I ricercatori di Brigham sviluppano lo strumento automatizzato e a basso costo per predire l'ovulazione di una donna

I ricercatori da Brigham e dall'ospedale delle donne stanno sviluppando uno strumento automatizzato e a basso costo per predire l'ovulazione di una donna e per aiutare la progettazione in famiglia. Sfruttando gli avanzamenti in parecchie aree, compreso il microfluidics, l'intelligenza artificiale (AI) e l'ubiquità degli smartphones, il gruppo ha costruito uno strumento di prova di ovulazione che può individuare automaticamente i reticoli della felce - un indicatore di ovulazione - in un campione della saliva. Il gruppo ha valutato la prestazione dell'unità facendo uso della saliva artificiale in laboratorio ed ha convalidato i risultati nei campioni umani della saliva da sei oggetti, osservando più maggior di 99 per cento di accuratezza nell'ovulazione efficacemente di predizione. I risultati del gruppo sono pubblicati in laboratorio su un chip.

“Prima che lanciamo questo progetto, non eravamo informati che un tal bisogno è esistito. Quando abbiamo pubblicato l'anno scorso su una tecnologia per analizzare lo sperma per individuare la sterilità maschio, ci siamo avvicinati a da coloro che aveva letto sul nostro lavoro e stavamo domandando se potessimo mettere a punto un sistema basato Smart Phone per fornire l'ovulazione che prova a casa,„ abbiamo detto l'autore Hadi corrispondente Shafiee, il PhD, ricercatore principale alla divisione di BWH di assistenza tecnica nella medicina ed alla divisione renale di medicina. “Il nostro studio indica che una prova accurata, automatizzata ed a basso costo è effettivamente possibile.„

I metodi correnti per il video della fertilità della donna sono spesso costosi o soggettivi. Questi metodi comprendono la rilevazione di ovulazione con la determinazione (LH) del livello di ormone luteinizzante (un'analisi del sangue clinica o “prova del bastone della immersione„ dell'urina) casalinga, l'analisi rettale o basale di temperatura corporea, caratterizzazione cervicale del muco e l'analisi ferning salivaria. Ferning salivario si riferisce all'aspetto unico della saliva secca da una donna che sta ovulando - una volta raccolto su una lastra di vetro, la saliva intraprende una struttura cristallizzata che somiglia alle foglie della felce. Mentre l'analisi relativamente economica e semplice, salivaria della felce è altamente soggettiva; una volta eseguito dal consumatore di disposizione, questo approccio è all'l'interpretazione errata incline.

Per sormontare questa sfida, Shafiee ed i colleghi hanno sviluppato un procedimento automatizzato per la rilevazione ferning in un campione della saliva. L'algoritmo sviluppato di AI pre-è stato preparato con 1,4 milione immagini di ImageNet ed è stato riaddestrato con più di 1500 immagini ferning salivarie per potere classificare le immagini della saliva in due categorie: Ovulando e non ovulando i campioni.

Il gruppo poi ha valutato la capacità del sistema di differenziare ovulare e non ovulare i campioni umani della saliva da sei oggetti. Le donne hanno raccolto e provato i loro campioni della saliva facendo uso del sistema del cellulare durante sia ovulare che non ovulare le fasi di loro ciclo mestruale (risultati sono stati confermati facendo uso di un esame delle urine). Per eseguire la prova, la saliva è stata raccolta su un'unità microfluidic, spalmata ed ha lasciato ad aria asciutto. L'unità microfluidic con il campione asciugato ad aria poi è stata inserita in un collegamento ottico stampato 3-D affigguto ad uno smartphone. Il software poi ha analizzato i reticoli della felce, identificanti correttamente l'ovulazione in 99 per cento dei campioni e l'non ovulazione in 100 per cento dei campioni.

“Uno di più grandi vantaggi a questo metodo è costato - mentre il costo delle prove non riutilizzabile del bastone dell'urina può aggiungere a $210 - $240 nel corso di sei mesi, la nostra unità rappresenta la possibilità di un approvvigionamento di una volta,„ ha detto il co-author Manoj Kumar Kanakasabapathy, un assistente di ricerca senior nel laboratorio di Shafiee. “Oltre ovulazione umana, ci sono le applicazioni qui pure per l'allevamento degli animali e perfino per la malattia dell'occhio asciutta, che può anche produrre i reticoli del tipo di felce in campioni dalle mucose dell'occhio.„

“Uno di più grandi problemi con alle le prove basate a saliva, abbiamo realizzato, eravamo che gli utenti lo trovano difficile interpretare i reticoli della felce,„ abbiamo detto Prudhvi Thirumalaraju, un altro co-author di questo studio e un assistente di ricerca senior nel laboratorio di Shafiee. “Abbiamo calcolato che gli avanzamenti nel AI possono essere utilizzati buon uso qui, per aiutare la gente ad ottenere i risultati obiettivi sui loro smartphones.„

Il nuovo sistema è costretto da alcune delle stesse limitazioni delle prove tradizionali di ovulazione e non può individuare l'ovulazione in donne con lo squilibrio dell'estrogeno, in cisti nelle ovaie ed in coloro che cattura i farmaci di fertilità. Il fumo o il consumo dell'alcool può anche interferire con rilevazione accurata. L'unità richiederà la prova supplementare in una popolazione più grande e l'approvazione tramite l'amministrazione federale della droga prima che possa essere portata per commercializzare.

Sorgente: https://www.brighamandwomens.org/about-bwh/newsroom/press-releases-detail?id=3221