[發(fā)明專利]一種原核期胚胎原核數(shù)量的評估方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011251367.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112329664A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立軍;顏培生
• 申請（專利權(quán)）人: 賽芒（北京）信息技術(shù)有限公司;南寧賽茂信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本公開屬于胚胎培養(yǎng)領(lǐng)域，公開一種原核期胚胎原核數(shù)量的評估方法,包括獲取和/或識別胚胎圖像中的每個胚胎；通過SE?ResNet?18卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對胚胎的原核數(shù)量進行識別，將原核數(shù)量識別問題作為分類問題處理，并將原核期胚胎的原核數(shù)量分為四類：0PN、1PN、2PN和3PN，分別代表0原核，1原核，2原核，3原核及以上；以分類識別后的所述胚胎序列原核期時間序列對應(yīng)的胚胎原核數(shù)量識別結(jié)果，判斷所述胚胎的原核數(shù)量；利用SE?ResNet?18卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用少量標(biāo)注，以較高準(zhǔn)確率實現(xiàn)原核數(shù)量自動識別，同時提出了新的基于胚胎序列單幀圖片的識別結(jié)果對胚胎的原核數(shù)量的判定方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于胚胎培養(yǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種原核期胚胎原核數(shù)量的評估方法。

背景技術(shù)

胚胎質(zhì)量評估是IVF-ET的重要工作，直接影響胚胎移植率和妊娠率。形態(tài)學(xué)方法在胚胎質(zhì)量評估中被較多采用，即在體外培養(yǎng)的過程中，通過觀察胚胎的關(guān)鍵形態(tài)學(xué)特征，判斷其發(fā)育潛力。定點觀察法在幾個特定的時間點觀察胚胎形態(tài)，以形態(tài)學(xué)為標(biāo)準(zhǔn)對胚胎質(zhì)量進行評估和分級，選擇分級最高的胚胎進行移植。然而胚胎發(fā)育是動態(tài)連續(xù)的過程，幾個特定時間點的觀察無法對胚胎質(zhì)量進行全面評估。實時連續(xù)觀察法采用時差成像系統(tǒng)，在培養(yǎng)箱內(nèi)安裝內(nèi)置攝像裝置，每間隔一定時間對胚胎進行自動攝像，實現(xiàn)了穩(wěn)定可控環(huán)境中對胚胎實時連續(xù)觀察，完成對胚胎質(zhì)量的動態(tài)評估。

基于形態(tài)評估胚胎發(fā)育潛力，按照胚胎發(fā)育過程分為三個階段，原核期、卵裂期和囊胚期。原核的出現(xiàn)是受精完成的標(biāo)志，2PN表示受精正常，0PN和3PN及以上的胚胎被認為是異常的，1PN則需要確認胚胎是否是二倍體。尤其是3PN及以上的胚胎，發(fā)生概率5％-8％，是絕對不應(yīng)該被移植的胚胎，必須被準(zhǔn)確判別出來。原核期胚胎的原核數(shù)量判斷采用人工判斷也存在一定的難度。原核在圖像中較小，不易分辨，原核之間會產(chǎn)生重疊，容易發(fā)生計數(shù)錯誤的情況。時差成像系統(tǒng)產(chǎn)生了大量的胚胎圖像數(shù)據(jù)及視頻，傳統(tǒng)人工的方法分析圖像數(shù)據(jù)消耗大量時間，分析人員的水平和主觀性對胚胎評估質(zhì)量有不同程度的影響。

近來，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法分析和判斷胚胎發(fā)育潛力和臨床結(jié)局，成為輔助生殖領(lǐng)域的研究熱點之一。

深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于原核期評估主要解決原核數(shù)量自動識別的問題。Fukunaga等利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)檢測原核數(shù)量，該方法首先檢測原核輪廓，然后基于原核輪廓識別原核數(shù)量，兩個階段都使用CNN作為輪廓檢測器和原核數(shù)量分類器。該方法需要人工標(biāo)注原核輪廓以及原核數(shù)量，而人工標(biāo)注的代價很高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開的目的在于提供一種原核期胚胎原核數(shù)量的評估方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要人工標(biāo)注原核的輪廓問題。

本公開的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種原核期胚胎原核數(shù)量的評估方法，包括以下步驟：

S1、獲取和/或識別胚胎圖像中的每個胚胎；

S2、通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對胚胎圖像的每個胚胎的原核數(shù)量進行識別，將原核數(shù)量識別問題作為分類問題處理，并將原核期胚胎的原核數(shù)量分為四類：0PN、1PN、2PN和3PN，分別代表0原核，1原核，2原核，3原核及以上；

S3、以分類識別后的所述胚胎序列原核期時間序列對應(yīng)的胚胎原核數(shù)量識別結(jié)果，判斷所述胚胎的原核數(shù)量。

在一些公開中，所述獲取和/或識別胚胎圖像中的每個胚胎,包括:

S1.1、獲取和/或識別胚胎圖像中的每個胚胎的模糊胚胎區(qū)域，并對每個胚胎的模糊胚胎區(qū)域，制作模糊胚胎區(qū)域的掩膜；

S1.2、根據(jù)模糊胚胎區(qū)域的掩膜，使用高斯濾波對圖像進行平滑，然后使用霍夫圓環(huán)變換找到胚胎細胞邊界，并基于所述胚胎細胞邊界，制作有效胚胎區(qū)域的掩膜，獲取每個胚胎的有效胚胎區(qū)域，以有效胚胎區(qū)域作為對應(yīng)的胚胎標(biāo)識，從而獲取和/或識別胚胎圖像中的每個胚胎。