KI ermöglicht die Analyse der „unsichtbaren Biochemie“ von Spermien und eröffnet die Möglichkeit, vor der Befruchtung das kompetenteste Spermium auszuwählen

• IVI präsentiert auf der ESHRE Fortschritte in der hyperspektralen Bildgebung, mit denen sich molekulare Informationen analysieren lassen, die unter dem Mikroskop nicht sichtbar sind, und ihr Potenzial vorhersagen lässt – mit dem Ziel, die Erfolgsraten zu verbessern und die Zahl der Behandlungsversuche zu verringern
• Eine zweite Studie entwickelt ein KI-basiertes System, das Abweichungen im IVF-Labor in Echtzeit erkennen und mögliche Probleme antizipieren kann, bevor sie sich auf die klinischen Ergebnisse auswirken

LONDON, DIENSTAG, 7. JULI 2026

Die Verbesserung der Ergebnisse in der assistierten Reproduktion hängt nicht nur von der Anzahl und Qualität der Eizellen oder von der Embryonenselektion ab. Die Auswahl des geeigneten Spermiums erweist sich als entscheidender und oft unterschätzter Faktor.

Im Rahmen der 42. Jahrestagung der Europäischen Gesellschaft für Reproduktionsmedizin und Embryologie (ESHRE) präsentiert IVI eine Reihe von Studien, die zeigen, wie die hyperspektrale Bildgebung in Kombination mit künstlicher Intelligenz erstmals die Biochemie des Spermiums analysieren kann, ohne es zu schädigen, und damit neue Möglichkeiten der Spermienselektion eröffnet.

Bislang bestand eine der wichtigsten technischen Grenzen darin, das Innere des Spermiums – seine Physiologie und Biochemie – genau zu untersuchen, ohne es zu schädigen und damit für eine spätere Verwendung unbrauchbar zu machen. Im Unterschied zu anderen Behandlungsphasen, in denen immer mehr Tools zur Optimierung der Ergebnisse verfügbar sind, beruhte die Spermienselektion traditionell auf unter dem Mikroskop sichtbaren Kriterien wie Form oder Beweglichkeit.

„Es gab keine Techniken, mit denen sich die molekularen Eigenschaften eines Spermiums analysieren ließen, ohne seine Lebensfähigkeit zu beeinträchtigen. Jeder Versuch, seine Biochemie zu messen, machte es für die Befruchtung unbrauchbar. Die hyperspektrale Bildgebung verändert dieses Paradigma“, erklärt Dr. Nicolás Garrido, Direktor der Fundación IVI und Hauptprüfer der Studie „Integrating AI-driven hyperspectral sperm imaging for prioritisation of spermatozoa associated with embryo implantation“.

Künstliche Intelligenz: vom Bild zur klinischen Entscheidung

Dieser Fortschritt wird durch die Kombination hyperspektraler Kameras mit Algorithmen künstlicher Intelligenz möglich, die komplexe Bilder in quantifizierbare Daten übersetzen können. „KI ermöglicht es uns, zuvor unzugängliche Informationen in analysierbare Daten umzuwandeln. Wir gehen von der Beobachtung von Form und Bewegung dazu über, den molekularen Inhalt des Spermiums auf unschädliche Weise zu erfassen“, erklärt er.

Dieser Ansatz ermöglicht die Entwicklung prädiktiver Modelle, die bestimmte biochemische Muster mit dem reproduktiven Erfolg in Verbindung bringen.

Die vorgestellten Arbeiten deuten auf einen wichtigen Wandel bei der Auswahl des männlichen Gameten hin. „Die Analyse der hyperspektralen Bildgebung ermöglicht es uns, statistische Modelle zu entwickeln, um die individuelle Wahrscheinlichkeit jedes Spermiums vorherzusagen, sich zu einer lebensfähigen Blastozyste zu entwickeln“, so Dr. Garrido.

Was ist hyperspektrale Bildgebung?

Hyperspektrale Bildgebung ist eine Technologie, mit der analysiert werden kann, wie Licht mit einer Probe interagiert, um Informationen über ihre innere Zusammensetzung zu gewinnen. Im Unterschied zu einem konventionellen Mikroskop, das vor allem Form und Bewegung zeigt, erfasst diese Technik Signale, die bei mehreren Wellenlängen ausgesendet werden und den molekularen Inhalt der Zellen widerspiegeln. Bei Spermien erlaubt sie die Untersuchung biochemischer Merkmale, ohne sie zu schädigen, und eröffnet so neue Möglichkeiten zur Verbesserung ihrer Auswahl in der assistierten Reproduktion.

Nutzen für Patientinnen und nächste Schritte

Diese Forschung hat direkte Auswirkungen auf Patientinnen und Patienten. Die Auswahl des Spermiums mit dem höchsten Potenzial kann die Erfolgschancen der Behandlungen erhöhen und die Notwendigkeit wiederholter Versuche verringern, indem potenziell die Befruchtung sowie Anzahl und Qualität der verfügbaren Embryonen verbessert werden – und damit auch die Erfolgsaussichten pro begonnenem Behandlungszyklus.

Für die Zukunft deutet die Forschung auf komplexere Modelle hin, die Informationen zum Spermium, zur Eizelle und zu klinischen Merkmalen der Patientin bzw. des Patienten integrieren und damit den Weg zu einer stärker personalisierten assistierten Reproduktion ebnen.

„Wir entwickeln Modelle, die all diese Faktoren kombinieren. Der Embryo ist das Ergebnis beider Gameten, daher ist es entscheidend, diese Interaktion zu verstehen. Unser Plan ist es, diese Studien in etwa einem Jahr abzuschließen und ihre Integration in die klinische Praxis voranzutreiben“, schließt er.

KI für die Leistung des IVF-Labors

Parallel zu anderen Anwendungen künstlicher Intelligenz in der assistierten Reproduktion hat IVI ein innovatives System entwickelt, das auf die Echtzeitüberwachung der Leistung des IVF-Labors ausgerichtet ist. Dieser Ansatz, beschrieben in der Studie „A real-time predictive alert system for monitoring IVF laboratory performance using time-lapse-derived embryo features“, unter der Leitung von Dr. Marcos Meseguer, Global Director of Embryology Research bei IVI RMA Global, bedeutet einen Paradigmenwechsel beim Einsatz von KI im Labor, da er sich auf die Gesamtqualität des Prozesses und nicht ausschließlich auf den einzelnen Embryo konzentriert.

Dieses System nutzt die große Datenmenge, die von Time-Lapse-Inkubatoren erzeugt wird, die in Zentren wie IVI Valencia bei 100 % der Embryonen eingesetzt werden und eine kontinuierliche Beobachtung der Embryonalentwicklung ermöglichen.

„Jeden Tag entwickeln sich Hunderte Embryonen gleichzeitig und erzeugen enorme Mengen digitaler Informationen. Wir haben ein System entwickelt, das diese Daten aggregiert nutzen kann, um in Echtzeit die erwarteten Laborergebnisse der kommenden Wochen vorherzusagen und vor allem jede Abweichung von den üblichen Werten frühzeitig zu erkennen“, erläutert Dr. Meseguer.

Die Relevanz der Arbeit liegt darin, dass sie ein Frühwarnsystem ermöglicht, das potenzielle technische Probleme, Prozessvorfälle, Umweltveränderungen oder jede Tendenz identifiziert, die die Embryonalentwicklung negativ beeinflussen könnte, bevor sie sich in einer Verschlechterung der klinischen Ergebnisse niederschlägt. So könnten frühzeitig Korrekturmaßnahmen umgesetzt und die reproduktiven Ergebnisse der Patientinnen und Patienten geschützt werden.

„Auf diese Weise positioniert sich diese Technologie als eine neue Ebene der Qualitäts- und Sicherheitskontrolle für das Labor, basierend auf der massiven Überwachung von Daten aus Time-Lapse-Systemen sowie auf Tools für fortgeschrittene Analyse und künstliche Intelligenz“, schließt er.

Über IVI RMA Global

IVI wurde im Jahr 1990 gegründet und war die erste medizinische Einrichtung in Spanien, die sich ausschließlich auf die menschliche Reproduktion spezialisierte. Seitdem hat IVI durch ständige Innovation und die Anwendung der modernsten Techniken der assistierten Reproduktion dazu beigetragen, die Geburt von über 250.000 Kindern zu ermöglichen.

IVI zählt zu den europäischen Zentren mit den besten Schwangerschaftsraten; tatsächlich erreichen die meisten Paare, die sich aufgrund von Unfruchtbarkeitsproblemen an IVI wenden, ihr Ziel. Zudem verfügt IVI über ein Team von mehr als 2.500 Fachkräften, zu denen einige der weltweit anerkanntesten Spezialisten für assistierte Reproduktion gehören.

IVI ist Teil der IVI RMA Global Gruppe, die in 15 Ländern vertreten ist. Neben Spanien gibt es Kliniken in Portugal, Italien, der Tschechischen Republik, den nordischen Ländern, dem Vereinigten Königreich, den USA, Kanada, Panama, Brasilien und Chile.