CNSH.Đỗ Lê Đình Thiện - IVFMD Phú Nhuận
 
Giới thiệu:
Kết quả thụ tinh trong ống nghiệm (In vitro fertilization – IVF) chủ yếu liên quan đến chất lượng noãn à phôi, vì những yếu tố này có thể dự đoán thành công kết quả sinh sản. Việc tối ưu lựa chọn những phôi tốt nhất để chuyển vào nội mạc tử cung là một trong những thách thức lớn trong hỗ trợ sinh sản. Bất chấp những tiến bộ đáng chú ý trong việc điều chỉnh kích thích buồng trứng hoặc những cải thiện đáng kể về điều kiện nuôi cấy và ứng dụng phân tích di truyền tiền làm tổ, chỉ một phần ba số chu kỳ IVF có kết quả mang thai. Sự ra đời của hệ thống giám sát phôi liên tục (time-lapse monitoring systems – TLS) đã cho phép giám sát nhất quán động học hình thái phôi bằng cách ghi lại chính xác các thời điểm của quá trình phân chia phôi và những thay đổi hình thái. Ngược lại, việc phân tích dữ liệu tương ứng cho phép xây dựng các thuật toán dự đoán để lựa chọn phôi theo nhiều tiêu chí hơn là quan sát bằng kính hiển vi. Mục tiêu của những mô hình này là dự đoán chất lượng phôi, tính toàn vẹn di truyền của phôi, khả năng làm tổ và sự phát triển của phôi đến giai đoạn sinh sống. Cho đến nay, một số nghiên cứu đã chứng minh việc cải thiện kết quả lâm sàng khi áp dụng hình ảnh time-lapse để lựa chọn phôi dựa trên động học hình thái, so với phương pháp nuôi cấy và quan sát phôi thông thường. Ngược lại, các nghiên cứu khác đề xuất cần tiến hành xác nhận mô hình giữa các phòng thí nghiệm trước khi sử dụng. Hiện tại, các phương pháp này được áp dụng kết hợp với các phương pháp thông thường, chủ yếu như một công cụ hỗ trợ để phân loại hoặc lựa chọn phôi để chuyển hoặc đông lạnh. Dựa trên cơ sở này, các thuật toán máy tính đã được tích hợp trong phần mềm dự đoán đi kèm với các phiên bản mới nhất của tủ nuôi cấy timelapse (TLS), từ đó hỗ trợ quy trình phòng thí nghiệm trong việc đánh giá phôi bằng cách cung cấp điểm số tự động cho phôi. Ngoài ra, việc ghi lại dữ liệu liên tục về quá trình phát triển của phôi bên trong tủ nuôi cấy đảm bảo môi trường nuôi cấy ổn định bằng cách hạn chế những thay đổi và gián đoạn môi trường từ bên ngoài.
 
Phần mềm EmbryoViewer (Vitrolife, Göteborg, Thụy Điển) đi kèm với Embryscope+ cung cấp hai hệ thống tính điểm khác nhau. KIDScore (Dữ liệu làm tổ đã biết), là hệ thống chấm điểm chú thích hình thái thủ công cho phôi ngày 3 và/hoặc ngày 5, và iDAScore, một phần mềm lựa chọn phôi nang hoàn toàn tự động. Các mô hình này được phát triển bằng cách phân tích mối tương quan giữa động học hình thái phôi, kiểu phân cắt và hình thái phôi với kết quả làm tổ sau khi chuyển phôi. Đối với mỗi phôi, mô hình sẽ tính điểm liên tục từ 1 đến 9,9. Điểm càng cao thì cơ hội làm tổ càng lớn về mặt thống kê. Hiện có hai hệ thống tính điểm khác nhau (KIDScore D3/ KIDScore D5) tùy thuộc vào giai đoạn của phôi (Ngày 3/ Ngày 5).Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào hệ thống tính điểm KIDScore D5 phản ánh tỷ lệ thành công của việc làm tổ dựa trên các thông tin về sự phát triển của phôi trong giai đoạn nuôi cấy ngày 5/6.
 
Mục đích của nghiên cứu này là điều tra tính hiệu quả của KIDScore và iDAScore đối với phôi ở giai đoạn phôi nang trong việc dự đoán các trường hợp sinh sống, nhằm đánh giá trực tiếp sự mất cân bằng có thể có giữa tính chủ quan của người vận hành và trí tuệ nhân tạo.
 
Phương pháp:
Nghiên cứu hồi cứu đơn trung tâm này trình bày dữ liệu về phôi học và lâm sàng từ Trung tâm hỗ trợ sinh sản Athens (IVF Athens) ở Athens, Hy Lạp, được thu nhận từ tháng 10 năm 2021 đến tháng 7 năm 2022 bằng cách phân tích 429 phôi nang từ 91 chu kỳ IVF/ICSI tiến hành sau khi bệnh nhân được chẩn đoán vô sinh do nhiều nguyên nhân khác nhau: yếu tố nữ/nam hoặc vô sinh do cả hai yếu tố, vô sinh không rõ nguyên nhân và thất bại làm tổ nhiều lần sau khi thực hiện IVF/ICSI.

Đặc điểm nền:
Bệnh nhân nữ có độ tuổi trung bình là 34,42 ± 3,34 tuổi (tối thiểu = 23 tuổi; tối đa = 40 tuổi)
Tiêu chuẩn loại:

• Các chu kỳ IVF/ICSI được thực hiện với nuôi cấy phôi trong tủ nuôi cấy thông thường.
• Các chu kỳ chuyển phôi và/hoặc đông lạnh phôi ở giai đoạn sớm hơn (ngày 2 hoặc ngày 3).
• Phôi bị ngừng phát triển.
• Những chu kỳ có dữ liệu không đầy đủ nên không theo dõi được.
• Các chu kỳ có giao tử hiến tặng (tinh trùng của người hiến tặng và/hoặc noãn của người hiến tặng).
• Phôi sinh thiết để phân tích di truyền tiền làm tổ (PGT) như PGT-A, PGT-M hoặc PGT-SR.
• Bệnh nhân nữ có bất kỳ bệnh lý về nội mạc tử cung hoặc nội tiết và/hoặc bất kỳ tiền sử bệnh lý nào về lạc nội mạc tử cung, tắc vòi ống dẫn trứng do chất lỏng hoặc rối loạn tự miễn.
• Bệnh nhân nam bị nhiễm trùng đường sinh dục hoặc các bệnh lý sinh sản khác, có tiền sử bệnh ác tính hoặc hóa trị và/hoặc xạ trị trước đó. Có các chu kỳ được điều trị bổ trợ, hoặc các chu kỳ vô tinh do bế tắc hoặc không do bế tắc hoặc tinh trùng dị dạng hoàn toàn (0% tnh trùng có hình dạng bình thường) theo tiêu chí nghiêm ngặt của WHO

 
Phôi được nuôi cấy trong tủ nuôi cấy Embryscope+ timelapse được phân tích thông qua hệ thống tính điểm đã được thiết lập: KIDScore và iDAScore. Kết cục chính của nghiên cứu này là so sánh hai hệ thống tính điểm về mặt dự đoán sinh sống.
 
Kết quả nghiên cứu:
Về hệ thống tính điểm, Điểm KID trung bình ở ngày thứ 5 (điểm KID5) là 7,31 ± 1,78 (tối thiểu =1,70; tối đa =9,60), trong khi Điểm iDA5 trung bình ở ngày thứ 5 (điểm iDA5) là 8,17 ± 1,36 (tối thiểu =3,50; tối đa =9,60).
 
Tương quan giữa điểm KID5 và iDA5:
Có mối tương quan tuyến tính dương, có ý nghĩa thống kê giữa điểm trung bình KID5 và iDA5 (p<0,001), cho thấy rằng khi điểm KID5 tăng thì điểm iDA5 sẽ tăng theo tỷ lệ và các dự đoán của chúng tương quan với nhau.
 
Điểm số KID5 và iDA5 liên quan đến xác suất sinh sống thành công:
Hồi quy logistic đơn cho thấy mối tương quan dương có ý nghĩa thống kê giữa điểm KID5 và xác suất sinh sống (OR = 1,651, 95% KTC [1,213–2,247]; p=0,001). Theo đó, điểm KID5 hoặc iDA5 cao có liên quan đến việc tăng khả năng sinh sống. Tuy nhiên, điểm KID5 mang lại xác suất và khả năng dự đoán sinh sống cao hơn so với iDA5 ở một số điểm nhất định.
 
Thực hiện kiểm định t-test đã được thực hiện để điều tra mức độ khác nhau của điểm KID5 và iDA5 liên quan đến xác suất sinh sống. Điểm KID5 mang lại xác suất trung bình cao hơn đáng kể về mặt thống kê để dự đoán trẻ sinh sống so với điểm iDA5 (p<0,001)
 
So sánh ảnh hưởng của điểm KID5 và iDA5 đến khả năng sinh sống thành công cho thấy rằng điểm KID5 tác động đáng kể đến xác suất sinh sống, bất kể tuổi mẹ và số lượng phôi nang (p =0,01). Phát hiện này gợi ý rằng việc lựa chọn phôi thông qua điểm KID5 cao sẽ làm tăng khả năng đạt được kết quả lâm sàng thành công. Ngược lại, điểm iDA5 không có tác động có ý nghĩa thống kê đến xác suất sinh sống và dường như phụ thuộc vào các biến số khác, chẳng hạn như tuổi mẹ và số lượng phôi nang (p =0,062).
 
Điểm KID5 cho thấy tính thận trọng hơn so với điểm iDA5 mặc dù khả năng dự đoán của cả hai hệ thống tương đương nhau. Quan sát cho thấy có thể dự đoán khả năng sinh sống một cách hiệu quả bằng điểm KID5 tương đối thấp hoặc điểm iDA5 tương đối cao.
 
Kết luận:
Nhìn chung, cả hệ thống KIDScore và iDAScore đều là những công cụ hỗ trợ rất hữu ích trong việc dự đoán thành công khả năng sinh sống khi thực hiện chuyển phôi đơn. Hiện nay, xu hướng trong công nghệ hỗ trợ sinh sản là sử dụng các công cụ dự đoán trí tuệ nhân tạo kết hợp với đánh giá phôi theo phương pháp đánh giá truyền thống. Việc kết hợp này được đưa vào quy trình thường quy của hỗ trợ sinh sản nhằm hỗ trợ lựa chọn phôi và nâng cao khả năng thành công của thụ tinh ống nghiệm (IVF).
 
Tuy nhiên, mặc dù mô hình lựa chọn phôi dựa trên trí tuệ nhân tạo có thể loại bỏ những sai lệch do sự khác biệt giữa các phòng thí nghiệm và bên trong cùng phòng thí nghiệm, nhưng cần phải đánh giá thêm về độ tin cậy, khả năng tái sử dụng và tính khả thi trong ứng dụng lâm sàng của mô hình này. Cho đến khi đó, vai trò của các chuyên viên phôi học được đào tạo bài bản và giàu kinh nghiệm vẫn hoàn toàn cần thiết trong mọi giai đoạn của quá trình hỗ trợ sinh sản.
 
Nguồn: Papamentzelopoulou, MS., Prifti, IN., Mavrogianni, D. et al. Assessment of artificial intelligence model and manual morphokinetic annotation system as embryo grading methods for successful live birth prediction: a retrospective monocentric study. Reprod Biol Endocrinol 22, 27 (2024). https://doi.org/10.1186/s12958-024-01198-7

Từ khóa: Trí tuệ nhân tạo, theo dõi phôi time-lapse, kết cục IVF, KIDScore, iDAScore, lựa chọn phôi