올림푸스, 정자 선별 보조 AI 시스템’개발한다 “불임, 난임 부부의 정신적, 육체적, 경제적 부담 덜어줄 것으로 기대”

2019-03-13 10:00:23 by 손재현기자 기사 인쇄하기

[사진 1] 특수 현미경으로 보며 난자에 정자를 주입하는 모습

【서울=IBS중앙방송】손재현기자 = 올림푸스가 일본 도쿄지케이카이 의과대학(학장 마쓰후지 센야)과 체외수정법의 일종인 세포질내정자주입술 과정에서 배아배양사를 보조하는 ‘정자 선별 보조 AI 시스템’ 개발을 위한 공동연구를 시작한다고 밝혔다.

최근 만혼 및 고령 임신으로 인해 전 세계적으로 불임, 난임 부부가 늘어남에 따라, 체외수정을 비롯한 보조생식술에 대한 수요도 매년 증가하고 있다. 특히 고배율의 특수 현미경으로 정자를 선별하고 난자의 세포질 안에 직접 주입해 체외수정을 유도하는 ‘세포질내정자주입술(ICSI, Intra Cytoplasmic Sperm Injection)’의 시행 건수가 증가하면서 이를 담당하는 배아배양사(embryologist)의 업무부담이 커진 상황이다.

또한 정자 결핍증이나 정자 무력증 등 남성 측의 불임 요인에 대한 사회적 관심이 높아지는 가운데, 단 1개의 정자만을 난자에 주입하는 이 시술의 경우 양질의 정자를 선별하는 것이 수정률을 높이는 핵심요인이다. 아울러 난자의 스트레스를 최소화시키기 위해 배아배양사는 수많은 정자 중에서 가장 적합하다고 판단되는 정자를 신속히 선별해야 한다.

이러한 과정을 돕기 위해 올림푸스는 일본 최대 규모의 산부인과 중 하나인 도쿄지케이카이 의과대학 산부인과와 공동연구를 시작한다. 1,000명의 환자로부터 최대 1만 건의 교육 데이터를 가공해, 정자의 머리 형태와 운동성을 종합적으로 평가해 양질의 정자를 선별하는 기준을 AI에게 학습시킬 계획이다. 이를 통해 2020년 12월까지 정자 선별 보조 AI 시스템을 개발하고, 이를 탑재한 현미경을 완성하는 것이 목표다. 


[사진 2] 양질한 정자를 인식해 실시간으로 표시해주는 ’정자 선별 보조 AI 시스템’

이 정자 선별 보조 AI 시스템은 양질의 정자를 실시간으로 인식하고 화면에 표시해줌으로써 배아배양사의 작업을 보조하고, 궁극적으로 세포질내정자주입술 과정의 업무 부담 경감과 표준화에 도움을 줄 것으로 기대된다. 

이번 연구에 사용될 올림푸스의 생물현미경 ‘IX3-ICS’와 ’IX3-IMSI’는 세포질내정자주입술을 위한 특수 현미경으로, 각종 관찰법 및 배율을 버튼 하나로 정확하고 빠르게 변경할 수 있다. 또한 시술 과정에서 핵심적인 단계인 성숙된 난자를 판단하는 작업을 신속하게 진행할 수 있어 난자와 정자의 스트레스를 감소시킴으로써 수정 확률을 높이는 데 도움을 주는 것이 특징이다. 


[사진 3] 올림푸스 생물현미경 ‘IX3-ICSI’와 ‘IX3-IMSI’

올림푸스 관계자는 “올림푸스의 생물현미경은 병원, 학교, 국가기관 및 기업연구소 등에서 쓰이며 기초과학부터 임상연구까지 광범위하게 의학 발전에 공헌하고 있다”며 “이번 정자 선별 보조 AI 시스템이 체외수정 기술 발전의 밑거름이 되어 아이를 간절히 원하는 많은 사람들의 정신적, 육체적, 경제적 부담을 덜어주길 기대한다”고 전했다.

세포질내정자주입
난자와 정자를 체외로 꺼내 현미경으로 보며 난자에 정자를 직접 주입하는 체외수정법이다. 수정이 잘 안 되는 경우나 정자 결핍증, 정자 무력증 등의 남성 불임에 특히 효과적이다. 불임 치료의 최종단계로 여겨지며 세계적으로 시행 건수가 늘어나고 있다.

도쿄지케이카이 의과대학 산부인과
의료진 수 115명(2019년 1월 기준)의 일본 최대 산부인과 중 하나로, 4개 부속병원과 15개의 관련병원 및 시설에서 산과, 부인과, 생식의학, 내분비의료 등의 폭넓은 연구를 하고 있다. 특히 악성종양 합병증과 난임치료 분야의 풍부한 경험을 바탕으로 환자에게 최적화된 의료 서비스를 제공하고 있다. 

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