精液分析

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在临床实验室中用來检查精子质量英语Semen quality的人类精子(染色后)

精液检查从多个方面评估男性精液以及其中精子的情况。通常用于檢驗男性的生育能力,可能是分析夫妇不孕的原因,或者验证输精管结扎术是否成功。精液检查有不同的量測方式,有些只能檢查部份的特徵(例如家用套件),有些可以檢查較多的特徵(例如診斷實驗室)。精液採集的方式以及量測方式的精準程度也可能會影響結果。

在畜牧业、狗场以及其它动物的养殖业中也经常對雄性動物進行精液检查。

檢查的原因[编辑]

進行精液檢查的主要原因多半是夫妻的不孕檢查,或者是在男性進行输精管切除术後,確認手術是否成功。針對捐精者也會進行精液檢查。在種馬飼養場英语stud farming動物育種時也會進行動物的精液檢查。

精液檢查很少列在懷孕前例行檢查的一部份。除非根據醫療史或是身體檢查,懷疑相關部位可能有疾病,或是有特殊的要求,不然醫院很少會檢查精液及精子。這類的檢查非常昂貴,而且很花時間,在美國幾乎不會有醫療保險包括精液檢查。不過德國的醫療保險都會針對精液檢查進行給付。

与生育能力的关系[编辑]

精液分析所检查的内容,只是精液质量英语Semen quality中的部分因素。有一研究指出,精液分析正常的男性中,有30%实际上精子功能不正常[1]。反之,精液检查结果不佳的男性却也可能有生育能力[2][3]。因此,该检查仅能提供一定的参考,而并非完全决定性的诊断结果。在英國國家健康照護專業組織英语National_Institute_for_Health_and_Care_Excellence指引中,定義輕度男性不育症(mild male factor infertility)是二次或是多次的精液分析,有一個或是多個變因在5%百分位数以下,若依正常頻率和伴侶進行陰道性行為,伴侶有機會在二年內懷孕,懷孕機率和輕度子宮內膜異位症的女性相近[4]

采集方式[编辑]

最常用的精液採集英语Semen collection方式是男性自慰后,将精液导入到一个干净的杯中[2],也可以通过使用特殊的精液采集避孕套进行性交后采集。由于乳胶对精子具有杀伤作用,因此这种特殊的避孕套必须用硅胶或者聚氨酯制成[5]。部分男性更愿意采用后一种采集方式,而且某些宗教完全禁止手淫的行为。甚至有些宗教还禁止节育,如天主教,这可以通过采取穿刺了小孔的采集避孕套来采集[6]。第三种方法是采用体外排精法,即在性交结束前,男方将阴茎从伴侣体内拔出,并将精液导入到杯中。此外,如果预计可能存在射精管阻塞英语Ejaculatory duct obstruction的问题,也可以直接从附睾中获取,这种方法称为经皮附睾精子抽吸术英语Percutaneous epididymal sperm aspiration(PESA)。如果直接检验睾丸组织而不是其产生的精子,则称之为睪丸精子萃取英语Testicular sperm extraction(TESE)[7]

检查内容[编辑]

精液分析中所检查的参数包括(但不限于):精子计数、活动能力、形态、总量、果糖水平、pH值等。

精子计数[编辑]

在人工受孕周期中,使用精子计数与估计怀孕率英语Pregnancy rate之间的关系。图中的精子计数是為了人工授精所計算,精子数量是指精子总数(total sperm count),该数字大约是活动精子总数(total motile sperm count)的两倍。

精子计数(Sperm count),或者避免混淆而称为精子濃度(sperm concentration)或密度,是指测量男性一次射精所产生精子的濃度,通常以百万每毫升为单位。而精子总数(total sperm count)是该数值乘于容量[8]。根据世界卫生组织2010年发布的标准,精子计数若超过每毫升1500万精子算是正常的[9],而此前的旧标准为每毫升2000万精子[1][2]。如果精子计数少于该值,并且精子总数少于4000万,则应该考虑是否为少精子症英语Oligospermia。如果进行输精管结扎术后,样本检查结果为无精子症,则表明手术成功。有些机构会将手术成功定义为仅观察到极少量不活跃精子,如少于每毫升10万[10]。部分专业人士建议在输精管结扎术後,需进行第二次精液检查,以验证计数没有出现增长。在某些情况下,该数值可能会持續的增长,则需要重新进行结扎术。

現在的精子计数平均水平在西方约为每毫升6000万,而数十年前该数量明显高于此值,并且呈现每年1~2%的下降速度[11]

现在已经出现可以家用的精子计数芯片,可以在使用不同日期收集的3分样品来估算精子计数。这种芯片可以通过对比精液样品和含聚乙烯珠液体的控制样品,来测量精子的密度[12]

活动能力[编辑]

精子的活动能力(motility)也是待检项。而世界卫生组织的定义为在采集后1小时内测出有50%的精子具有良好运动能力(A级+B级)。此外,世界卫生组织还有另一个存活率(vitality)的参数,该参数的参考下限英语reference range为60%[9] 。一男性可能精子计数远超20百万每毫升,但其中有活动能力的精子太少,此情形精子算是品質不佳。不過若精子计数值很高,其活动能力較低(例如motility<60%)可能不影響其生育能力。相反的,男性也有可能精子計數低于20百万每毫升,但高比例的精子具有良好活动能力(向前運動的情形良好),在此项目中仍认为正常。

更具體的測量為motility grade,会把精子的活动能力分为4级[13]

  • 4级(A级): 具有高速运动能力的精子,呈快速直线运动。
  • 3级(B级,非直线运动): 能向前运动,但路径非直线呈弧形或S型。
  • 2级(C级): 精子几乎不移动或者移动速度较低,尽管它们的尾部是运动的。
  • 1级(D级): 完全不运动。
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形态[编辑]

世界衛生組織在2010年提出有關精子形態的準則,正常精子樣品(從最近十二個月內使性伴侶懷孕的男性精子)中,觀查到的精子會有超過4%為正常的形態[9][14]

在進行體外人工受精時,形態是受孕成功率的指標之一。

若有超過10%的精子有可觀察到的缺陷,不建議用來進行卵母细胞的受精[15]

若精子有尾尖膨脹模式(tail-tip swelling patterns),為非整倍體的機率較低[16]

活精子细胞器形态学检测(motile sperm organelle morphology examination,簡稱MSOME)是一種特別的形态学检测,會用倒置的光学显微镜,配合高功率的光學以及數位影像技術,目的是達到6000倍以上的放大倍率。远高于胚胎学家為了胞質內精子注射英语intracytoplasmic sperm injection選擇精子時习惯使用的放大倍数(x200至x400)[17]。MSOME潛在的發現是可以找到精子空泡(sperm vacuoles),這和精子染色质不成熟有關,尢其在存在大空泡時更是如此[18]

总量[编辑]

检测会测量精液的总量。依照WedMD的準則,正常的總量在2.0 mL至5 mL之間[2]。世卫组织标准则规定超过1.5毫升都是正常的[9]。数值过低表明精囊发生部分或者全部阻塞,或者该病患先天无精囊[1]。在临床诊断中,如果出现总量少于2毫升,并且缺乏甚至无精子,则提示需要考虑评估是否有阻塞性无精液症。需要特别注意的是,必须在上次射精48小时之后进行精液采集,才能按此进行评价,以免出现误诊。

人類射出的精液中,有96%至98%是水份。因此若水份攝取的越多,精液體積也會越多[19]。若在夠長的性愉悅及性刺激後,精液中的液體也會比較多。若性行為及自慰的頻率降低,也會讓精液的體積增加。性感染疾病也會影響精液的量[20]

顏色[编辑]

精液的顏色一般會是淡灰白色,隨著男性年齡的增長,其顏色也會變成淡黃色。精液顏色也會受男性食用食物而影響:例如食用含硫量高的食物(例如)會使精液顏色變黃[21]。若精液中有血液(血性精液),射精時的精液會是紅色或是咖啡色,血性精液是罕見的症狀。

精液若是深黃或是綠色,可能是因為藥物所影響。咖啡色的精液主要是因為攝護腺尿道附睾精囊的感染和炎症的结果[來源請求]。其他不常見精液顏色的原因包括性感染疾病(例如淋病或是梅毒感染英语Chlamydia infection)、男性生殖器的手術或是受傷。

果糖水平[编辑]

果糖水平會影響精液中精子的活動能力。WebMD建议果糖水平应该在3毫克每毫升以上[2],而世卫组织则指出正常水平应该是每份样品在13微摩尔(μmol)以上。缺乏果糖可能是精囊出现问题导致的[1]

pH值[编辑]

WebMD推荐的pH值正常范围为7.1-8.0[2],而世卫组织的标准是7.2-7.8[1]。偏酸性(数值过低)可能是由于单侧或者双侧精囊阻塞导致,而偏碱性(数值过高)则可能是由感染引起[1]。pH值超出正常范围会对损害精子,降低其對卵子的穿透能力[2]

液化时间[编辑]

精液在精囊中是以果冻状形式存储的,在射精后与前列腺所分泌的混合后,会逐渐转变为液体形式,液化时间即这一过程所需要消耗的时间。正常情况下,浓稠果冻状样本应该在20分钟内转变为液态。液化时间过长(超过30分钟)可能是存在精子抗体,或者前列腺分泌的解凝酶过少,这都可能是由于感染引起的。不過英國國家健康照護專業組織英语National Institute for Health and Clinical Excellence的指南中,液化时间在六十分鐘以內都算是在正常範圍內[22]

活动精子密度(MOT)[编辑]

该指标指的是每毫升样品中,有多少数量的精子是具备高活动力的,单位为百万每毫升[23]。所谓高活动力是指4级(A级),以及有些机构会包含3级(B级)的精子。换而言之,该指标是精子计数和活动能力相结合的产物。

对于宫颈内人工授精(ICI)而言,如果使用0.5毫升单位的精液试管,则建议使用MOT40(40百万每毫升)的样品。换而言之,如果是MOT5的样品,则需要使用8支试管,或者2支MOT20的试管。而对于宫腔内人工授精(IUI),则建议使用MOT10的样品[24]。而用世卫组织的术语来描述,则相当于前者需要使用总计2千万个级别为3到4级的精子,而后者需要使用5百万个。

活动精子总量(TMS)[编辑]

活动精子总数(TMS)[25]或者活动精子总计数(TMSC)[26]等于精子计数乘以活动比例(或者指数),再乘以精液总量。该数值的含义是计算一次射精所包含的具备活动能力的精子总计数。在宫颈内人工受孕中需要使用2千万3-4级活动能力的精子,而在宫腔内人工授精中则建议使用大约5万个同级别精子。

其它[编辑]

检查还会涉及白细胞数量检查。如果白细胞水平高于1百万每每毫升,则表明可能存在感染[1]

异常情况[编辑]

影响检验结果的因素[编辑]

与通过手淫取得的样本相比,通过使用特制精液采集避孕套进行性交所获得的样本,无论在精子计数、活动能力还是正常形态精子所占比例都相对较高。正因如此,有研究人员认为后者能得到更准确的精液分析结果[5]。此外,采集样本前禁欲时间的长短也会影响分析的结果。禁欲的时间越长,所采集样本的分析结果就越糟糕——有一研究发现,对于多次重复检测结果都正常的男士,如果禁欲超过10天后再次检查,则会呈现出不正常的分析结果。因此建议在进行精液样本采集之前,禁欲的时间不要超过1至2天[27]。而如果第一份样本的结果倾向受孕能力较差的情况,则应该再进行至少两次的分析检查。在两次分析之间,应该间隔至少2至4周的时间[28]。这是因为对任何一个男人来说,不同时期的结果之间会有大量的自然差异,因此仅仅一次样品的分析结果并不能表明被分析人精液的平均特征[29]。而精子生理学家乔安娜·艾灵顿认为,为了进行检查而射精的压力——例如在陌生的环境中,并且没有任何润滑剂的帮助(多数润滑剂对精子有损害作用)——可以解释为什么第一份样品通常会质量相对较差,而此后的结果则相对正常[3]。大部分人更希望在家采集样品而不是在诊所,而且采集精液样品场所的不同并会影响精液分析的结果[30]

测量方法[编辑]

精液量的计算可以通过将承载样品容器的重量,和空容器的重量相减而获得。形态分析和精子计数可以通过显微镜直接观测和计算获得,后者还可以通过使用一种测量与精子有关蛋白质数量的工具来进行估算,而这种工具可以在家中使用[31]

任何自动或半自动的计算机辅助分析手段都可以被称为计算机辅助精液分析(CASA)。其中大多数系统都是基于影响分析,但也存在一些其他的分析方法,例如通过一个数字化面板来追踪精子的运动轨迹[32][33]。计算机辅助技术通常会被使用在评估精子集中度以及精子活力,例如速度、直线速度等。虽然许多系统可以对有活力的精子的运动特性给出非常准确的信息,然而如果不进行染色,却不能将不移动的精子和其它类型的细胞、微粒、残体等进行准确的区分。早期的系统所给出的精子集中度和精子活动能力等级比例数据并不准确,至少在精液样品中存在许多其它微粒、细胞或者残体的情况下是不准确的。在分析活动能力时如果出现明显的“路径交叉”的情况,大多数系统的分析结果都是不太可靠的。这是因为在此情况下,很难区分到底是两个精子的活动路径出现交错,还是四个精子在互相接近。当然,现在已经存在几秒钟就能获得完整的、近乎完美的结果的分析系统,这是因为这些系统采取了新的影响分析技术。这些使用了某些新技术的设备,在精子集中度以及活动能力的测量上,其可靠性至少与目前的人工测量方法相当[34]

参见[编辑]

引用[编辑]

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外部链接[编辑]