Forskere ved University of Technology Sydney (UTS) har utviklet et AI-verktøy som kan identifisere sædceller hos menn med alvorlig infertilitet raskere og mer nøyaktig enn medisinsk fagpersonell.
Studien ble presentert på det 39. årsmøtet til European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE). Forskerteamet demonstrerte en kunstig intelligens som kan hjelpe menn med begrenset sædkvalitet med å få biologiske barn.
I dag må disse pasientene gjennomgå en prosedyre der en del av testiklene fjernes, og embryologer henter ut sædceller manuelt. Denne sæden brukes deretter til å befrukte partnerens egg ved hjelp av intracytoplasmatisk spermieinjeksjon (ICSI).
Den nåværende prosessen er omstendelig og tidkrevende, og tar ofte opptil seks timer, noe som kan føre til utmattelse som påvirker nøyaktigheten i identifiseringen av sædceller.
Prosessen har en høy feilprosent og må ofte gjentas.
Studien, som ledes av professor Majid Warkiani ved UTS School of Biomedical Engineering, presenterer et AI-verktøy kjent som SpermSearch, som fremskynder denne krevende prosessen.
Hovedforfatter Dale Goss, en doktorgradskandidat, uttalte at "Dette verktøyet kan gi pasienter som har svært liten sjanse til å bli far til sine egne biologiske barn, en økt sjanse."
Han legger til: "Algoritmen forbedrer foreldede metoder som ikke har blitt oppdatert på flere tiår. Den vil sikre rask identifisering av sædceller i prøver, noe som ikke bare vil øke sjansen for at et par blir gravide med sine egne biologiske barn, men også redusere belastningen på sædcellene og øke effektiviteten i laboratoriet."
Slik fungerer det
Forskerne fremhevet at omtrent 1% av alle menn, og rundt 5% av par som søker fertilitetsbehandling, lider av ikke-obstruktiv azoospermi (NOA) - en alvorlig form for infertilitet som kjennetegnes av fravær av sædceller i sæden.
Embryologer identifiserer i dag sædceller for ICSI ved møysommelig å rive opp vevsprøver og skille dem fra hverandre med tang eller fine nåler. Eventuelle spermier frigjøres deretter i en spesialtilberedt væske, plasseres i en petriskål og analyseres under mikroskop. Prosessen er utfordrende på grunn av kontaminering fra andre celler og partikler, og hvis embryologen overser sædcellene, synker suksessraten.
Det AI-drevne SpermSearch-verktøyet er utviklet for å fremskynde denne prosessen. Teamet trente opp AI-algoritmen ved hjelp av tusenvis av mikroskopbilder med spermier merket. AI-verktøyet lærte seg å identifisere hvordan sædceller så ut gjennom bildeanalyse.
Teamet brukte både friske sædprøver og testikkelvevsprøver fra sju pasienter som hadde fått diagnosen NOA, til testingen.
Disse pasientene, som var i alderen 36 til 55 år, hadde tidligere gjennomgått kirurgisk spermieuthenting på klinikken og donert restvev som var klargjort for spermieuthenting, men som ikke ble brukt.
AI-systemet ble deretter satt opp mot en embryolog i en tidstest for identifisering av sædceller og nøyaktighet. AI-systemet identifiserte sædceller i hvert dråpeområde på mindre enn en tusendel av tiden embryologen brukte. Den fant 60 flere spermier og var 5% mer nøyaktig enn embryologen per dråpeområde som ble sett.
Forskerne advarte imidlertid om at studien deres er basert på en proof-of-concept-test, og at det kreves en klinisk studie for å sikre teknikkens effektivitet og ytelse når det gjelder påvisning av sædceller.
Carlos Calhaz-Jorge, professor og leder av ESHRE, som ikke var involvert i studien, sier "For menn med diagnosen ikke-obstruktiv azoospermi er ICSI med sædceller hentet fra testiklene den eneste realistiske muligheten til å få biologiske barn. Dette er en forstudie om bruk av kunstig befruktning for å finne friske sædceller hos menn som opplever denne typen infertilitet. Det kan være en krevende prosess å finne friske sædceller under mikroskopet i fragmenter av testikkelbiopsier. Utsiktene til å bruke kunstig intelligens for å gjøre prosessen raskere og mer nøyaktig er svært interessante. Vi trenger mer forskning for å bygge videre på disse resultatene."
AIs rolle i medisinen er veletablert, men de siste to månedene har vi vært vitne til en lang rekke svært lovende studier.
For eksempel er AI forbedring av MR-bilder, hjelper tannleger utvikle tannkroner, påvisning av netthinnesykdom hos spedbarn, påvise hjertesykdom fra EKG, og raskere oppdagelse av legemidler.
Selv om alle disse bruksområdene må gjennom omfattende kliniske studier, vil kunstig intelligens helt sikkert få en sentral rolle i fremtidens medisin.
