兴化市人民医院 妇产科 江苏省 泰州市225700
摘要:随着科技的快速发展，智能化、信息化时代涉及各个行业领域，成为近些年研究工作者研发的热点，随着二胎政策的开放，受环境、社会等诸多因素的影响不孕不育现象越来越严重，还有遗传病对人们的困扰。人工智能技术辅助医学工作者更精准地了解患者生育条件，让治疗更有针对性，本文以人工智能在生殖医学方面的应用进行剖析，近些年人工智能在生殖医学方面的现状、应用及发展趋势。
关键词: 人工智能；生殖医学；智能化、信息化时代
由1956年在美国学术会上提出人工智能，标志着人工智能时代的到来，人工智能技术在各个领域已经造成了较大的挑战，虽然近20年医学工作者在生殖医学领域一直探索，但取得的成绩并不理想，随着信息化、大数据、计算方法的快速发展，使得人工智能变得越来越精确，并在生殖医学领域取得了新进展，辅助医学工作者精确的预知患者的生育能力，以最优的治疗方案帮助患者解决生育问题，人工智能在生殖医学的发展潜能还是很大的，智能辨别胚胎图像、智能分选最优胚胎以及建立智能诊疗平台，是人工智能技术需要攻破的难题。
一、人工智能技术在生殖医学的现状
人工智能的基础是大数据的形成，从中国大陆第一例试管婴儿出生到现在已有30多年，虽然我们在临床中积累丰富的经验和数据，但对于大型复杂数据的管理和分析，这项工作却做得不到位，与欧美以及澳大利亚地区相比差距较大，早在20世纪90年代均已形成了完善的数据系统。而我国在医学数据方面并没有形成大数据，给智能化带来很大的困难。
数据显示，中国辅助生殖市场规模从2015年以20％的速度在增长，由于受到环境以及外界不良因素的影响，现代年轻人不孕不育的现象越来越严重，加之慢性病、遗传病的年轻化凸显，使得我国辅助生殖的市场容量日益增大，预计到2020年可达400亿元。众所周知，体外受精是对胚胎进行移植，关键技术在胚胎选择，筛选出质量真正优质的胚胎是决定妊娠的主要因素。虽然Time-lapse技术对胚胎动态变化过程进行客观记录，但还是需要人工干预，近期在胚胎筛选方面有新进展，将Time-lapse技术与人工智能的两方面优势有效的结合到一起，提高筛选胚胎质量甚至可以通过特定算法，计算胚胎的体性具有预测性，2018年11月Nature Communication 的一篇研究，通过人工智能技术对牛的胚胎研究，为提高人类辅助生殖的妊娠结局提供了更多的参考数据。
二、人工智能技术在生殖医学中应用
人工智能是研究并开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的方法，近年来在生殖医学领域中也得到了不断地发展。①在卵子质量评估方面的应用主要反映女性生殖能力，该指标是胚胎整体发育的关键。生殖医学研究工作者Cavalera团队通过粒子图像测速技术和基于纹理描述符训练的Levenberg Marquardt神经网络技术结合，对小鼠卵母细胞的发育能力进行实验数据分析，可知精确度较高卵母细胞的发育潜能。Manna团队在方法的基础上运用人工智能技术，研究出一种先进评估卵母细胞发育潜能的机器学习系统方法，还有先进的图像纹理表示。Yanez团队是将人工智能技术运用在受精卵弹性中，预测囊胚形成率对提高筛选卵母细胞质量以及成熟度有很大帮助；②辅助生殖实验最难的工作就是对胚胎质量的筛选，因为胚胎质量的好坏直接影响妊娠结果，近期人工智能技术在图像纹理提取有利数据的能力越来越高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Milewski团队是在胚胎形态学信息的主成分，通过人工智能技术提取有用的信息数据建立预测模型，Saeedi团队采用自动算法对囊胚不同区域的纹理特征进行分析，通过数据可知纹理信息和结构特征在不同区域之间的联系，精准判断不同区域的识别率。Singh团队研究Saeedi团队的基础之上，利用Retinex理论图像技术对囊胚表面的不均匀现象，运用全自动水平集算法分割技术对囊胚进行评估，上述医学研究者在对辅助生殖技术成功率的提高具有很大帮助；③人工智能技术在妊娠结局中的应用，Uyar、Siristatidis和Hassan等医学团队通过对临床患者的诊断、治疗和改善辅助生殖结局方面做了大量工作，并取得了突破性进展，人工智能技术通过数据分析做出最优方案决策。
三、人工智能技术在生殖医学应用的局限性与挑战
虽然人工智能技术在医学工作者的努力下取得了突破性的进展，但生殖医学领域还是存在不足，人工智能的基础是大数据的分析，在各个领域被广泛研究，具有它独特的分析能力，但人工智能技术并不能代替人脑进行思考和推理，只能分解医学工作者的部分工作，人工智能技术尚不成熟，数据分析给予的决策建议还需医生通过临床经验做出更精确的诊断。还有人工智能系统缺乏创造能力，只是机械的通过数据经验进行分析，没有形象的思维创造力。生殖医学数据库的质量决定人工智能判断的结果，目前，我国在医学数据方面并没有形成大数据，给智能化带来很大的困难，也是一个制约发展的重要瓶颈，在这方面还需医疗系统尽快解决。人工智能技术在生殖领域的应用对安全可靠的大数据带来了巨大挑战，发达国家对于医疗大数据和算法使用监管制度，合理合法地对数据进行使用，我国也应该建立相应的监管制度和信息保护法，监督医学工作者共同遵守为医学领域的长期发展。
四、结语
医学工作者通过人工智能在生殖领域的研究成果取得了一定的进展，为患者建立可靠的数据分析及诊断结果，帮助患者尽快解决生育的难题做出了贡献，但在生殖医学临床方面的应用并不太理想，还需要进一步的优化研究，尽快解决医疗大数据库的建立和完善工作，人工智能在医学领域还有很大的空间，需要医学工作者共同努力。
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论文作者:朱洁
论文发表刊物:《健康世界》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/30
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