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精液量:玉壺雖滿豈藏春?精子密度才是 “生育錦囊”
門診遇到一對青年夫妻,結婚五年多女方一直懷不上孩子。丈夫認為自己身強力壯,每次性生活時射出的精液量都很多,懷不上孩子肯定是妻子的原因。其妻子曾在多家醫院多次檢查,生育能力正常。兩人因為懷不上孩子的事,經常吵架,嚴重破壞了夫妻感情。在雙方家長的極力勸說下,該男子才勉強同意來男科門診檢查。經詢問病史、查體和相關檢查後確診該男子精液量過多,精子被稀釋、密度下降從而導致不育。經治療後已經痊癒,精液量及精子密度都恢復正常,其妻子也成功懷孕並順利產下一名男嬰,現在生活變得幸福甜蜜。 精液量是男性生殖健康里一個特別關鍵的指標。精液量的多少不僅關係到男性能不能順利成就“爸業”,還能從側面反映出男性生殖系統健康情況。今天我們就來聊聊精液量的相關知識,揭開其神秘面紗。 1.精液的構成與正常精液量 精液不是一種簡單的液體,它是由多種成分混合而成。這裡面,精子只佔了很少的一部分,大部分成分其實是精漿。精子的重量僅僅約佔精液整體重量的0.1%,其餘的成分都是精漿。其中由前列腺所分泌的前列腺液約佔精液整體重量的20-30%,由精囊腺所分泌的精囊液約佔精液整體重量的65-75%,還含有少量的睪丸附睪液、尿道球腺液等。這些液體為精子提供了生存和活動的環境。 正常情況下,成年男性一次射精,精液量約為2-6毫升。但這也不是固定不變的,會受一些生理和生活方面的因素影響而發生波動。例如,長期沒有射精,精液量可能就會多一些;如果性生活太頻繁,精液量可能就會暫時減少。 2.影響精液量的因素 2.1生活習慣因素 性生活頻率:射出精液的量與禁慾時間的長短有著很密切的關係,因此要適當掌握禁慾時間。性生活要是太頻繁,男性的生殖系統一直處於忙碌狀態,精囊腺、前列腺等這些分泌精漿的器官來不及充分合成和分泌精漿,從而導致精液量減少。相反,適當禁慾一段時間後,精液量會有所回升。一般建議,為保持正常精液量,一周過1-3次性生活比較合適。 飲食習慣:長期的不良飲食習慣對精液量的影響也比較明顯。過度攝入辛辣、油膩的食物,可能引發前列腺充血,影響前列腺液的分泌,進而影響精液量。而均衡飲食,多攝入富含維生素C、維生素E、鋅、硒等營養素的食物,如新鮮蔬果、堅果、海鮮等,有助於維持生殖系統正常功能,保持精液量的穩定。 不要過度攝入辛辣、油膩食物 富含維生素C、維生素E等營養素的食物 吸煙與飲酒:長期吸煙和酗酒的男性,精液量低於正常範圍的概率顯著增加。吸煙時煙草中所含的尼古丁等有害成分會損害生殖細胞,干擾內分泌系統,影響精液的生成和分泌。過量飲酒可導致肝臟功能受到損傷,影響激素代謝,進而影響精液量。...
精液量:玉壺雖滿豈藏春?精子密度才是 “生育錦囊”
門診遇到一對青年夫妻,結婚五年多女方一直懷不上孩子。丈夫認為自己身強力壯,每次性生活時射出的精液量都很多,懷不上孩子肯定是妻子的原因。其妻子曾在多家醫院多次檢查,生育能力正常。兩人因為懷不上孩子的事,經常吵架,嚴重破壞了夫妻感情。在雙方家長的極力勸說下,該男子才勉強同意來男科門診檢查。經詢問病史、查體和相關檢查後確診該男子精液量過多,精子被稀釋、密度下降從而導致不育。經治療後已經痊癒,精液量及精子密度都恢復正常,其妻子也成功懷孕並順利產下一名男嬰,現在生活變得幸福甜蜜。 精液量是男性生殖健康里一個特別關鍵的指標。精液量的多少不僅關係到男性能不能順利成就“爸業”,還能從側面反映出男性生殖系統健康情況。今天我們就來聊聊精液量的相關知識,揭開其神秘面紗。 1.精液的構成與正常精液量 精液不是一種簡單的液體,它是由多種成分混合而成。這裡面,精子只佔了很少的一部分,大部分成分其實是精漿。精子的重量僅僅約佔精液整體重量的0.1%,其餘的成分都是精漿。其中由前列腺所分泌的前列腺液約佔精液整體重量的20-30%,由精囊腺所分泌的精囊液約佔精液整體重量的65-75%,還含有少量的睪丸附睪液、尿道球腺液等。這些液體為精子提供了生存和活動的環境。 正常情況下,成年男性一次射精,精液量約為2-6毫升。但這也不是固定不變的,會受一些生理和生活方面的因素影響而發生波動。例如,長期沒有射精,精液量可能就會多一些;如果性生活太頻繁,精液量可能就會暫時減少。 2.影響精液量的因素 2.1生活習慣因素 性生活頻率:射出精液的量與禁慾時間的長短有著很密切的關係,因此要適當掌握禁慾時間。性生活要是太頻繁,男性的生殖系統一直處於忙碌狀態,精囊腺、前列腺等這些分泌精漿的器官來不及充分合成和分泌精漿,從而導致精液量減少。相反,適當禁慾一段時間後,精液量會有所回升。一般建議,為保持正常精液量,一周過1-3次性生活比較合適。 飲食習慣:長期的不良飲食習慣對精液量的影響也比較明顯。過度攝入辛辣、油膩的食物,可能引發前列腺充血,影響前列腺液的分泌,進而影響精液量。而均衡飲食,多攝入富含維生素C、維生素E、鋅、硒等營養素的食物,如新鮮蔬果、堅果、海鮮等,有助於維持生殖系統正常功能,保持精液量的穩定。 不要過度攝入辛辣、油膩食物 富含維生素C、維生素E等營養素的食物 吸煙與飲酒:長期吸煙和酗酒的男性,精液量低於正常範圍的概率顯著增加。吸煙時煙草中所含的尼古丁等有害成分會損害生殖細胞,干擾內分泌系統,影響精液的生成和分泌。過量飲酒可導致肝臟功能受到損傷,影響激素代謝,進而影響精液量。...
“忍精不射”可能造成哪些危害?
01 導致射精功能異常 突然中斷性交並強烈抑制射精,長時間這樣做可能會干擾射精反射路徑,導致射精功能異常,引起射精時間延長、射精快感減弱、射精痛、逆向射精,甚至不射精等問題。 02 誘發勃起功能障礙 中斷性交會對勃起神經反射弧產生干擾,同時也會帶來心理壓力。長期忍精不射可能導致神經系統和心理因素共同作用,從而誘發陽痿(勃起功能障礙)。 03 誘發血精和前列腺炎 正常的性生活後,陰莖和前列腺等性腺器官的充血會逐漸減退。如果性交突然中斷,前列腺和精囊持續充血,容易誘發血精及無菌性前列腺炎的發生。 04 危害伴侶感情 如果性生活中一方總是試圖忍精不射以延長性生活時間,往往會導致性體驗變得機械而不自然,影響雙方的滿意度。尤其是伴侶可能很難得到好的體驗,久而久之會產生對性生活的不滿,甚至因盆腔慢性充血引發一系列不適症狀。長期如此,還會影響伴侶間的感情。 小結 忍精不射是一種誤導性的做法,有悖於人體正常的生理機能和新陳代謝規律,會對身心健康造成不利影響。應正確認識和對待性生活,在享受性快樂的同時關注自身及伴侶的感受,避免因錯誤觀念而損害健康。如有任何關於性健康的疑問或擔憂,建議咨詢專業醫生以獲得指導。
“忍精不射”可能造成哪些危害?
01 導致射精功能異常 突然中斷性交並強烈抑制射精,長時間這樣做可能會干擾射精反射路徑,導致射精功能異常,引起射精時間延長、射精快感減弱、射精痛、逆向射精,甚至不射精等問題。 02 誘發勃起功能障礙 中斷性交會對勃起神經反射弧產生干擾,同時也會帶來心理壓力。長期忍精不射可能導致神經系統和心理因素共同作用,從而誘發陽痿(勃起功能障礙)。 03 誘發血精和前列腺炎 正常的性生活後,陰莖和前列腺等性腺器官的充血會逐漸減退。如果性交突然中斷,前列腺和精囊持續充血,容易誘發血精及無菌性前列腺炎的發生。 04 危害伴侶感情 如果性生活中一方總是試圖忍精不射以延長性生活時間,往往會導致性體驗變得機械而不自然,影響雙方的滿意度。尤其是伴侶可能很難得到好的體驗,久而久之會產生對性生活的不滿,甚至因盆腔慢性充血引發一系列不適症狀。長期如此,還會影響伴侶間的感情。 小結 忍精不射是一種誤導性的做法,有悖於人體正常的生理機能和新陳代謝規律,會對身心健康造成不利影響。應正確認識和對待性生活,在享受性快樂的同時關注自身及伴侶的感受,避免因錯誤觀念而損害健康。如有任何關於性健康的疑問或擔憂,建議咨詢專業醫生以獲得指導。
晨勃消失是勃起功能障礙的前兆嗎?
清晨時分,當意識從夢鄉中漸漸蘇醒,卻發現“小兄弟”沒有像往常一樣支起“小帳篷”,許多男性心裡可能會咯噔一下:“怎麼回事?晨勃沒了,難道我萎了?!”先別急著慌,晨勃沒有出現,未必就是“雄風不再”。 什麼是晨勃? 晨勃是指男性在睡眠中或早晨醒來時(清晨4~7點)經歷的自發性陰莖勃起。這種現象通常發生在快速眼動(REM)睡眠階段,是健康男性正常的生理反應,一定程度上可以反映陰莖的健康狀態。晨勃的發生與多種因素有關,包括激素水平的變化、神經系統的活動以及血液循環狀況等。 晨勃為什麼會減少甚至消失? 年齡增長:隨著年齡的增長,晨勃的頻率和硬度可能會有所下降。這是正常生理過程的一部分,並不意味著存在健康問題。 生活習慣改變:如飲酒過量、吸煙、缺乏運動、壓力過大等不良生活方式都可能導致晨勃減少甚至消失。 睡眠質量差:長期熬夜、睡眠不足或睡眠質量差會干擾身體的正常生理功能,深度睡眠不足或者睡眠週期被打亂也會影響晨勃的發生。 心理因素:長期精神壓力過大、焦慮、抑鬱、緊張等情緒問題也可能影響到晨勃。心理狀態對性功能有著直接的影響,保持良好的心理健康同樣重要。 藥物副作用:某些藥物,如抗腫瘤藥、抗高血壓藥、抗抑鬱藥、鎮靜劑、降糖藥物等,可能影響勃起功能,進而影響晨勃。如果正在服用任何藥物並注意到晨勃變化,請咨詢醫生瞭解是否需要調整用藥方案。 晨勃消失是提示勃起功能障礙嗎? 勃起功能障礙指的是持續無法獲得或維持足夠的勃起來完成滿意的性生活。值得注意的是,晨勃的存在與否並不能單獨作為判斷是否存在勃起功能障礙的標準。 如果僅僅是晨勃消失,但在其他時候仍能夠正常勃起,則不應輕易將其歸結為勃起功能障礙。不過,若確認晨勃已經很長時間沒有出現,對自己的性功能感到擔憂,最好的做法是尋求專業醫療意見進行評估。 如何應對晨勃減少或消失? 調整生活方式:戒煙限酒、增加體育鍛鍊、保證充足睡眠、減輕壓力等措施都有助於恢復晨勃。 心理咨詢:如果有焦慮、抑鬱等心理問題,考慮接受心理咨詢或治療。 定期體檢:通過定期體檢監控自身健康狀況,及時發現並處理潛在疾病。 小結 綜上所述,晨勃消失不一定是勃起功能障礙的前兆,可能是由多種因素引起的暫時性現象,男性應關注自身健康,保持良好的生活習慣和積極的心態。 若晨勃消失持續時間較長,且伴有勃起不堅、勃起時間短、性慾減退等症狀,就應提高警惕,及時就醫,進行全面的檢查和診斷,以便明確病因並進行針對性治療。
晨勃消失是勃起功能障礙的前兆嗎?
清晨時分,當意識從夢鄉中漸漸蘇醒,卻發現“小兄弟”沒有像往常一樣支起“小帳篷”,許多男性心裡可能會咯噔一下:“怎麼回事?晨勃沒了,難道我萎了?!”先別急著慌,晨勃沒有出現,未必就是“雄風不再”。 什麼是晨勃? 晨勃是指男性在睡眠中或早晨醒來時(清晨4~7點)經歷的自發性陰莖勃起。這種現象通常發生在快速眼動(REM)睡眠階段,是健康男性正常的生理反應,一定程度上可以反映陰莖的健康狀態。晨勃的發生與多種因素有關,包括激素水平的變化、神經系統的活動以及血液循環狀況等。 晨勃為什麼會減少甚至消失? 年齡增長:隨著年齡的增長,晨勃的頻率和硬度可能會有所下降。這是正常生理過程的一部分,並不意味著存在健康問題。 生活習慣改變:如飲酒過量、吸煙、缺乏運動、壓力過大等不良生活方式都可能導致晨勃減少甚至消失。 睡眠質量差:長期熬夜、睡眠不足或睡眠質量差會干擾身體的正常生理功能,深度睡眠不足或者睡眠週期被打亂也會影響晨勃的發生。 心理因素:長期精神壓力過大、焦慮、抑鬱、緊張等情緒問題也可能影響到晨勃。心理狀態對性功能有著直接的影響,保持良好的心理健康同樣重要。 藥物副作用:某些藥物,如抗腫瘤藥、抗高血壓藥、抗抑鬱藥、鎮靜劑、降糖藥物等,可能影響勃起功能,進而影響晨勃。如果正在服用任何藥物並注意到晨勃變化,請咨詢醫生瞭解是否需要調整用藥方案。 晨勃消失是提示勃起功能障礙嗎? 勃起功能障礙指的是持續無法獲得或維持足夠的勃起來完成滿意的性生活。值得注意的是,晨勃的存在與否並不能單獨作為判斷是否存在勃起功能障礙的標準。 如果僅僅是晨勃消失,但在其他時候仍能夠正常勃起,則不應輕易將其歸結為勃起功能障礙。不過,若確認晨勃已經很長時間沒有出現,對自己的性功能感到擔憂,最好的做法是尋求專業醫療意見進行評估。 如何應對晨勃減少或消失? 調整生活方式:戒煙限酒、增加體育鍛鍊、保證充足睡眠、減輕壓力等措施都有助於恢復晨勃。 心理咨詢:如果有焦慮、抑鬱等心理問題,考慮接受心理咨詢或治療。 定期體檢:通過定期體檢監控自身健康狀況,及時發現並處理潛在疾病。 小結 綜上所述,晨勃消失不一定是勃起功能障礙的前兆,可能是由多種因素引起的暫時性現象,男性應關注自身健康,保持良好的生活習慣和積極的心態。 若晨勃消失持續時間較長,且伴有勃起不堅、勃起時間短、性慾減退等症狀,就應提高警惕,及時就醫,進行全面的檢查和診斷,以便明確病因並進行針對性治療。
晚期前列腺癌
晚期前列腺癌患者的高病死率及生活質量的下降一直是亟待解決的問題。本文針對不同臨床特徵的晚期前列腺癌患者如何選擇更合理的治療方法,以及晚期前列腺癌治療方法的發展前景作一綜述。 前列腺癌是世界範圍內男性發病率居第二位的惡性腫瘤,也是因癌症相關死亡較常見的病因。晚期前列腺癌患者的5年生存率僅為31%,平均生存時間不足40個月。自20世紀40年代以來,通過物理或藥物去勢的雄激素剝奪療法(androgen deprivation therapy,ADT)成為了晚期前列腺癌的主要治療方法。新型內分泌治療(novel hormone therapy,NHT)藥物、促進微管形成並抑制分解的化療藥物、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑、免疫治療藥物、α粒子靶向治療藥物等逐步成為晚期前列腺癌可選用的治療藥物。 1 晚期前列腺癌的治療 本文討論的晚期前列腺癌包括轉移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)、非轉移性去勢抵抗性前列腺癌(nmCRPC)和轉移性去勢抵抗性前列腺(mCRPC)。 1.1 mHSPC 對於轉移性前列腺癌的治療,現有的共識是以ADT治療為基礎,加以化療或者內分泌治療。既往認為,去勢治療聯合化療後繼續聯合內分泌治療是否對延長生存時間有益無定論,但不良反應發生率增加是可以肯定的。最近FDA批准達羅他胺聯合多西他賽用於mHSPC治療,承認其在生存時間及疼痛進展時間上較多西他賽單藥治療有改善。 1.1.1 內分泌治療 ...
晚期前列腺癌
晚期前列腺癌患者的高病死率及生活質量的下降一直是亟待解決的問題。本文針對不同臨床特徵的晚期前列腺癌患者如何選擇更合理的治療方法,以及晚期前列腺癌治療方法的發展前景作一綜述。 前列腺癌是世界範圍內男性發病率居第二位的惡性腫瘤,也是因癌症相關死亡較常見的病因。晚期前列腺癌患者的5年生存率僅為31%,平均生存時間不足40個月。自20世紀40年代以來,通過物理或藥物去勢的雄激素剝奪療法(androgen deprivation therapy,ADT)成為了晚期前列腺癌的主要治療方法。新型內分泌治療(novel hormone therapy,NHT)藥物、促進微管形成並抑制分解的化療藥物、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑、免疫治療藥物、α粒子靶向治療藥物等逐步成為晚期前列腺癌可選用的治療藥物。 1 晚期前列腺癌的治療 本文討論的晚期前列腺癌包括轉移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)、非轉移性去勢抵抗性前列腺癌(nmCRPC)和轉移性去勢抵抗性前列腺(mCRPC)。 1.1 mHSPC 對於轉移性前列腺癌的治療,現有的共識是以ADT治療為基礎,加以化療或者內分泌治療。既往認為,去勢治療聯合化療後繼續聯合內分泌治療是否對延長生存時間有益無定論,但不良反應發生率增加是可以肯定的。最近FDA批准達羅他胺聯合多西他賽用於mHSPC治療,承認其在生存時間及疼痛進展時間上較多西他賽單藥治療有改善。 1.1.1 內分泌治療 ...
人工智能在男科實驗診斷中的應用進展
摘要 隨著計算機硬件的突破和軟件工程的進步,人工智能在包括醫學領域的多個領域產生了深遠影響。在男科實驗研究領域,已有研究嘗試利用人工智能模型進行精子質量檢測,包括精液常規、精子形態和精子DNA完整性等。此外,人工智能也開始在其他男科檢測領域,如病理學、影像學和遺傳學檢測中發揮作用。本文旨在對人工智能在男科實驗診斷方面的研究進展進行綜述,探討當前人工智能檢測的不足和開發中所面臨的瓶頸問題,為未來人工智能在男科診療體系中的進一步應用提供參考。 【關鍵詞】人工智能;男科;臨床檢驗;深度學習 DOI:10.3760/cma.j.cn101441-20241030-00393 不孕不育困擾著我國約18%的備孕家庭,男性原因佔比50%左右[1]。通常男性不育患者會在門診進行體格檢查,在男科實驗室進行精子質量分析,後續按需進行一些病理、影像、遺傳檢查。這些檢測目前還有很多基於檢驗或影像技師的人工操作與判讀。由於檢測方法學的差異、檢測耗材、試劑以及人員之間的差異,大多數男科檢查仍然存在主觀性強、標準混亂難以統一的現象。 人工智能(artificial intelligence, AI)在過去20年里發展迅速,機器學習、深度學習和人工神經網絡(artificial neural network,ANN)等AI應用從各個方面為醫學賦能,涉及的領域也覆蓋廣泛,例如腫瘤診療、基因診斷、藥物研發等[2-4],男科實驗室的檢測也從中受益。本文從AI在醫學檢驗的應用切入,深入探討AI在男科實驗檢測中的應用進展,展望目前AI在男科實驗檢測的應用局限性與前景。 一 AI的發展為醫學檢驗賦能 早在20世紀50年代,圖靈便提出了借助計算機模擬智能行為的理念[5]。隨後在達特茅斯會議上,麥卡錫首次提出了AI這個概念,紐厄爾和西蒙則展示了編寫的邏輯理論機器。此後於上世紀80年代,多層神經網絡的學習機制被提出,並逐漸具有了可以自動調節神經元連接的權重[6]。此後的幾十年,這方面一系列的成果使得深度學習成為了AI的主流技術。AI領域在經歷數十年的飛速發展後,目前的AI主要由3個要素組成,即算法、算力以及數據[7]。機器學習是AI算法領域中一個主要分支,它通過從數據中自動學習規律,使計算機能夠在無須顯式編程的情況下執行任務和做出決策。機器學習算法的性能高度依賴數據表示,即從複雜、噪聲較多的原始數據中提取出能夠突出核心信息的特徵,以便算法更好地學習數據規律。然而,傳統特徵提取依賴人為經驗,往往難以適應數據的多樣性和複雜性[8]。深度學習是在機器學習模型ANN的基礎上發展而來的,三者是層層遞進的關係(圖1)。深度學習旨在構建更深層次的多層神經網絡從而自動學習大規模數據中的規律,無須依賴人工特徵工程。以圖像處理為例,每一層網絡可以提取不同層次的圖像信息,從低級邊緣、紋理到高級抽象特徵,逐層加深對圖像內容的理解。 AI技術在臨床醫學的多個領域已展現出顯著的應用價值,特別是在醫學影像、病理圖像和內窺鏡圖像的分析中,通過提供精准的輔助信息,支持醫生進行更快速、全面的疾病篩查、診斷和治療決策。在醫學影像分析中,AI可以自動處理各類影像數據,提取疾病特徵並提供輔助分析。例如,在腦部影像中,AI能幫助分析核磁共振成像和計算機斷層掃描數據,支持腦腫瘤、腦卒中和神經退行性疾病的檢測[9];在眼科領域,AI可在視網膜圖像中檢測糖尿病視網膜病變、黃斑變性和青光眼,為早期診斷提供支持[10]。在病理圖像分析中,AI能識別數字病理切片中的癌細胞和異常組織,輔助腫瘤分級和分期,還可將不同色調的蘇木精-伊紅染色圖像向特定顏色風格轉換,從而實現圖像標準化[11]。而在內窺鏡圖像分析中,AI主要用於胃腸道疾病的實時檢測與輔助診斷。AI能自動識別胃腸鏡、結腸鏡等內窺鏡圖像中的息肉,幫助醫生提升篩查的敏感度[12]。此外,AI可以優化內窺鏡圖像的質量,使病灶更加清晰可見,尤其在複雜病變或模糊圖像中,輔助醫生更加準確地觀察病變區域[13]。 二 AI在精子質量分析中的應用 1.精液常規檢測:精液常規分析作為男性生殖健康評估的核心手段,其歷史悠久,顯微鏡下對精子濃度、活力分析是評估精子質量的直接且可靠的方法。儘管在最新一版的《世界衛生組織人類精液檢查與處理實驗手冊》中仍然是以人工判斷精液常規為主[14],但是其客觀性不足、重復性差的缺點讓各實驗室的報告仍然無法很好地互通。計算機輔助精液分析系統(computer-aided semen analysis, CASA)技術有效地彌補了人工檢測的局限性,並被廣泛應用於臨床。最近一項中國地區的研究中,73.6%的男科實驗室都採用了CASA[15]。但是傳統的CASA仍有一些缺陷,如出現漏抓、抓錯、無法區分粘連精子等[16]。 CASA的基本思路分為精子檢測和精子追蹤兩部分,前者從精子和噪聲中識別出精子並完成定位,後者對檢測出的精子進行追蹤,記錄精子的運動軌跡。AI深度學習技術目前較多用於CASA中的精子檢測功能部分,效果較好,但是針對精子追蹤功能所建立的AI模型較少,原因是深度學習模型計算量較大,如果視頻中運動的精子過多,逐一追蹤和匹配計算量極大。此外,深度學習需要的數據較大,而應用於追蹤時需要人工對視頻所有幀內的精子進行標注和匹配,標注的工作量過高。儘管如此,AI在精子追蹤方面的應用潛力仍不容小覷。Thambawita等[17]構建了一個精子運動視頻的數據集該數據集包含29 196張圖片與20段視頻,每個視頻的固定持續時間為 30 s,其中帶有由專家分析注釋的邊界框坐標與精子特徵,與其他數據集不同,該數據集的運動追蹤功能有助於在視頻中識別精子,從而產生更詳盡的數據。通過對該數據集的深度學習,AI模型展示了良好的精子抓取性能。除此之外,數據集文件中還包含了患者的其他信息,如精液質量參數、血清性激素水平、脂肪酸水平等等,為其他方向研究提供基礎。Alameri等[18]採用了一種改進的高斯混合模型進行精子活力追蹤,對10個不同的樣品進行測試,其準確度、靈敏度和特異度分別為92.3%、96.3%和72.4%。追蹤精子軌跡的一大技術難題是如何準確區分距離很近(或交叉)的精子,此前已有CASA系統使用最近鄰或全局最近鄰算法將不同時間點的精子位置關聯起來,形成每個精子的軌跡,但是容易出現錯聯[19]。之後有研究開發了一種聯合概率數據關聯過濾器方法,使用當前測量來列舉所有可能的關聯,並計算關聯概率,以有效區分精子,並獲得了更高的追蹤精度[20]。傳統的CASA通過捕捉精子頭部測量精子的運動參數,另有一項研究開發了自動追蹤鞭毛運動軌跡的系統[21]。如今基於AI的CASA已經愈發得到關注與開發,形成了一系列成熟的商業化產品[22-23]。由於精子是在一個三維空間中運動,但是臨床檢測往往將其局限於一定厚度的計數池中,因此無法很好地還原精子鞭毛螺旋狀的擺動,有研究者使用薄透鏡近似法和高速暗場顯微鏡開發了一種圖像重建算法在三維中重建鞭毛波形,用於分析精子的游動,但這目前還停留在科研階段,離商用還有距離[24]。 在患者對隱私保護和醫療便捷性需求不斷增加的背景下,加之光學、計算機和通信技術的飛速發展,即時檢驗(point-of-care testing,POCT)技術得到了快速的發展[25]。近年來研究者們開始關注將POCT應用於精液分析領域,尤其是希望使用智能手機檢測精子質量的呼聲日益增高。這要求精子分析設備從傳統的透鏡顯微鏡轉向無透鏡技術,從而實現小型化。這一技術基於的是高性能光源技術、成像芯片以及計算能力的大幅提升,而這與AI的發展也密不可分。有研究者通過大視場分析結合AI算法抓取精子,開發了基於智能手機的精子分析系統,小巧便捷並且可以以小於5 s的平均處理時間分析未清洗、未處理的液化精液樣本,其精液質量評估的準確率可達98%[26]。除此之外,還有很多國家的研究者開發了基於智能手機的精液分析系統,並分別與傳統的人工計數與CASA進行了結果的比對,發現無論是精子濃度還是活力,三種檢測的結果均顯著相關,提示著智能手機精液分析系統的巨大潛力[27-28]。目前國外已經有相關產品獲得美國食品藥品監督管理局批准並進入消費市場[28],國內也出現了相關的產品並投入臨床進行測試。 2.精子形態分析:精子形態分析是另一項評估男性生育力的基礎檢測技術,臨床分析人員通過顯微鏡觀察染色處理後的精子標本,按照世界衛生組織(World Health...
人工智能在男科實驗診斷中的應用進展
摘要 隨著計算機硬件的突破和軟件工程的進步,人工智能在包括醫學領域的多個領域產生了深遠影響。在男科實驗研究領域,已有研究嘗試利用人工智能模型進行精子質量檢測,包括精液常規、精子形態和精子DNA完整性等。此外,人工智能也開始在其他男科檢測領域,如病理學、影像學和遺傳學檢測中發揮作用。本文旨在對人工智能在男科實驗診斷方面的研究進展進行綜述,探討當前人工智能檢測的不足和開發中所面臨的瓶頸問題,為未來人工智能在男科診療體系中的進一步應用提供參考。 【關鍵詞】人工智能;男科;臨床檢驗;深度學習 DOI:10.3760/cma.j.cn101441-20241030-00393 不孕不育困擾著我國約18%的備孕家庭,男性原因佔比50%左右[1]。通常男性不育患者會在門診進行體格檢查,在男科實驗室進行精子質量分析,後續按需進行一些病理、影像、遺傳檢查。這些檢測目前還有很多基於檢驗或影像技師的人工操作與判讀。由於檢測方法學的差異、檢測耗材、試劑以及人員之間的差異,大多數男科檢查仍然存在主觀性強、標準混亂難以統一的現象。 人工智能(artificial intelligence, AI)在過去20年里發展迅速,機器學習、深度學習和人工神經網絡(artificial neural network,ANN)等AI應用從各個方面為醫學賦能,涉及的領域也覆蓋廣泛,例如腫瘤診療、基因診斷、藥物研發等[2-4],男科實驗室的檢測也從中受益。本文從AI在醫學檢驗的應用切入,深入探討AI在男科實驗檢測中的應用進展,展望目前AI在男科實驗檢測的應用局限性與前景。 一 AI的發展為醫學檢驗賦能 早在20世紀50年代,圖靈便提出了借助計算機模擬智能行為的理念[5]。隨後在達特茅斯會議上,麥卡錫首次提出了AI這個概念,紐厄爾和西蒙則展示了編寫的邏輯理論機器。此後於上世紀80年代,多層神經網絡的學習機制被提出,並逐漸具有了可以自動調節神經元連接的權重[6]。此後的幾十年,這方面一系列的成果使得深度學習成為了AI的主流技術。AI領域在經歷數十年的飛速發展後,目前的AI主要由3個要素組成,即算法、算力以及數據[7]。機器學習是AI算法領域中一個主要分支,它通過從數據中自動學習規律,使計算機能夠在無須顯式編程的情況下執行任務和做出決策。機器學習算法的性能高度依賴數據表示,即從複雜、噪聲較多的原始數據中提取出能夠突出核心信息的特徵,以便算法更好地學習數據規律。然而,傳統特徵提取依賴人為經驗,往往難以適應數據的多樣性和複雜性[8]。深度學習是在機器學習模型ANN的基礎上發展而來的,三者是層層遞進的關係(圖1)。深度學習旨在構建更深層次的多層神經網絡從而自動學習大規模數據中的規律,無須依賴人工特徵工程。以圖像處理為例,每一層網絡可以提取不同層次的圖像信息,從低級邊緣、紋理到高級抽象特徵,逐層加深對圖像內容的理解。 AI技術在臨床醫學的多個領域已展現出顯著的應用價值,特別是在醫學影像、病理圖像和內窺鏡圖像的分析中,通過提供精准的輔助信息,支持醫生進行更快速、全面的疾病篩查、診斷和治療決策。在醫學影像分析中,AI可以自動處理各類影像數據,提取疾病特徵並提供輔助分析。例如,在腦部影像中,AI能幫助分析核磁共振成像和計算機斷層掃描數據,支持腦腫瘤、腦卒中和神經退行性疾病的檢測[9];在眼科領域,AI可在視網膜圖像中檢測糖尿病視網膜病變、黃斑變性和青光眼,為早期診斷提供支持[10]。在病理圖像分析中,AI能識別數字病理切片中的癌細胞和異常組織,輔助腫瘤分級和分期,還可將不同色調的蘇木精-伊紅染色圖像向特定顏色風格轉換,從而實現圖像標準化[11]。而在內窺鏡圖像分析中,AI主要用於胃腸道疾病的實時檢測與輔助診斷。AI能自動識別胃腸鏡、結腸鏡等內窺鏡圖像中的息肉,幫助醫生提升篩查的敏感度[12]。此外,AI可以優化內窺鏡圖像的質量,使病灶更加清晰可見,尤其在複雜病變或模糊圖像中,輔助醫生更加準確地觀察病變區域[13]。 二 AI在精子質量分析中的應用 1.精液常規檢測:精液常規分析作為男性生殖健康評估的核心手段,其歷史悠久,顯微鏡下對精子濃度、活力分析是評估精子質量的直接且可靠的方法。儘管在最新一版的《世界衛生組織人類精液檢查與處理實驗手冊》中仍然是以人工判斷精液常規為主[14],但是其客觀性不足、重復性差的缺點讓各實驗室的報告仍然無法很好地互通。計算機輔助精液分析系統(computer-aided semen analysis, CASA)技術有效地彌補了人工檢測的局限性,並被廣泛應用於臨床。最近一項中國地區的研究中,73.6%的男科實驗室都採用了CASA[15]。但是傳統的CASA仍有一些缺陷,如出現漏抓、抓錯、無法區分粘連精子等[16]。 CASA的基本思路分為精子檢測和精子追蹤兩部分,前者從精子和噪聲中識別出精子並完成定位,後者對檢測出的精子進行追蹤,記錄精子的運動軌跡。AI深度學習技術目前較多用於CASA中的精子檢測功能部分,效果較好,但是針對精子追蹤功能所建立的AI模型較少,原因是深度學習模型計算量較大,如果視頻中運動的精子過多,逐一追蹤和匹配計算量極大。此外,深度學習需要的數據較大,而應用於追蹤時需要人工對視頻所有幀內的精子進行標注和匹配,標注的工作量過高。儘管如此,AI在精子追蹤方面的應用潛力仍不容小覷。Thambawita等[17]構建了一個精子運動視頻的數據集該數據集包含29 196張圖片與20段視頻,每個視頻的固定持續時間為 30 s,其中帶有由專家分析注釋的邊界框坐標與精子特徵,與其他數據集不同,該數據集的運動追蹤功能有助於在視頻中識別精子,從而產生更詳盡的數據。通過對該數據集的深度學習,AI模型展示了良好的精子抓取性能。除此之外,數據集文件中還包含了患者的其他信息,如精液質量參數、血清性激素水平、脂肪酸水平等等,為其他方向研究提供基礎。Alameri等[18]採用了一種改進的高斯混合模型進行精子活力追蹤,對10個不同的樣品進行測試,其準確度、靈敏度和特異度分別為92.3%、96.3%和72.4%。追蹤精子軌跡的一大技術難題是如何準確區分距離很近(或交叉)的精子,此前已有CASA系統使用最近鄰或全局最近鄰算法將不同時間點的精子位置關聯起來,形成每個精子的軌跡,但是容易出現錯聯[19]。之後有研究開發了一種聯合概率數據關聯過濾器方法,使用當前測量來列舉所有可能的關聯,並計算關聯概率,以有效區分精子,並獲得了更高的追蹤精度[20]。傳統的CASA通過捕捉精子頭部測量精子的運動參數,另有一項研究開發了自動追蹤鞭毛運動軌跡的系統[21]。如今基於AI的CASA已經愈發得到關注與開發,形成了一系列成熟的商業化產品[22-23]。由於精子是在一個三維空間中運動,但是臨床檢測往往將其局限於一定厚度的計數池中,因此無法很好地還原精子鞭毛螺旋狀的擺動,有研究者使用薄透鏡近似法和高速暗場顯微鏡開發了一種圖像重建算法在三維中重建鞭毛波形,用於分析精子的游動,但這目前還停留在科研階段,離商用還有距離[24]。 在患者對隱私保護和醫療便捷性需求不斷增加的背景下,加之光學、計算機和通信技術的飛速發展,即時檢驗(point-of-care testing,POCT)技術得到了快速的發展[25]。近年來研究者們開始關注將POCT應用於精液分析領域,尤其是希望使用智能手機檢測精子質量的呼聲日益增高。這要求精子分析設備從傳統的透鏡顯微鏡轉向無透鏡技術,從而實現小型化。這一技術基於的是高性能光源技術、成像芯片以及計算能力的大幅提升,而這與AI的發展也密不可分。有研究者通過大視場分析結合AI算法抓取精子,開發了基於智能手機的精子分析系統,小巧便捷並且可以以小於5 s的平均處理時間分析未清洗、未處理的液化精液樣本,其精液質量評估的準確率可達98%[26]。除此之外,還有很多國家的研究者開發了基於智能手機的精液分析系統,並分別與傳統的人工計數與CASA進行了結果的比對,發現無論是精子濃度還是活力,三種檢測的結果均顯著相關,提示著智能手機精液分析系統的巨大潛力[27-28]。目前國外已經有相關產品獲得美國食品藥品監督管理局批准並進入消費市場[28],國內也出現了相關的產品並投入臨床進行測試。 2.精子形態分析:精子形態分析是另一項評估男性生育力的基礎檢測技術,臨床分析人員通過顯微鏡觀察染色處理後的精子標本,按照世界衛生組織(World Health...
2024版EAU指南 | LUTS 男性尿失禁的管理
伴隨EAU 2024版指南的發佈,學習聯盟依託優秀的通訊編委隊伍,準備時隔3年,再次展開全面的譯制工作,後續將分章節,陸續呈現給大家! 以下部分旨在為男性尿失禁(UI)的管理提供基於證據的建議。 1. 流行病學與病理生理學 尿失禁被定義為非自主的尿液流失。據報道,60至64歲男性的患病率為11%,85歲及以上男性的患病率達31%,在伴有下尿路症狀(LUTS)的男性中,尿失禁的患病率甚至可達32%。 尿失禁可進一步分為三種類型:壓力性尿失禁(SUI)、急迫性尿失禁(UUI)和混合性尿失禁(MUI)。充溢性尿失禁、排尿後滴瀝、夜間遺尿和完全性尿失禁等特定形式不在本指南當前範圍內。男性尿失禁(UI)的流行病學和病理生理學概述見表4。 概述 BPO=良性前列腺梗阻;GI=消化系統;SUI=壓力性尿失禁;UI=尿失禁;UTI=尿路感染;UUI=急迫性尿失禁 2. 診斷評估 男性尿失禁患者的病史採集和體格檢查與男性下尿路症狀(LUTS)的評估相同(圖2),應能夠將尿失禁分類為SUI、UUI或MUI,並識別其他類型的尿失禁(充盈性尿失禁、夜間遺尿),或需要迅速轉診至適當專科(例如,盆腔疾病、神經系統疾病)的患者。 經過驗證的特定問卷,如國際尿失禁咨詢委員會簡短量表(ICIQ-UI-SF),有助於量化尿失禁的嚴重程度;然而,有關不同尿路症狀問卷和患者報告結果(PROMs)的詳細描述超出了本指南的範圍。有關可用問卷的更多信息,請參閱第七屆國際尿失禁咨詢委員會(ICI)關於患者報告結局評估的綜述。 排尿日記是測量症狀嚴重程度的標準方法,包括尿失禁發作的頻率和程度、排尿量和24小時或夜間總尿量。 尿墊試驗可用於量化尿失禁的嚴重程度並監測患者對治療的反應,儘管這些試驗在區分不同類型的尿失禁或預測治療效果方面的有效性尚不確定。儘管如此,術後早期使用尿墊試驗可能可以預測根治性前列腺切除術後男性未來的控尿情況。 尿動力學檢查(UDS) 尿動力學研究能夠客觀描述尿失禁的類型,並識別其他儲尿和/或排尿功能障礙。 BPO手術後尿失禁患者的UDS 括約肌無力是BPO手術後尿失禁男性中最常見的發現。然而,主要來自病例系列和綜述的數據顯示,除了括約肌功能不全外,通過UDS評估的其他LUTD在BPO手術後尿失禁中也起著重要作用。 在一項對125例BPO手術後尿失禁患者的回顧性研究進行了尿動力學檢查。括約肌功能不全是最常見的發現。然而,尿動力學檢查還發現,逼尿肌順應性降低和逼尿肌過度活動(DO)也是尿失禁的原因,在4%至14%的患者中,逼尿肌收縮受損和單獨的逼尿肌過度活動均是導致尿失禁的原因。 根治性前列腺切除術後尿失禁患者的UDS 在這種情況下,UI主要也是由於括約肌功能受損。然而,一項關於根治性前列腺切除術後UI患者尿動力學發現的系統綜述顯示,雖然內在尿道括約肌缺損被報告為8%至71%的根治性前列腺切除術後尿失禁的唯一原因,它與0%-88%的病例中的逼尿肌功能障礙有關。 具體來說,括約肌無力與逼尿肌過度活動(DO)在0%-100%的患者中有關,與膀胱順應性降低在18%-58%的患者中有關,與DO和膀胱順應性降低在4%-64%的患者中同時存在有關。有趣的是,那些沒有括約肌缺陷的尿失禁患者表現出以下逼尿肌功能障礙:逼尿肌過度活動(DO)在0-4%的患者中,膀胱順應性降低在1-12%的患者中,逼尿肌過度活動(DO)加上膀胱順應性降低在1-7%的患者中。 有儲尿期症狀的患者的UDS 在一項涉及668例有急迫感症狀(無論是否伴有急迫性UI)的男性尿動力學研究的回顧性評估中,258名患者(38.6%)記錄到逼尿肌過度活動(DO),293名患者(43.9%)在壓力流率測定(PFS)期間有膀胱出口梗阻(BOO)的證據。尿失禁症狀與逼尿肌過度活動的存在相關。 上述證據強調了尿動力學檢查如何有助於明確尿失禁的病因以及是否存在其他相關的下尿路症狀(LUTS)。遺憾的是,關於尿動力學檢查(UDS)對男性尿失禁患者的評估、管理和預後預測的影響,其證據等級仍然較低,這使得我們無法給出任何推薦意見。 因此,對於某些尿失禁患者或術後出現持續性/新發下尿路症狀/尿失禁的患者,主要是在考慮採用侵入性治療時,應考慮進行尿動力學檢查。 排尿後殘餘尿量測量可以謹慎地應用於非神經源性尿失禁的男性,因為在尿失禁男性患者中,排尿後殘餘尿量的發生率、嚴重程度及其臨床應用均不確定。不過,測量排尿後殘餘尿量有助於將充溢性尿失禁與其他類型的尿失禁區分開來。...
2024版EAU指南 | LUTS 男性尿失禁的管理
伴隨EAU 2024版指南的發佈,學習聯盟依託優秀的通訊編委隊伍,準備時隔3年,再次展開全面的譯制工作,後續將分章節,陸續呈現給大家! 以下部分旨在為男性尿失禁(UI)的管理提供基於證據的建議。 1. 流行病學與病理生理學 尿失禁被定義為非自主的尿液流失。據報道,60至64歲男性的患病率為11%,85歲及以上男性的患病率達31%,在伴有下尿路症狀(LUTS)的男性中,尿失禁的患病率甚至可達32%。 尿失禁可進一步分為三種類型:壓力性尿失禁(SUI)、急迫性尿失禁(UUI)和混合性尿失禁(MUI)。充溢性尿失禁、排尿後滴瀝、夜間遺尿和完全性尿失禁等特定形式不在本指南當前範圍內。男性尿失禁(UI)的流行病學和病理生理學概述見表4。 概述 BPO=良性前列腺梗阻;GI=消化系統;SUI=壓力性尿失禁;UI=尿失禁;UTI=尿路感染;UUI=急迫性尿失禁 2. 診斷評估 男性尿失禁患者的病史採集和體格檢查與男性下尿路症狀(LUTS)的評估相同(圖2),應能夠將尿失禁分類為SUI、UUI或MUI,並識別其他類型的尿失禁(充盈性尿失禁、夜間遺尿),或需要迅速轉診至適當專科(例如,盆腔疾病、神經系統疾病)的患者。 經過驗證的特定問卷,如國際尿失禁咨詢委員會簡短量表(ICIQ-UI-SF),有助於量化尿失禁的嚴重程度;然而,有關不同尿路症狀問卷和患者報告結果(PROMs)的詳細描述超出了本指南的範圍。有關可用問卷的更多信息,請參閱第七屆國際尿失禁咨詢委員會(ICI)關於患者報告結局評估的綜述。 排尿日記是測量症狀嚴重程度的標準方法,包括尿失禁發作的頻率和程度、排尿量和24小時或夜間總尿量。 尿墊試驗可用於量化尿失禁的嚴重程度並監測患者對治療的反應,儘管這些試驗在區分不同類型的尿失禁或預測治療效果方面的有效性尚不確定。儘管如此,術後早期使用尿墊試驗可能可以預測根治性前列腺切除術後男性未來的控尿情況。 尿動力學檢查(UDS) 尿動力學研究能夠客觀描述尿失禁的類型,並識別其他儲尿和/或排尿功能障礙。 BPO手術後尿失禁患者的UDS 括約肌無力是BPO手術後尿失禁男性中最常見的發現。然而,主要來自病例系列和綜述的數據顯示,除了括約肌功能不全外,通過UDS評估的其他LUTD在BPO手術後尿失禁中也起著重要作用。 在一項對125例BPO手術後尿失禁患者的回顧性研究進行了尿動力學檢查。括約肌功能不全是最常見的發現。然而,尿動力學檢查還發現,逼尿肌順應性降低和逼尿肌過度活動(DO)也是尿失禁的原因,在4%至14%的患者中,逼尿肌收縮受損和單獨的逼尿肌過度活動均是導致尿失禁的原因。 根治性前列腺切除術後尿失禁患者的UDS 在這種情況下,UI主要也是由於括約肌功能受損。然而,一項關於根治性前列腺切除術後UI患者尿動力學發現的系統綜述顯示,雖然內在尿道括約肌缺損被報告為8%至71%的根治性前列腺切除術後尿失禁的唯一原因,它與0%-88%的病例中的逼尿肌功能障礙有關。 具體來說,括約肌無力與逼尿肌過度活動(DO)在0%-100%的患者中有關,與膀胱順應性降低在18%-58%的患者中有關,與DO和膀胱順應性降低在4%-64%的患者中同時存在有關。有趣的是,那些沒有括約肌缺陷的尿失禁患者表現出以下逼尿肌功能障礙:逼尿肌過度活動(DO)在0-4%的患者中,膀胱順應性降低在1-12%的患者中,逼尿肌過度活動(DO)加上膀胱順應性降低在1-7%的患者中。 有儲尿期症狀的患者的UDS 在一項涉及668例有急迫感症狀(無論是否伴有急迫性UI)的男性尿動力學研究的回顧性評估中,258名患者(38.6%)記錄到逼尿肌過度活動(DO),293名患者(43.9%)在壓力流率測定(PFS)期間有膀胱出口梗阻(BOO)的證據。尿失禁症狀與逼尿肌過度活動的存在相關。 上述證據強調了尿動力學檢查如何有助於明確尿失禁的病因以及是否存在其他相關的下尿路症狀(LUTS)。遺憾的是,關於尿動力學檢查(UDS)對男性尿失禁患者的評估、管理和預後預測的影響,其證據等級仍然較低,這使得我們無法給出任何推薦意見。 因此,對於某些尿失禁患者或術後出現持續性/新發下尿路症狀/尿失禁的患者,主要是在考慮採用侵入性治療時,應考慮進行尿動力學檢查。 排尿後殘餘尿量測量可以謹慎地應用於非神經源性尿失禁的男性,因為在尿失禁男性患者中,排尿後殘餘尿量的發生率、嚴重程度及其臨床應用均不確定。不過,測量排尿後殘餘尿量有助於將充溢性尿失禁與其他類型的尿失禁區分開來。...