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图片来源@视觉中国
文｜vb动脉网医疗AI正在浸透辅佐生殖行业。
7月初，辅佐生殖AI决策工具CHLOE获取了欧盟CE认证，欧洲各体外受精生养诊所都可运用该工具发展辅佐生殖，进步临床胜利率。该产品由以色列人工智能公司Fairtility开发。
CHLOE是AI医学图象技术在辅佐生殖畛域的运用。CHLOE利用计算机对胚胎图象进行处置、剖析和了解，完成对囊胚造成、着床、分裂的自动化预测，并给出胚胎的品质排序。
此前，美国人工智能公司Presagen开发的AI决策工具Life Whisperer Viability也获取了CE认证，一样是经过胚胎图象以非侵入的形式实时评价胚胎活气。
除了Fairtility、Presagen，目前国内上辅佐生殖AI公司包罗有Alife Health、AiVF、IVF 2.0、Alife health、Future fertility、Kai health等。而在中国，近些年来也泛起了诸如华艾博越这样的AI+辅佐生殖翻新企业。
无独有偶，默克中国翻新核心也在去年宣告与中国辅佐生殖智能化总体解决计划供给商“互创联结”协作，独特推动人工智能在辅佐生殖畛域胚胎观测零碎的开发与运用。
AI与辅佐生殖的减速融会，将为产业带来哪些变动？
AI与辅佐生殖碰撞的7个维度
辅佐生殖成与败还在“黑匣子”中，AI尽量管制变量。
辅佐生殖的多个环节能够被AI赋能。从目前市面上已有的钻研来看，AI可以在卵子品质评价、精子品质评价、精卵婚配评价、受精卵/胚胎品质评价、子宫内膜容受性评价等辅佐生殖环节中发力。
1、辅佐生殖促排及全周期AI办理
用AI代替医生的辅佐生殖临床决策与倡议。机器学习摹拟多种试管婴儿的简化及规范化计划，助力辅佐生殖流程线上化、智能化。当用户上传各类体征数据至智能化平台后，AI将自动生成生殖临床倡议讲演，指点临床推动下一步流程，进步总体辅佐生殖的周期效力。
2、卵子品质AI评价
AI图象学习自动评价卵子品质。卵子品质评价除了人工视察外，还可以借助AI技术经过对卵细胞图片特点的差别化辨认，评价出卵母细胞的发育后劲。详细来看，这些图片的差别化特点包罗有卵母细胞的纹理特点、卵母细胞的弹性特点、卵母细胞的静止特点等，训练AI学习与辨认卵母细胞形态，增加报酬检测的差别性，进步后果的统一性。
不外，国际目前尚无获批上市的卵子品质AI评价产品。相较于精子品质评价，因为卵子的数量更少，针对卵细胞的钻研本钱也更高。所以，目前国际的卵子品质评价次要是经过医师显微镜视察下卵子状态和大小来定。
3、精子品质AI评价
计算机辅佐精子剖析（CASA）是目前精子品质评价的主流形式。从上世纪80年代开始，国际外就曾经开始不停开发迭代CASA。该办法次要基于计算机图象处置技术，为临床提供无关精子品质的各项目标数据。
现有的CASA国外次要有HTM-IVOS零碎、SIA零碎、Hoben Sperm Tracker零碎、Mika零碎，国际有中科恒业的ZKPACS-E零碎、伟力的WLJY-9000零碎等。不外这些产品功用和剖析参数各有差别，难以掩盖完精子品质评价的一切目标。
计算机视觉（CV）是近些年来评价精子品质极具前景的技术。CV经过实时观测精子，跟踪其天然前提下的静止与形态，辅以人工智能算法，剖析精子浓度、活气、状态，从而评价出精子的品质程度，拥有宽广的运用价值。
实际临床上，精子品质评价还能够经过流式细胞术（FCM）等检测技术完成。流式细胞仪经过检测细胞线粒体膜电位（MMP），从而反应精子活气的高下。不外该办法需求对精子进行荧光染色，可能因此改动精子状态。
总体来看，AI在精子品质评价上的运用与开展是最快的。
值得一提的是，去年广东还上线了全国首集体工智能供精兽性化婚配零碎，患者在互盲准则的根底上能够智能婚配体形、肤色、头发特点、脸型、鼻梁、单双眼皮、虹膜色彩、嘴唇等面貌特点。
4、自动授精与精卵结合
将受精卵结合的进程自动化。
AI机器人代替人工操作体外精卵结合。AI算法配合自动化硬件设施，经过微米级机器人针头和微流控等技术将精子注入卵子中，将过往需求丰硕操作教训的医生能力进行体外授精，变为AI机器人自动操作。
5、胚胎造就及品质AI评价
胚胎筛选是试管婴儿的精华。
虽然目前公认最佳的胚胎筛选形式是三代试管的遗传学检测（PGT），然而在实际的临床中，三代试管不只价钱低廉，并且我国对三代试管的合用人群进行了门坎限度。大少数进行一代/二代试管的不孕不育患者，仍然是经过医师对胚胎状态上的报酬评价，判别其发育状况。
所以，基于胚胎状态学进行的胚胎品质AI评价依然拥有运用前景。这也恰是不少海内人工智能企业重点聚焦细分赛道——胚胎品质AI评价。如曾经获批的CHLOE与Life Whisperer Viability，它们都是基于胚胎状态学，训练AI捕获更多肉眼难以察觉的胚胎细节特点，从而评价胚胎品质。
时差成像零碎（TLS）让胚胎品质AI评价变得更为可行。TLS是一种Time-lapse延时摄影技术，经过刹时暴光延续拍摄对胚胎体外发育进程进行全程监控，其观测仪拥有较高的分辨率，并能与胚胎造就安装整合，包管胚胎发育环境的不乱。TLS记载着了胚胎受精、分裂与发育的全部进程，实时跟进胚胎静态发育状况，假如再辅以AI算法，便可自动挑拣出最优质的胚胎。
6、移植时子宫内膜的AI剖析
将胚胎移植回体内前，对子宫内膜形态进行AI剖析。
大数据建模，AI剖析子宫内膜多种因素与胚胎成长发育的外在关联，找到最适合的移植窗口。通常先需求对子宫内膜的受容性、微生物形态等关联因素进行检测，而后AI剖析检测后果，精准指点个体化胚胎移植。
7、辅佐生殖后果的AI预测
建设辅佐生殖医治后果的AI预测模型。输出包罗精子状态特点、卵母细胞品质分级信息、男/女性患者的临床信息等多模态数据，预测临床妊娠后果。
穿插赛道掘金的两类玩家
“AI浸透进辅佐生殖畛域大部份是降维式的。”
辅佐生殖与AI的融会有两种方式：一，由辅佐生殖企业“内生”而来；二，由人工智能企业技术运用场景的“外生”而来。一名不肯具名的辅佐生殖AI企业开创人表现，目前辅佐生殖畛域中的AI大可能是由人工智能企业的向内涵展运用发生，这类技术运用场景的转移，对辅佐生殖行业来讲是“降维式”的。
掘金辅佐生殖市场的人工智能公司
■ AIVF：辅佐生殖全周期智能化办理平台
以色列人工智能企业AIVF搭建了一个办事于辅佐生殖的SaaS平台EMA，平台运用AI技术协助胚胎评价并晋升IVF诊所的经营效力。
据AIVF的临床钻研后果，EMA平台的履行速度比诊所的胚胎学家快50倍，精确率高48%。该产品曾经获取CE认证，且该公司也在往年6月实现了2500万美元的A轮融资。
■ Presegen：胚胎品质及遗传学评价
美国人工智能公司Presegen旗下辅佐生殖研发部门Life Whisperer开发了两款非侵入性的胚胎品质AI评价工具Life Whisperer Viability与Life Whisperer Genetics。Life Whisperer Viability能够评价胚胎的活气与临床植入后怀孕的可能性；Life Whisperer Genetics则能够判断胚胎遗传信息的整倍体与否。
也就是说，Life Whisperer Genetics存在代替三代试管PGT-A检测的可能性。例如，在关于像德国等不允许进行侵入性基因测试的国度，Life Whisperer Genetics是一个更好的三代试管PGT-A的代替计划，且节俭了患者的时间与金钱。据悉，该产品曾经获取CE认证，并在寰球40多个国度运用落地，配合同公司研发的Life Whisperer Viability，提供更片面的胚胎品质评价。
比较侵入性PGT-A，Presegen首席医学迷信官Sonya Diakiw博士表现：“由于Life Whisperer Genetics评价仅基于图象，它自身检测精确性可能不如PGT-A。但咱们也发现，PGT-A检测后果也多是变动的，由于它们取决于被测试的胚胎样本。PGT-A仅检测了总共大约200个细胞中的5个细胞，因此它其实不总能代表全部胚胎。Life Whisperer Genetics是对遗传残缺性的全胚胎评价，不需求任何侵入性操作，可优先用于胚胎体外筛选中。”
■ Fairtility：胚胎品质评价
以色列人工智能公司Fairtility开发的胚胎品质评价工具CHLOE运用了TLS零碎，将传统胚胎造就视察办法的5个数据点晋升到420万个数据点。
从钻研的数据量来看，2017年至2020年间，CHLOE“学习了”6748个延时视频，详细包孕5392个卵裂胚胎、3763个囊胚、877个已知继续妊娠终局的单胚胎移植（SET）、306个整倍体SET和25个已知继续妊娠终局的镶嵌型染色体胚胎，以量化定量和定性状态能源学、CHLOE植入评分和CHLOE囊胚评分和总体SET后的临床后果，使用AUC（曲线上面积）度量目标预测囊胚和植入评分成效的临床后果。
次要评价后果包罗分裂胚胎的囊胚造成评分、植入前胚胎整倍体预测评分、临床妊娠和继续妊娠率评分等。
■ 德适生物：人类染色体AI剖析零碎
德适生物开发了一套人类染色体AI剖析零碎AutoVision，目前曾经实现了国度药品监视办理局的产品注册和欧盟CE认证。
德适生物自主研发的AutoVision人类染色体AI剖析零碎是一套全自动智能一体化染色体剖析任务台，能够运用于辅佐生殖夫妻、血液肿瘤人群、职业病体检人群、安康备孕人群的染色体疾病检测。
AutoVision零碎“学习”百万量级的染色体数据从而鉴别染色体，辅佐医生诊断数千余种遗传疾病。与传统染色体剖析比拟，AutoVision代替了繁琐的人工操作，实现一名患者的核型剖析时间节俭了约20倍，单条染色体辨认精确率达99.6%，剖析后果更安心，剖析任务更直观。
翻新“AI+”的辅佐生殖企业
■ 华艾博越：辅佐生殖全周期智能化办理平台
华艾博越对标AIVF，也搭建了一套辅佐生殖全周期智能化办理平台。公司将国际最新辅佐生殖临床计划与AI、医疗器械相结合，完成辅佐生殖全周期的智能化办理。
华艾博越研发的IVF-SOP AI智能辅佐决策零碎旨在片面辅佐生殖医生完成降调促排进程的智能化和规范化。该零碎次要基于机器学习摹拟多种试管婴儿的简化和规范化计划，而后让用户手机端上传各类体征数据材料后，AI自动生成辅佐生殖临床倡议讲演。
■ 贝康医疗：智能化精子品质剖析仪
贝康医疗推出的“智能化精子品质剖析仪”搭载AI无损精子品质剖析技术，可完成对精子全自动、高通量、无损、实时且高精确性的品质评价。
该精子品质剖析仪经过自动聚焦高速静态成像零碎，全方位拍摄精子在天然形态下的静止和状态。再经过多精子同步追踪算法，对活体精子视频中的每条精子做静态追踪，片面捕捉精子多方位的状态图象。结合AI算法，挑拣出流动力好且状态好的精子。
■ 亿康基因：子宫内膜受容性及微生物检测剖析
亿康基因推出的子宫内膜受容性检测（ERT）与子宫内膜微生物检测（EMT）都是基于大数据建模，运用AI剖析子宫内膜的受容性与微生物菌群形态，为胚胎找到最合适的种植窗口。
先让机器学习摹拟子宫内膜上皮细胞基因表白谱变动与子宫内膜受容性周期变动的外在关联，再经过NGS检测获取子宫内膜基因检测后果，最初经过AI剖析出具后果讲演，指点临床胚胎植入。微生物检测亦然，检测子宫内膜微生物多样性以及各种微生物占比，判别子宫内膜微生物均衡形态，指点益生菌医治，使子宫内膜微生物形态达到最好。
■ 女娲生命：DNA甲基化图谱AI智能剖析
女娲生命推出的胚胎DNA甲基化筛选技术PIMS也运用了AI技术在其中。
女娲生命积攒数千个胚胎的百万个特定症结区域甲基化信息，对全基因组表观遗传疾病进行筛查，并采取AI算法来精准预测胚胎发育潜能，完成优中选优。其检测后果除了可以反应DNA甲基化程度，还可以同时检测到胚胎染色体拷贝数变异（PGT-A），再结合AI智能算法对胚胎发育品质进行精准筛查与片面优选，为辅佐生殖医学带来了新的技术实践和解决计划。
■ Mojo：从精子检测到AI自动化精子注射
法国生养技术公司Mojo主营精子品质检测的居家产品。不外按照相干动静披露，该公司也在开发一款Mojo Inject机器人，以完成精子注射的自动化。
辅佐生殖AI落地， 需求解决的几点问题
AI深度赋能辅佐生殖还有几年路要走。
总体来看，相较于肺结节、眼底、制药、病院信息化等畛域成熟的AI运用，聚焦于“胚胎”的人工智能浸透率还偏低，国际目前还未有新一代辅佐生殖AI产品获批，不少翻新探究都还停留在科研阶段。
以CHLOE为例，国际同源的科研探究早已开始。2019年第二11届重庆市辅佐生殖医学会议上，重庆市妇幼保健院主任医师黄国宁就曾讲到“重庆市妇幼保健院投用了超过40台时差显微镜24小时不中断对造就箱中的胚胎进行图象收集，经过时差显微镜记载、监测静态影象，从这里失掉‘胚胎’大数据，成了AI检测胚胎染色体异样的‘学习题库’”。从数据量上看，该钻研数量曾经远远超出了“CHLOE”的数据量。
在更早的2018年，锦奇医疗董事长张锦霞女士受邀在中欧国内工商学院举行的一次“对于人工智能的运用”讲座中，就对AI在辅佐生殖技术中的运用进行了瞻望，其中一个方面讲的就是基于Time-lapse技术的胚胎AI筛选。
即使如斯，锦奇医疗锦奇医疗董事长助理张佩告知动脉网，公司在2018年并未在辅佐生殖AI方面进行规划，而是聚焦于辅佐生殖医疗模式的翻新，“辅佐辅佐生殖——卫星诊所+生殖核心”、“超级病院——线下连锁诊所+线上互联网病院+供给链零碎”。究其基本，锦奇医疗董事长助理张佩分享了公司的几点斟酌：
一、国际大少数辅佐生殖核心短少运用“CHLOE”等AI顺序的硬件配套。运用CHLOE的根底是生殖核心必需配备TLS时差成像零碎，市面上现有的TLS机器如新加坡Esco公司的Miri、瑞典Vitrolife公司的EmbryoScope、澳大利亚Genea公司的Geri其单台价钱都在百万级别，一台机器所能包容的胚胎数量更是无限，生殖核心推销才能无限。
二、国际时差成像零碎（TLS）不足明白的免费条目。TLS更多的是一种科研用处、鼓吹亮点。院方运用TLS+AI到底如何免费？如何定价？目前来看，国际尚无造成“CHLOE”等AI产品运用的土壤。
所以，在国际辅佐生殖AI要斟酌的不只是技术的开发，更要斟酌到AI技术的运用。即使“CHLOE”等AI产品在国际研发胜利，短期内也很难在辅佐生殖市场失掉运用。
另外一方面，辅佐生殖更是一个技术迭代飞速的行业，企业开创人举例道：一样对精子进行品质评价，临床是看精子的能源仍是精子的状态？前面咱们又发现精子品质评价还要看染色体、要看DNA碎片等等，技术迭代真实是太快了，假如AI公司钻研的根底仍旧是站在精子能源与状态上进行评价，那就是后进会被淘汰的产品。
简而言之，就是辅佐生殖AI公司如何包管算法迭代速度可以跟上辅佐生殖技术更新的频率？假如一家人工智能公司只是将AI技术单纯运用到了辅佐生殖畛域，那末将来它只能是办事的工具，永久不成能抢“内生”的饭吃。
这一观念在多家从事辅佐生殖胚胎份子诊断的公司身上失掉了印证，“虽然目前胚胎检测的主流办法是状态学，但状态学其实不能片面地评价胚胎品质，可能一些‘歪瓜裂枣’的胚胎，终究筛查后果反而是好的。而近些年来跟着贝康医疗等三代试管供给商的教育，逐渐一些重复流产或者高龄人群开始使用染色体筛查，如女娲生命等更进一步基于胚胎表观遗传学的检测也开始了，这些都再也不是状态学、影象学的档次了，而是更深档次的份子诊断。不外，份子诊断仍有得多需求精进和积攒之处，更为精准是生命迷信寻求的标的目的。”
辅佐生殖是一个相较新的行业，其开展至今不外40年，许多新技术都还在钻研中，产业对AI技术的依赖水平天然不高。AI进场以前，更要关注到辅佐生殖技术自身，如新促排药物的研发、新胚胎冷冻技术、新冷冻胚胎复苏技术、新胚胎筛查技术，乃至人造子宫等技术的开展等。与其“外生”来的AI技术，咱们更期待有辅佐生殖技术底蕴的“内生”公司在AI技术上的翻新开展。 |
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