@phdthesis{Richter2020, type = {Master Thesis}, author = {Florian Richter}, title = {Automatisierte Beurteilung und Selektion kultivierter Embryos in der assistierten Reproduktionsmedizin}, journal = {Automated assessment and selection of cultured embryos in assisted reproductive medicine}, doi = {10.25924/opus-3680}, pages = {XVII, 146}, year = {2020}, abstract = {Die morphologische Beurteilung menschlicher Embryos ist ein zeitaufw{\"a}ndiger Prozess in der assistierten Reproduktionsmedizin. Etwa f{\"u}nf Tage entwickeln sich die Embryos bei einer IVF-Behandlung au{\"s}erhalb des menschlichen K{\"o}rpers, bevor Embryologinnen und Embryologen die Entscheidung {\"u}ber die zu transferierenden – also die f{\"u}r die Einleitung einer k{\"u}nstlich herbeigef{\"u}hrten Schwangerschaft zu verwendenden – Embryos anhand unterschiedlicher Bewertungskriterien treffen. Im Anschluss an eine Einf{\"u}hrung in die Embryologie werden in dieser Arbeit m{\"o}gliche Methoden zur automatisierten Embryoselektion besprochen, implementiert, miteinander verkn{\"u}pft und abschlie{\"s}end evaluiert. Die Arbeit beschr{\"a}nkt sich mit dem EmbryoScope auf einen Zeitrafferinkubator, welcher in den IVF Zentren Prof. Zech in Bregenz in den letzten Jahren viele Millionen Bilder tausender befruchteter Eizellen und den daraus entstehenden Embryos aufgenommen hat. Dieses Ger{\"a}t diente als Datenquelle zur Unterst{\"u}tzung bei der Entwicklung des Analysetools. Das entstandene Softwareprodukt wurde so programmiert, dass gegebenen Daten vorverarbeitet und unter Anwendung von Bildmanipulationsverfahren und komplexer neuronaler Netze analysiert werden k{\"o}nnen. Das Ergebnis ist eine Software zur Erkennung und Bewertung unterschiedlicher Parameter der Embryoentwicklung, um daraus Vorschl{\"a}ge f{\"u}r die Selektion der zu transferierenden Embryos generieren und {\"u}bersichtlich pr{\"a}sentieren zu k{\"o}nnen. Zur Evaluierung des Systems konnten drei Embryologinnen und Embryologen aus drei IVF Kliniken unterschiedlicher europ{\"a}ischer L{\"a}nder gewonnen werden, um anhand einer eigens entwickelten Annotationssoftware Vergleichsdaten zu generieren. Als Endergebnis der Arbeit wurde die Einheitlichkeit dieser erhaltenen Annotationsdaten mit den errechneten Vorschl{\"a}ge anhand unterschiedlicher Kriterien berechnet. Die Transferierbarkeit eines einzelnen Embryos konnte im Vergleich zur Entscheidung des Laborpersonals in 73 \% der F{\"a}lle korrekt erkannt werden. Bezogen auf eine gesamte IVF Behandlung konnte bei den tats{\"a}chlich zu transferierenden Embryos eine vollumf{\"a}ngliche Einheitlichkeit von 26 \% mit den Embryologinnen und Embryologen erreicht werden. Embryos, welche von dem entstandenen Analysetool als transferierbar erkannt und unter Beachtung weiterer vorhandener Embryos f{\"u}r die weitere Behandlung vorgeschlagen wurden, sind in 63 \% der F{\"a}lle f{\"u}r einen Transfer geeignet. Das entstandene Vorschlagsystem ist als Proof of Concept zu verstehen, welches in sp{\"a}teren Arbeiten durch tiefgreifendere Analysen erweitert werden kann. Ein Einsatz des Systems ist aufgrund der geringen Analysesicherheit, sowie technischen und rechtlichen Einschr{\"a}nkungen zum Abschluss der vorliegenden Arbeit nicht vorgesehen.}, language = {de} }