Сравнение прогностических моделей, построенных с помощью разных методов машинного обучения, на примере прогнозирования результатов лечения бесплодия методом вспомогательных репродуктивных технологий

19/03/2024

На портале РОАГ размещена статья «Сравнение прогностических моделей, построенных с помощью разных методов машинного обучения, на примере прогнозирования результатов лечения бесплодия методом вспомогательных репродуктивных технологий», опубликованная в № 2/2024 журнала «Акушерство и гинекология».

Драпкина Ю.С., Макарова Н.П., Васильев Р.А., Амелин В.В., Калинина Е.А.
  1. ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия
Результаты:
Ключевые слова: Искусственный интеллект, вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ), репродуктивная медицина, машинное обучение, система поддержки принятия решений, случайный лес (Random Forest), эффективность ВРТ, частота наступления беременности
Авторы:
Цель:
Сравнение прогностической способности логистической регрессии, алгоритма решающего дерева и Random Forest в отношении вероятности наступления беременности на основании клинико-анам­нестических и эмбриологических данных пациентов в программе ВРТ.
Наиболее точным алгоритмом прогнозирования частоты наступления беременности в программе ВРТ стала модель на основе Random Forest, которая определила значимость следующих предикторов: остановка эмбрионов в развитии, триггер финального созревания ооцитов, количество эмбрионов отличного и среднего качества, продолжительность стимуляции, фактор бесплодия, индекс массы тела, уровни ФСГ и АМГ; а также подтвердила значимость предикторов, которые были определены на предыдущих этапах работы, при помощи алгоритма решающего дерева: наличие/отсутствие беременностей в анамнезе, параметры стимулированного цикла (число ооцитов MII), показатели спермограммы в день пункции, количество эмбрионов отличного и хорошего качества, а также качество эмбриона согласно морфологическим критериям оценки.
Заключение:
Для улучшения прогнозирования эффективности программы ВРТ требуются более качественные математические модели с интегральным подходом к решению задачи с использованием большой выборки пациентов с различными входными данными, представленными в сбалансированном объеме, а также дополнительные маркеры, определяющие эффективность программы ВРТ, позволяющие улучшить точность программного продукта.
Материалы и методы:
В ретроспективное исследование были включены 854 супружеские пары. В исследовании были проанализированы клинико-лабораторные данные и параметры стимулированного цикла в зависимости от результативности программы ВРТ при помощи трех алгоритмов МО: логистической регрессии, решающего дерева и Random Forest.