AI算法成不孕不育救星！识别问题精子、筛选胚胎又快又准

2023-07-22 00:07

世界卫生组织（WHO）在4月3日发布的一份报告中表示，全球约有六分之一的生育期成年人经历过不孕症，2019年《中国妇幼健康事业进展与展望报告》指出我国育龄夫妇不孕不育发病比例高达10%-15%，将近5000万人面临着不孕不育的困境。

对于不孕不育的夫妻来说，试管婴儿是最后的希望。据最新统计，截至2023年底，中国已有超过100万名试管婴儿出生，可以说试管婴儿技术圆了许多不孕家庭的生子梦。

过去几年，人工智能在生命科学领域悄然掀起新的革命。AI已被用于辅助生殖的各个环节，在精子质量分析、筛选胚胎、预测胚胎活力、提高受孕率等方面发挥着重要作用。

近日，澳大利亚的研究人员开发了一种名为SpermSearch的人工智能算法。该AI算法通过使用数千张精子和其他细胞碎片的特征静态显微镜图像进行训练，从而能够准确识别出精子，免去了胚胎学家在组织样本中寻找精子所需的人工劳动。

SpermSearch算法不仅能够发现更多的精子，而且在识别精子的时间和准确性方面表现优异。相较于胚胎学家，该算法能够在不到1000分之一的时间内识别精子，其准确率比胚胎学家高5%。

除了精子质量分析外，关于AI应用于胚胎筛选的应用也不在少数。医生根据大量图像的研判不仅工作量大，而且主观评价极可能受过往经验、疲劳程度的影响，但是，AI擅长对海量数据进行整合处理，通过投喂大量的数据和学习，AI便可代替胚胎学家完成评价胚胎质量的工作。

美国康奈尔大学医学院研究人员于2022年底新开发出一种人工智能算法，新算法 STORK-A 使用受精后 5 天拍摄的胚胎显微镜图像、胚胎质量评分、母亲年龄等信息，会自动“学习”将数据的某些特征与非整倍体的可能性相关联。这种AI算法可避免活检的缺点，非侵入性地确定体外受精胚胎的染色体数量是否正常，准确率约为 70%。

2023年7月12日，美国福克斯新闻网报道以色列研发出一种AI优选胚胎技术，该技术利用AI软件对体外受孕的胚胎进行筛选，从而提高胚胎移植后的着床成功率，它能够高效地评估和分级大量胚胎，迅速筛选出优质的胚胎，采用该技术的试管婴儿成功率总体提高了30%。目前这项技术已在欧洲、东南亚和南美洲投入使用。

此外，AI也被用于预测胚胎的存活能力。研究人员利用计算机视觉图像处理方法和深度学习技术相结合创建了无创Life Whisperer人工智能模型，通过对2011年至2018年间来自三个不同国家11个不同试管婴儿诊所的8886个胚胎的标准光学显微镜图像和临床结果进行回顾分析，Life Whisperer可以对胚胎活能力预测。