AI技术助力无精症患者突破男性不育瓶颈
2025年10月31日,哥伦比亚大学医学中心的研究人员在全球知名医学期刊《柳叶刀》上发表了一项重要研究,标题为《First clinical pregnancy following AI-based microfluidic sperm detection and recovery in non-obstructive azoospermia》。这项研究展示了一项名为“精子追踪与回收”(STAR)的人工智能(AI)引导的微流控技术,在无精症(Non-obstructive Azoospermia,NOA)男性中实现临床妊娠的突破性进展。

无精症治疗的挑战
“无精症”是男性不育症中最为复杂且难以治疗的一种类型,指的是精液中完全没有精子,这通常意味着患者几乎无法自然生育。传统治疗方法如睾丸穿刺提取精子,尽管可以为一些患者提供希望,但成功率低,且风险较高。此外,人工精子筛查技术也十分耗时且昂贵,成功找到可用精子的几率微乎其微。
AI引导微流控技术的突破
STAR系统是这项新技术的核心,它将高速成像、微流控技术和深度学习算法相结合,能够在短时间内对无精症男性的精液样本进行精准的精子筛查。该系统通过微流控通道以每小时400μL的速度处理样本,高速成像系统每秒拍摄300帧图像,深度学习算法实时分析这些图像,帮助识别潜在的精子。特别是,通过时间一致性过滤器,它能够极大地提高精子识别的准确性。
临床应用:成功怀孕的第一例
在这项研究中,STAR系统首次被用于一对夫妇的治疗。该男性患者有双侧睾丸萎缩,并经历过多次睾丸穿刺手术,但未能找到足够的精子。该女性患者年龄为37岁,卵巢储备严重下降,经过19次取卵周期,始终未能成功怀孕。研究团队为该男性提供了3.5毫升精液样本,尽管人工筛查未能发现精子,但使用STAR系统后,成功在短短两小时内扫描出250万张图像,并找到了2个活动精子。
这2个活动精子被用在试管婴儿技术中,分别注入了新鲜和冻融卵子。最终,这2个胚胎在培养3天后成功移植,并在13天后实现了19年来的首次阳性妊娠,成功孕育。
技术优势与前景
与传统方法相比,STAR系统具有多个明显优势。它不仅能够非侵入性地识别精子,还能够实现全自动化操作,大大提高了效率和准确性。该系统采用一次性使用的微流控组件,确保无菌操作并降低交叉污染风险,同时最大限度减少了环境暴露,提高了生物安全性。
为更多患者带来希望
虽然这项研究目前仅报告了单一成功案例,但它证明了AI引导的微流控技术可以突破男性不育治疗中的重大难题,为无精症患者提供了新的生育希望。研究团队目前正计划进行更大规模的临床试验,评估该技术在更广泛患者群体中的可行性和效果,预计这一技术将为全球男性不育症患者带来更多的治疗选择。
结语
STAR系统的成功应用标志着人工智能与微流控技术在生殖医学领域的重大突破,尤其是对于那些无精症患者。这项技术不仅为男性不育症治疗开辟了新天地,也为许多渴望拥有孩子的家庭带来了新的希望,预示着未来更多无精症患者将能够实现成为父亲的梦想。