BR102012031953B1 - method for determining embryo viability and quality - Google Patents

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Abstract

método para determinaçao da viabilidade e qualidade de embriões. e descrita a invenção de um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões que permite uma avaliação rápida e com mínima interferência no desenvolvimento embrionário, utilizando um sistema de microscopia associado à captura digital de imagens, provendo um conjunto de valores para cada embrião que representa o quanto q embrião está apto a ser considerado em cada um dos quatro graus possíveis, utilizando a técnica de redes neurais artificiais, provendo objetividade e reprodutibilidade.method for determining the viability and quality of embryos. and described the invention of a method for determining the viability and quality of embryos that allows a quick assessment and with minimal interference in embryonic development, using a microscopy system associated with digital image capture, providing a set of values for each embryo it represents how much q embryo is able to be considered in each of the four possible degrees, using the technique of artificial neural networks, providing objectivity and reproducibility.

Description

MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA VIABILIDADE E QUALIDADE DE EMBRIÕESMETHOD FOR DETERMINING EMBRYO FEASIBILITY AND QUALITY

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

A presente invenção descreve um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões. Mais especificamente compreende um método que permite determinar a qualidade de embriões a partir da analise morfológica de uma figura bidimensional, utilizando a técnica de redes neurais artificiais (RNA), provendo um índice de qualidade objetivo e reprodutível.The present invention describes a method for determining embryo viability and quality. More specifically it comprises a method that allows to determine the quality of embryos from the morphological analysis of a two-dimensional figure, using the technique of artificial neural networks (ANN), providing an objective and reproducible quality index.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Desde o desenvolvimento das primeiras técnicas bem sucedidas de fertilização artificial e transferência embrionária em embriões de mamíferos, tornou-se visível uma relação direta da qualidade embrionária com a taxa de sucesso das transferências destes embriões em fêmeas receptoras, sendo que embriões morfologicamente classificados como de qualidade alta possuem uma maior taxa de sucesso (H.R. Tervit, M.W. Cooper, Pamela G. Goold, G.M. Haszard, Non-surgicalembryotransfer in cattle, Theriogenology, Volume 13, Issue 1, January 1980, Pages 63-71, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691X(80)90015-1) e (H.J. Schneider Jr., R.S. Castleberry, J.L. Griffin, Commercial aspects of bovine embryo transfer, Theriogenology, Volume 13, Issue 1, January 1980, Pages 73-85, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691X(80)90016-3).Since the development of the first successful techniques of artificial fertilization and embryo transfer in mammalian embryos, a direct relationship between embryonic quality and the success rate of transfers of these embryos in recipient females has become visible, with embryos morphologically classified as quality high have a higher success rate (HR Tervit, MW Cooper, Pamela G. Goold, GM Haszard, Non-surgicalembryotransfer in cattle, Theriogenology, Volume 13, Issue 1, January 1980, Pages 63-71, ISSN 0093-691X, 10.1016 / 0093-691X (80) 90015-1) e (HJ Schneider Jr., RS Castleberry, JL Griffin, Commercial aspects of bovine embryo transfer, Theriogenology, Volume 13, Issue 1, January 1980, Pages 73-85, ISSN 0093- 691X, 10.1016 / 0093-691X (80) 90016-3).

A classificação morfológica embrionária possui grande importância para inúmeras técnicas laboratoriais, de pesquisa básica a aplicadas na reprodução assistida. É a partir dela que podem ser inferidas taxas de sucesso (gestação), de utilização de biotécnicas associadas (criopreservação, biópsia, bipartição, microinjeção etc.) ouEmbryonic morphological classification is of great importance for numerous laboratory techniques, from basic research to applied in assisted reproduction. It is from this that success rates (pregnancy), use of associated biotechniques (cryopreservation, biopsy, bipartition, microinjection, etc.) or

2/17 mesmo de padronização dos embriões utilizados em experimentos científicos.2/17 even for standardization of embryos used in scientific experiments.

Para tanto, foram desenvolvidos métodos de padronização dos elementos que categorizam os embriões em diferentes graus de acordo com sua qualidade (e, portanto, também segundo sua viabilidade), sendo atualmente amplamente utilizado o sistema de quatro graus: Excelente (Excellent), Bom (Good), Regular (Fair) e Ruim ou Pobre (Poor) (Gary M. Lindner, Raymond W. Wright Jr., Bovineembryomorphologyandevaluation, Theriogenology, Volume 20, Issue4, October 1983, Pages 407-416, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691X(83)90201-7) e (R.W. Wright Jr., J. Ellington, Morphological and physiological diferences between in vivo- and in vitro- produced pre implantatio nembryos from live stock species, Theriogenology, Volume 44, Issue 8, December 1995, Pages 11671189, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691 X(95)00327-5). Esse sistema se baseia na análise qualitativa morfológica visual do embrião, comumente feita por meio de microscopia óptica (estereomicroscópio). A técnica depende da experiência e acurácia do embriologista em analisar e categorizar desde os evidentes fatores até as nuances que tornam um embrião mais ou menos apto ao desenvolvimento. Nessa análise morfológica clássica, tais fatores não são objetivamente mensurados, de forma que se torna subjetiva e de baixa repetibilidade (BalázsBényei, IstvánKomlósi, Anna Pécsi, GeoffryPollott, Cruvinel Heraldo Marcos, Alexandre de Oliveira Campos, Maida Paula Lemes, The effect of internal and external factors on bovine embryo transfer results in a tropical environment, Animal Reproduction Science, Volume 93, Issues 3-4, July 2006, Pages 268-279, ISSN 0378-4320, 10.1016/j.anireprosci.2005.07.012).To this end, methods for standardizing the elements that categorize embryos in different degrees according to their quality (and therefore also according to their viability) were developed, and the four-degree system is currently widely used: Excellent (Excellent), Good ( Good), Regular (Fair) and Bad or Poor (Gary M. Lindner, Raymond W. Wright Jr., Bovineembryomorphologyandevaluation, Theriogenology, Volume 20, Issue4, October 1983, Pages 407-416, ISSN 0093-691X, 10.101616 / 0093-691X (83) 90201-7) e (RW Wright Jr., J. Ellington, Morphological and physiological differences between in vivo- and in vitro- produced pre implantatio nembryos from live stock species, Theriogenology, Volume 44, Issue 8 , December 1995, Pages 11671189, ISSN 0093-691X, 10.1016 / 0093-691 X (95) 00327-5). This system is based on the qualitative visual morphological analysis of the embryo, commonly done through optical microscopy (stereomicroscope). The technique depends on the embryologist's experience and accuracy in analyzing and categorizing from the obvious factors to the nuances that make an embryo more or less apt for development. In this classic morphological analysis, such factors are not objectively measured, so that it becomes subjective and of low repeatability (BalázsBényei, IstvánKomlósi, Anna Pécsi, GeoffryPollott, Cruvinel Heraldo Marcos, Alexandre de Oliveira Campos, Maida Paula Lemes, The effect of internal and external factors on bovine embryo transfer results in a tropical environment, Animal Reproduction Science, Volume 93, Issues 3-4, July 2006, Pages 268-279, ISSN 0378-4320, 10.1016 / j.anireprosci.2005.07.012).

3/173/17

Disso resulta que um mesmo embrião mensurado por diferentes especialistas pode obter diferentes graus de classificação. Tal discordância ocorre principalmente entre graus próximos, como entre embriões bons e excelentes (P.W. Farin, J.H. Britt, D.W. Shaw, B.D. Slenning, Agreement among evaluators of bovine embryos produced in vivo or in vitro, Theriogenology, Volume 44, Issue3, August 1995, Pages 339-349, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691X(95)00189-F).It follows that the same embryo measured by different specialists can obtain different degrees of classification. Such disagreement occurs mainly between close degrees, as between good and excellent embryos (PW Farin, JH Britt, DW Shaw, BD Slenning, Agreement among evaluators of bovine embryos produced in vivo or in vitro, Theriogenology, Volume 44, Issue3, August 1995, Pages 339-349, ISSN 0093-691X, 10.1016 / 0093-691X (95) 00189-F).

Buscando soluções para a questão da subjetividade da análise morfológica, diversos métodos alternativos foram desenvolvidos. Dentre eles podem ser destacados o cultivo in vitro de embriões, integridade da membrana blastomérica, análise do metabolismo embrionário (Eric W. Overstrõm, In vitro assessment of embryo viability, Theriogenology, Volume 45, Issue 1, 1 January 1996, PagesSeeking solutions to the issue of subjectivity in morphological analysis, several alternative methods were developed. Among them, in vitro embryo culture, blastomeric membrane integrity, analysis of embryonic metabolism can be highlighted (Eric W. Overstrõm, In vitro assessment of embryo viability, Theriogenology, Volume 45, Issue 1, 1 January 1996, Pages

3-16, ISSN 0093-691X, 10.1016/0093-691X(96)84625-5.), mensuração da respiração celular (HiroyoshiHoshi, ln vitro production of bovine embryos and their application for embryo transfer, Theriogenology, Volume 59, Issue 2, 15 January 2003, Pages 675685, ISSN 0093-691X, 10.1016/S0093-691X(02)01247-5), análise com microscopia eletrônica (López-Damián E. P, Galina C. S., Merchant H., Cedillo-Peláez C., Aspron M., Assessment of Bostaurus embryos comparing stereoscopic microscopy and transmission electron microscopy. Journal of Cell and Animal Biology Vol. 2 (3), pp. 072-078, March 2008, ISSN 1996-0867© 2008 Academicjournals) e uso de índices de birrefringência da zona pelúcida (Held, Eva, Mertens, Eva-Maria, Mohammadi-Sangcheshmeh, Abdollah, SalilewWondim, Dessie,Besenfelder, Urban, Havlicek, Vitezslav, Herder, Andreas, Tesfaye, Dawit, Schellander, Karl, andHolker,Michael (2011). Zonapellucida birefringence correlates with developmental capacity of3-16, ISSN 0093-691X, 10.1016 / 0093-691X (96) 84625-5.), Measurement of cellular respiration (HiroyoshiHoshi, ln vitro production of bovine embryos and their application for embryo transfer, Theriogenology, Volume 59, Issue 2 , 15 January 2003, Pages 675685, ISSN 0093-691X, 10.1016 / S0093-691X (02) 01247-5), analysis with electron microscopy (López-Damián E. P, Galina CS, Merchant H., Cedillo-Peláez C. , Aspron M., Assessment of Bostaurus embryos comparing stereoscopic microscopy and transmission electron microscopy.Journal of Cell and Animal Biology Vol. 2 (3), pp. 072-078, March 2008, ISSN 1996-0867 © 2008 Academicjournals) and use of birefringence indices of the pellucid zone (Held, Eva, Mertens, Eva-Maria, Mohammadi-Sangcheshmeh, Abdollah, SalilewWondim, Dessie, Besenfelder, Urban, Havlicek, Vitezslav, Herder, Andreas, Tesfaye, Dawit, Schellander, Michael, andHolker (2011). Zonapellucida birefringence correlates with developmental capacity of

4/17 bovine oocytes classified by maturational environment, COC morphology and G6PDH activity. Reprod. Fertil. Dev. 24, 568-579).4/17 bovine oocytes classified by maturational environment, COC morphology and G6PDH activity. Play Fertile. Dev. 24, 568-579).

Entretanto, nenhum método até o momento apresentou uma solução definitiva para a mensuração de qualidade e viabilidade, sendo ainda necessário o desenvolvimento de métodos que sejam rápidos, não invasivos e objetivos.However, no method has yet presented a definitive solution for measuring quality and viability, and it is still necessary to develop methods that are fast, non-invasive and objective.

Outro fator a ser analisado é o alto custo de alguns métodos, o que impede sua ampla utilização. Assim, apesar da subjetividade e baixa repetibilidade, a análise morfológica visual continua sendo amplamente utilizada para a determinação da qualidade embrionária.Another factor to be analyzed is the high cost of some methods, which prevents its widespread use. Thus, despite subjectivity and low repeatability, visual morphological analysis remains widely used to determine embryonic quality.

Portanto, a presente invenção descreve um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões que permite uma avaliação rápida e com mínima interferência no desenvolvimento embrionário, pois é necessário um sistema de microscopia associado à captura digital de imagens, provendo um conjunto de valores para cada embrião que representa o quanto o embrião está apto a ser considerado em cada um dos quatro graus possíveis, utilizando a técnica de Redes Neurais Artificiais, provendo objetividade e reprodutibilidade.Therefore, the present invention describes a method for determining the viability and quality of embryos that allows a quick assessment and with minimal interference in embryonic development, as a microscopy system associated with digital image capture is required, providing a set of values for each embryo that represents how much the embryo is able to be considered in each of the four possible degrees, using the technique of Artificial Neural Networks, providing objectivity and reproducibility.

SUMÁRIOSUMMARY

É característica da invenção um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões a partir da análise morfológica de uma figura bidimensional, utilizando a técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA).A characteristic of the invention is a method for determining the viability and quality of embryos from the morphological analysis of a two-dimensional figure, using the technique of Artificial Neural Networks (ANN).

É característica da invenção um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões que fornece como resultado um índice de qualidade embrionária de modo objetivo e reprodutível.Characteristic of the invention is a method for determining the viability and quality of embryos that provides an objective and reproducible index of embryo quality as a result.

É característica da invenção um método para determinação daCharacteristic of the invention is a method for determining the

5/17 viabilidade e qualidade de embriões com potencial aplicação em pesquisa científicas envolvendo embriões de camundongos/ratos, na classificação da qualidade de embriões bovinos produzidos para o uso comercial (produção in vitro), bem como para a avaliação da qualidade embrionária de embriões humanos em clínicas de reprodução assistida.5/17 viability and quality of embryos with potential application in scientific research involving mouse / rat embryos, in the quality classification of bovine embryos produced for commercial use (in vitro production), as well as for the evaluation of embryonic quality of human embryos in assisted reproduction clinics.

É característica da invenção um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões baseada na objetividade da análise e que independe da qualidade do microscópio, da experiência do embriologista e da capacidade restrita dos graus de qualidade embrionária, classicamente utilizados para a avaliação.A characteristic of the invention is a method for determining the viability and quality of embryos based on the objectivity of the analysis and which does not depend on the quality of the microscope, the experience of the embryologist and the restricted capacity of the degrees of embryonic quality, classically used for the evaluation.

É característica da invenção um método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões que não danifica os embriões, não é invasiva e pode ser realizada em pouco tempo, permitindo que o avaliador interprete a resposta, de modo que a experiência clínica individual pode maximizar o resultado obtido pelo método.The invention features a method for determining the viability and quality of embryos that does not damage the embryos, is non-invasive and can be performed in a short time, allowing the evaluator to interpret the response, so that the individual clinical experience can maximize the result obtained by the method.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS 'BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES '

A figura 1 apresenta a representação da marcação da medida do primeiro diâmetro do embrião (DE1).Figure 1 shows the representation of the measurement of the measurement of the first embryo diameter (DE1).

A figura 2 apresenta a representação da marcação da medida do segundo diâmetro do embrião (DE2).Figure 2 shows the representation of the measurement of the measurement of the second embryo diameter (DE2).

A figura 3 apresenta a representação da marcação do Primeiro diâmetro da zona pelúcida (DZP1).Figure 3 shows the representation of the first diameter of the pellucid zone (DZP1).

A figura 4 apresenta a representação da marcação do Segundo diâmetro da zona pelúcida (DZP2).Figure 4 shows the representation of the marking of the second diameter of the pellucid zone (DZP2).

A figura 5 apresenta a representação da marcação da área do embrião (AE).Figure 5 shows the representation of the marking of the embryo area (LA).

A figura 6 apresenta a representação da marcação da Área daFigure 6 shows the representation of the area's marking.

6/17 zona pelúcida (AZP).6/17 pellucid zone (AZP).

A figura 7 apresenta a representação da marcação da Área de células mortas (ACM).Figure 7 shows the representation of the Dead Cell Area (ACM) marking.

A figura 8 apresenta a marcação da Densidade de cor da zona pelúcida (DCZP).Figure 8 shows the color density marking of the pellucid zone (DCZP).

A figura 9 apresenta o fluxograma do método utilizado para avaliação da arquitetura de RNA.Figure 9 shows the flowchart of the method used to evaluate the RNA architecture.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

O método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões, objeto da presente invenção, permite a avaliação morfológica de embriões de forma objetiva, mediante a extração de informações a partir de imagens dos embriões e sua posterior análise através de um programa de computador baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA), uma técnica de Inteligência Artificial indicada para a resolução de problemas não lineares e com variáveis interconectadas (Guoqiang Zhang, B. EddyPatuwo, Michael Y. Hu, Forecastingwith artificial neural networks: The state of the art, International Journal of Forecasting, Volume 14, Issue 1, 1 March 1998, Pages 35-62, ISSN 0169-2070, 10.1016/S0169-2070(97)00044-7) e (Eldon Y. Li, Artificial neural networks andtheir business applications, Information& Management, Volume 27, Issue 5, November 1994, Pages 303-313, ISSN 0378-7206, 10.1016/0378-7206(94)90024-8).The method for determining the viability and quality of embryos, the object of the present invention, allows the morphological evaluation of embryos in an objective way, by extracting information from embryo images and later analyzing it through a computer program based on networks Artificial Neural (ANN), an Artificial Intelligence technique indicated for solving nonlinear problems and with interconnected variables (Guoqiang Zhang, B. EddyPatuwo, Michael Y. Hu, Forecastingwith artificial neural networks: The state of the art, International Journal of Forecasting, Volume 14, Issue 1, 1 March 1998, Pages 35-62, ISSN 0169-2070, 10.1016 / S0169-2070 (97) 00044-7) e (Eldon Y. Li, Artificial neural networks and their business applications, Information & Management, Volume 27, Issue 5, November 1994, Pages 303-313, ISSN 0378-7206, 10.1016 / 0378-7206 (94) 90024-8).

Basicamente, uma Rede Neural Artificial é um sistema que atua na resolução de problemas, simulando o funcionamento de um conjunto de neurônios biológicos. Tais neurônios da RNA (também chamados de perceptrons) precisam ser expostos a dados de treinamento, de forma a aprenderem a generalizar uma saída a partir de um conjunto de dados de entrada. Uma vez devidamente treinada,Basically, an Artificial Neural Network is a system that acts in solving problems, simulating the functioning of a set of biological neurons. Such RNA neurons (also called perceptrons) need to be exposed to training data in order to learn how to generalize an output from a set of input data. Once properly trained,

7/17 a RNA é capaz de realizar predições, sem os dados de saída (Guoqiang Zhang, B. Eddy Patuwo, Michael Y. Hu, Forecasting with artificial neural networks: The state of the art, International Journal of Forecasting, Volume 14, Issue 1, 1 March 1998, Pages 35-62, ISSN 0169-2070, 10.1016/S0169-2070(97)00044-7) e (Haykin, S. , Neural Networks: A Comprehensive Foundation, 2nd edition, Prentice Hall, 1999 ISBN: 0132733501).7/17 RNA is able to make predictions without the output data (Guoqiang Zhang, B. Eddy Patuwo, Michael Y. Hu, Forecasting with artificial neural networks: The state of the art, International Journal of Forecasting, Volume 14, Issue 1, 1 March 1998, Pages 35-62, ISSN 0169-2070, 10.1016 / S0169-2070 (97) 00044-7) and (Haykin, S., Neural Networks: A Comprehensive Foundation, 2nd edition, Prentice Hall, 1999 ISBN: 0132733501).

No presente método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões, as informações são extraídas da imagem do embrião mediante um protocolo, sendo em seguida processadas por um programa de computador que trabalha os dados recebidos, transformando-os em variáveis de entrada para a RNA e realiza o processamento, fornecendo como resultado um índice de qualidade embrionária nos mesmos padrões que um embriologista forneceria (graus Excelente, Bom, Regular e Ruim).In the present method for determining the viability and quality of embryos, the information is extracted from the embryo image using a protocol, and then processed by a computer program that works with the received data, transforming them into input variables for RNA and performs the processing, providing as a result an embryonic quality index in the same standards that an embryologist would provide (Excellent, Good, Regular and Bad grades).

Em uma primeira etapa do método para determinação da viabilidade e qualidade de embriões, são obtidas imagens do embrião, sendo preferentemente selecionadas imagens de blastocistos, desde a fase de blastocisto inicial até blastocisto expandido.In a first stage of the method for determining the viability and quality of embryos, images of the embryo are obtained, with images of blastocysts being preferably selected, from the initial blastocyst phase to expanded blastocyst.

Necessariamente, a imagem deve apresentar integralmente o embrião, com nitidez da zona pelúcida e a delimitação da blastocele devendo estar visível.Necessarily, the image must present the embryo in its entirety, with clearness of the pellucid area and the boundary of the blastocele must be visible.

Em uma segunda etapa, a imagem do embrião é processada por um software de processamento de imagens, sendo obtidas mensurações a partir da seleção de pontos da imagem.In a second step, the image of the embryo is processed by image processing software, and measurements are obtained from the selection of image points.

As variáveis obtidas utilizando o programa de computador de processamento de imagens compreendem:The variables obtained using the image processing computer program include:

a) Primeiro diâmetro do embrião (DE1), que compreende aa) First embryo diameter (DE1), which comprises the

8/17 medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha que une os pontos mais extremos do embrião, não levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida (Figura 1);8/17 measure of embryo diameter obtained through a line that joins the most extreme points of the embryo, disregarding the diameter of the pellucid zone (Figure 1);

b) Segundo diâmetro do embrião (DE2), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha aproximadamente perpendicular à linha DE1, que liga os pontos mais extremos do embrião, não levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida (Figura 2);b) Second embryo diameter (DE2), which comprises the embryo diameter measurement obtained through a line approximately perpendicular to the DE1 line, which connects the most extreme points of the embryo, without taking into account the diameter of the pellucid zone (Figure 2 );

c) Primeiro diâmetro da zona pelúcida (DZP1), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha que liga os pontos mais extremos do embrião, levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida (Figura 3);c) First diameter of the pellucid zone (DZP1), which comprises the embryo diameter measurement obtained through a line that connects the most extreme points of the embryo, taking into account the diameter of the pellucid zone (Figure 3);

d) Segundo diâmetro da zona pelúcida (DZP2), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha perpendicular à DZP1, ligando os pontos mais extremos do embrião e levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida (Figura 4);d) Second diameter of the pellucid zone (DZP2), which comprises the measurement of the embryo diameter obtained through a line perpendicular to the DZP1, connecting the most extreme points of the embryo and taking into account the diameter of the pellucid zone (Figure 4);

e) Área do embrião (AE), sendo feito um contorno que envolve toda a área do embrião (sem ser considerada a área da zona pelúcida). A precisão dessa seleção é importante, pois várias informações são extraídas da mensuração de área (Área do embrião, densidade de cor do embrião, circularidade do embrião) (Figura 5);e) Embryo area (AE), with a contour that involves the entire area of the embryo (without considering the area of the pellucid area). The accuracy of this selection is important, since several information are extracted from the measurement of the area (embryo area, embryo color density, embryo circularity) (Figure 5);

f) Área da zona pelúcida (AZP), sendo feito um contorno que envolve toda a área do embrião, sendo considerada a área da zona pelúcida. A precisão dessa seleção é importante, pois várias informações são extraídas da mensuração de área (Área da zona pelúcida, densidade de cor total, circularidade da zona pelúcida) (Figura 6);f) Area of the zona pellucida (AZP), with an outline being made that involves the entire area of the embryo, being considered the area of the pellucid zone. The accuracy of this selection is important, as several information are extracted from the measurement of the area (Area of the pellucid zone, total color density, circularity of the pellucid zone) (Figure 6);

g) Área de células mortas (ACM), sendo feito um contorno queg) Area of dead cells (ACM), with an outline being made that

9/17 envolve toda a área de células mortas, devendo ser incluídas tanto células mortas que se apresentem ainda aderidas como soltas do embrião (Figura 7);9/17 involves the entire area of dead cells, including both dead cells that are still attached and loose from the embryo (Figure 7);

h) Densidade de cor da zona pelúcida (DCZP), sendo feito um contorno que envolve somente a área da zona pelúcida, sem incluir a área do embrião. Esta variável não precisa ser obtida se o espaço perivitelino for ausente, pois nesse caso específico pode ser calculada através de AE (área do embrião) e AZP (área da zona pelúcida) (Figura 8).h) Color density of the pellucid zone (DCZP), with a contour that involves only the area of the pellucid zone, not including the area of the embryo. This variable does not need to be obtained if the perivitelline space is absent, as in this specific case it can be calculated using AE (area of the embryo) and AZP (area of the pellucid zone) (Figure 8).

Em uma terceira etapa, as variáveis obtidas pelo programa de computador para análise de imagens dão processadas para servirem de entrada na RNA, sendo armazenadas em um banco de dados.In a third step, the variables obtained by the computer program for image analysis are processed to serve as input to the ANN, being stored in a database.

O dado referente ao diâmetro do embrião (DE) é obtido pela fórmula 1.The embryo diameter (DE) data is obtained by formula 1.

Fórmula 1: diâmetro do embrião (DE)Formula 1: embryo diameter (DE)

DEI + DE2DEI + DE2

....

O dado referente ao diâmetro da zona pelúcida (DZP) é obtido pela fórmula 2.The data relating to the diameter of the pellucid zone (DZP) is obtained by formula 2.

Fórmula 2: diâmetro da zona pelúcida (DZP)Formula 2: diameter of the pellucid zone (DZP)

DZP1 + DZP2 DZp = -------2DZP1 + DZP2 DZ p = ------- 2

O dado referente à área de células vivas (ACV) é obtido pela fórmula 3.The data referring to the area of living cells (LCA) is obtained by formula 3.

Fórmula 3: ACV (Área de células vivas)Formula 3: ACV (Living cell area)

ACV = AE- ACMACV = AE- ACM

O dado referente à densidade de cor do embrião (DCE) é obtido pelo primeiro programa de computador juntamente com a área doThe data referring to the color density of the embryo (DCE) is obtained by the first computer program together with the area of the

10/17 embrião (AE).10/17 embryo (AE).

O dado referente à densidade de cor total (DCTotal) é obtido pelo primeiro programa de computador juntamente com a área da zona pelúcida (AZP).The total color density (DCTotal) data is obtained by the first computer program together with the area of the pellucid zone (AZP).

O dado referente à densidade de cor da zona pelúcida (DCZP) é obtido pela fórmula 4 _ (DCTotal X AZP) - (DCE x AE) DCZP _ _____The data regarding the color density of the pellucid zone (DCZP) is obtained by the formula 4 _ (DCTotal X AZP) - (DCE x AE) DCZP _ _____

Onde:Where:

DCZP é a cor média da zona pelúcida,DCZP is the average color of the pellucid zone,

DCTotal é a cor média da zona pelúcida juntamente com o embriãoDCTotal is the average color of the pellucid zone together with the embryo

AZP é a área da zona pelúcida juntamente com a do embriãoAZP is the area of the zona pellucida along with that of the embryo

DCE é a cor média do embriãoDCE is the average color of the embryo

AE é a área do embriãoAE is the area of the embryo

O dado referente à circularidade do embrião (CE) é obtido juntamente com área do embrião (AE). .The embryo circularity data (EC) is obtained together with the embryo area (AE). .

O dado referente à Circularidade da zona pelúcida (CZP) é obtido juntamente com Área da Zona Pelúcida (AZP).The data regarding the Circularity of the zona pellucida (CZP) is obtained together with Area of the Pellucid Zone (AZP).

O dado referente à Fase do Desenvolvimento Embrionário (EDE) é obtido pela análise morfológica visual do embrião, sendo três valores possíveis: EDE=0,0 no caso de blastocisto inicial, FDE=0,5 no caso de blasticito e EDE=1,0 no caso de blastócito expandido, devido à diferença morfológica dos embriões no decorrer de seu desenvolvimento pré-implantacional (de zigoto a blastocisto).The data referring to the Embryonic Development Phase (EDE) is obtained by the visual morphological analysis of the embryo, with three possible values: EDE = 0.0 in the case of initial blastocyst, FDE = 0.5 in the case of blasticite and EDE = 1, 0 in the case of an expanded blastocyte, due to the morphological difference of the embryos during their pre-implantation development (from zygote to blastocyst).

O dado referente a Dias Pós-cópula (DPC) compreende o tempo (em dias) decorridos desde a cópula do mamífero gerador do embrião. Este dado é relevante a fim de permitir a comparação entre o estágio /17 que o embrião está (EDE) e o estágio ideal para o tempo decorrido desde a fertilização.The data referring to Post-copulation Days (DPC) comprises the time (in days) elapsed since the copulation of the mammal that generated the embryo. This data is relevant in order to allow the comparison between the / 17 stage that the embryo is in (EDE) and the ideal stage for the time elapsed since fertilization.

O dado referente à Relação com a Média do Grupo (RMG) compreende a relação entre a fase de desenvolvimento (EDE) e a Média do Grupo, determinada pela fórmula 5. Dessa forma, valores maiores que 1 indicarão que o embrião está adiantado em relação ao seu grupo, enquanto que valores menores do que 1 indicarão que o embrião está atrasado em relação ao seu grupo.The data referring to the Relationship with the Group Average (RMG) comprises the relationship between the development phase (EDE) and the Group Average, determined by formula 5. Thus, values greater than 1 will indicate that the embryo is ahead in relation to to your group, while values less than 1 will indicate that the embryo is lagging behind your group.

Fórmula 5: relação com a média do grupo (RMG):Formula 5: relationship with the group average (RMG):

EDEIT'S FROM

RMG = —;--EDEgrupoRMG = - ; --EDEgroup

Onde:Where:

EDE grupo corresponde à média da fase embrionária de todos os outros embriões da mesma colheita.EDE group corresponds to the average embryonic phase of all other embryos of the same harvest.

O grau de rugosidade ou de granulação dos embriões (EDG) é obtido através de um macro para o programa de computador, permitindo identificar as regiões de contraste no embrião e contar estas regiões, de forma a representar numericamente essa característica visual.The degree of roughness or granulation of the embryos (EDG) is obtained through a macro for the computer program, allowing to identify the regions of contrast in the embryo and count these regions, in order to represent this visual characteristic numerically.

O macro denominado de Sharp Edges (EDG) utiliza as operações básicas Sharpen e FindEdges de um software de análise de imagens, sendo constituído pelas operações:The Sharp Edges (EDG) macro uses the basic Sharpen and FindEdges operations of image analysis software, consisting of the following operations:

run(UnsharpMask..., radius= 10 mask=0.50);run (UnsharpMask ..., radius = 10 mask = 0.50);

run(FindEdges);run (FindEdges);

Após, deve ser utilizada a opção FindMaxima (Noise: 100 ; Sem light background).Afterwards, the FindMaxima option (Noise: 100; No light background) should be used.

O dado de relação de diâmetro médio (RDM) do embrião é obtido pela fórmula 6, onde DE (diâmetro do embrião) e DZP (diâmetro daThe embryo mean diameter ratio (RDM) data is obtained by formula 6, where DE (embryo diameter) and DZP (diameter of the embryo)

12/17 zona pelúcida) são obtidos por meio da média entre o maior e o menor diâmetro, respectivamente para o embrião e a zona pelúcida, favorecido pela grande constância do diâmetro da zona pelúcida, quando comparada com a do embrião propriamente dito.12/17 pellucid zone) are obtained by means of the average between the largest and the smallest diameter, respectively for the embryo and the pellucid zone, favored by the great constancy of the diameter of the pellucid zone, when compared with that of the embryo itself.

Fórmula 6: relação de diâmetro médio (RDM)Formula 6: average diameter ratio (RDM)

DEIN

RDM = —DZPRDM = —DZP

O dado referente à relação de células vivas (RCV) é obtido pela fórmula 7.The data regarding the ratio of living cells (RCV) is obtained by formula 7.

Fórmula 7: relação de células vivas (RCV)Formula 7: ratio of living cells (RCV)

ACVLCA

RCV = — AZPRCV = - AZP

O dado referente à Relação de Células Mortas (RCM) é obtido através da fórmula 8. Quanto maior o valor de RCM, maior será a proporção de células mortas no embrião, o que terá um impacto negativo em sua qualidade.The data referring to the Dead Cell Ratio (SPC) is obtained using formula 8. The higher the SPC value, the greater the proportion of dead cells in the embryo, which will have a negative impact on its quality.

Fórmula 8: relação de células mortas (RCM)Formula 8: ratio of dead cells (SmPC)

ACM ' RCM=-ÃCVACM ' RCM = -ÃCV

O dado referente à relação de densidade de cor do embrião (RDC) é obtido através da fórmula 9. A cor do embrião é um fator importante a ser analisado, pois é diretamente influenciado pela sua densidade de células e como está a viabilidade destas. Esta variável é altamente dependente das condições nas quais foi obtida a imagem. Entretanto, estas variações são compensadas quando é estabelecida uma relação da cor do embrião (DCE) com a da zona pelúcida (DCZP).The data regarding the embryo color density ratio (RDC) is obtained using formula 9. The color of the embryo is an important factor to be analyzed, as it is directly influenced by its density of cells and how is their viability. This variable is highly dependent on the conditions in which the image was obtained. However, these variations are compensated when an embryo color relationship (DCE) is established with that of the pellucid zone (DCZP).

Fórmula 9: relação de densidade de cor do embrião (RDC)Formula 9: embryo color density ratio (RDC)

13/1713/17

RDC =DRC =

DCEDCE

DCZPDCZP

Valores de RDC menores que 1 indicam um embrião mais claro que a sua zona pelúcida, enquanto que valores maiores do que 1 um embrião mais escuro.RDC values less than 1 indicate an embryo lighter than its pellucid zone, while values greater than 1 a darker embryo.

A intensidade de cor (DCE e DCZP) é medida pela média dos valores de brilho de cada pixel da área em questão. Este valor varia de 0 para completamente escuro até 255 para completamente branco.The color intensity (DCE and DCZP) is measured by averaging the brightness values for each pixel in the area in question. This value ranges from 0 for completely dark to 255 for completely white.

O dado referente à Relação de circularidade ao quadrado (RCE2) é obtido pela fórmula 10.The data relating to the Square Circularity Ratio (RCE2) is obtained by formula 10.

Fórmula 10: relação de circularidade (RCE)Formula 10: circularity ratio (CER)

Figure BR102012031953B1_D0001

Um círculo ideal terá um valor igual a 1. Quanto mais próximo de zero, menos a forma mensurada se assemelha a um círculo.An ideal circle will have a value of 1. The closer to zero, the less the measured shape resembles a circle.

A circularidade é definida como RCE= CE/CZP, onde CE é a circularidade do embrião e CZP é a circularidade da zona pelúcida.Circularity is defined as RCE = CE / CZP, where CE is the embryo's circularity and CZP is the circularity of the pellucid zone.

Como a zona pelúcida é constante e muito circular, valores próximos a 1 indicam uma circularidade alta do embrião, enquanto valores próximos a 0 indicam uma circularidade muito baixa.As the pellucid zone is constant and very circular, values close to 1 indicate high embryo circularity, while values close to 0 indicate very low circularity.

No entanto, para fins de atribuição de características diferentes a embriões circulares ou pouco circulares por parte da RNA, tendo em vista que os valores são sempre muito próximos de 1, é utilizada a RCE2 (razão de circularidade elevada ao quadrado) de modo a ressaltar as diferenças numericamente pequenas de circularidade, onde os embriões mais circulares continuam tendendo a 1.However, for the purpose of attributing different characteristics to circular or slightly circular embryos on the part of the ANN, considering that the values are always very close to 1, the RCE2 (high square ratio) is used in order to emphasize numerically small differences in circularity, where the most circular embryos continue to tend to 1.

O dado referente à qualidade embrionária (Q) varia em uma escala de Excelente, Bom, Regular e Ruim, sendo utilizado comoThe data regarding the embryonic quality (Q) varies on a scale of Excellent, Good, Regular and Bad, being used as

14/17 gabarito para o treinamento da Rede Neural Artificial. A RNA possui 4 neurônios em sua camada de saída, cada um representando uma das possíveis classes de qualidade (Neurônios com valores 0 ou 1).14/17 template for training the Artificial Neural Network. The RNA has 4 neurons in its output layer, each representing one of the possible quality classes (Neurons with values 0 or 1).

Em uma quarta etapa, é desenvolvida a arquitetura de RNA, com definição da quantidade de camadas, número de neurônios nas camadas, funções de transferência entre os neurônios e funções de treinamento.In a fourth step, the RNA architecture is developed, with definition of the number of layers, number of neurons in the layers, transfer functions between neurons and training functions.

A estrutura de uma Rede Neural é composta de diversos elementos, como a quantidade de camadas de neurônios, a quantidade de neurônios em cada camada, suas funções de transferência e função de treinamento da rede. Embora a correta determinação desses fatores seja de suma importância para o melhor desenvolvimento da RNA, não há um protocolo fixo para a determinação da melhor arquitetura (Xin Yao, Yong Liu, Towards designing artificial neural networks by evolution, Applied Mathematics and Computation, Volume 91, Issuel, April 1998, Pages 83-90, ISSN 0096-3003, 10.1016/S0096-3003(97)10005-4).The structure of a Neural Network is composed of several elements, such as the number of layers of neurons, the number of neurons in each layer, their transfer functions and the training function of the network. Although the correct determination of these factors is of paramount importance for the best development of ANN, there is no fixed protocol for determining the best architecture (Xin Yao, Yong Liu, Towards designing artificial neural networks by evolution, Applied Mathematics and Computation, Volume 91 , Issuel, April 1998, Pages 83-90, ISSN 0096-3003, 10.1016 / S0096-3003 (97) 10005-4).

O programa foi executado, tendo como condição de parada 10.000 ciclos, intervalo de 5 a 20 neurônios na primeira e segunda camadas, sorteio de funções de transferência entre tansig, logsig e purelin e sorteio de funções de treinamento entre trainlm, trainscg e traingdx. O erro foi calculado com confusion matrix (porcentagem de classificações errôneas). A RNA desenvolvida utilizando-se o algoritmo de backpropagation.The program was carried out, with a stop condition of 10,000 cycles, an interval of 5 to 20 neurons in the first and second layers, drawing of transfer functions between tansig, logsig and purelin and drawing of training functions between trainlm, trainscg and traingdx. The error was calculated with confusion matrix (percentage of erroneous classifications). The ANN developed using the backpropagation algorithm.

Assim, foi obtida a melhor arquitetura de RNA para este caso específico, sendo uma rede com 18 neurônios na primeira camada e função de transferência purelin (função linear), 13 neurônios na segunda camada e função de transferência logsig (função logística). AThus, the best RNA architecture was obtained for this specific case, being a network with 18 neurons in the first layer and the purelin transfer function (linear function), 13 neurons in the second layer and the logsig transfer function (logistic function). THE

15/17 função de treinamento, escolhida pelo algoritmo, foi trainscg (ScaledConjugateGradientAlgorithm).15/17 training function, chosen by the algorithm, was trainscg (ScaledConjugateGradientAlgorithm).

Conforme apresentado na figura 9, as entradas (inputs) compreendem variáveis utilizadas para criar as diferentes configurações da RNA. O programa de computador sorteia valores para todas as variáveis e cria uma RNA que é treinada com o banco de dados definido na terceira etapa do presente método contendo os dados relativos aos embriões, utilizando a divisão dos dados em treinamento, validação e teste de acordo com a escolha no início do programa. Tal processo ocorre ciclicamente, sendo que a cada ciclo o programa compara o erro da rede atual com as redes passadas, guardando a RNA com o menor erro. Uma vez atingida alguma das variáveis de parada, o programa encerra o ciclo e mostra o melhor resultado.As shown in figure 9, the inputs comprise variables used to create the different ANN configurations. The computer program draws values for all variables and creates an ANN that is trained with the database defined in the third stage of the present method containing the data related to the embryos, using the division of the data in training, validation and testing according to the choice at the beginning of the program. This process occurs cyclically, with each cycle the program compares the error of the current network with the past networks, keeping the ANN with the smallest error. Once any of the stop variables are reached, the program ends the cycle and shows the best result.

A seguir, é utilizada uma interface gráfica dotada de campos para entrada das variáveis obtidas por meio do programa de análise de imagens, sendo realizada a padronização das variáveis e uma simulação com a RNA previamente treinada.Next, a graphical interface with fields is used to input the variables obtained through the image analysis program, with the standardization of the variables and a simulation with the previously trained ANN.

As variáveis de entrada da RNA compreendem o EDE (Estágio do Desenvolvimento Embrionário), o DPC (Dias Pós Cópula), o RMG (Relação entre estágio de desenvolvimento e a Média do Grupo), o RDM (Relação entre Diâmetro Médio do embrião e da zona pelúcida), o RCV (Relação entre área de Células Vivas com a área total), o RCM (Relação entre área de Células Mortas com a área de células vivas), o RDC (Relação entre Densidade de Cor do embrião), o RCE2 (Relação entre Circularidade do Embrião e da zona pelúcida ao quadrado), o EDG (Macro Sharp EDGes), o RAB (Relação entre Área da Blastocele e área do embrião), o RDCB (Relação entre Densidade de Cor daThe RNA input variables comprise the EDE (Embryonic Development Stage), the DPC (Post-Copulation Days), the RMG (Relationship between the development stage and the Group Average), the RDM (Relationship between the average diameter of the embryo and the pellucid zone), RCV (Relationship between Living Cell area and total area), RCM (Relationship between Dead Cell area and living cell area), RDC (Embryo Color Density Relationship), RCE2 (Relationship between Circularity of the Embryo and the squared pellucid zone), EDG (Macro Sharp EDGes), RAB (Relationship between Blastocele Area and embryo area), RDCB (Relationship between Color Density of

16/1716/17

Blastocele com a densidade de cor do embrião), o RCB2 (Relação entre Circularidade da Blastocele e circularidade do embrião ao quadrado).Blastocele with embryo color density), RCB2 (Relationship between Blastocele Circularity and square embryo circularity).

A avaliação da qualidade embrionária por RNA pode ser apresentada mediante um gráfico de barras, que representa cada uma das saídas da RNA (os 4 graus de qualidade), sendo a altura de cada barra determinada pela magnitude do valor da saída; e/ou através de um índice de qualidade, de acordo com o maior valor de saída da rede, sendo os resultados preferentemente apresentado como Excelente, Bom, Regular e Ruim; e/ou um vetor descritivo, que é o vetor real de saída da RNA, representando os valores dos quatro neurônios da camada de saída (“Excelente, “Bom”, “Regular” e “Ruim”, respectivamente).The evaluation of embryonic quality by RNA can be presented by means of a bar graph, which represents each of the RNA exits (the 4 degrees of quality), the height of each bar being determined by the magnitude of the output value; and / or through a quality index, according to the highest value of the network output, the results being preferably presented as Excellent, Good, Regular and Bad; and / or a descriptive vector, which is the real RNA output vector, representing the values of the four neurons in the output layer ("Excellent," Good "," Regular "and" Bad ", respectively).

A Tabela 1 apresenta os resultados da RNA para os dados de Teste. A coluna ID representa a identificação do embrião no banco de dados. A coluna erro foi calculada pela subtração da qualidade fornecida pela RNA em relação a qualidade fornecida como gabarito (avaliação do embriologista), de forma que 0 indica um acerto, +1 que a RNA atribuiu uma qualidade inferior à do gabarito e -1 que a RNA atribuiu uma qualidade superior à do gabarito.Table 1 shows the ANN results for the Test data. The ID column represents the identification of the embryo in the database. The error column was calculated by subtracting the quality provided by the RNA in relation to the quality provided as a template (embryologist evaluation), so that 0 indicates a correct answer, +1 that the RNA attributed a lower quality than the template and -1 that the RNA attributed a higher quality to the template.

TABELA 1: Resultados da RNA para os dados de Teste. As quatro saídas da RNA representam os graus de qualidade do embrião analisado, sendo 1 (excelente), 2 (bom), 3 (regular) e 4 (ruim).TABLE 1: ANN results for the test data. The four outputs of the ANN represent the grades of quality of the analyzed embryo, being 1 (excellent), 2 (good), 3 (regular) and 4 (poor).

ID ID Saídas da RNA RNA outputs Qualidade RNA Quality RNA Qualidade Gabarito Quality Feedback Erro Mistake 1 1 2 2 3 3 4 4 003D 003D 0,11 0.11 0,84 0.84 0,03 0.03 0,01 0.01 2 2 1 1 1 1 004E 004E 0,45 0.45 0,64 0.64 0,00 0.00 0,00 0.00 2 2 2 2 0 0 004F 004F 0,83 0.83 0,10 0.10 0,01 0.01 0,01 0.01 1 1 2 2 -1 -1 004G 004G 0,86 0.86 0,09 0.09 0,01 0.01 0,01 0.01 1 1 2 2 -1 -1 008C 008C 0,53 0.53 0,40 0.40 0,11 0.11 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0

17/1717/17

008D 008D 0,21 0.21 0,62 0.62 0,05 0.05 0,00 0.00 2 2 2 2 0 0 011A 011A 0,75 0.75 0,27 0.27 0,02 0.02 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 012C 012C 0,47 0.47 0,48 0.48 0,11 0.11 0,00 0.00 2 2 2 2 0 0 013G 013G 0,84 0.84 0,13 0.13 0,01 0.01 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 015A 015A 0,55 0.55 0,47 0.47 0,05 0.05 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 016B 016B 0,94 0.94 0,04 0.04 0,02 0.02 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 016D 016D 0,37 0.37 0,63 0.63 0,02 0.02 0,01 0.01 2 2 2 2 0 0 016E 016E 0,74 0.74 0,07 0.07 0,21 0.21 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 017F 017F 0,21 0.21 0,85 0.85 0,02 0.02 0,00 0.00 2 2 1 1 1 1 024C 024C 0,22 0.22 0,79 0.79 0,03 0.03 0,00 0.00 2 2 2 2 0 0 027B 027B 0,63 0.63 0,04 0.04 0,34 0.34 0,00 0.00 1 1 1 1 0 0 027J 027J 0,00 0.00 0,20 0.20 0,18 0.18 0,90 0.90 4 4 3 3 1 1 028I 028I 1,00 1.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,01 0.01 1 1 1 1 0 0 029F 029F 0,00 0.00 0,58 0.58 0,58 0.58 0,15 0.15 2 2 2 2 0 0 029E 029E 0,00 0.00 0,27 0.27 0,51 0.51 0,14 0.14 3 3 3 3 0 0

I 4I 4

Claims (4)

REIVINDICAÇÕES 1. MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA VIABILIDADE E QUALIDADE DE EMBRIÕES caracterizado por compreender as etapas de:1. METHOD FOR DETERMINING VIABILITY AND EMBRYO QUALITY characterized by understanding the steps of: a) obtenção da imagem digital do embrião na fase de blastocistos;a) obtaining the digital image of the embryo in the blastocyst phase; b) processamento da imagem digital do embrião em um programa de computador de processamento de imagens, com obtenção das mensurações a partir da seleção de pontos da imagem;b) processing the digital image of the embryo in an image processing computer program, obtaining measurements from the selection of image points; c) obtenção das variáveis:c) obtaining the variables: c.1) primeiro diâmetro do embrião (DE1), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha que une os pontos mais extremos do embrião;c.1) first embryo diameter (DE1), which comprises the embryo diameter measurement obtained through a line that joins the most extreme points of the embryo; c.2) segundo diâmetro do embrião (DE2), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha aproximadamente perpendicular à linha DE1, que liga os pontos mais extremos do embrião;c.2) second embryo diameter (DE2), which comprises the embryo diameter measurement obtained through a line approximately perpendicular to the DE1 line, which connects the most extreme points of the embryo; c.3) primeiro diâmetro da zona pelúcida (DZP1), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha que liga os pontos mais extremos do embrião, levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida;c.3) first diameter of the pellucid zone (DZP1), which comprises the measurement of the embryo diameter obtained through a line that connects the most extreme points of the embryo, taking into account the diameter of the pellucid zone; c.4) segundo diâmetro da zona pelúcida (DZP2), que compreende a medida de diâmetro do embrião obtida através de uma linha perpendicular à DZP1, ligando os pontos mais extremos do embrião e levando em consideração o diâmetro da zona pelúcida;c.4) second diameter of the pellucid zone (DZP2), which comprises the measurement of the embryo diameter obtained through a line perpendicular to the DZP1, connecting the most extreme points of the embryo and taking into account the diameter of the pellucid zone; c.5) área do embrião (AE), sem ser considerada a área dac.5) embryo area (AE), without considering the area of the Petição 870190103570, de 14/10/2019, pág. 11/26Petition 870190103570, of 10/14/2019, p. 11/26 2 I 4 obtido (DZP) obtido pela fórmula obtida pela fórmula ACV = zona pelúcida;2 I 4 obtained (DZP) obtained by the formula obtained by the formula ACV = pellucid zone; c.6) área da zona pelúcida (AZP), sendo considerada a área da zona pelúcida;c.6) area of the zona pellucida (AZP), being considered the area of the pellucid zone; c.7) área de células mortas (ACM);c.7) area of dead cells (ACM); c.8) densidade de cor da zona pelúcida (DCZP);c.8) color density of the pellucid zone (DCZP); d) processamento das variáveis obtidas, para servirem de entrada na Rede Neural Artificial, sendo:d) processing of the variables obtained, to serve as input to the Artificial Neural Network, being: d.1) diâmetro do embrião (DE)d.1) embryo diameter (DE) DE1+DE2.DE1 + DE2. 2 ; 2 ; d.2) diâmetro da zona pelúcidad.2) diameter of the pellucid zone DZP = DZPÍ+DZP2;DZP = DZPÍ + DZP2 ; d.3) área de células vivas (ACV)d.3) living cell area (LCA) AE-ACM;AE-ACM; d.4) densidade de cor do embrião (DCE) obtida juntamente com a área do embrião (AE);d.4) embryo color density (DCE) obtained together with the embryo area (AE); d.5) densidade de cor total (DCTotal) obtida juntamente com a área da zona pelúcida (AZP);d.5) total color density (DCTotal) obtained together with the area of the pellucid zone (AZP); d.6) densidade de cor da zona pelúcida (DCZP) obtida pela fórmula DCZP = (DCTotal x AZP>>-(DCE χΛ£);d.6) color density of the pellucid zone (DCZP) obtained by the formula DCZP = (DCTotal x AZP >> - (DCE χΛ £) ; (AZP—Ae)(AZP — Ae) d.7) circularidade do embrião (CE) obtida juntamente com área do embrião (AE);d.7) embryo circularity (CE) obtained together with embryo area (AE); d.8) circularidade da zona pelúcida (CZP) obtida juntamente com Área da Zona Pelúcida (AZP);d.8) circularity of the zona pellucida (CZP) obtained together with Area of the Pellucid Zone (AZP); d.9) fase do Desenvolvimento Embrionário (EDE) obtido pela análise morfológica visual do embrião, sendo EDE=0,0 no pela fórmula DE =d.9) Embryonic Development (EDE) phase obtained by visual morphological analysis of the embryo, with EDE = 0.0 no by the formula DE = Petição 870190103570, de 14/10/2019, pág. 12/26Petition 870190103570, of 10/14/2019, p. 12/26 3 I 4 caso de blastocisto inicial, FDE=0,5 no caso de blasticito e EDE=1,0 no caso de blastócito expandido;3 I 4 case of initial blastocyst, FDE = 0.5 in the case of blasticite and EDE = 1.0 in the case of expanded blastocyte; d.10) dias Pós-cópula (DPC) compreende o tempo (em dias) decorridos desde a cópula do mamífero gerador do embrião;d.10) Post-copulation days (DPC) comprises the time (in days) elapsed since the copulation of the mammal that generated the embryo; d.11) relação com a média do grupo (RMG) compreende a relação entre a fase de desenvolvimento (EDE) e a Média dod.11) relationship with the group average (RMG) comprises the relationship between the development phase (EDE) and the EDEIT'S FROM Grupo, determinada pela fórmulaRMG =-------;Group, determined by the formula RMG = -------; EDEgrupoEDEgroup d.12) grau de rugosidade ou de granulação dos embriões (EDG) obtido por meio de um macro para o programa de computador de processamento de imagens;d.12) degree of roughness or granulation of the embryos (EDG) obtained by means of a macro for the image processing computer program; d.13) relação de diâmetro médio (RDM) do embrião é obtidad.13) embryo mean diameter ratio (RDM) is obtained DF pela fórmula RDM = —;DF using the formula RDM = -; r DZP r DZP d.14) relação de células vivas (RCV) obtida pela fórmulad.14) ratio of living cells (RCV) obtained by the formula RCV = —;RCV = -; AZPAZP d.15) relação de Células Mortas (RCM) obtida através da fórmula RCM = ^^;d.15) Dead Cell (RCM) ratio obtained using the RCM = ^^ formula; d.16) relação de densidade de cor do embrião (RDC) obtidad.16) embryo color density (RDC) ratio obtained DCF através da fórmula RDC = ---;DCF through the formula RDC = ---; DCZPDCZP d.17) relação de circularidade ao quadrado (RCE2) obtido pela fórmula RCE2 = ;d.17) squared circularity ratio (RCE2) obtained by the formula RCE2 =; e) desenvolvimento da arquitetura de Rede Neural Artificial, com definição da quantidade de camadas, definição do número de neurônios nas camadas, definição das funções de transferência entre os neurônios e definição das funções de treinamento de acordo as variáveis apresentadas na etapa d e e) development of the Artificial Neural Network architecture, with definition of the number of layers, definition of the number of neurons in the layers, definition of the transfer functions between the neurons and definition of the training functions according to the variables presented in step d e Petição 870190103570, de 14/10/2019, pág. 13/26Petition 870190103570, of 10/14/2019, p. 13/26 4 I 4 relacionadas a um gabarito que representa a avaliação de um embiologista;4 I 4 related to a template that represents the evaluation of an embiologist; f) padronização das variáveis e simulação com a RNA previamente treinada, utilizando-se uma interface gráfica dotada de campos para entrada das variáveis obtidas através do programa de computador para análise de imagens;f) standardization of variables and simulation with previously trained ANN, using a graphical interface with fields for input of variables obtained through the computer program for image analysis; g) avaliação da qualidade embrionária por Rede Neural Artificial.g) evaluation of embryonic quality by Artificial Neural Network. 2. MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA VIABILIDADE E QUALIDADE DE EMBRIÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da imagem digital do embrião apresentar a zona pelúcida com nitidez e a delimitação da blastocele.2. METHOD FOR DETERMINING THE FEASIBILITY AND QUALITY OF EMBRYOS, according to claim 1, characterized by the fact that the digital image of the embryo presents the pellucid zone with sharpness and the delimitation of the blastocele. 3. MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA VIABILIDADE E QUALIDADE DE EMBRIÕES, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da avaliação da qualidade embrionária por Rede Neural Artificial ser apresentada mediante um gráfico de barras, que representa cada uma das saídas da RNA, sendo a altura de cada barra determinada pela magnitude do valor da saída; e/ou através de um índice de qualidade, de acordo com o maior valor de saída da rede, sendo os resultados preferentemente apresentado como Excelente, Bom, Regular e Ruim; e/ou um vetor descritivo, que é o vetor real de saída da RNA, representando os valores dos quatro neurônios da camada de saída (“Excelente”, “Bom”, “Regular” e “Ruim”, respectivamente).3. METHOD FOR DETERMINING VIABILITY AND EMBRYO QUALITY, according to claim 1, characterized by the fact that the assessment of embryonic quality by Artificial Neural Network is presented by means of a bar graph, which represents each of the RNA outputs, being the height of each bar determined by the magnitude of the output value; and / or through a quality index, according to the highest value of the network output, the results being preferably presented as Excellent, Good, Regular and Bad; and / or a descriptive vector, which is the real RNA output vector, representing the values of the four neurons in the output layer ("Excellent", "Good", "Regular" and "Bad", respectively).
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