По данным исследования Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (2017 г.), около половины всех случаев бесплодия приходится на мужчин. Анализ спермы считается необходимым для диагностики мужского бесплодия, однако недоступен в медицинских учреждениях, кроме тех, которые специализируются на лечении бесплодия, и существует высокий порог для его получения.
В новом исследовании группа учёных, возглавляемая профессором Хидеюки Кобаяси (Hideyuki Kobayashi) с кафедры урологии Токийского медицинского университета, создал модель на основе искусственного интеллекта. Она позволяет прогнозировать риск бесплодия у мужчин, не прибегая к анализу спермы. Для этого достаточно измерить уровень определённых гормонов в анализе крови.
Учёные протестировали свою модель на образцах спермы и гормональных анализах пациентов с мужским бесплодием, полученных в период с 2011 по 2020 год. При оценке учитывались следующие показатели:
* объём спермы;
* концентрация сперматозоидов;
* их подвижность;
* уровень лютеинизирующего гормона (ЛГ);
* уровень фолликулостимулирующего гормона (ФСГ);
* уровень пролактина (ПРЛ);
* уровень тестостерона;
* уровень эстрогена (Е2).
Скорость подвижности сперматозоидов рассчитывалась на основе результатов анализа спермы.
В соответствии с референтными значениями для тестирования спермы, представленными в лабораторном руководстве ВОЗ по исследованию и обработке человеческой спермы, 6-е издание (2021 г.), общий показатель подвижных сперматозоидов составляет 9,408 X 106. При этом 1,4 мл умножается на 16 X 106/мл и на 42%.
Если общий показатель подвижных сперматозоидов у пациента ниже 9,408 X 106, ему присваивается значение «0». Если показатель выше 9 408 000, пациенту присваивается значение «1». Точность модели искусственного интеллекта составила около 74 %.
Затем модель искусственного интеллекта была проверена с использованием данных за 2021 и 2022 годы, у которых были доступны тесты спермы и гормонов. При использовании данных 188 пациентов в 2021 году точность составила около 58%, тогда как точность при использовании данных 166 пациентов в 2022 году составила около 68%. Однако необструктивную азооспермию можно точно предсказать и в 2021, и в 2022 году.
«Эта модель прогнозирования, созданная искусственным интеллектом, предназначена только для первичного скрининга перед анализом спермы. Она не заменяет сам анализ, но может быть легко реализована в учреждениях, не специализирующихся на лечении бесплодия.
Модель прогнозирования искусственного интеллекта, использованная в этом исследовании, особенно точно предсказывала необструктивную азооспермию — тяжёлую форму азооспермии. Если модель прогнозирования выявляет аномальные показатели, это должно послужить сигналом для пациентов с необструктивной азооспермией. Они должны пройти тщательное обследование в специализированной клинике, занимающейся лечением бесплодия, и получить необходимую помощь.
«Мы надеемся, что в будущем клинические лаборатории и центры медицинского осмотра будут использовать нашу модель прогнозирования на основе искусственного интеллекта для выявления мужского бесплодия. Это сделает тестирование на мужское бесплодие более доступным и поможет преодолеть существующие препятствия», — заключает Кобаяши.
Литература:
A New Model for Determining Risk of Male Infertility from Serum Hormone Levels, without Semen Analysis, Scientific Reports (2024).
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
