港大全球首创AI模型识别具受精能力精子 准确率96%助增怀孕机会

撰文: 赖卓盈
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根据世卫报告,全球约有六分一育龄夫妇受不孕不育症影响,部份成因在于男性生殖问题。现时精液分析依赖实验室人员以显微镜观察精子,评估和甄选后选择辅助生殖技术中的受精方法。

港大医学院妇产科学系首创人工智能技术,根据人类精子与卵子外层透明带结合的形态特征,自动评估精子形态及受精能力,准确率达96%。如果AI辨识出具受精能力精子少于4.9%,能提早预警受精可能失败,让医生制定更合适的治疗方法,提升怀孕机会。研究成果于国际期刊刊登,并获得日内瓦发明展银奖。

港大医学院妇产科学系首创人工智能技术,根据人类精子与卵子外层透明带结合的形态特征,自动评估精子形态及受精能力。(港大医学院提供)

现时以显微镜观察精子形态

精液分析是评估男性生育能力的标准检查,由实验室人员透过显微镜,观察精子形态特征再评估及甄选。港大医学院妇产科学系教授杨树标表示,这种传统方法不仅耗时,更是依赖技术人员主观判断,降低男性生育能力评估的准确性。

港大医学院妇产科学系首创人工智能技术,根据人类精子与卵子外层透明带结合的形态特征,自动评估精子形态及受精能力。(国际期刊截图)

男性精液平均含有一亿个至两亿个精子,当中只有7%具受精潜力,在自然受孕过程中,女性生殖道会自动筛选出具受精能力的精子。他指目前评估缺乏精准筛选机制,仅仅依赖精液分析中的浓度、活力及形态等参数来选择辅助生殖技术中的受精方法,预测未必准确。

即使精液分析结果正常,仍有5%至25%的男性在体外受精中经历低受精率,或完全受精失败。这不仅延长不孕夫妇受孕所需的时间,更会增加相关心理压力和经济负担。
港大医学院妇产科学系教授杨树标
现时精液分析依赖实验室人员以显微镜观察精子,再评估和甄选。(资料图片)

AI系统识别能和卵子透明带结合的精子百分比

精子与卵子透明带的结合是受精关键的第一步。透明带会选择与形态正常、染色体完整且具有受精能力的精子结合,这是一种自然筛选机制,确保只有优质精子才能使卵子受精。

团队以此机制为基础,分析超过1000个精子影像,建立参考资料库,并研发自动化AI模型。该AI可根据精子的形态特征,自动识别能和卵子透明带结合的精子百分比,以评估男性生育能力。

现时精液分析依赖实验室人员以显微镜观察精子,再评估和甄选。(资料图片)

具结合能力精子少于4.9% AI能提早预警

团队于2022年至2024年,再为117名不育男性临床验证,分析超过4万张影像,发现精子具透明带结合能力的比例,影响人工受孕的成功率。团队提出,若具备透明带结合能力的精子比例低于4.9%,有受精问题的风险增加。

团队指,AI模型以标准化、可重复的方式准确评估精子的受精能力,提升临床决策效率,同时能提早预警受精失败风险,为传统精液分析可能检测遗漏的生育问题提供新的诊断工具,帮助医生制定更合适的治疗方案,提升怀孕机会。

港大全球首创AI模型识别具受精能力精子 准确率96%助增怀孕机会