Deep learning system for classification of ploidy status using time-lapse videos.

Fecha de publicación: Fecha Ahead of Print:

Autores de IIS La Fe

Participantes ajenos a IIS La Fe

  • Paya, Elena
  • Pulgarin, Cristian
  • Colomer, Adrian
  • Naranjo, Valery

Grupos

Abstract

OBJECTIVE: To develop a spatiotemporal model for de prediction of euploid and aneuploid embryos using time-lapse videos from 10 to 115 hours post-insemination (hpi). DESIGN: Retrospective study. MAIN OUTCOME MEASURES: The research used an end-to-end approach to develop an automated AI system capable of extracting features from images and classifying them, considering spatio-temporal dependencies. (1) A convolutional neural network (CNN) extracted the most relevant features from each video frame. (2) A bidirectional long short-term memory (LSTM) layer received this information and analyzed the temporal dependencies, obtaining a low-dimensional feature vector that characterized each video. (3) A multilayer perceptron classified them into two groups, euploid and non-euploid. RESULTS: The model performance in accuracy fell between 0.6170 and 0.7308. A multi-input model with a gate recurrent unit (GRU) module performed better than others; the precision (or positive predictive value) is 0.8205 for predicting euploidy. Sensitivity, specificity, F1-Score and accuracy are 0.6957, 0.7813, 0.7042, and 0.7308, respectively. CONCLUSIONS: This paper proposes an artificial intelligence solution for prioritizing euploid embryo transfer. We can highlight the identification of a non-invasive method for chromosomal status diagnosis using a deep learning approach that analyzes raw data provided by time-lapse incubators. This method demonstrated potential automation of the evaluation process, allowing spatial and temporal information to encode.

Copyright © 2023. Published by Elsevier Inc.

Datos de la publicación

ISSN/ISSNe:
2666-335X, 2666-335X

F&s Science  ELSEVIER

Tipo:
Article
Páginas:
211-218

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Keywords

  • Euploid; PGT-A; artificial intelligence; computer vision; deep learning; time-lapse

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