茂盛醫院執行長李俊逸醫師甫於歐洲生殖醫學會發表研究論文(2021/5/22),以AI人工智能系統的「深度學習(Deep Learning)(註1)」技術來分析「胚胎即時監控系統影像 (Timelapse Videos)」而發展出一套異常胚胎染色體的預測模型,能在短短幾秒的程式運算後就分辨出胚胎染色體的好壞。不必像目前普遍採用的「胚胎著床前染色體基因篩檢 (PGT-A)(註2)」必須在胚胎滋養層切取5至10細胞才能做基因篩查,所以這項技術是對胚胎更具安全性的非侵入式的分析系統,亦可輔助PGT-A,未來將嘉惠高齡、卵少或有重複性流產的不孕婦女,減輕其身心負擔及PGT-A檢驗費用較高…等多重壓力。
這篇研究論文為2018/4-2019/4進行的回溯性研究,採用茂盛醫院這一年來在臨床上共計690位年齡在38歲以下健康婦女的資料庫,將其PGT-A及Timelapse Videos資料匯入本院AI人工智能系統的Deep Learning,經反覆交叉測試而建立的預測模型,能分辨出胚胎染色體狀態的好壞。經統計學方法(AUC)運算之後顯示(註3),利用第1天至5天胚胎影像與融合演算法的預測效能勝過其他的組別(圖一);另經盒狀圖分析結果顯示,融合演算法可較明顯區分異常胚胎與非異常胚胎(圖二)。
這項研究論文已在2021/5/22獲得「歐洲生殖醫學會」於學會官網做公開發表,茂盛醫院執行長李俊逸醫師並在2021/6/28的學會線上會議中接受全球生殖專家、醫師及研究學者的提問。大家對這項由造價千萬元儀器才能獲取的Timelapse Videos運算發展出來的AI人工智能系統都相當感興趣,提問極為踴躍和熱烈,更驚艷於Deep Learning建立的預測模型能分辨出胚胎染色體狀態,是人工生殖醫學上的一大進展!
李俊逸醫師強調,目前臨床上普遍採用的PGT-A必須在胚胎滋養層切取5至10細胞才能做基因篩查,但對卵少或高齡的不孕的婦女來說,會非常擔心胚胎因此受到折損,身心備受壓力。而本論文提出Deep Learning預測模型能分辨胚胎的好壞,是茂盛醫院發展出的全球最新軟體技術,「除了可輔助PGT-A之外,這項「非侵入性」的檢查工具不但可產出精準的預測結果,亦能減少胚胎篩檢的數量及病人施做PGT-A的負擔,同時更將原為3週的檢驗時間縮短到只要幾秒鐘!未來,將可嘉惠高齡、卵少或有重複性流產的不孕婦女,以減輕心理負擔、PGT-A檢驗費用較高…等多重壓力。
註1:Deep Learning是機器學習的分支,是一種以人工神經網路為架構,對資料進行表徵學
習的演算法(取自維基百科)。
註2:PGT-A舊稱為PGS
註3:AUC是一種統計學的運算曲線,在將資料送進電腦之後,利用演算法加以分類。數值等
於0.5代表演算結果如同隨機猜測,故數值不具參考性;若是數值落在0.5至1之間,
則代表具有預測的價值。
註4:本論文刊載於歐洲生殖醫學會官網