Los investigadores de Brigham desarrollan la herramienta automatizada, barata para predecir la ovulación de una mujer

Los investigadores de Brigham y del hospital de las mujeres están desarrollando una herramienta automatizada, barata para predecir la ovulación y el socorro de una mujer en la planificación familiar. Capitalizando en adelantos en varias áreas, incluyendo microfluidics, la inteligencia artificial (AI) y la ubicuidad de smartphones, las personas han construido una herramienta de prueba de la ovulación que puede descubrir automáticamente las configuraciones del helecho - un marcador de la ovulación - en una muestra de la saliva. Las personas evaluaron el funcionamiento del dispositivo usando la saliva artificial en el laboratorio y validaron resultados en muestras humanas de la saliva a partir de seis temas, observando el mayor de 99 por ciento de exactitud en la ovulación efectivo que predecía. Los resultados de las personas se publican en laboratorio en una viruta.

“Antes de que comenzamos este proyecto, no éramos conscientes que existió tal necesidad. Cuando publicamos el año pasado en una tecnología para analizar la esperma para descubrir la infertilidad masculina, fuimos acercados por los que habían leído sobre nuestro trabajo y nos preguntábamos si podríamos desarrollar un sistema basado Smart-teléfono para ofrecer la ovulación que probaba en casa,” dijimos autor a Hadi correspondiente Shafiee, doctorado, investigador principal en la división de BWH de ingeniería en remedio y la división renal de remedio. “Nuestro estudio indica que una prueba exacta, automatizada y barata es de hecho posible.”

Los métodos actuales para vigilar la fertilidad de la mujer son a menudo costosos o subjetivos. Estos métodos incluyen la detección de la ovulación con la determinación luteinizing (LH) del nivel de hormona (un análisis de sangre clínico o del “prueba en casa bastón del declive” de la orina), análisis rectal o básico de la temperatura del cuerpo, caracterización cervical del moco y análisis ferning salival. El ferning salival refiere al aspecto único de la saliva secada de una mujer que esté ovulando - cuando está cerco en una diapositiva de cristal, saliva adquiere una estructura cristalizada que se asemeje a las hojas del helecho. Mientras que el análisis relativamente barato y simple, salival del helecho es altamente subjetivo; cuando es realizada por el consumidor de la endecha, esta aproximación es interpretación propensa.

Para vencer este reto, Shafiee y los colegas desarrollaron un proceso automatizado para descubrir ferning en una muestra de la saliva. El algoritmo desarrollado del AI fue preformado con 1,4 millones de imágenes de ImageNet y reciclado con más de 1500 imágenes ferning salivales para poder clasificar imágenes de la saliva en dos categorías: Ovulando y no-ovulando muestras.

Las personas entonces evaluaron la capacidad del sistema de distinguir ovular y no-ovular muestras humanas de la saliva a partir de seis temas. Las mujeres cerco y probaron sus muestras de la saliva usando el sistema del teléfono móvil durante ovular y no-ovular fases de su ciclo menstrual (los resultados fueron confirmados usando un análisis de orina). Para realizar la prueba, la saliva cerco en un dispositivo microfluidic, manchado, y se fue al aire seco. El dispositivo microfluidic con la muestra secada al aire entonces fue insertado en una agregación óptica impresa tridimensional puesta a un smartphone. El software entonces analizaba las configuraciones del helecho, determinando correctamente la ovulación en el 99 por ciento de muestras y la no-ovulación en el 100 por ciento de las muestras.

“Una de las ventajas más grandes a este método se cuesta - mientras que el costo de pruebas no reutilizables del bastón de la orina puede agregar hacia arriba a $210 a $240 a lo largo de seis meses, nuestro dispositivo representa la posibilidad de una compra de una sola vez,” dijo al co-autor Manoj Kumar Kanakasabapathy, asistente de investigación mayor en el laboratorio de Shafiee. “Más allá de ovulación humana, hay usos aquí también para la cría e incluso para la enfermedad ocular seca, que puede también producir helecho-como configuraciones en muestras de la mucosa del aro.”

“Uno de los problemas más grandes con las pruebas saliva-basadas, realizamos, éramos que los utilizadores encuentran difícil interpretar las configuraciones del helecho,” dijimos a Prudhvi Thirumalaraju, otro co-autor de este estudio y asistente de investigación mayor en el laboratorio de Shafiee. “Figuramos que los avances en el AI se pueden poner al buen uso aquí, para ayudar a gente a conseguir resultados objetivos en sus smartphones.”

El nuevo sistema es obligado por algunas de las mismas limitaciones que pruebas tradicionales de la ovulación, y no puede descubrir la ovulación en mujeres con desequilibrio del estrógeno, quistes en los ovarios, y los que tomen medicaciones de la fertilidad. El fumar o el consumo del alcohol puede también interferir con la detección exacta. El dispositivo requerirá la prueba adicional en una población más grande y la aprobación por la administración federal de la droga antes de que pueda ser traído para comercializar.