חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון פיתחו מודל בינה מלאכותית החוזה את סיכויי העובר להשתרש, על סמך מידע של אחים עובריים מאותו מחזור טיפול
עד כמה התכונות של אחיך מעידות עליך? ובכן, התכונות של אח עוברי יכולות להעיד על פוטנציאל ההצלחה של הפריה חוץ גופית. קבוצת המחקר של ד”ר אסף זריצקי מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב מחוללת מהפכה בתחום ההפריה החוץ גופית (IVF) על ידי פיתוח מודל בינה מלאכותית החוזה את סיכויי העובר להשתרש, על סמך מידע של אחים עובריים מאותו מחזור טיפול. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי- Advanced Science.
בטיפול הפריה חוץ גופית מופרים כעשרה עוברים אחים, מהם נבחרים רק עובר או שניים להחזרה לרחם. הבחירה מתבצעת על סמך האיכות שלהם – פוטנציאל ההשרשה שנקבע לפי מאפיינים חזותיים כמו גודל ומבנה העובר. למרות הבחירה של עוברים איכותיים להחזרה, קיים חוסר ודאות גבוה לגבי מידת ההצלחה של הטיפול. “כשהתחלנו את המחקר, שאלנו את עצמינו, האם ניתן לצמצם את חוסר הודאות באמצעות שימוש במידע שקיים בקרב העוברים האחים? הרי האחים שותפים לתכונות גנטיות שעשויות גם להתבטא בפוטנציאל להצלחת הטיפול”, משתף ד”ר אסף זריצקי מהמחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. הרעיון הזה הוביל את נעם צוקרמן, עם עזרה מעודד רותם, תלמידי מחקר בקבוצת המחקר של ד”ר זריצקי, בשיתוף פעולה עם חברת ההזנק AIVF, לפתח מודל המבוסס על למידת מכונה (AI), לניבוי סיכויי ההצלחה של טיפול הפריה חוץ גופית, המבוסס על התכונות החזותיות של העובר שהוחזר לרחם, ביחד עם האחים שלא הוחזרו.
תינוקת המבחנה הראשונה באה לאוויר העולם כבר לפני יותר מ-45 שנה, והטכניקה של הפריה חוץ גופית זיכתה את ממציאיה בפרס נובל לרפואה. ולמרות זאת, הערכת מידת ההצלחה של הטיפול על סמך מאפיינים חזותיים, לא השתנתה באופן מהותי מאז הימים הראשונים של התחום. בשנים האחרונות התחום עובר מהפכה, בזכות שימוש בשיטות מבוססות AI שמחלצות יותר מידע אובייקטיבי לגבי איכות העובר והסיכוי להצלחת הטיפול מדימות מיקרוסקופי של העובר ותהליך התפתחותו.
באמצעות השוואה של ביצועי מודלי AI שהשתמשו לעומת אלו שלא השתמשו בנתוני העוברים האחים, החוקרים ביססו את נכונות השערתם לגבי התרומה של מידע מהאחים להצלחת החיזוי. החוקרים הדגימו את העיקרון בכמה מודלי AI שונים כאשר כל אחד מהם מבוסס על תכונות אחרות של העוברים כגון מאפיינים ויזואליים מתמונות סטטיות של עוברים, נתונים לגבי אופן התפתחותם, וגיל המטופלת. תוצאות אלו מעידות על כך שהדמיון החזותי בין האחים יכול לעזור כדי לצמצם את אי הודאות עבור עובר בודד.
“מצאנו במחקר כיוון חשיבה שענה על הצורך למקסם את סיכויי העובר להשתרש, על סמך נתונים משמעותיים שנצפו בהדגמה ועל כן החלטנו להשקיע ולפתח את המודל החשוב זה. מודל זה מאפשר לקבל מידע בעל ערך שיחסוך זמן ומפח נפש לנשים המטופלות. אני רואה בכך ערך רב”, אמרה דניאלה גלבוע, מנכ”לית AIVF.
“מבחינה קלינית, יש פה הזדמנות להשתמש במידע על העוברים-האחים שנאסף באופן שגרתי בקליניקה וכיום אינו בשימוש, לטובת שיפור חיזוי פוטנציאל ההשרשה של העובר שהוחזר. מבחינה מדעית, אנחנו משתמשים במידע הקורלטיבי אצל האחים כדי לשפר את המידע (הרועש) אצל העובר. מבחינה חישובית, אנחנו מראים פה דרך חדשה להשתמש במידע לא מתויג”, אמר ד”ר זריצקי. “הצלחנו להראות שניתן להשיג שיפור ללא עלות נוספת על ידי שימוש בנתוני העובר הקיימים עם השלכות ישירות על שקיפות קלינית ושיפור חיזוי הצלחת הטיפול”, סיכם.
קבוצת המחקר כללה את: נעם צוקרמן, עודד רותם, וד”ר אסף זריצקי מהמחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, וכן את מאיה צרפתי- שפירו, רון מאור, מרקוס מסגר, דניאלה גלבוע, ופרופ’ דניאל ש. זיידמן מ-AIVF.
מחקר זה מומן בחלקו ע”י המרכז למדעי הנתונים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
עוד בנושא באתר הידען:
