·梗阻型無精癥患者通常是輸精管道阻塞，因此睪丸和附睪內還有一定量的精子。相比之下，非梗阻無精癥更加嚴重，又稱“先天無精癥”，即便在組織樣本中尋找精子都很困難。根據一篇加拿大泌尿科學會期刊上的文獻，大約20%的不孕不育是無精癥造成的。

作為應用最廣泛的輔助生殖技術，體外人工授精（IVF，俗稱“試管嬰兒”）通過從不育不孕患者身上揀選健康的生殖細胞進行體外結合，再植入女性體內以達到受孕的目的。如今，人工智能（AI）的出現可能會使揀選生殖細胞的過程更加迅速準確。

近日，由來自悉尼科技大學（UTS）的生物醫學工程師Vasilescu帶領的團隊所開發的健康精子識別系統正準備進入臨床驗證階段。Vasilescu博士說，這個名為“尋找精子”（Search Sperm）人工智能系統能夠在嚴重不孕不育患者的組織樣本中找到健康的精子，并且比任何受過嚴格訓練的醫生都要快上1000倍。

“在一個醫生還沒有意識到他在看什么的時候，這個系統就能識別到一個潛在的可用精子。”在日前的一次由英國廣播公司（BBC）組織的采訪中，Vasilescu說道。

“尋找精子”是針對非梗阻無精癥（non-obstructive azoospermia）的男性患者開發的。無精癥患者的精液中沒有精子，因此需要從組織樣本中尋找。梗阻型無精癥患者通常是輸精管道阻塞，因此睪丸和附睪內還有一定量的精子。相比之下，非梗阻無精癥更加嚴重，又稱“先天無精癥”，即便在組織樣本中尋找精子都很困難。根據一篇加拿大泌尿科學會期刊上的文獻，大約20%的不孕不育是無精癥造成的。

通過讓AI學習數以萬計的復雜組織樣本，“尋找精子”系統獲得了快速識別精子的能力。“當胚胎學家通過顯微鏡觀察這些樣本時，他們看到的是一堆細胞組成的‘亂麻’，”Vasilescu說，“在這些血液和組織中，可能只有10個精子，但卻有幾百萬個其它細胞。在這里面找精子就像在干草堆里找一根針一樣難。”

過去，在這些組織樣本中尋找精子需要好幾個人員6、7個小時的時間，還有疲勞和不準確的風險。而“尋找精子”只需要幾秒鐘就能完成這項工作。

除了可能大大節省人力成本以及提高準確性之外，快速找到健康精子對于順利完成人工體外受精來說也是十分關鍵的。“如果你已經提取到了需要受精的卵子，那么你只有一個很短的窗口期去完成人工授精。加速識別和提取精子的過程將會有巨大的優勢。”Sarah Martins da Silva博士接受采訪時說，她是蘇格蘭丹地大學的生殖醫學臨床教授。

國外生物醫學領域已經陸續出現將通過人工智能來幫助診斷和治療男性不孕不育的科研工作。除了“尋找精子”系統以外，還有例如英國伯明翰大學量化生物科學中心的Meurig Gallagher副教授。他開發了一個能夠通過精子尾部運動軌跡來判斷其健康程度的圖像識別系統。“觀察精子尾部能夠幫助我們判斷一個樣本健康與否，”他說，“運動軌跡的時刻變化能夠告訴我們精子是否處在環境壓力之下、即將死去、或是對某些生物學變化作出反應。”

目前，這些工作都還處于研究階段，距離大規模臨床使用還有距離。“從概念驗證到臨床應用要大概2到5年的時間。”愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的生殖學教授Sheena Lewis對“尋找精子”系統評論道，“它還有很長的路要走。況且它的目標群體——非梗阻無精癥患者——很小。它是可以做到一些很厲害的事，但并不會成為主流。”

參考文獻：

【1】Jarvi, Keith. CUA Guideline: The workup of azoospermic males (PDF). Canadian Urological Association Journal. 2010-06-01, 4 (3). ISSN 1920-1214

【2】How AI may be a powerful tool in treating male infertility, https://www.bbc.com/news/business-66608073