ИИ помог мужчине, который 20 лет был бесплодным, стать отцом

Инновационный технология основанное на искусственном интеллекте, дало надежду миллионам мужчин, столкнувшихся с бесплодием. В США пациент, который два десятилетия безуспешно пытался завести ребенка, наконец стал отцом благодаря новой системе, разработанной Центр репродуктивной медицины Колумбийского университета. Система, носящая название ЗВЕЗДА (Отслеживание и восстановление спермы), сочетает в себе микроробототехнику, микрофлюидику и алгоритмы искусственного интеллекта для обнаружения и извлечения жизнеспособных сперматозоидов даже в самых сложных случаях мужского бесплодия.

ИЛИ СТАР-технология Целью исследования является одна из самых сложных областей репродуктивной медицины: поиск сперматозоидов у мужчин с азооспермией – состоянием, при котором сперматозоиды содержат мало или совсем не содержат живых клеток. Азооспермией страдают около 10-15% мужчин с бесплодием, и до сих пор ее диагностика сопровождалась трудоемкими, часто безуспешными процедурами.

Как объяснил Зев Уильямсдиректор Центра фертильности Колумбийского университета и руководитель исследования,

Часто образец спермы невооруженным глазом выглядит нормальным, но под микроскопом обнаруживается только клеточный мусор. Нет ничего, что можно было бы использовать.

До сих пор методы обнаружения и восстановления жизнеспособных сперматозоидов в таких случаях основывались либо на микрохирургии, когда врачи берут образцы непосредственно из яичек, либо на ручном анализе образцов под микроскопом. Но оба подхода имеют серьезные недостатки: первый представляет риск для фертильности и уровня тестостерона, а второй требует многочасовой работы и может повредить те немногие существующие клетки.

Несмотря на эти ограничения, исследователи Колумбия они разработали это ЗВЕЗДАгибридная технология, которая использует искусственный интеллект для ускорения и автоматизации процесса. Система объединяет три основных направления: визуализацию сверхвысокого разрешения, микрофлюидику для обработки проб и роботизированную руку, управляемую ИИ.

В течение часа, ЗВЕЗДА может анализировать более 8 миллионов изображений образца спермы, обнаруживая даже один живой сперматозоид среди миллионов бесполезных клеток и мусора. Когда ИИ обнаруживает потенциальный сперматозоид, он активирует микроканалы, которые изолируют эту область, а затем роботизированная рука собирает клетку в течение миллисекунд, не повреждая ее.

Первое успешное применение STAR произошло с мужчиной, который в течение 20 лет боролся за то, чтобы завести ребенка. Он уже пробовал несколько циклов ЭКО, ручной анализ спермы и две операции, но безрезультатно.

Благодаря новой технологии врачи смогли идентифицировать два жизнеспособных сперматозоида всего в образце объемом 3,5 мл после анализа более 2,5 миллионов изображений в течение двух часов. Из этих двух клеток были созданы два эмбриона и один успешно имплантирован, что в конечном итоге привело к беременности и родам.

Хотя это всего лишь один случай, данный результат считается весьма обнадеживающим. ТО Уильямс заявил, что успех STAR открывает новый путь в лечении мужского бесплодия, отметив, что «во многих случаях, когда-то считавшихся безнадежными, теперь мы можем дать реальную надежду».

Эффективность STAR основана на сочетании трех различных технологий. ИЛИ визуализация с высоким разрешением позволяет записывать огромные объемы данных в режиме реального времени. ИЛИ микрофлюидика он обрабатывает крошечные количества жидкости с точностью до микрометра. Наконец, искусственный интеллект берется выявить закономерности движения и формы, которые отличают живые клетки от мертвых.

В результате процесс происходит гораздо быстрее и безопаснее, чем человеческий анализ. Если эксперту потребовалось бы несколько часов, чтобы изучить образец, ЗВЕЗДА выполняет работу за считанные минуты и с большей точностью.

Хотя этот метод все еще находится на ранней стадии своего развития, его успех указывает на то, что искусственный интеллект может играть решающую роль в репродуктивной медицине. Исследователи полагают, что при дальнейших улучшениях ЗВЕЗДА его можно использовать не только для диагностики, но также для хранения и управления спермой в сложных случаях.

Следующим шагом станет проведение более широких клинических испытаний для подтверждения эффективности технологии на различных типах пациентов. Если все пойдет хорошо, STAR может стать важным инструментом для центров рождаемости по всему миру.

[source]