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健康醫療網》比人工快1000倍 「AI辨識精子」輔助治療男性不孕症

不孕症影響了7%男性,讓許多夫妻備孕過程中備感煎熬。現今有AI人工智慧軟體可以識別嚴重不孕男性的精子。

不孕症影響了7%男性,讓許多夫妻備孕過程中備感煎熬。現今有AI人工智慧軟體可以識別嚴重不孕男性的精子,比訓練有素的胚胎學家眼睛快1000倍。史蒂文瓦西萊斯庫(Steven Vasilescu)博士表示:「AI可以在人類看到之前,凸顯出潛在的可用精子」。團隊現在準備將此技術投入臨床試驗,「下一目標是真正的人體受孕」。

(https://www.freepik.com/)

據《CNN 》報導,瓦西萊斯庫是澳洲雪梨科技大學(UTS)生物醫學工程師暨醫療公司NeoGenix Biosciences創辦人,他率領團隊開發軟體,命名為「搜尋精子」(SpermSearch),旨在幫助射精中沒有精子的男性,即10%的不孕症男性,這種情況稱為非阻塞性無精症 (NOA)。

不孕症日益嚴重 人工辨識精子如大海撈針

精子數量在過去40年中減少了一半,導致不孕症的問題日益嚴重。男性生育能力下降的因素包括下列多種因素:

● 污染

● 吸煙

● 不良飲食

● 缺乏運動

● 壓力過大

無精症可分為兩大類:分別是「阻塞性無精症」(Obstructive azoospermia)與「非阻塞性無精症」(Nonobstructive azoospermia, NOA)。患有非阻塞性無精症的男性患者,通常會進行手術切除一小部分睪丸,送到實驗室,由胚胎學家拆解睪丸組織並放在顯微鏡下檢查,以人工方式搜尋健康精子,若發現任何有活力的精子,就可以將其提取並注射到卵子中

瓦西萊斯庫表示,此過程需要多名人力、耗費6-7小時,而且有人力疲勞和不準確的風險,當人力在顯微鏡下觀察時,看到的只是一團糟的細胞狀況,「裡面有血液和組織,總共有數百萬個細胞,但其中可能只有10個精子,宛如大海撈針」Vasilescu 博士說。

相較之下,當精子樣本照片上傳到電腦時,SpermSearch可以在幾秒鐘內找到任何健康的精子。為了達到這個速度,瓦西萊斯庫和他的同事藉由向人工智慧展示數千張此類圖像,來訓練人工智慧識別這些複雜組織樣本中的精子。UTS生物醫學工程團隊發表研究論文表示,SpermSearch的速度比經驗豐富的胚胎學家快1000倍。

不過,SpermSearch並非要取代胚胎學家,而是作為一種輔助工具。

提升受孕機率 時間就是關鍵 

英國鄧迪大學生殖醫學臨床領導者、莎拉馬丁斯達席爾瓦(Sarah Martins da Silva)博士表示,要快速找到精子,時間至關重要,「若有人收集了卵子,而且需要受精,我們只有很短的時間可行,加快此過程是非常有利的」

英國伯明罕大學系統建模和定量生物醫學中心的助理教授莫里格加拉格爾(Meurig Gallagher),同樣致力於幫助不孕症男性患者,他的新技術使用成像軟體來追蹤精子尾部的速度和活動,可以洞察樣本的健康狀況,「微小的變化可以顯示精子是否處於環境壓力、快要死亡,或者正在對生物信號做出反應。」

英國生育公司Examen則使用一種稱為「單細胞凝膠電泳」(single cell gel electrophoresis)的技術來識別單一精子中的DNA損傷。英國貝爾法斯特女王大學生殖醫學榮譽教授、Examen執行長希娜路易絲(Sheena Lewis)和她的團隊已經開發這項技術20多年。

對於SpermSearch的發展,路易絲則表示,雖然AI人工智慧應用的發展令人興奮,但醫學發展卻非常緩慢。例如SpermSearch目前正處於概念驗證階段,先前進行的小型試驗僅對7名患者進行測試,這還沒有任何意義,從概念驗證階段到上市可能需要2到5年,因此還有很長的路要走。此技術適合少數患有NOA的男性,這很棒,但不會成為主流。

瓦西萊斯庫表示,他們研發的AI技術識別精子是不孕症治療的「最後一站」,有望成為讓卵子受精或停止不孕症治療的分水嶺,「如果我們能輔助胚胎學家更有效率、更準確的作業,他們有可能會發現原本找不到的精子。這讓男人有機會成為自己親生孩子的父親」。UTS團隊現在準備將此AI技術投入臨床試驗,「下一目標是真正的人體受孕」。

原文出處:How AI may be a powerful tool in treating male infertility

本文經授權轉載自健康醫療網 記者鄭宜芬報導 比人工快1000倍 「AI辨識精子」輔助治療男性不孕症

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