Изкуствен интелект открива сперматозоиди при мъже с тежко безплодие

Нова революционна технология, базирана на изкуствен интелект (ИИ), трансформира изцяло подхода към лечението на мъжкото безплодие. Методът е наречен Star (Sperm Track and Recovery). Той е разработен от водещи специалисти в Центъра по фертилитет на Колумбийския университет в САЩ. Тази иновация дава нова надежда на хиляди двойки с тежки репродуктивни проблеми по света.

Системата използва изключително прецизни алгоритми за машинно обучение. Те са специално проектирани да откриват и изолират единични „скрити“ сперматозоиди. Това е критично важно за пациенти с диагноза азооспермия. При това състояние липсват сперматозоиди в еякулата на мъжа. Досега тези случаи често бяха определяни като нелечими от специалистите.

Процесът започва с извършването на тестикуларна биопсия от медицински екипи. Те вземат малко количество сперматогенна тъкан чрез оперативно извличане. Тази тъкан се изследва в лабораторни условия с помощта на системата Star. Технологията сканира пробите със скорост до 300 изображения в секунда. Това позволява откриването на жизнеспособни клетки за милисекунди сред море от клетъчни остатъци.

Д-р Зев Уилямс е директор на Центъра по фертилитет на Колумбийския университет. Той обяснява вдъхновението зад прилагането на изкуствен интелект в тази специфична област.

„Снимката на небето много напомняше на това, което виждаме при мъже, за които се казва, че нямат сперматозоиди“, каза д-р Зев Уилямс.

Ученият сравнява процеса на търсене с намирането на точно определена звезда в нощното небе. Предизвикателството пред съвременната медицина в тези случаи е огромно.

„Опитваме се да намерим единичен сперматозоид сред море от клетъчни остатъци и фрагменти“, допълни той.

Методът STAR сканира над 8 милиона изображения в рамките на само един час. Този обем информация е непосилен за обработка от човешкото око. След идентификацията на клетката се активира специализирана роботизирана система. Тя изолира откритите сперматозоиди почти мигновено. Роботизираната система извлича сперматозоидите за милисекунди след тяхното засичане.

„Докато пробата преминава, ние я заснемаме с 300 изображения в секунда“, посочи Уилямс.

Тези изолирани клетки се използват за оплождане чрез инвитро процедури. Вече има регистрирани успешни бременности при множество пациенти. В един от първите клинични случаи е постигната бременност след 18-20 години безплодни опити. Подобни постижения показват как технологиите променят бъдещето на ембриологията. Вече видяхме как роботизиран изкуствен интелект създаде ембриони за 19 бебета.

Ерик Форман е медицински директор в Cornell Medical Center. Той описва логистиката на процеса и подготовката на пробите за анализ.

„Тъканта се транспортира до нашата лаборатория, където се обработва, за да може да премине през системата Star“, пояснява той.

Системата показва почти 100% чувствителност при откриване на сперматозоиди. Тя намира значително повече клетки в сравнение с ръчното търсене от ембриолог. Този пробив в медицината позволява на ИИ да разпознава сложни структури на клетъчно ниво.

Проф. Шивон Куенби от Университета в Уоруик също коментира новото решение. Тя вижда голям потенциал в съчетаването на инженерство и ИИ.

„Много е вълнуващо, че напредналите образни технологии, инженерството и изкуственият интелект се комбинират, за да се създаде ново решение за тежки форми на безплодие при мъжете“, каза тя.

Въпреки оптимизма, тя подчертава важността на по-широките изследвания върху повече пациенти.

„Необходимо е допълнително изследване върху повече пациенти, преди да се оцени напълно стойността на този нов метод“, допълни тя.

„Така успяваме да намерим онова, което преди не можехме да видим“, казва още д-р Зев Уилямс.

Технологията вече се прилага в специализирани клиники по света. Тя дава реален шанс на мъже, които преди са били считани за безнадеждни случаи. Иновацията Star променя изцяло парадигмата в репродуктивното здраве.