SmartEmbryo
Ταξινόμηση και χαρακτηρισμός εικόνων εμβρύων για την υποβοηθούμενη αναπαραγωγή με χρήση τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής όρασης

Αποτελεί κοινή παραδοχή πως παγκοσμίως η γονιμότητα των ζευγαριών μειώνεται δραματικά με τη πάροδο του χρόνου. Ο παγκόσμιος οργανισμός υγείας (WHO) χαρακτήρισε την υπογονιμότητα ως "ασθένεια" του αναπαραγωγικού συστήματος. Τα υπογόνιμα ζευγάρια καταφεύγουν σε θεραπείες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής για να βρουν λύση στο πρόβλημά τους. Η επιστήμη της Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής είναι μια σχετικά νέα επιστήμη και προοδεύει χρόνο με το χρόνο. Παρόλες τις κλινικές, εργαστηριακές και τεχνολογικές εξελίξεις στο τομέα αυτό, η αποτελεσματικότητα των παραπάνω θεραπειών παραμένει σε χαμηλά επίπεδα.

Μόλις το 1/3 των ζευγαριών που θα καταφύγουν σε εξωσωματική γονιμοποίηση θα καταφέρουν να κάνουν παιδί. Η ανάγκη για την ανεύρεση αποτελεσματικότερων εργαλείων που θα βελτιώσουν το κλινικό αποτέλεσμα είναι μεγάλη. Ουσιαστικά αποτελεί κοινωνική ανάγκη. Η διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός κλινικού πρωτοκόλλου το οποίο θα έχει σαν αποτέλεσμα το υπό θεραπεία ζευγάρι να έχει στο εργαστήριο πολλά έμβρυα, διαθέσιμα για μεταφορά στη μήτρα της γυναίκας. Η νομοθεσία αλλά και η υπεύθυνη κλινική πρακτική υπαγορεύουν τη μεταφορά ιδανικά ενός ή το πολύ δύο εμβρύων στη μήτρα της γυναίκας. Ο περιορισμός στον αριθμό αυτό συνδέεται με τη αποφυγή πολύδυμης κύησης η οποία είναι επικίνδυνη για τη κυοφορούσα.

Το πιο κρίσιμο στάδιο σε μια θεραπεία εξωσωματικής γονιμοποίησης είναι η επιλογή του καταλληλότερου εμβρύου για μεταφορά. Αν αυτή γίνει σωστά, το ζευγάρι θα έχει θετικό αποτέλεσμα και δε θα χρειαστεί να καταφύγει σε νέα θεραπεία, απαλλασσόμενο από συναισθηματικό, οργανικό και οικονομικό στρες. Η κλασική προσέγγιση στην αξιολόγηση των εμβρύων γίνεται με χειροκίνητο τρόπο. Περιλαμβάνει την αξιολόγηση των εμβρύων από εκπαιδευμένους επιστήμονες, τους κλινικούς εμβρυολόγους, οι οποίοι τα παρατηρούν με χρήση μικροσκοπίων φωτός που έχουν συγκεκριμένες οπτικές προδιαγραφές.

Στο τέλος της αξιολόγησης ο εμβρυολόγος δίνει μια περιγραφή/σκορ σε κάθε έμβρυο προσπαθώντας να τα ιεραρχήσει σε μια σειρά προτίμησης. Το έμβρυο με το καλύτερο σκορ θεωρείται το πιο κατάλληλο για μεταφορά. Δυστυχώς η αξιολόγηση των εμβρύων εμπεριέχει ένα μεγάλο ποσοστό υποκειμενικότητας και έτσι παρατηρείτε μεγάλη διαφοροποίηση στη βαθμολόγηση τόσο μεταξύ των διαφορετικών εργαστηρίων όσο και μέσα στο ίδιο το εργαστήριο. Γίνεται εύκολα αντιληπτό πως η τυποποίηση στην αξιολόγηση των εμβρύων είναι δύσκολο να επιτευχθεί μέσα σε ένα εργαστήριο, πόσο μάλλον σε παγκόσμιο επίπεδο.

Λαμβάνοντας υπόψη τις ανωτέρω επιχειρησιακές και τεχνολογικές προκλήσεις, αντικείμενο του Έργου είναι η αξιοποίηση τεχνολογιών αιχμής και ειδικότερα των ανερχόμενων εξελίξεων στο πεδίο, της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence - AI), και της μηχανικής όρασης (computer vision), με στόχο την βελτιστοποίηση της Ιατρικής πράξης. Ο στόχος του προγράμματος SmartEmbryo είναι να ενσωματώσει τις νέες τεχνολογίες της τεχνητής νοημοσύνης και της μηχανικής όρασης για να αναπτύξει ένα ολοκληρωμένο λογισμικό το οποίο θα υποδεικνύει ποιο έμβρυο είναι το πιο κατάλληλο για να δώσει τη πολυπόθητη εγκυμοσύνη.

Ο στόχος του έργου είναι λοιπόν να αποτελέσει καινοτομία που θα αλλάξει το τομέα της Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής.

Επιπλέον το προτεινόμενο έργο στοχεύει στην επιτάχυνση της διείσδυσης των τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης και των τεχνικών μηχανικής όρασης, μέσω μιας σειράς δράσεων έρευνας και καινοτομίας, που αφορούν στη σχεδίαση, ανάπτυξη, λειτουργία, και εμπορική αξιοποίηση σχετικών υποδομών λογισμικού και εφαρμογών μηχανικής μάθησης, με αναμενόμενο οικονομικό και κοινωνικό αντίκτυπο.