這個人工智慧工具可以比人類快 1000 倍找到不孕男性的精子

一種新的人工智慧(AI)工具可能能夠提高嚴重不孕男性生育孩子的機會。

目前,那些想要成為父親的人依賴於一個耗時的過程,胚胎學家在從患者身上收集的樣本中手動尋找可行的精子。

雖然這個過程需要數小時的仔細工作,但新的人工智慧工具可以在幾秒鐘內識別精子。研究作者表示,這種演算法可以為想要生育親生孩子的不孕男性帶來希望。

雪梨科技大學的主要作者戴爾·戈斯 (Dale Goss) 表示:“這個工具能夠為那些幾乎沒有機會生育自己親生孩子的患者提供更多的機會。”

「該演算法改進了數十年來未更新的過時方法。它將確保樣本中精子的快速識別,這不僅會增加夫婦懷上親生孩子的機會,而且會減少精子的壓力並提高實驗室的效率。

從六個小時到幾秒鐘

大約 1% 的男性患有最嚴重的不孕症 - 稱為非阻塞性無精症 (NOA) - 他們的精液中沒有精子。

這種情況影響了大約 5% 尋求生育治療的夫婦。然而,它們的睪丸中可能仍然有少量精子。

目前,想要尋找精子的嚴重不孕男性必須接受切除睪丸樣本的手術。

然後胚胎學家會研究該樣本,手動識別並從中提取精子,然後透過胞漿內單一精子注射 (ICSI) 治療使伴侶的卵子受精。

在人體組織中尋找並分離精子可能需要長達六個小時的時間,這可能會因為精神和身體疲勞而削弱胚胎學家識別精子的能力。

他們必須小心地切碎組織樣本,將所有精子釋放到培養皿中的液體中。然後,他們用顯微鏡在液體中進行搜索,一次一小部分,尋找精子。

這個過程可能會因污染而減慢,如果臨床醫生錯過了精子,患者成為父母的機會就會減少。這個過程花費的時間越長,精子無法存活的可能性就越大。

這項由澳洲專家進行的研究展示了名為 SpermSearch 的人工智慧工具如何在幾秒鐘內完成這種搜索,從而使臨床醫生免於這個艱鉅的過程。

然後臨床醫生可以決定精子是否確實存在以及是否可以進行 ICSI。結果還表明,該演算法在識別精子方面比經驗豐富的臨床醫生更準確。

研究人員首先透過向 SpermSearch 展示數千張靜態顯微鏡照片來訓練 SpermSearch,這些照片以精子和大量其他細胞和碎片為特徵,但只有精子被突出顯示。

然後,人工智慧能夠透過影像分析了解精子的樣子。

Goss 和他的團隊使用了健康的精子,然後從 7 名年齡從 36 歲到 55 歲的患者中提取了睪丸組織樣本,這些患者都被診斷出患有 NOA。

然後演算法針對胚胎學家進行了測試,其精確度被認為是 100%。

比較所花費的時間,研究人員發現人工智慧辨識精子的時間不到臨床醫生所用時間的千分之一。

AI 也發現了更多的精子,共 611 個,而胚胎學家發現了 560 個。

研究結果已於6月27日在丹麥哥本哈根舉行的歐洲人類生殖和胚胎學學會年會上發表。

在會議演講中,作者強調研究是基於概念驗證測試,並且需要進行臨床試驗。