AI引导的STAR系统：为“无精症”男性带来生育新希望

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845次浏览发布时间：2025-11-05 11:24:13

　　在生殖医学领域，当医生告知一对夫妇“无精症”诊断时，往往意味着他们自然拥有孩子的机会几乎为零。对于这类患者，传统的治疗方式包括睾丸穿刺取精或实验室人工搜寻精子，但这些方法不仅创伤性强、风险高，还常常以失败告终。手术可能引起炎症、血管损伤或睾酮水平下降，而人工搜索精子的过程则耗时长、费用高，成功率却极低。长期以来，“无精症”被认为是男性不育中最棘手的一类，许多患者最终不得不选择捐精或领养。

　　AI助力生殖医学：哥伦比亚大学团队取得突破性成果

　　2025年10月31日，来自哥伦比亚大学医学中心的研究团队在国际顶级医学期刊《柳叶刀》(The Lancet)上发表了最新研究成果，题为：

　　“First clinical pregnancy following AI-based microfluidic sperm detection and recovery in non-obstructive azoospermia”。

　　研究团队开发出一种人工智能(AI)与微流控技术结合的系统——STAR系统(Sperm Tracking and Recovery)，能够在被判定为“无精症”的样本中，以极高的速度与精度识别出极其稀有的精子，并实现精准分离。这一创新技术帮助一位被确诊为无精症的男性成功找到仅有的两个活动精子，最终通过试管婴儿技术实现了其妻子的成功妊娠。这是全球首例通过AI引导的精子检测系统实现临床怀孕的案例，标志着男性不育治疗迈入了新的里程碑。

　　STAR系统：人工智能与微流控的完美结合

　　STAR系统集成了高速成像技术、微流控芯片与深度学习算法，能在极短时间内从大量图像中识别出精子信号。

　　运行原理：精液样本以约400μL/小时的速度流经微流控通道，高速摄像系统以每秒300帧的频率捕捉画面，深度学习模型实时分析每一帧图像以识别精子候选目标。

　　智能筛选机制：系统引入“时间一致性过滤算法”，只有当一个对象在连续10帧图像中至少3帧被判定为精子时，才会被确认为有效精子。

　　精准分离：检测到精子后，微流控门控机制会将其锁定在300纳升的空间中，随后转移至实验室进行单精子注射(ICSI)操作。

　　该系统在全封闭、一次性使用的芯片环境中运行，最大限度地保障无菌状态，防止交叉污染和环境暴露，安全性极高。

　　19年求子梦终成真：首例临床妊娠成功

　　研究中，一对结婚近20年的夫妇成为STAR系统的首个临床受益者。

　　男性：39岁，染色体及激素水平均正常，但双侧睾丸萎缩且伴微石症，曾多次尝试人工搜寻精子及两次穿刺手术，均收效甚微。

　　女性：37岁，卵巢储备功能严重下降，曾在四家机构经历19次取卵，仅获得1枚可移植胚胎但未成功妊娠。

　　在本次实验中，该男性提供的3.5毫升精液样本经人工检测仍未发现精子，但STAR系统在两小时内扫描了250万张图像，检测出7个精子，其中2个具有活性。研究人员利用这两个精子分别进行单精子注射，两个卵子均发育成可移植胚胎。三天后移植，13天后检测结果显示——这对夫妇迎来了19年来首次阳性妊娠信号，最终确认成功怀孕。

　　技术优势：非侵入、安全、效率高

　　与传统方法相比，STAR系统具备显著优势：

　　非侵入性操作：无需手术穿刺取精，避免组织损伤;

　　全自动识别与分选：人工干预少，结果客观、稳定;

　　高效率与高精度：可在数小时内完成大样本扫描与精子识别;

　　生物安全保障：一次性微流控芯片设计杜绝交叉感染风险。

　　未来展望：AI开启男性不育治疗新时代

　　虽然目前的临床成果仅为单一成功案例，但这一结果证明了AI引导的微流控技术在严重男性不育治疗中的可行性与突破性潜力。

　　该研究为无精症患者开辟了全新的希望之路——从过去的“几乎不可能”，到如今“可能得子”的现实转变。研究团队表示，后续将启动更大规模的临床试验，以验证STAR系统在更多患者中的有效性与稳定性。

　　结语：从“无路可走”到“重燃希望”

　　这项创新不仅是人工智能与生殖医学融合的典范，更是全球男性不育治疗史上的一次重要飞跃。

　　STAR系统的诞生，让那些被“无精症”困扰多年的家庭看到了新的希望，也为人类辅助生殖技术打开了新的大门。未来，随着AI与生命科学的深度融合，更多“不可能”的生命奇迹或将成为现实。