MOCKUP · SPReAD 1000 企画(外観イメージ) #81 · AI for Science/医療テーマ
#81

男性不妊は今も「精子を人が目で数えて評価」している——精子の運動と形態を動画AIで定量し、妊孕性に接地した「精子の質」を解明する

🔬 kinesis.research / sperm-motility-kinematics
KINESIS — 精子の運動・形態の動画解析
研究プロトタイプ ・ 多施設の匿名化精液動画を解析(ダミーデータ)
追跡精子 12,800/検体
追跡した精子
12.8千/検体
運動の表現型
6
施設間の一致
κ.88
▲ 検者非依存
転帰予測
AUC.79
▲ 受精/妊娠に接地
精子の運動軌跡トラッキング(顕微鏡動画 → 軌跡+運動学)
数千の精子を同時追跡し、軌跡の運動学(VCL/直進性・ハイパー活性化)で型分け。色=運動クラス。
#A · VCL 82 / LIN .71 ハイパー活性化 50 µm
前進運動 非前進運動 ハイパー活性化 不動 運動軌跡(VCL/直進性で型分け)
アウトカムへの寄与(受精・妊娠への重み・ダミー)
検者ラベルでなく転帰に接地。WHOの形態・濃度より運動学とDNA断片化が効く、という仮説の可視化。
1ハイパーアクティベーション率.31
2直進性(VSL/LIN).26
3DNA断片化(SDF).22
4正常形態率(WHO strict).12
5精子濃度.09
※ WHOの形態・濃度は寄与が小さい=目視の基準値が妊孕性の予測に弱いことを示唆。検者ラベルの模倣でなく、転帰に接地して較正する点が萌芽の核(ダミー値)。
↑ 研究コード名「KINESIS」。顕微鏡動画から数千精子の軌跡・運動学・形態・DNA断片化をAIで定量し、
検者ラベルでなく受精・妊娠アウトカムに接地して"精子の質"を標準化する完成イメージ。
精液検査は今も検者の目視に依存し施設間でばらつき、基準値は妊娠の予測力が弱い。顕微鏡動画から数千精子の軌跡・運動学・形態・DNA断片化をAIで定量し、検者ラベルでなく受精・妊娠アウトカムに接地して標準化する——完成したらこう見える、の外観イメージ。
上限 500万円(直接経費) 学生応募可(医学生=当事者) e-Rad 応募 第2回・2026年6月上旬予定 分野:生殖医学 × 医用AI
🔬 問い・学術的背景

不妊の約半数に男性因子が関与するのに、評価は今も技師の目視に依存する。WHO第6版でも精液検査(濃度・運動率・形態)は検者間・施設間のばらつきが大きく、基準値は妊娠・出生の予測力が弱い。動く数千の精子を人が追うのは原理的に不可能。女性・胚側(胚選択)に比べ男性側は科学的に手薄——少子化を生きる医学生が当事者として挑む空白。

🎯 仮説・新規性

「%運動率・%正常形態」ではなく、運動学的表現型(VCL/VSL・直進性・ハイパー活性化)+形態+DNA断片化を統合した"機能的な精子の質"が、受精・妊娠アウトカムをWHO指標より良く予測すると仮説する。CASAやMojo等が"検出・分類"を進めるが、揺れる検者ラベルの模倣でなくアウトカムに接地して較正する点が新規。

🤖 AI活用の必然性

動画から数千精子を同時追跡して軌跡の運動学特徴を抽出するのは目視不能。形態のWHO strict判定は主観的で、検者ラベル自体が"真値"でなく揺れる。多施設・多機種の差を吸収する標準化に、アウトカム弱教師/自己教師あり学習が要る=単純な集計では到達できない粒度。

💰 500万円の使途
  • ① 多施設の匿名化精液動画データ整備とアノテーション
  • ② 運動追跡・運動学モデルの開発(GPU計算)
  • DNA断片化(SDF)・受精/妊娠転帰との対応付け検証
  • ④ 機種横断の外部検証
  • ⑤ 倫理審査(IRB)・結果公開(プレプリント・公開データ)
📈 期待成果・社会実装(出口)

検者非依存で標準化された精子の質スコア(運動学+形態+SDF)と、ART/自然妊娠アウトカムへの接地=学会・論文・公開データセット。出口はアンドロロジー検査室ソフトと男性不妊カウンセリングの客観化、少子化対策の科学基盤。診断・治療は生殖医療医が担う(SaMD規制対象)。

※ 正直な関門:最終アウトカム(出生)は下流で女性因子に強く交絡し因果の切り分けが難しい。検者ラベルは"正解"でなく較正の参照に使いにくい。ART/検査室のデータ・倫理審査が要り医学生単独では不可=生殖医療・胚培養士との連携前提。既製CASA/AI製品があり"検出・分類"は新規でない→萌芽はアウトカム接地と標準化に絞る。学生応募でも所属大学のe-Rad機関登録・承認が前提、第2回の正式日程・公募要領は確定次第の確認が要る。
完成イメージ(ダミーデータ)・分野=生殖医学(男性不妊)/ 企画ログ → spread-plans.md #81