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人工智能(néng)如何成為(wèi)治疗男性不育症的有(yǒu)力工具

发布时间:2023/9/8
  不育症影响着7%的男性人口。现在人工智能(néng)(AI)可(kě)能(néng)即将帮助解决这个问题。
  Steven Vasilescu博士表示,他(tā)和他(tā)的团队开发的人工智能(néng)软件可(kě)以识别严重不育男性样本中的精子,速度比训练有(yǒu)素的眼睛快1000倍。
  “它可(kě)以在人类处理(lǐ)他(tā)们所看到的东西之前突出显示潜在的可(kě)行精子,”他(tā)说。
  Vasilescu博士是澳大利亚悉尼科(kē)技大學(xué) (UTS) 的生物(wù)医學(xué)工程师,也是医疗公司NeoGenix Biosciences的创始人。

  他(tā)和他(tā)的同事开发的系统称為(wèi)SpermSearch。
  它旨在帮助射精中根本没有(yǒu)精子的男性,即10%的不育男性,这种情况称為(wèi)非梗阻性无精症(NOA)。
  通常在这些情况下,一小(xiǎo)部分(fēn)睾丸会被手术切除,并带到实验室,在那里胚胎學(xué)家可(kě)以手动寻找健康的精子。
  将组织拆开并在显微镜下检查。如果发现任何有(yǒu)活力的精子,就可(kě)以将其提取并注射到卵子中。
  Vasilescu 博士说,这个过程可(kě)能(néng)需要多(duō)名员工花(huā)费六到七个小(xiǎo)时,并且存在疲劳和不准确的危险。
  “当胚胎學(xué)家在显微镜下观察时,他(tā)们看到的只是一团糟——细胞的星景,”他(tā)说。
  “里面有(yǒu)血液和组织。整个过程中可(kě)能(néng)只有(yǒu)10个精子,但可(kě)能(néng)有(yǒu)数百万个其他(tā)细胞。这就像大海捞针,”Vasilescu博士说。
  他(tā)说,相比之下,当样本照片立即上传到计算机中时,SpermSearch可(kě)以在几秒(miǎo)钟内找到任何健康的精子。
  為(wèi)了达到这个速度,Vasilescu博士和他(tā)的同事通过向人工智能(néng)展示数千张此类图像来训练人工智能(néng)识别这些复杂组织样本中的精子。
  在一篇发表的科(kē)學(xué)论文(wén)中,UTS生物(wù)医學(xué)工程团队表示,在测试中SpermSearch的速度比经验丰富的胚胎學(xué)家快1000倍。
  然而,SpermSearch并不是為(wèi)了取代胚胎學(xué)家,而是作為(wèi)一种辅助工具。
  莎拉·马丁斯·达席尔瓦博士表示,如此快速地找到精子至关重要。“时间至关重要,”邓迪大學(xué)生殖医學(xué)临床读者说。
  “如果你有(yǒu)人收集了卵子,并且你有(yǒu)卵子需要受精,那么我们只有(yǒu)很(hěn)短的时间窗口才能(néng)做到这一点。加快这一过程将是非常有(yǒu)利的。”
  据广泛报道,精子数量在过去四十年里减少了一半,不孕症仍然是一个日益严重的问题。
  据报道,男性生育能(néng)力下降的因素包括污染、吸烟、不良饮食、缺乏锻炼和压力过大等各种因素。
  Meurig Gallagher博士是另一位致力于帮助患有(yǒu)不育问题的男性的學(xué)者。
  作為(wèi)伯明翰大學(xué)系统建模和定量生物(wù)医學(xué)中心的助理(lǐ)教授,他(tā)的新(xīn)技术使用(yòng)成像软件来跟踪精子尾部的速度和活动。
  “观察尾巴可(kě)以洞察样本的健康状况,”他(tā)说。“微小(xiǎo)的变化可(kě)以告诉我们精子是否处于环境压力下,即将死亡,或者正在对生物(wù)信号做出反应。”
  与此同时,位于贝尔法斯特的生育公司Examen使用(yòng)一种称為(wèi)单细胞凝胶電(diàn)泳的技术来识别单个精子中的DNA损伤。
  Sheena Lewis教授和她的团队已经开发这项技术20多(duō)年。
  然而,贝尔法斯特女王大學(xué)生殖医學(xué)名誉教授、Examen首席执行官刘易斯教授表示,虽然人工智能(néng)应用(yòng)的发展令人兴奋,但医學(xué)发展却非常缓慢。
  例如,SpermSearch目前正处于概念验证阶段,此前进行了一项仅涉及7名患者的小(xiǎo)型试验。
  “这还没有(yǒu)任何意义,”刘易斯教授说。“某种东西从概念验证到投入商(shāng)用(yòng)之间的时间可(kě)能(néng)在两到五年之间。
  “它还有(yǒu)很(hěn)長(cháng)的路要走。它还针对极少数患有(yǒu)NOA的男性。你能(néng)做的任何事情都很(hěn)棒 - 但它永遠(yuǎn)不会成為(wèi)主流。”
  回到悉尼后,瓦西莱斯库医生表示,像他(tā)们这样的治疗是“最后一站”。
  “这可(kě)能(néng)是让卵子受精或停止治疗的區(qū)别,”他(tā)说。
  “如果我们能(néng)让胚胎學(xué)家更高效、更准确,他(tā)们可(kě)能(néng)会发现原本找不到的精子。这让男人有(yǒu)机会成為(wèi)自己亲生孩子的父亲。”
  悉尼科(kē)技大學(xué)团队现在准备将他(tā)们的人工智能(néng)投入临床试验。“下一步是真正的活體(tǐ)怀孕,”瓦西莱斯库博士说。