올림푸스, ‘정자 선별 보조 AI 시스템’ 개발...2020년 완성 목표

▲특수 현미경으로 보며 난자에 정자를 주입하는 모습(올림푸스)

올림푸스한국은 올림푸스가 일본 도쿄지케이카이 의과대학과 체외수정법의 일종인 ‘세포질내정자주입술(ICSI)’ 과정에서 배아배양사를 보조하는 ‘정자 선별 보조 AI 시스템’ 개발을 위한 공동연구를 시작한다고 12일 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’의 시행 건수가 증가하면서 이를 담당하는 배아배양사(embryologist)의 업무 부담이 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 핵심 요인이다. 아울러 난자의 스트레스를 최소화하기 위해 배아배양사는 수많은 정자 중에서 가장 적합하다고 판단되는 정자를 신속히 선별해야 한다.

▲양질한 정자를 인식해 실시간으로 표시해주는 ’정자 선별 보조 AI 시스템’(올림푸스)

이러한 과정을 돕기 위해 올림푸스는 일본 최대 규모의 산부인과 중 하나인 도쿄지케이카이 의과대학 산부인과와 공동연구를 시작한다. 1000명의 환자로부터 최대 1만 건의 교육 데이터를 가공해, 정자의 머리 형태와 운동성을 종합적으로 평가해 양질의 정자를 선별하는 기준을 AI(인공지능)에 학습시킬 계획이다. 이를 통해 2020년 12월까지 정자 선별 보조 AI 시스템을 개발하고, 이를 탑재한 현미경을 완성하는 것이 목표다.

이 정자 선별 보조 AI 시스템은 양질의 정자를 실시간으로 인식하고 화면에 표시해 줌으로써 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.

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 말했다.

▲올림푸스 생물현미경 ‘IX3-ICSI’와 ‘IX3-IMSI’(올림푸스)