计算机辅助精液质量分析系统参数调校方法

田晓华，赵邦霞，陈冬丽

计算机辅助精液质量分析系统参数调校方法

田晓华，赵邦霞，陈冬丽

目的：调校精子质量分析系统的体积参数和速度参数。方法：按WHO规定的标准和方法自制精液分析的标准品，分别进行人工分析、CASA分析精子的浓度和活力，以人工分析结果来调校精子质量分析系统的体积、速度参数。结果：自制标准品的人工分析精子浓度（×106/mL）、总活力（%）、前向运动精子（%）分别为47.6±3.3、56.6±4.9、36.4±3.8；精子质量分析系统调校前、后的精子浓度（×106/mL）、总活力（%）、前向运动精子（%）分别为74.8±7.5、53.3±3.6、31.9± 2.8和51.3±5.1、55.1±4.5、37.5±3.4。精子质量分析系统体积参数调校前计算出的精子浓度与人工分析结果间存在显著性差异（P＜0.01）。结论：虽然精子质量分析系统经过厂家的定标，但在临床使用前仍有必要进行体积和速度参数设置。

计算机辅助精液分析；精子浓度；精子活力

0 引言

随着计算机技术的发展，计算机辅助精液分析（computer-aided sperm analysis，CASA）越来越普及。CASA融合了计算机技术和图像处理技术，并将其应用于精子质量检测，通过分析精子动（静）态图像，为临床提供有关精子浓度、活力等指标的准确数据[1]，克服了手工法缺少严格的量化指标、主观性强等缺陷[2-3]。虽然不同生产厂家、不同型号的精子质量分析系统都经过了一定的定标，但这些设备在进入临床检验前仍有必要对其参数设置进行调校，这样测出的结果才能准确可靠。

1 材料与方法

1.1 材料

（1）待调校仪器：上海北昂医疗技术有限公司的精子质量分析系统（以下简称北昂精子质量分析系统）。

（2）标本来源：2012年6月—2012年12月本中心门诊患者，年龄18～48岁，平均34岁。手淫法采取完整精液样本，置37℃孵箱，待精液液化后选取精子浓度≥20×106/mL、黏稠度适中、液化好、圆细胞数目较少的3～5份标本混匀，作为自制浓度标准品来定标。选取总活力≥40%、黏稠度适中、背景清楚的一份标本作为活力标准品来定标。

1.2 方法

（1）人工精液分析：按WHO《人类精液检查与处理实验室手册》[4]（第五版）规定的标准和方法，使用血细胞计数板计数精子浓度，每次由2位检验人员分别计数，若二者差异小于预期随机误差，则取其均值作为精子浓度。连续分析10次，当10次检测结果均在质控图警戒线内时取其均值作为精子浓度的标准值；按WHO推荐方法评估精子活力，计数其前向运动精子（PR）、非前向运动精子（NP）和不活动（IM）精子数，计算精子总活力。同样分析10次，取10次的均值作为活力的近似真值。

（2）北昂CASA分析：严格按仪器操作说明书操作，同一精液样本分别取样在×200倍显微镜下连续测定10次，每次计数200个以上精子，由计算机自动得出精子浓度、总活力和前向运动精子百分率。

（3）根据人工分析所得精子浓度和活力的近似真值调校CASA系统的体积和时间参数，直至计算机所

得结果与人工分析结果间无显著性差异。

（4）统计学分析：利用 Mircosoft Excel录入资料，各组数据以均数±标准差（x±s）表示，采用SPSS 13.0软件做 t检验，以P＜0.05为差异有显著性统计学意义。

2 结果

自制混匀样本精子浓度及活力的人工分析、计算机分析结果见表1。

表1 精子浓度及活力的人工分析、计算机分析结果

3 讨论

CASA系统的工作原理是由数码摄像机或模拟摄像机将显微镜下的标本图像输入计算机，由计算机按照需要对图像进行各种识别、处理、分类，再与文字结合，输出多种图文并茂的电子化报告[5]。根据实验室要求，需要显微镜、CCD图像采集系统、计算机等相关硬件的支撑。北昂精子质量分析系统是由Olympus生物显微镜、JVC摄像机、计算机组成的。工作人员制备好精液涂片，置于显微镜载物台上聚焦后，由计算机应用软件自动采集图像数据，然后将一定体积的精子数目换算成每毫升精液中的精子数目（精子浓度）。仪器安装调试后，检测样本时发现精子浓度比人工分析测得值要高，二者存在显著性差异（P＜0.01）。软件的系统设置中生产厂家给出的体积修正系数为230，根据仪器操作手册中提示：数值越大，精子浓度越小。当把体积修正系数逐步提高到560时，仪器对同一样本测得的精子浓度值与人工分析结果间无显著性差异。此时，将一血细胞计数板置于镜下，200倍镜下计算机显示器中摄像头视野长和宽约为250 μm和190 μm，计数板的深度为100 μm。这样，200倍镜下显示器上每个摄像头视野的标本量约为0.5 nL，则精子浓度（×106/mL）近似为200倍镜下显示器上每个摄像头视野中精子数目的2倍。考虑到计数板的格子长度及深度的误差，精子浓度（×106/mL）近似为200倍镜下显示器上每个摄像头视野中精子数目的1.5～2倍，这时北昂CASA系统的体积参数设置在550～600之间，说明参数调校正确，调校后精子浓度与人工分析结果之间无显著性差异（P＞0.05）。

北昂精子质量分析系统对同一样本的精子活力分析与人工分析结果间无显著性差异（P＞0.05），但其前向运动精子（PR）比人工分析结果偏低。WHO《人类精液检查与处理实验室手册》（第五版）中对PR级精子描述为主动地呈直线或沿一大圆周运动，不管其运动速度如何；在WHO《人类精液及精子宫颈黏液相互作用实验室检验手册》（第四版）[6]中将精子的活动能力分为a、b、c、d 4级，其中a级定义快速前向，其速度≥25 μm/s；b级为慢速前向运动，其速度≥5 μm/s。PR级精子相当于a级和b级精子之和，这样，当利用CASA时应将PR级精子运动速度设置为≥5 μm/s。北昂精子质量分析系统中PR级精子运动速度设置为＞10 μm/s，从而造成其结果比人工分析的结果偏低，需按WHO标准重新调校前向运动精子（PR）和非前向运动精子（NP）的速度参数。

精液分析时除了要调校好所需设备，还应该进行一系列的质量控制，包括室内和室间的质控[7-8]。由于自制的精液质控品不便于保存，且精子间易凝集，所以经常造成结果的偏差。目前已有市售的质控珠产品，其浓度为定值，很方便用来作为精子浓度测试的标准品。

由此可见，一台新的系统虽然经过生产厂家的定标，但在临床使用前仍有必要对其进行一系列的参数设置，由此得出的结果才能准确可靠。且CASA易与医院管理信息系统（HIS）、实验室管理系统（LIS）和图像处理与存档系统（PACS）对接，可成为新一代医学检验报告系统（包括图像图文报告系统）。除了检测精子总数、精子密度、精子活率和精子活力等常用指标外，CASA增设的VAP、VSL、VCL、ALH、WOB、BCF、LIN、MAD、STR等量化指标及精子运动轨迹图可以更客观地、真实地反映精子的质量[9-10]，更加方便临床查询结果，充分发挥计算机分析系统的优势。

[1]肖松山，范世福，李彦芳，等.计算机辅助精子运动分析系统的研究[J].天津大学学报，2000，33（6）：811-813.

[2]许瑞娜，许业栋，李娴，等.精液分析仪与传统检测法的对比[J].实用医技杂志，2007，14（25）：3 420-3 421.

[3]戈一峰，汪春晖，邵永，等.两种精子分析系统的比较研究[J].中华男科学杂志，2008，14（10）：923-926.

[4]世界卫生组织.世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册[M].5版.谷翊群，陈振文，卢文红，等，译.北京：人民卫生出版社，2011.

[5]姜建平，郑为平，马锦洪.计算机辅助精液分析系统与人工检测精液结果比较[J].中华男科学杂志，2004，10（8）：634-635.

[6] 世界卫生组织.WHO人类精液及精子-宫颈黏液相互作用实验室检验手册[M].4版.谷翊群，陈振文，于各鸣，等，译.北京：人民卫生出版社，2001.

[7]邓顺美，文任乾，黄健初，等.分段射精法收集少精子症患者精液质量比较[J].中国计划生育学杂志，2004，12（3）：160-162.

[8]张玮玮.关于精液质量的影响因素分析[J].当代医学，2009，15（27）：13.

[9]曹兴午，曹育爱.精子计算机自动分析系统设计评价与应用[J].中国医学检验杂志，2001，2（6）：415.

[10]张华，蔡松良，俞建军.计算机辅助精液分析与常规精液分析的比较研究[J].浙江大学学报：医学版，2002，31（3）：215-218.

（收稿：2013-02-19 修回：2013-04-15）

（栏目责任编校：李 影 傅 雳）

Parameters Adjustment Method of Computer-aided Sperm Quality Analyzer

TIAN Xiao-hua,ZHAO Bang-xia,CHEN Dong-li
(Reproductive Medicine Center,Taihe Hospital Affiliated to Hubei University of Medicine College, Shiyan 442000,Hubei Province,China)

ObjectiveTo adjust the parameters of volume and velocity of the sperm quality analyzer.MethodsSperm concentration and vitality were analyzed by CASA and manual operation according to WHO laboratory-made standards and methods.The parameters were adjusted based on the results by manual analysis.ResultsManual analysis showed that the sperm concentration(×106/mL),total vitality(%),progressive motility(%)of laboratory-made standard substance were 47.6± 3.3,56.6±4.9 and 36.4±3.8 respectively,while the results before the adjustment were 74.8±7.5,53.3±3.6 and 31.9±2.8 respectively,and the values after the adjustment were 51.3±5.1,55.1±4.5 and 37.5±3.4 respectively.There was significant difference between the measurement of sperm concentration by the sperm quality analyzer before adjustment and that by manual operation,with P＜0.01.ConclusionThe sperm quality analyzer has to be adjusted for the volume and velocity parameters in spite of the calibration by the manufacturer.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：106-107]

computer-aided sperm analysis;sperm concentration;sperm vitality

R318；TP399

A

1003-8868（2014）01-0106-02

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.106

田晓华（1970—），男，副主任技师，主要从事辅助生殖实验室工作，E-mail：hbsytxh@126.com。

442000湖北十堰，湖北医药学院附属十堰市太和医院生殖医学中心（田晓华，赵邦霞，陈冬丽）

陈冬丽，E-mail：tigerchen1125@163.com