KI-Tool kann Spermien bei unfruchtbaren Männern finden
WERBUNGEin Prozess, der stundenlange, sorgfältige Arbeit eines Embryologen erfordert, könnte durch Künstliche Intelligenz (KI) in Sekunden erledigt werden. Ein neues KI-Instrument könnte die Chancen unfruchtbarer Männer erhöhen, Kinder zu zeugen.
Derzeit sind diejenigen, die auf natürliche Weise keine Kinder zeugen können, auf ein zeitaufwändiges Verfahren angewiesen, bei dem Embryologen manuell nach lebensfähigen Spermien in Proben von Patienten suchen.
Während das konventionelle Verfahren stundenlange, sorgfältige Arbeit erfordert, kann das neue KI-Tool Spermien innerhalb von Sekunden identifizieren. Laut den Studienautoren könnte dieser Algorithmus unfruchtbaren Männern, die sich ein biologisches Kind wünschen, Hoffnung geben.
"Dieses Tool kann Patienten, die sehr geringe Chancen haben, ein eigenes biologisches Kind zu zeugen, eine größere Chance geben", sagte der Hauptautor Dale Goss von der University of Technology Sydney.
Von sechs Stunden zu wenigen Sekunden
"Der Algorithmus verbessert antiquierte Ansätze, die seit Jahrzehnten nicht mehr aktualisiert wurden. Er wird die schnelle Identifizierung von Spermien in Proben gewährleisten, was nicht nur die Chance eines Paares erhöht, ein eigenes biologisches Kind zu zeugen, sondern er verringert auch die Belastung der Spermien und erhöht die Effizienz im Labor."
Etwa 1 Prozent der Männer leidet an der schwersten Form der Unfruchtbarkeit, der so genannten nicht-obstruktiven Azoospermie (NOA). Dabei befinden sich keine Spermien im Samen.
Etwa 5 Prozent der Paare, die sich einer Fruchtbarkeitsbehandlung unterziehen, sind von dieser Krankheit betroffen. Die Männer können jedoch noch Spermien in winzigen Mengen in den Hoden haben.
Derzeit müssen sich schwer unfruchtbare Männer, die Spermien finden wollen, einem Verfahren unterziehen, bei dem eine Probe aus den Hoden entnommen wird.
Diese Probe wird dann von Embryologen untersucht, die die Spermien manuell identifizieren und extrahieren, um dann die Eizellen der Partnerin durch eine ICSI-Behandlung (Intracytoplasmatische Spermieninjektion) zu befruchten.
Es kann bis zu sechs Stunden dauern, Spermien in menschlichem Gewebe zu finden und zu isolieren. Die Fähigkeit des Embryologen, Spermien zu identifizieren, kann aufgrund der mentalen und körperlichen Ermüdung beeinträchtigt werden.
Die Experten müssen die Gewebeproben sorgfältig zerkleinern und alle Spermien in eine Flüssigkeit in einer Petrischale freisetzen. Mit einem Mikroskop wird dann jeweils ein winziger Teil der Flüssigkeit auf der Suche nach Spermien durchsucht.
Der Prozess kann durch Verunreinigungen verlangsamt werden, und wenn der Arzt die Spermien übersieht, hat der Patient eine geringere Chance, Vater zu werden. Je länger der Prozess dauert, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Spermien nicht lebensfähig sind.
Die von australischen Experten durchgeführte Studie zeigte, wie das KI-Tool namens SpermSearch diese Suche in Sekundenschnelle durchführen kann, was den Ärzten den mühsamen Prozess erspart.
Die KI findet schneller und mehr Spermien - Hoffnung für ungewollt kinderlose Paare
Die Kliniker können dann entscheiden, ob die Spermien wirklich vorhanden sind und ob sie für eine ICSI in Frage kommen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass der Algorithmus bei der Identifizierung von Spermien präziser ist als erfahrene Kliniker.
Die Forscher trainierten SpermSearch zunächst, indem sie ihm Tausende von mikroskopischen Fotos zeigten, auf denen Spermien und eine große Menge anderer Zellen und Trümmer zu sehen waren, wobei nur die Spermien hervorgehoben wurden. Die KI war dann in der Lage, durch Bildanalyse zu lernen, wie ein Spermium aussieht.
Goss und sein Team verwendeten gesunde Spermien und dann Proben von Hodengewebe von sieben Patienten im Alter von 36 bis 55 Jahren, bei denen alle eine NOA diagnostiziert worden war.
Die Ergebnisse des Algorithmus wurde dann mit dem eines Embryologen verglichen, dessen Genauigkeit als 100 Prozent eingeschätzt wurde. Beim Vergleich der benötigten Zeit stellten die Forscher fest, dass die KI Spermien in weniger als einem Tausendstel der Zeit identifizieren konnte, die der Arzt benötigte.
Die KI fand auch insgesamt mehr Spermien, nämlich 611 im Vergleich zu den 560 des Embryologen.
WERBUNGDie Ergebnisse der Studie wurden auf der Jahrestagung der European Society of Human Reproduction and Embryology am 27. Juni in Kopenhagen, Dänemark, vorgestellt. In ihrer Konferenzpräsentation betonen die Autoren, dass die Studie auf einem Proof-of-Concept-Test beruht und eine klinische Studie erforderlich ist.