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香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院（港大醫(yī)學(xué)院）臨床醫(yī)學(xué)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)系研究團(tuán)隊全球首創(chuàng)人工智能（AI）技術(shù)，能準(zhǔn)確識別具受精能力的人類精子，為全球不孕不育癥的診斷與輔助生殖治療帶來嶄新契機(jī)。此創(chuàng)新AI模型根據(jù)精子與卵子外層透明帶結(jié)合的形態(tài)特徵，將精子形態(tài)評估自動化，臨床驗(yàn)證結(jié)果顯示準(zhǔn)確率逾96%，較傳統(tǒng)方法更快、更可靠，並有助減少人為失誤，大幅提升男性生育能力評估的準(zhǔn)確性，從而提高輔助生殖治療的成功率。相關(guān)研究成果已刊登於國際婦產(chǎn)科期刊《Human Reproduction Open》（按此瀏覽期刊文章），並榮獲2025年第50屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展銀獎。 

不孕不育癥是全球重大的健康問題，影響約六分之一的育齡夫婦，而當(dāng)中20%至70%的病例由男性問題導(dǎo)致。世界衞生組織（世衞）預(yù)測，不孕不育癥將成為繼癌癥和心血管疾病之後全球第三大常見疾病。目前，輔助生殖技術(shù)是最有效的治療方法，但成功率仍受限於現(xiàn)有診斷工具的準(zhǔn)確性。 

精液分析是接受輔助生殖治療前評估男性生育能力的標(biāo)準(zhǔn)檢查，現(xiàn)行的精液分析遵循世衞指引，由實(shí)驗(yàn)室人員以人手在顯微鏡下觀察精子形態(tài)特徵以進(jìn)行評估和甄選。港大醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)系教授楊樹標(biāo)指出：「傳統(tǒng)方法不僅耗時費(fèi)力，且高度依賴技術(shù)人員的主觀判斷，導(dǎo)致精子的評估結(jié)果因由不同實(shí)驗(yàn)室或技術(shù)人員進(jìn)行而存在顯著差異，精子質(zhì)量檢測因而難以標(biāo)準(zhǔn)化，亦降低男性生育能力評估的準(zhǔn)確性?！?nbsp;

男性的精液平均含有一億至兩億個活力精子，但只有約7%具受精潛力。在自然受孕過程中，女性生殖道會自動篩選出具受精能力的精子；然而，輔助生殖技術(shù)實(shí)驗(yàn)室目前仍缺乏同樣精準(zhǔn)的篩選機(jī)制，只能依賴精液分析中的濃度、活力和形態(tài)等參數(shù)來選擇輔助生殖技術(shù)中的受精方法，如體外受精（IVF）和卵胞漿內(nèi)單精子注射（ICSI）。 

楊樹標(biāo)解釋：「這些傳統(tǒng)的精子參數(shù)對於預(yù)測男性精子的真正受精潛力有局限性。即使精液分析結(jié)果正常，仍有5%至25%的男性在IVF中經(jīng)歷低受精率（少於30%）或完全受精失敗。這不僅延長不孕夫婦受孕所需的時間，更會增加相關(guān)心理壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)?！?nbsp;

精子與卵子透明帶的結(jié)合是受精關(guān)鍵的第一步。透明帶會選擇與形態(tài)正常、染色體完整且具有受精能力的精子結(jié)合，這是一種自然篩選機(jī)制，確保只有優(yōu)質(zhì)精子才能使卵子受精。港大醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)系副教授、領(lǐng)導(dǎo)是次研究的趙志昂表示：「基於這個生理過程，我們的科研團(tuán)隊首創(chuàng)一套高度自動化的AI模型，可以透過分析精子的形態(tài)特徵，自動識別具備與卵子透明帶結(jié)合能力的人類精子百分比，以評估男性生育能力?！?nbsp;

港大醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊研發(fā)的 AI 模型以卵子透明帶的選擇性結(jié)合機(jī)制為基礎(chǔ)，從卵子角度篩選優(yōu)質(zhì)精子，並將具備透明帶結(jié)合能力的精子比例臨界值設(shè)定為4.9%。若低於此比例，即男性有受精問題的風(fēng)險增加。

趙志昂續(xù)說：「這個AI模型能提早預(yù)警受精失敗風(fēng)險，識別在IVF中受精功能受損的患者，為傳統(tǒng)精液分析可能檢測遺漏的生育問題提供新的診斷工具，幫助醫(yī)生制定更合適的治療方案，提升懷孕機(jī)會?！?nbsp;  

這個AI模型利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，分析了超過1000張精子影像，準(zhǔn)確率逾96%。研究團(tuán)隊在2022年至2024年期間，對117位不孕或原因不明不孕的男性進(jìn)行臨床驗(yàn)證，分析超過40000張影像，結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)精子具備透明帶結(jié)合能力的比例，與人工受孕的成功率密切相關(guān)。

頂圖：港大醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)系研發(fā)AI模型有卓越的臨床價值，相比傳統(tǒng)評估方法依賴主觀的視覺判斷，難免存在局限；而AI模型能夠精確分析精子的細(xì)微特徵，提供更為準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。研究團(tuán)隊包括（左起）李幸奐、趙志昂、楊樹標(biāo)教授及梁紫瑩。