医界借镜天文技术 结合AI精准锁定精子治不育 犹如夜空寻找恒星

撰文: 联合新闻网
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对于渴望求子的夫妻而言,被诊断出“不孕”无疑是沉痛的打击。全球约每六人就有一人面临生育困难,其中男性因素占了近半数。临床上,约有1%的男性患有“无精症(Azoospermia)”,精液中几乎找不到精子。不过,美国哥伦比亚大学(Columbia University)近期开发出一项名为“Star(精子追踪与回收)”的AI新技术,成功在被判定“零希望”的男性体内找到隐藏的精子,为无数不孕家庭带来奇迹。

据BBC报导,美国一对夫妻潘妮洛普(Penelope)和山缪(Samuel)历经两年半的求子煎熬。经过检查,山缪被诊断出患有“克氏症候群(Klinefelter syndrome)”,这是一种男性多出一条X染色体的基因疾病,导致他无法在精液中产生精子。当时医师评估,他能拥有亲生孩子的机率仅剩20%。

Star系统(Columbia University Fertility Center)

山缪坦言:

这就像在我脸上狠狠打了一巴掌,我以为我这辈子都无法拥有自己的孩子了。

然而,透过哥伦比亚大学生育中心的Star系统,医疗团队从山缪的睪丸组织样本中,成功“捞”出了8只珍贵的精子,并顺利与妻子的卵子结合。潘妮洛普于去年11月成功怀孕,预计将在今年夏天迎来一名健康的男婴。

要在无精症患者的样本中寻找精子,传统上需仰赖实验室人员在显微镜下,手动筛查数千万个细胞碎片与杂质,不仅耗时且极易漏看。哥伦比亚大学生育中心主任威廉斯(Zev Williams)在2020年从天文学界获得灵感:科学家利用AI演算法,能在几分钟内从庞大的夜空数据中找出新恒星。他心想:

这种寻找微光的过程,与我们在样本中寻找精子非常相似。

Star系统结合了微流体芯片与人工智慧。当样本流经细如发丝的通道时,仪器会以每秒300张影像的速度拍摄,AI演算法则在几毫秒内,从杂质中精准锁定极其罕见的精子,并由机械手臂瞬间将其提取,确保精子不受破坏。

威廉斯指出,Star系统的敏感度高达100%,找到的精子数量是人工搜寻的40倍。在最新175名原本被宣告“毫无希望”的无精症患者中,有近30%透过该技术成功找回精子。

尽管这项技术令人振奋,但医学界也提出务实的警告。英国华威大学(University of Warwick)产科教授昆比(Siobhan Quenby)表示,将AI应用于解决严重的男性不孕症确实是一大进展,但病急乱投医的心态也需要防范。

昆比教授强调:“经历漫长求子路的夫妻往往非常绝望,这让他们很容易成为昂贵且未经证实疗法的推销对象。”她提醒,虽然目前已有成功怀孕的案例,但在全面评估这项新技术的真正价值与稳定性之前,医学界仍需要进行更多、更大规模的临床试验。

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