由於女性思想改變與當年景氣狀況,世界各國目前普遍都有生育率下降的問題,但也有些夫妻在結婚多年有能力後想擁有自己的寶寶,卻苦於不孕症的困擾。近日一對歷經18年不孕煎熬、走遍世界各地不孕治療中心的國外夫妻,在AI技術的協助下終於迎來了第一個孩子的喜訊。這不僅為他們帶來了希望,也可能徹底改寫男性不孕症的治療方法。
AI再創醫學奇蹟,協助無精症18年不孕夫妻成功懷孕
這對夫妻在哥倫比亞大學不孕症中心接受治療,丈夫被診斷為「無精症」:一種在外觀上難以察覺、但生育能力幾乎為零的情況。根據研究,無精症的男性大多身體健康、性功能正常,甚至精液在肉眼觀察下也與一般男性無異。然而,在顯微鏡下,原本應該擁有數億精子的樣本中卻僅見細胞殘片與碎片,真正的精子幾乎難以尋獲。
傳統治療手段包括透過手術直接從睪丸中提取精子,但這不僅是侵入性極高的手術,也存在永久性損傷與劇烈疼痛的風險,因此通常只能進行少數幾次。此外,若所有方法均告失敗,最終可能只能考慮使用捐贈精子,對許多家庭而言,這是難以接受的抉擇。
STAR法:AI賦能的全新精子檢出技術
在多次失敗後,這對夫妻選擇嘗試一項名為「STAR(Sperm Track and Recovery)」的新技術。這是一項結合AI與高解析顯微技術的創新方法,專為辨識極微量的精子而設計。STAR法透過搭載高速攝影與高解析度影像系統的顯微鏡,將男性的精液樣本置於特製晶片上,進行密集拍攝。短短不到一小時內,系統便可自動捕捉超過800萬張影像,並透過經過特別訓練的AI模型逐一分析圖像、辨識可能存在的精子。
一旦AI成功定位精子,系統便能即時將其隔離於小型液滴培養基中,準備進行人工受精。在這對夫妻的案例中,AI從樣本中找出三個隱藏的精子細胞,並成功完成受精與懷孕程序,創下首例透過STAR法成功懷孕的歷史紀錄。
哥倫比亞大學生殖醫學中心主任威廉斯(Dr. Zev Williams)表示,開發STAR法歷時五年,其間無數次實驗與優化,目的正是為了解決傳統檢測技術難以識別極少量精子的困境。根據他分享的數據,在某些樣本中,即使經驗豐富的實驗技術員花費兩天時間也無法找出精子,STAR法卻能在一小時內辨識出多達44個精子。
「當我們第一次透過STAR法找出肉眼看不到的精子時,我知道,這將改變醫學。」威廉斯如是說。
目前,STAR法僅於哥倫比亞大學的不孕治療中心提供,費用約為3,000美元(折合約新台幣9萬元)。儘管尚未普及,但威廉斯醫師已表示將公開該技術的研究成果,期待未來有更多不孕症中心能夠採用這項方法,造福全球患者。
AI在男性不孕治療上的應用並非首次。加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究團隊亦正在開發類似的AI模型,以自動化精子搜尋過程。該校的Sevan Helo醫師指出:「AI最擅長的就是學習,尤其是視覺識別任務。我們可以餵給它大量精子的影像數據,讓它了解形狀、運動方式與其他特徵。最終,它將能快速且準確地在雜亂的影像中鎖定我們需要的目標。」
這種深度學習技術與顯微鏡影像辨識技術的結合,不僅提升了準確度,也大幅縮短分析時間,將過往繁瑣且不一定成功的手動分析轉變為高效率、低侵入性的 AI 支援流程,也為今後無精症患者帶來一線曙光。