生育公司正寄希望于人工智能和其他技术来提高试管婴儿(IVF)妊娠的成功率。仅IVF本身就已经是一项革命性的生殖技术。40多年来,它使数百万原本可能无法生育的人成为父母。2024年,美国通过IVF出生的婴儿超过10万名。但一些生育专家认为,前沿人工智能技术可以进一步提高成功妊娠的几率。
IVF的成功率因人而异;根据美国疾病控制与预防中心的数据,2022年所有年龄组辅助生殖技术成功分娩的比例为37.5%,但对于40岁以上的人群,这一几率降至10%或更低。人工智能支持者认为,该技术可以帮助更好地预测成功妊娠,并对胚胎进行质量扫描和可能影响成功分娩的遗传条件筛查。然而,并非所有专家都如此乐观。
一些研究者认为,由人工智能驱动的胚胎筛查,特别是针对身高或眼睛颜色等可观察特征的筛查,提出了深刻的伦理问题。而且,目前尚不清楚人工智能工具是否比现有的基因检测协议风险更低,或者它们是否甚至可能引入新的风险——例如对数据隐私的威胁。"正如整个社会正在应对关于人工智能框架的这些问题一样,我认为[辅助生殖服务提供商]也需要做同样的事情,"临床胚胎学家和生殖医学专家米娜·阿里卡尼(Mina Alikani)表示。
尽管如此,人工智能已经在IVF领域留下印记,特别是在基于形态学的胚胎选择方面。深度学习的临床应用正被用于评估配子的形态是否有助于成功受精,或对胚胎进行特定外观和其他特征的筛查,包括智力障碍。通常,胚胎学家会检查通过IVF产生的胚胎并评估其质量。但人工智能可能做得更好:2023年的一项综述发现,与胚胎学家相比,人工智能模型能更准确地预测哪个胚胎将导致成功妊娠(但不一定是活产)——准确率分别为81.5%和51%。
生育诊所正在关注这一趋势。一些人工智能平台,如克尔克(Cercle),正在基于从IVF程序收集的激素、生理和精子活动力数据训练模型,基于这些数据训练的程序可能能够更好地预测特定卵子和精子是否会导致成功妊娠。根据生育初创公司赫拉赛特(Herasight)的说法,人工智能可以帮助"使这种不确定性更易于理解。通过结合来自人类受精与胚胎学管理局(HFEA)、辅助生殖技术学会(SART)和临床文献等来源的大型数据集,我们可以模拟出患者实际可能获得的卵子、囊胚、整倍体胚胎以及最终活产的数量。"
一项2025年的小型随机对照试验发现,人工智能与传统胚胎选择方法一样好,甚至可能更好。然而,根据现有文献,"人工智能系统在辅助卵子、胚胎和精子选择方面显示出前景,但尚未得到一致验证以改善临床结果或取代胚胎学家的判断,"阿里卡尼表示。
同样真实的是,我们对人工智能在辅助生殖技术中表现的了解仍然有限。只有少数随机对照试验测试了人工智能在改善IVF结果方面的有效性。由于数据收集程序不断变化,并且因国家而异——甚至因诊所而异——因此很难综合大型数据集来帮助标准化人工智能驱动的胚胎分级系统。
"这是一个巴别塔,"哥伦比亚大学的生殖内分泌学家和兼职教员大卫·萨布尔(David Sable)表示。在2025年的一篇论文中,阿里卡尼和她的同事概述了如何通过在实验室和诊所之间标准化自动化技术来提高IVF成功率。在另一项2025年的综述中,一个科学家团队认为,精确性应该是IVF中使用人工智能的指导原则:"卵巢刺激方案、配子选择以及胚胎注释和选择的个性化是人工智能可能显著受益的关键领域,"作者写道。但他们也警告说,现在说该技术是否有效还为时过早:"人工智能整合到IVF中有助于推进患者护理,但其临床潜力需要仔细评估和持续改进。"
AI辅助IVF的另一个挑战是,与细菌学等其他更成熟的医疗实践相比,生殖技术相对较新。"IVF在某种程度上是一种不成熟的程序,当然也是一个不成熟的行业;它通常只对极少数人可用,"萨布尔说。一个IVF周期的费用可能高达50,000美元;这决定了谁能够获得生育治疗以及他们可能选择哪些程序。
萨布尔还指出,如果研究人员使用患者数据集来训练新的人工智能程序,必须对这些数据进行匿名化处理,以便"它们不能被用于错误的目的。"健康数据泄露可能会损害患者隐私,并使医疗保健行业花费数十亿美元进行清理。而且人工智能模型也可能产生幻觉,犯错甚至生成伪造数据。
目前作为IVF一部分使用的其他技术表明,尽管人工智能对妊娠和分娩成功率的潜在影响可能很小,但它可能很快变得更加整合。例如,胞浆内单精子注射(ICSI)是一种特殊的IVF形式,在这种形式中,精子在培养皿中移动的时间推移图像帮助临床医生选择那些被认为最有可能使卵子受精的精子。尽管该系统已成为许多IVF程序中的标准,但在英国和香港进行的一项2024年试验包括近1,600名参与者,发现使用时间推移成像的活产率为33.7%,而不用的时间为33%——差异微不足道。
更有效的是非整倍体植入前基因检测(PGT-A),这是一种检查胚胎染色体异常的诊断性筛查。萨布尔表示,该程序与更多的活产相关。
阿里卡尼表示,IVF的成功率最多为50%,但在最佳情况下通常更低。这就是为什么这么多生育诊所倾向于采用人工智能——试图提高这些几率。"通过使用人工智能,我们有可能在比我们预期或想象的更短时间内达到[50%以上],"她说。"但目前,证据并未表明应用人工智能算法能给我们带来更好的结果。"
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