Kunstmatige intelligentie wordt ingezet bij IVF-behandelingen om embryo’s te selecteren die de grootste kans maken op een succesvolle zwangerschap.
Het kunstmatig intelligente algoritme, Ivy genaamd, analyseert time-lapse-video’s van de incubatie van embryo’s na de bevruchting. Vervolgens identificeert het programma welke embryo’s de grootste kans hebben op een succesvolle ontwikkeling.
Harrison.ai, een techbedrijf in Sydney, ontwikkelde het algoritme. Inmiddels is het ingezet bij enkele duizenden vrouwen die een IVF-behandeling ondergingen in Australië. Vrouwen waarbij Ivy gebruikt werd tijdens de behandeling zijn geïnformeerd over het algoritme en moesten toestemming geven voordat het gebruikt werd.
Voorspellend vermogen
Ivy trainde met meer dan tienduizend video’s van embryo’s die vijf dagen lang groeiden in een incubator, gecombineerd met data over welke embryo’s resulteerden in een zwangerschap. Het model kan beter dan getrainde specialisten voorspellen welk embryo na zeven weken zwangerschap een foetale hartslag ontwikkelt.
In een studie naar het voorspellend vermogen scoorde Ivy 0,93 op een maat die bekend staat als de AUC. Een score van 1 betekent dat 100 procent van de voorspellingen die een model doet correct is. De menselijke embryologen hadden een AUC-score van ongeveer 0,74.
‘Het resultaat lijkt veelbelovend’, zegt Iman Hajirasouliha van de Cornell-universiteit in New York. Hij en zijn collega’s ontwikkelden een vergelijkbaar kunstmatig intelligent algoritme, Stork (‘ooievaar’). Dat baseerden ze op 12.000 video’s van embryo’s, vijf dagen na de bevruchting.
Zwarte doos
Het is nog niet duidelijk hoe de twee algoritmes de kans op succes bepalen. ‘Uiteindelijk blijft het een soort zwarte doos’, zegt Aengus Tran, directeur van Harrison.ai. ‘We kunnen speculeren dat het algoritme heeft geleerd om te kijken naar dezelfde kenmerken die embryologen gebruiken.’ Dat kan de vorm van de cellen zijn, hoe symmetrisch ze delen en hoe lang het duurt om van twee cellen acht cellen te vormen.
Maar Ivy kan ook eigenschappen opgemerkt hebben waar menselijke specialisten niet naar kijken, vervolgt Tran. Embryologen kijken alleen naar video’s met de belangrijkste momenten in de ontwikkeling van een embryo. Ivy kan daarentegen snel al het beeldmateriaal van alle vijf de dagen analyseren.
Sneller succesvol zwanger
Ivy wordt nu routinematig gebruikt bij de embryoselectie van IVFAustralia, dat 20 procent van de IVF-diensten in het land verzorgt. ‘Omdat we denken dat het algoritme een betere voorspeller is dan embryologen, laten we Ivy meestal de embryo’s kiezen’, zegt Peter Illingworth van IVFAustralië.
Volgende maand start een klinische studie. Hierin wordt onderzocht of vrouwen waarbij Ivy de embryo’s selecteert bij de IVF-behandelingen sneller succesvol zwanger worden in vergelijking met vrouwen waarbij de embryo’s geselecteerd zijn door menselijke specialisten.
Eén cyclus, één embryo, één baby
In een gemiddelde IVF-cyclus start een vrouw met tien eitjes. Na vijf dagen resulteert dit in drie potentieel levensvatbaar bevruchte embryo’s, zegt Illingworth. Een van die eitjes wordt geïmplanteerd. De rest ingevroren en opgeslagen.
‘Wat je uiteindelijk echt wil, is dat één IVF-cyclus resulteert in één embryo dat overgedragen wordt en dat er één gezonde baby wordt geboren’, zegt Tran.
‘We gebruiken Ivy niet om te beslissen welke embryo’s we invriezen’, zegt Illingworth. ‘En Ivy zal nooit beslissen of een vrouw wel of geen baby krijgt.’ Maar als de klinische studie laat zien dat het algoritme werkt, kan het vrouwen wel helpen om sneller zwanger te worden door meteen het juiste embryo te gebruiken.