宁 张孝东 Yang Jingwei;Han Wei;Liu Weiwei;Liu Junxia;Huang Guoning;Zhang Xiaodong

作者机构：重庆医科大学附属妇女儿童医院生殖医学中心重庆400013 

出 版 物：《中华妇产科杂志》 (Chinese Journal of Obstetrics and Gynecology)

年 卷 期：2024年第59卷第7期

页      面：548-558页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(82371728) 重庆市技术创新与应用发展专项(CSTB2022TIAD-KPX0146) 

主　　题：分裂球 胚胎培养技术 人工智能 胚胎移植 胚胎发育 体外受精 延时成像 回顾性研究 

摘      要：目的通过胚胎时差成像技术(TLT)结合人工智能(AI)探索体外胚胎发育曲线(EDM)中的卵裂球计数曲线跳变值与胚胎形态学特征的相关性,并探讨其在体外受精(IVF)胚胎评估中应用的可行性。方法本研究为自主研发的AI胚胎评估软件的诊断性试验,即临床数据AI再评估,为回顾性研究。收集2020年12月至2021年12月于重庆医科大学附属妇女儿童医院生殖医学中心行IVF的1226例患者共6545个胚胎,其中2869个胚胎进行囊胚培养。所有胚胎通过TLT培养并进行观察,由TLT记录软件Embryo Viewer依据胚胎发育动力学绘制EDM。本课题组自主研发的AI胚胎评估软件对胚胎发育过程中的卵裂球数目进行实时识别、记录,并与EDM进行比较,分析由卵裂球计数变化而形成的跳变值与胚胎结局的相关性。采用Spearman相关性及logistic回归分析跳变值与胚胎形态学评估、胚胎着床及活产的相关性,使用受试者工作特征(ROC)曲线评估各指标对胚胎着床、活产的预测价值。结果Spearman相关性分析显示,受精卵受精后72 h卵裂球计数曲线提取的总跳变值与卵裂模式、囊胚形成、培养至第3天胚胎(D3胚胎)的形态学评级、D3胚胎的细胞均一度、D3胚胎的细胞碎片率均呈显著负相关(β值分别为-0.268、-0.116、-0.213、-0.159、-0.222;P均0.001),与D3胚胎的细胞数呈显著正相关(β=0.034;P0.001)。多因素logistic回归分析显示,胚胎总跳变值排序与囊胚形成(OR=0.97,95%CI为0.93~0.99;P=0.034)、胚胎着床(OR=0.96,95%CI为0.93~0.98;P=0.044)呈显著负相关;ROC曲线分析显示,胚胎总跳变值排序预测胚胎着床能力与传统胚胎形态学评估方法相近[其曲线下面积(AUC)分别为0.679、0.620]。多因素logistic回归分析显示,活产与患者年龄(OR=0.91,95%CI为0.88~0.93;P0.001)、D3胚胎形态学评级(OR=0.77,95%CI为0.59~0.99;P=0.045)及胚胎总跳变值排序(OR=0.98,95%CI为0.96~0.99;P=0.038)呈显著负相关,而与获卵数(OR=1.08,95%CI为1.05~1.11;P0.001)及移植日子宫内膜厚度(OR=1.09,95%CI为1.06~1.12;P0.001)呈显著正相关;ROC曲线分析显示,纳入建模的以上多个因素预测活产的AUC值为0.666。结论跳变值及其排序是对体外胚胎卵裂期发育的系统量化,其与胚胎发育质量及临床结局相关,可能是胚胎体外评估及选择的有益补充。