Thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) từ lâu đã là một biện pháp hỗ trợ sinh sản được nhiều cặp vợ chồng hiếm muộn lựa chọn. Tuy nhiên, IVF vốn là một kỹ thuật y học phức tạp. Việc ứng dụng các dữ liệu và kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) không chỉ giúp giảm rủi ro trong quy trình thực hiện mà còn tăng tỉ lệ thành công cho mỗi ca IVF…
Hiện nay, “mảnh đất màu mỡ” IVF đang chứng kiến nhiều khoản đầu tư vào các startup trong lĩnh vực này. Nổi bật là công ty Fairtility được thành lập bởi nhà sáng lập Eshed với mục tiêu giải quyết thách thức cấp bách của phân tích phôi bằng AI. Gần đây, Công ty này đã huy động được 15 triệu USD trong vòng Series A.
Bên cạnh đó, một số công ty khởi nghiệp khác như Emrbyonics, Mojo và Alife cũng được thành lập với mục tiêu đưa ra các giải pháp dựa trên AI trong các lĩnh vực như phân tích phôi, đánh giá chất lượng tinh trùng và cá nhân hóa kế hoạch IVF.
NHỮNG HẠN CHẾ CỦA IVF HIỆN NAY
Trên thực tế, không phải cứ thực hiện IVF là thành công bởi cơ hội thụ thai cho một lần IVF chỉ khoảng 30%. Theo đó, IVF có thể thất bại ngay cả với những phụ nữ trẻ và khỏe mạnh nhất.
Do đó, hầu hết bệnh nhân sẽ phải thực hiện IVF nhiều lần trước khi đậu phôi và sinh em bé thành công. Tỷ lệ thất bại của biện pháp này được cho là phụ thuộc một phần vào việc các nhà phôi học có thể quyết định sai thời điểm phác đồ dùng thuốc kích thích hoặc lấy trứng và phản đoán sai về tế bào trứng, tinh trùng và phôi bào.
Mặt khác, mức độ tiếp cận của IVF hiện nay còn đang khá hạn chế. Theo báo cáo của Forbes, chỉ có 2% dân số đang và đã tận dụng IVF. Họ chủ yếu là những người mắc bệnh vô sinh và sử dụng phương pháp này sau khi đã phát hiện bệnh. Tuy nhiên trong tương lai, bệnh nhân sẽ bao gồm cả những công dân có nhu cầu quan tâm từ sớm vấn đề này, bằng cách đông lạnh trứng hoặc tạo phôi để sử dụng trong tương lai với chi phí giá rẻ.
QUY TRÌNH PHÂN LOẠI PHÔI TRỞ NÊN DỄ DÀNG NHỜ AI
Giải pháp của Fairtility, CHLOE là một công cụ AI hỗ trợ các bác sĩ lựa chọn phôi. Công cụ này tích hợp với hệ thống time lapse imaging (TLI), hệ thống quan sát phôi liên tục để cung cấp các dự đoán liên tục từ quá trình thụ tinh đến giai đoạn phôi nang.
Khi hệ thống TLI chụp ảnh phôi ở các giai đoạn phát triển khác nhau, chúng sẽ tự động được xác định, phân đoạn và phân tích ở cấp độ pixel. Thông tin xác suất cấy ghép dựa trên dữ liệu phôi được nuôi cấy qua thiết bị TLI sẽ cho phép các nhà phôi học chọn phôi tiềm năng chính xác hơn.
Thông thường, các nhà phôi học sẽ phân loại phôi bằng cách kiểm tra chất lượng phôi thông qua thị giác hay xúc giác để xác định phôi có đủ đặc điểm phát triển khỏe mạnh hay không. Tuy nhiên, các thuật toán thị giác AI của công ty Fairtility được tạo từ bộ dữ liệu gồm hơn 200.000 video về phôi thai và hơn 5 triệu dữ liệu lâm sàng được lấy từ nhiều nhân khẩu học của bệnh nhân. Các thuật toán này từ đó có thể phân tích được những đặc điểm nhỏ nhất mà ngay cả những nhà phôi học giàu kinh nghiệm trong ngành cũng không thể phát hiện được.
AI HỖ TRỢ CÁC QUY TRÌNH KHÁC
Ngoài việc tự động hóa quá trình phân loại phôi, mô hình AI còn giúp xác định chính xác các thuộc tính của phôi như: kích thước, diện tích, hình dạng, tỷ lệ và đối xứng. Eshed, nhà sáng lập Fairtility chia sẻ với truyền thông: “Đó không phải là những thứ mà con người có thể làm được. Vì vậy, theo một góc độ nào đó, chúng tôi đang mang lại nhiều giá trị hơn cho kỹ thuật này”.
Thêm nữa, giải pháp AI còn giúp các nhà phôi học xác định các bất thường trong quá trình theo dõi phôi, chẳng hạn như các mô hình phân cắt bất thường hoặc phân mảnh nghiêm trọng hoặc các bất thường có thể bị bỏ sót. Do đó, CHLOE sẽ giúp tăng khả năng chọn lọc phôi khỏe mạnh.
Theo nhận định của một bài báo gửi tới hội nghị ESHRE (Hội nghị thường niên được tổ chức tại Milan nhằm mục đích chia sẻ các kiến thức trong lĩnh vực sinh sản), các thuật toán của CHLOE có thể dự đoán quá trình hình thành phôi túi với độ chính xác 96%, cấy ghép với độ chính xác 71% và tỉ lệ sống của một phôi với độ chính xác 69%.Tuy nhiên, người đứng đầu Fairtility thẳng thắn tuyên bố: “AI không thể và không nên thay thế các nhà phôi học và bác sĩ lâm sàng”.
Hiện nay, Fairtility đã được đăng ký nhãn hiệu CE (chứng nhận an toàn, sức khỏe và môi trường của Châu Âu) và được cho là đang trong giai đoạn phê duyệt tiên tiến của FDA.
Trong tương lai, những đóng góp của AI trong IVF không chỉ giúp giảm rào cản về chi phí mà còn nâng cao cả về chất lượng, các công cụ giúp phát hiện các vấn đề sinh sản sẽ ngày một phổ biến để cảnh báo từ sớm những bệnh nhân có khả năng gặp vấn đề trong sinh sản, nhằm giúp họ hành động từ sớm, thay vì như hiện nay, khi bệnh nhân phát hiện vấn đề của bản thân thì đã không thể cứu vãn được…
