Cum urmăresc embriologii dezvoltarea embrionilor în laborator

Incubatoarele time-lapse cu inteligență artificială în fertilizarea in vitro. Ce sunt, cum funcționează și ce beneficii reale au pentru pacienți.

Tratamentul de fertilizare in vitro (FIV) implică mai multe etape delicate, iar una dintre cele mai importante este alegerea embrionului care va fi transferat în uter. În ultimii ani, laboratoarele de embriologie au început să utilizeze o tehnologie modernă numită incubator time-lapse cu inteligență artificială (AI), care ajută la monitorizarea și evaluarea embrionilor într-un mod mai detaliat. Deși aceste sisteme reprezintă un progres tehnologic important, este util ca pacienții să înțeleagă ce pot face în mod real aceste tehnologii și care sunt limitarile lor.

Ce sunt incubatoarele time-lapse?

Incubatoarele time-lapse au în plus un sistem de camere microscopice care fotografiază embrionii la intervale regulate (de obicei la fiecare 5–15 minute). Astfel se creează o secvență video a dezvoltării embrionului, de la fertilizare, primele diviziuni celulare  si până la formarea blastocistului. Avantajul major este că embrionii nu mai trebuie scoși la intervale bine stabilite din incubator pentru evaluare, ceea ce ajuta la standardizarea culturii embrionare.

În laboratorul FIV, embrionii sunt cultivați în incubatoare speciale care mențin condiții foarte stabile:

• temperatură constantă (37 de grade, temperature corpului)
• nivel controlat de oxigen și dioxid de carbon (identice conditiilor de la nivelul trompei si uterului matern)
• pH optim al mediului de cultură (asigura suportul nutritiv si metabolic al embrionului)

Cum ajută inteligența artificială?

Sistemele moderne folosesc algoritmi de inteligență artificială (IDA score) care analizează imaginile obținute de incubator. Aceste programe pot:

• indentifica prezenta semnelor de fertilizare
• identifica momentele în care celulele embrionului se divid
• analiza ritmul de dezvoltare al embrionului
• calcula anumite parametri numiți morfocinetici
• estima probabilitatea ca embrionul să ajungă la stadiul de blastocist sau să se implanteze

Pe baza acestor informații, sistemul poate genera un scor de viabilitate embrionară, care ajută embriologii în procesul de selecție. Este important de subliniat că inteligența artificială nu ia decizia finală. Embriologul este cel care decide ce embrion este cel mai potrivit pentru transfer.

Ce beneficii pot avea aceste sisteme?

1. Embrionii rămân în condiții stabile

În sistemele tradiționale, embrionii sunt evaluati periodic si la un interval de timp bine stabilit din incubator pentru a fi observați la microscop.În incubatoarele time-lapse, monitorizarea se face cu ajutorul camerei incubatorului, eliminand acest pas care ar putea reduce stresul asupra embrionilor.

2. Monitorizare continuă a dezvoltării

Time-lapse-ul permite observarea unor detalii care pot fi ușor ratate în evaluările clasice, de exemplu:

• diviziuni celulare anormale
• fragmentare tranzitorie
• variații subtile în ritmul de dezvoltare

Aceste informații pot ajuta la o evaluare mai completă a embrionilor.

3. Evaluare mai standardizată

Evaluarea embrionilor este, într-o anumită măsură, subiectivă, deoarece depinde de experiența embriologului. Algoritmii AI pot oferi o analiză suplimentară, bazată pe modele matematice și baze de date mari, ceea ce poate contribui la o mai bună uniformitate a evaluării.

Îmbunătățesc aceste tehnologii șansele de sarcină?

Aceasta este una dintre cele mai frecvente întrebări ale pacienților. Studiile științifice realizate până în prezent arată că incubatoarele time-lapse oferă informații suplimentare utile despre dezvoltarea embrionilor si pot ajuta la standardizarea evaluării embrionare.
Totuși, studiile clinice mari nu au demonstrat încă în mod clar că aceste sisteme cresc rata de naștere la nivelul tuturor pacienților FIV. În unele situații particulare sau în anumite grupuri de pacienți cu istoric sau proceduri esuate in antecedente sau pacienti care sunt inclusi in protocolul de testare genetica PGT-A/PGT-M, pot exista beneficii, însă în populația generală rezultatele sunt comparabile cu cele obținute prin metodele convenționale bine realizate.

De ce rezultatele nu sunt întotdeauna diferite?

Există mai multe motive:

• calitatea embrionilor depinde în primul rând de calitatea genetica a ovocitelor și spermatozoizilor
• succesul FIV este influențat și de vârsta pacientei și de factorii uterini

De aceea, tehnologia time-lapse este considerată un instrument util, dar nu o soluție miraculoasă.

Cum ar putea evolua această tehnologie în viitor?

Cercetările actuale încearcă să îmbunătățească algoritmii prin combinarea datelor provenite din mai multe surse, cum ar fi:
• informații clinice despre pacientă
• analiza genetică a embrionilor (PGT-A)
• parametri detaliați ai dezvoltării embrionare
În viitor, aceste sisteme ar putea contribui la o selecție mai personalizată a embrionilor.

Concluzie

In concluzie, Incubatoarele time-lapse cu inteligență artificială reprezintă o tehnologie modernă care permite monitorizarea continuă a embrionilor, menținerea unor condiții stabile de cultură si de asemenea o evaluare mai detaliată și mai standardizată. În prezent, aceste sisteme îmbunătățesc mai ales calitatea și organizarea procesului din laborator, dar nu au demonstrat în mod clar o creștere semnificativă a ratelor de naștere pentru toți pacienții, ci doar in cazuri selectionate.

Pentru cuplurile care urmează un tratament FIV, este important de știut că tehnologia este doar una dintre componentele succesului, alături de experiența echipei medicale si a embriologilor dar si de particularitățile fiecărui caz in parte. 

Referințe 

1. Luong TM, Le NQK. Artificial Intelligence in Time-Lapse System: Advances, Applications, and Future Perspectives in Reproductive Medicine. J Assist Reprod Genet. 2024.
2. Berntsen J et al. Robust and Generalizable Embryo Selection Based on Artificial Intelligence and Time-Lapse Image Sequences. PLoS One. 2022.
3. Dimitriadis I et al. Artificial Intelligence in the Embryology Laboratory: A Review.RBMO. 2022.
4. Giménez C et al. Time-Lapse Imaging: Morphokinetic Analysis of IVF Outcomes.Fertil Steril. 2023.
5. Bhide P et al. TILT Trial. Lancet. 2024.
6. Kieslinger DC et al. SelecTIMO Trial. Lancet. 2023.
7. Mrugacz G et al. Time-Lapse Imaging in IVF: Bridging the Gap Between Promises and Clinical Realities. IJMS. 2025.