شناسایی بهتر اندازه فولیکول‌های بهینه در درمان ناباروری

در مطالعه‌ای اخیر از هوش مصنوعی قابل توضیح (XAI) برای شناسایی اندازه‌های فولیکول مهم برای نتایج بالینی مرتبط در طول لقاح مصنوعی استفاده می‌کند.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، برآوردهای فعلی نشان می‌دهد که یک نفر از هر شش زوج در سراسر جهان تحت تأثیر ناباروری قرار دارند که توسط سازمان جهانی بهداشت (WHO) به عنوان یکی از جدی‌ترین ناتوانی‌های جهانی در نظر گرفته می‌شود. فناوری تولید مثل کمکی (ART)، از جمله درمان لقاح آزمایشگاهی (IVF)، به عنوان یک گزینه قابل دوام برای حمایت از بیمارانی که تجربه ناباروری دارند، ظهور کرده است.

به دلیل حجم گسترده داده‌های تولید شده در طول درمان IVF، همراه با پیچیدگی و ویژگی خاص پروتکل‌های IVF برای هر بیمار، ممکن است برای پزشکان دشوار باشد که تمام داده‌های مرتبط را در هنگام طراحی درمان‌ها در نظر بگیرند. XAI می‌تواند بر این چالش‌ها غلبه کند و با مدیریت مجموعه داده‌های بزرگ و پیچیده، کیفیت درمان‌های IVF شخصی‌سازی شده را افزایش دهد و از استفاده ناکافی از داده‌های حیاتی جلوگیری کند.

تحریک تخمدان (OS) شامل تجویز گنادوتروپین کوریونی انسانی (hCG) یا آگونیست هورمون آزادکننده گنادوتروپین (GnRH) است که بلوغ اووسیت‌هایی را تسهیل می‌کند که می‌توانند متعاقباً توسط اسپرم بارور شوند. مهم است که زمان تجویز hCG یا آگونیست GnRH با دقت تعیین شود تا اطمینان حاصل شود که فولیکول‌های تخمدان در اندازه بهینه برای تولید اووسیت هستند.

مطالعه حاضر از تکنیک‌های XAI برای شناسایی اندازه فولیکول در روز تجویز (DoT) برای افزایش احتمال بازیابی اووسیت بالغ استفاده می‌کند. همچنین تأثیر اندازه فولیکول بر افزایش زودهنگام پروژسترون را بررسی کرد. برای این منظور، داده‌ها از یک گروه چند قومیتی ۱۹۰۸۲ شرکت‌کننده زن بین سال‌های ۲۰۰۵ تا ۲۰۲۳ که تحت درمان در کلینیک‌های سراسر لهستان و بریتانیا بودند، به دست آمد. تمام بیماران قبلاً تحت سونوگرافی واژینال قرار گرفته بودند که حداقل سه فولیکول با اندازه بیشتر از ۱۰ میلی‌متر (میلی‌متر) را در همان روز تجویز DoT نشان می‌دهد.

تمام بیماران بین ۱۸ تا ۴۹ سال سن داشتند، با میانگین شاخص توده بدن (BMI) 24.17. تعداد فولیکول‌های آنترال ۱۵ بود. به عنوان پیامد اولیه، ارزیابی درجه بلوغ اووسیت با جزئیات اووسیت‌های متافاز II استفاده شد. پیامدهای پایین‌دستی مانند تعداد بلاستوسیست‌های با کیفیت بالا و زیگوت‌های دو هسته‌ای (۲PN) نیز مورد بررسی قرار گرفت.

اندازه‌های فولیکول در DoT که بیشترین سهم را در تعداد اووسیت‌های بالغ داشتند با استفاده از یک مدل درخت رگرسیون تقویت گرادیان شناسایی شدند. فولیکول‌هایی با اندازه بین ۱۳ تا ۱۸ میلی‌متر بیشترین سهم را در تعداد اووسیت‌های بالغ بازیابی شده داشتند، در حالی که آنهایی که بین ۱۲ تا ۲۰ میلی‌متر بودند بیشترین سهم را در تعداد کل اووسیت‌های بازیابی شده داشتند.

فولیکول‌ها در محدوده اندازه ۱۴-۲۰ و ۱۳-۱۸ میلی‌متر به ترتیب برای بلاستوسیست‌های با کیفیت بالا و زیگوت‌های ۲PN مهم‌ترین بودند. اندازه فولیکول برای زیگوت‌های ۲PN در تجزیه و تحلیل‌های حساسیت یکسان باقی ماند؛ با این حال، برای بلاستوسیست‌های با کیفیت بالا، فولیکول‌های ۱۵-۱۸ میلی‌متری بیشترین سهم را داشتند.

در بین بیماران ۳۵ سال یا کمتر، فولیکول‌هایی با اندازه ۱۳ تا ۱۸ میلی‌متر مهم‌ترین بودند. در مقایسه، فولیکول‌هایی با اندازه ۱۵ تا ۱۸ میلی‌متر بیشترین سهم را در بیماران ۳۵ سال سن و بالاتر داشتند. فولیکول‌های با اندازه ۱۴-۲۰ میلی‌متر بیشترین سهم را در بین بیمارانی که چرخه‌های پروتکل (طولانی) را به عنوان بخشی از درمان IVF دریافت کردند، داشتند، در حالی که فولیکول‌هایی در محدوده ۱۲-۱۹ میلی‌متر بیشترین سهم را در چرخه‌های پروتکل (کوتاه) داشتند. ارزیابی یک مدل پرسپترون چند لایه خطای مطلق میانگین (MAE) بالاتر را نشان داد و فولیکول‌های ۱۴-۱۸ میلی‌متری را به عنوان مهم‌ترین شناسایی کرد. این بهبود یافت و به ۲.۵۴ کاهش یافت زمانی که داده‌های بالقوه ناهنجار از تجزیه و تحلیل حذف شدند.

اگرچه فولیکول‌هایی با اندازه ۱۳-۱۸ میلی‌متر بالاترین سهم نسبی را داشتند، اما فولیکول‌های دیگر نیز سهم داشتند، اگرچه در حد کمتری. مدل آموزش دیده که هر اندازه فولیکول و سهم نسبی یک فولیکول با آن اندازه را در نظر می‌گیرد، عملکرد پیش‌بینی بهتری داشت. افزایش متوسط ​​خطای مطلق (MAE) با در نظر گرفتن متغیرهای دیگری مانند BMI، سن و پروتکل IVF مشاهده شد. به طور کلی، مهمترین عامل دانش اندازه فولیکول در DoT بود. نسبت فولیکول‌های ۱۳-۱۸ میلی‌متری در DoT با نرخ تولد زنده (LBR) پس از تنظیم برای تعداد کل فولیکول‌ها، سن و نوع تریگر تجویز شده، ارتباط مثبت داشت. ارتباط منفی بین LBR و میانگین اندازه فولیکول مشاهده شد.

افزایش پروژسترون در DoT با کاهش LBR همراه بود، در حالی که عملکرد اووسیت بالغ مشابه باقی ماند. علاوه بر این، با افزایش تعداد فولیکول‌های بزرگتر از ۱۸ میلی‌متر در DoT، پروژسترون سرم در DoT نیز افزایش یافت. فولیکول‌های با اندازه متوسط ​​در DoT سهم قابل توجهی در بازیابی اووسیت‌های بالغ و رشد جنین داشتند. این یافته‌ها پتانسیل تکنیک‌های XAI را برای ارائه بهینه‌سازی مبتنی بر داده از درمان IVF نشان می‌دهد که می‌تواند منجر به بهبود نتایج بالینی پایین‌دستی شود.