一对美国夫妇经过20年的求子之路,终于即将迎来他们的孩子——女性通过一系列失败的体外受精(IVF)周期后成功怀孕。这对夫妇的男性患有极低精子症,常规手段甚至无法检测到精子的存在。
哥伦比亚大学生育中心开发的STAR系统(Sperm Tracking and Recovery,精子追踪与回收系统)成为关键转折点。这项人工智能技术专为无精子症患者设计——这类患者的精液中无法检测到精子。该技术突破性体现在三个方面:精准识别隐藏精子、非侵入性提取方式以及为生育障碍男性提供新选择。相比传统方法,其成本控制在3000美元以内(约合26万卢比)。
"这是技术放大人类能力的典型案例。虽然胚胎学家目前仍在人工完成同类工作,但AI能帮助他们更高效地识别精子。" IVF专家、马尔帕尼不孕诊所创始人安佳丽·马尔帕尼博士解释道。
什么是无精子症?
正常精液样本通常包含数百万个精子,但部分男性精子数量低到即使经过离心处理(通过旋转浓缩精子)和数小时显微镜下观察仍无法发现。这种情况区别于输精管阻塞等射精障碍——后者睾丸正常产生精子但无法排出。传统治疗方法需要用针头提取健康精子。
当前无精子症治疗流程
诊断需在至少两次离心处理后的精液样本中均未发现精子。医生会快速连续收集多个样本(间隔一两小时内)进行分析,因精子产量存在波动性。这种多重检测方法能排除单次检测的偶然性,由胚胎学家最终评估样本是否可用于IVF。
人工智能的新突破
新技术将精液样本置于显微镜芯片上,通过高速摄像机和高分辨率成像技术,STAR系统在一小时内拍摄超过800万张图像,从中识别出训练数据中标注的精子特征。这种技术能在胚胎学家难以察觉的微观层面定位精子,极大提升细胞回收效率。
AI在IVF中的应用前景
尽管每个IVF案例都具有复杂性,需要经验丰富的胚胎学家判断,但在资源匮乏地区,AI能通过分析数以千计样本训练的数据库,辅助完成精子和卵子扫描。不过马尔帕尼博士强调:"胚胎学家在评估胚胎质量和发展潜力方面仍不可替代。"
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