کمک هوش مصنوعی به پدر شدن مردان نابارور

شدیدترین شکل ناباروری، آزواسپرمی غیر انسدادی(NOA) است که حدود یک درصد از مردان و حدود پنج درصد از زوج‌هایی که به دنبال درمان ناباروری هستند را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

آزواسپرمی غیر انسدادی(NOA) به عنوان عدم وجود اسپرم در انزال به دلیل شکست در اسپرم‌زایی تعریف می‌شود و شدیدترین شکل ناباروری مردان است.

آزواسپرمی غیر انسدادی به عنوان فقدان کامل اسپرم در انزال به دلیل تولید غیر طبیعی اسپرم تعریف می‌شود و می‌تواند ناشی از ژنتیک، عدم تعادل هورمونی، قرار گرفتن در برابر تشعشعات و سموم و داروها باشد.

برای کمک به پدر شدن مردان مبتلا به آزواسپرمی غیر انسدادی، این افراد باید تحت یک عمل جراحی قرار گیرند که در آن بخشی از بیضه آنها برداشته می‌شود و اسپرم به صورت دستی استخراج می‌شود تا بتوان از آن برای بارور کردن تخمک‌های همسرشان استفاده کرد. این جراحی ممکن است تا شش ساعت طول بکشد تا جنین شناسان نمونه بافت را برای یافتن و جداسازی اسپرم جدا کنند که با توجه به وجود سلول‌ها و ذرات دیگر می‌تواند چالش برانگیز باشد.

اکنون پژوهشگران دانشگاه فناوری سیدنی(UTS) یک الگوریتم هوش مصنوعی ایجاد کرده‌اند که کار دستی و سنتی مورد نیاز برای یافتن و شمردن اسپرم‌ها را در نمونه‌ها از بین می‌برد و آن را به سرعت و با دقت انجام می‌دهد.

این الگوریتم که SpermSearch نامیده می‌شود، با استفاده از هزاران تصویر میکروسکوپی ثابت با اسپرم و سطوح بالای سلول‌ها و باقی مانده‌ها و تنها اسپرم‌های برجسته آموزش داده شده است. این کار، الگوریتم را قادر ساخت تا تشخیص دهد که یک اسپرم چه شکلی است.

پژوهشگران از نمونه‌های اسپرم سالم و بافت بیضه هفت مرد ۳۶ تا ۵۵ ساله با تشخیص آزواسپرمی غیر انسدادی که قبلاً تحت بازیابی اسپرم قرار گرفته بودند، استفاده کردند. این مردان بافت باقیمانده‌ای را که برای این عمل استفاده نشده بود، اهدا کرده بودند.

پژوهشگران سپس نحوه عملکرد هوش مصنوعی را با یک جنین شناس در رابطه با زمان لازم برای شناسایی اسپرم و دقت آنها مقایسه کردند. نتایج نشان داد که هوش مصنوعی به طور کلی اسپرم بیشتری پیدا کرد، اما برخی تنها توسط جنین شناس و برخی تنها توسط هوش مصنوعی شناسایی شدند.

در مجموع، جنین‌شناس ۵۶۰ اسپرم پیدا کرد، در حالی که هوش مصنوعی ۶۱۱ اسپرم را یافت.

پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که این یک مطالعه اثبات مفهوم است که نیاز به سنجش در آزمایشات بالینی دارد، اما آنها می‌گویند این مطالعه مفید بودن استفاده از هوش مصنوعی برای تشخیص اسپرم را برجسته می‌کند.

کارلوس کالاز خورخه، رئیس انجمن تولید مثل انسان و جنین شناسی اروپا می‌گوید: برای مردانی که آزواسپرمی غیر انسدادی در آنها تشخیص داده می‌شود، جراحی برای بازیابی اسپرم از بیضه‌ها تنها شانس واقعی برای داشتن فرزند بیولوژیکی است. این یک مطالعه اولیه در مورد استفاده از هوش مصنوعی برای یافتن اسپرم سالم در مردانی است که این نوع ناباروری را تجربه می‌کنند. یافتن اسپرم سالم در زیر میکروسکوپ در قطعات بیوپسی بیضه می‌تواند فرآیندی دشوار باشد. چشم انداز استفاده از هوش مصنوعی برای سریع‌تر و دقیق‌تر کردن این فرآیند بسیار جالب است و ما باید تحقیقات بیشتری انجام دهیم.

این مطالعه در نشست سالانه انجمن تولید مثل انسان و جنین شناسی اروپا در ۲۷ ژوئن ۲۰۲۳ ارائه شد.