不育癥影響著7%的男性人口。現在人工智能(AI)可能即將幫助解決這個問題。
Steven Vasilescu博士表示,他和他的團隊開發的人工智能軟件可以識別嚴重不育男性樣本中的精子,速度比訓練有素的眼睛快1000倍。
“它可以在人類處理他們所看到的東西之前突出顯示潛在的可行精子,”他說。
Vasilescu博士是澳大利亞悉尼科技大學 (UTS) 的生物醫學工程師,也是醫療公司NeoGenix Biosciences的創始人。
他和他的同事開發的系統稱為SpermSearch。
它旨在幫助射精中根本沒有精子的男性,即10%的不育男性,這種情況稱為非梗阻性無精癥(NOA)。
通常在這些情況下,一小部分睪丸會被手術切除,并帶到實驗室,在那里胚胎學家可以手動尋找健康的精子。
將組織拆開并在顯微鏡下檢查。如果發現任何有活力的精子,就可以將其提取并注射到卵子中。
Vasilescu 博士說,這個過程可能需要多名員工花費六到七個小時,并且存在疲勞和不準確的危險。
“當胚胎學家在顯微鏡下觀察時,他們看到的只是一團糟——細胞的星景,”他說。
“里面有血液和組織。整個過程中可能只有10個精子,但可能有數百萬個其他細胞。這就像大海撈針,”Vasilescu博士說。
他說,相比之下,當樣本照片立即上傳到計算機中時,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,Vasilescu博士和他的同事通過向人工智能展示數千張此類圖像來訓練人工智能識別這些復雜組織樣本中的精子。
在一篇發表的科學論文中,UTS生物醫學工程團隊表示,在測試中SpermSearch的速度比經驗豐富的胚胎學家快1000倍。
然而,SpermSearch并不是為了取代胚胎學家,而是作為一種輔助工具。
莎拉·馬丁斯·達席爾瓦博士表示,如此快速地找到精子至關重要?!皶r間至關重要,”鄧迪大學生殖醫學臨床讀者說。
“如果你有人收集了卵子,并且你有卵子需要受精,那么我們只有很短的時間窗口才能做到這一點。加快這一過程將是非常有利的?!?br />
據廣泛報道,精子數量在過去四十年里減少了一半,不孕癥仍然是一個日益嚴重的問題。
據報道,男性生育能力下降的因素包括污染、吸煙、不良飲食、缺乏鍛煉和壓力過大等各種因素。
Meurig Gallagher博士是另一位致力于幫助患有不育問題的男性的學者。
作為伯明翰大學系統建模和定量生物醫學中心的助理教授,他的新技術使用成像軟件來跟蹤精子尾部的速度和活動。
“觀察尾巴可以洞察樣本的健康狀況,”他說。“微小的變化可以告訴我們精子是否處于環境壓力下,即將死亡,或者正在對生物信號做出反應。”
與此同時,位于貝爾法斯特的生育公司Examen使用一種稱為單細胞凝膠電泳的技術來識別單個精子中的DNA損傷。
Sheena Lewis教授和她的團隊已經開發這項技術20多年。
然而,貝爾法斯特女王大學生殖醫學名譽教授、Examen首席執行官劉易斯教授表示,雖然人工智能應用的發展令人興奮,但醫學發展卻非常緩慢。
例如,SpermSearch目前正處于概念驗證階段,此前進行了一項僅涉及7名患者的小型試驗。
“這還沒有任何意義,”劉易斯教授說?!澳撤N東西從概念驗證到投入商用之間的時間可能在兩到五年之間。
“它還有很長的路要走。它還針對極少數患有NOA的男性。你能做的任何事情都很棒 - 但它永遠不會成為主流。”
回到悉尼后,瓦西萊斯庫醫生表示,像他們這樣的治療是“最后一站”。
“這可能是讓卵子受精或停止治療的區別,”他說。
“如果我們能讓胚胎學家更高效、更準確,他們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?!?br />
悉尼科技大學團隊現在準備將他們的人工智能投入臨床試驗?!跋乱徊绞钦嬲幕铙w懷孕,”瓦西萊斯庫博士說。