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Importance of real-time measurement of sperm head morphology in intracytoplasmic sperm injection
Zygote ( IF 1.7 ) Pub Date : 2021-05-14 , DOI: 10.1017/s0967199421000307
Fumiaki Itoi 1 , Toshinobu Miyamoto 2 , Takehiro Himaki 3 , Hiroyuki Honnma 4 , Miho Sano 1 , Jun Ueda 5
Affiliation  

SummaryIntracytoplasmic sperm injection (ICSI) is an important technique in male infertility treatment. Currently, sperm selection for ICSI in human assisted reproductive technology (ART) is subjective, based on a visual assessment by the operator. Therefore, it is desirable to develop methods that can objectively provide an accurate assessment of the shape and size of sperm heads that use low-magnification microscopy available in most standard fertility clinics. Recent studies have shown a correlation between sperm head size and shape and chromosomal abnormalities, and fertilization rate, and various attempts have been made to establish automated computer-based measurement of the sperm head itself. For example, a dictionary-learning technique and a deep-learning-based method have both been developed. Recently, an automatic algorithm was reported that detects sperm head malformations in real time for selection of the best sperm for ICSI. These data suggest that a real-time sperm selection system for use in ICSI is necessary. Moreover, these systems should incorporate inverted microscopes (×400–600 magnification) but not the fluorescence microscopy techniques often used for a dictionary-learning technique and a deep-learning-based method. These advances are expected to improve future success rates of ARTs. In this review, we summarize recent reports on the assessment of sperm head shape, size, and acrosome status in relation to fertility, and propose further improvements that can be made to the ARTs used in infertility treatments.

中文翻译:

实时测量精子头部形态在胞浆内精子注射中的重要性

摘要胞浆内精子注射 (ICSI) 是治疗男性不育症的一项重要技术。目前,人类辅助生殖技术 (ART) 中 ICSI 的精子选择是主观的,基于操作员的视觉评估。因此,需要开发出能够客观地提供准确评估精子头部形状和大小的方法,该方法使用大多数标准生育诊所中可用的低倍显微镜。最近的研究表明精子头部的大小和形状与染色体异常和受精率之间存在相关性,并且已经进行了各种尝试来建立基于计算机的精子头部本身的自动测量。例如,字典学习技术和基于深度学习的方法都已开发出来。最近,据报道,一种自动算法可以实时检测精子头部畸形,以便为 ICSI 选择最佳精子。这些数据表明,用于 ICSI 的实时精子选择系统是必要的。此外,这些系统应该包含倒置显微镜(×400-600 放大倍率),而不是通常用于字典学习技术和基于深度学习的方法的荧光显微镜技术。这些进展有望提高 ART 的未来成功率。在这篇综述中,我们总结了最近关于精子头部形状、大小和与生育力相关的顶体状态评估的报告,并提出了可以对不孕症治疗中使用的 ART 进行的进一步改进。这些数据表明,用于 ICSI 的实时精子选择系统是必要的。此外,这些系统应该包含倒置显微镜(×400-600 放大倍率),而不是通常用于字典学习技术和基于深度学习的方法的荧光显微镜技术。这些进展有望提高 ART 的未来成功率。在这篇综述中,我们总结了最近关于精子头部形状、大小和与生育力相关的顶体状态评估的报告,并提出了可以对不孕症治疗中使用的 ART 进行的进一步改进。这些数据表明,用于 ICSI 的实时精子选择系统是必要的。此外,这些系统应该包含倒置显微镜(×400-600 放大倍率),而不是通常用于字典学习技术和基于深度学习的方法的荧光显微镜技术。这些进展有望提高 ART 的未来成功率。在这篇综述中,我们总结了最近关于精子头部形状、大小和与生育力相关的顶体状态评估的报告,并提出了可以对不孕症治疗中使用的 ART 进行的进一步改进。这些系统应该包含倒置显微镜(×400–600 放大倍率),而不是通常用于字典学习技术和基于深度学习的方法的荧光显微镜技术。这些进展有望提高 ART 的未来成功率。在这篇综述中,我们总结了最近关于精子头部形状、大小和与生育力相关的顶体状态评估的报告,并提出了可以对不孕症治疗中使用的 ART 进行的进一步改进。这些系统应该包含倒置显微镜(×400–600 放大倍率),而不是通常用于字典学习技术和基于深度学习的方法的荧光显微镜技术。这些进展有望提高 ART 的未来成功率。在这篇综述中,我们总结了最近关于精子头部形状、大小和与生育能力相关的顶体状态评估的报告,并提出了可以对不孕症治疗中使用的 ART 进行的进一步改进。
更新日期:2021-05-14
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