根據CNN報導,一對夫婦經歷18年求子路,終於在人工智能技術協助下成功懷孕,這項醫學突破為無數不孕症家庭帶來希望。這對選擇匿名的夫婦曾接受多輪試管嬰兒療程,走訪世界各地生殖醫學中心,但因男方患有無精症而屢屢失敗。
無精症是一種罕見疾病,患者精液中完全檢測不到精子,即使在顯微鏡下經過數小時仔細搜尋也一無所獲。正常精液樣本含有數億精子,但無精症患者的精子數量極低,傳統檢驗方法根本無法發現。
哥倫比亞大學STAR系統創造奇蹟
這對夫婦最後來到哥倫比亞大學生殖醫學中心(Columbia University Fertility Center),嘗試一種名為STAR(精子追蹤與回收)的創新方法。這套AI系統能夠識別並回收那些曾被認為完全沒有精子的男性患者體內的隱藏精子。
「經歷這麼多次失望後,我們把希望降到最低,」妻子在電郵聲明中表示。研究人員利用AI系統分析丈夫的精液樣本,成功找到三顆隱藏精子,並用於體外受精,使妻子成為STAR方法首例成功懷孕案例。
「我花了兩天時間才相信自己真的懷孕了,」她說道。「我每天早上醒來都不敢相信這是真的,直到看到超音波掃描才敢相信自己真的懷孕了。」寶寶預計於12月出生。
AI技術一小時找到44顆精子
哥倫比亞大學生殖醫學中心主任澤夫・威廉斯博士(Dr. Zev Williams)帶領團隊耗時五年開發STAR方法,專門用於檢測和回收無精症患者精液中的精子。這套系統的表現令研究團隊震驚。
「一位患者提供樣本後,技術純熟的專家花了兩天時間搜尋都沒找到任何精子。我們將樣本送到AI為基礎的STAR系統,一小時內就找到44顆精子。當下我們就意識到,『哇,這真的是遊戲規則改變者,將為患者帶來巨大改變』,」威廉斯表示。
STAR系統透過高速攝影機和高倍率影像技術連接顯微鏡,在不到一小時內拍攝超過800萬張影像來掃描樣本,尋找經過訓練識別的精子細胞。系統會立即將找到的精子細胞分離到微小培養液滴中,讓胚胎學家能夠回收那些肉眼可能永遠無法發現的細胞。
男性不孕症占全美40%病例
威廉斯形容這個過程「就像在一千個草堆中尋找針,在一小時內完成搜尋,而且過程溫和,沒有使用有害雷射或染劑,精子仍可用於受精。」他指出,「令人驚嘆的是,典型樣本有2億到3億精子,但這些患者可能只有兩三顆,不是200萬或300萬顆,而是真的只有兩三顆。」
據估計,在美國所有不孕症病例中,男性因素占高達40%,而患有無精症的男性占不孕男性的10%。「這通常是令人心碎、震驚且意外的診斷,」威廉斯說。「大多數無精症男性感覺完全健康正常,性功能沒有障礙,精液看起來也正常。差別在於顯微鏡檢查時,看不到數億精子游動,只看到細胞碎片,沒有精子。」
成本較傳統手術大幅降低
傳統無精症治療選項包括不舒適的手術,直接從患者睾丸取得精子。「要切除部分睾丸並分解成小塊,試圖在那裡找到精子,」威廉斯解釋。「這是侵入性手術,只能進行幾次,否則可能造成永久疤痕和睾丸損傷,而且很痛苦。」
使用STAR方法為患者尋找、分離和冷凍精子的總成本略低於3000美元,遠比傳統手術經濟實惠。威廉斯和同事希望發表研究成果並與其他生殖醫學中心分享。「不孕症很特殊,它是人類經驗中如此古老的一部分,聖經中就有記載。令人驚嘆的是,我們目前擁有的最先進技術正被用來解決這個真正古老的問題。」
AI醫療應用前景與挑戰並存
然而,威爾康奈爾醫學院胚胎學教授 Gianpiero Palermo 提醒,在生殖醫學中急於應用AI可能給患者虛假希望。「目前可用的模型仍有些不一致,需要額外驗證,」他表示。「無論如何篩選樣本,無論是人工還是機器,有些男性就是沒有精子。」