Применение глубокого обучения для оценки человеческих эмбрионов с использованием покадровой визуализации: обзор с определением области поиска

Введение: Интеграция глубокого обучения (ГО) и технологий покадровой визуализации открывает новые возможности для улучшения оценки и отбора эмбрионов в клинической практике экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

Цель: Изучить спектр применений моделей глубокого обучения для оценки и отбора эмбрионов, наблюдаемых с помощью систем покадровой визуализации.

Методы: В 6 электронных базах данных (Scopus, MEDLINE, EMBASE, ACM Digital Library, IEEE Xplore и Google Scholar) искали рецензируемые публикации, вышедшие до мая 2024 года. При подготовке обзора с определением области поиска соблюдали рекомендации PRISMA.

Результаты: Из 773 рассмотренных статей 77 соответствовали критериям включения. За последние 4 года использование ГО в анализе эмбрионов быстро выросло. Основными направлениями применения ГО в включенных исследованиях были прогнозирование развития и качества эмбриона (61%, n=47) и клинических исходов, таких как беременность и имплантация (35%, n=27). Число эмбрионов, включенных в исследования, значительно различалось: среднее значение составило 10 485 (SD 35 593), диапазон — от 20 до 249 635 эмбрионов. Использовали разные типы данных, в основном изображения эмбрионов на стадии бластоцисты (47%, n=36), затем сочетание изображений на стадиях дробления и бластоцисты (23%, n=18). В большинстве исследований не указывали возраст матери (82%, n=63). Преобладающей архитектурой глубокого обучения были сверточные нейронные сети (81%, n=62). Во всех исследованиях в качестве обучающих данных использовали покадровые видеозаписи (100%), а в некоторых также — демографические данные, клинический и репродуктивный анамнез и параметры цикла ЭКО. В большинстве исследований в качестве показателя различающей способности использовали точность (58%, n=45).

Выводы: Результаты демонстрируют разнообразие применений и потенциал глубокого обучения в клиническом ЭКО и указывают направления для дальнейшего совершенствования методов оценки и отбора эмбрионов.