3.2 计算机辅助精子分析系统

更新于 2026年10月10日 版权声明
3.2 计算机辅助精子分析系统

计算机辅助精子分析(computer-aided sperm analysis,CASA)是近二十年发展起来的新技术,该系统包括一台可摄像的相差显微镜,一部可供图像分析的计算机。CASA的原理是通过录像或摄像机与显微镜相接,确定和跟踪个体精子细胞的活动,并将所获得的电子信号输入计算机,计算机通过分析这些信号,给出多种参数,评价精子浓度、精子存活率以及精子活动力。此外,CASA还可检测精子运动轨迹,并给出相应的参数值。

3.2.1 CASA检测参数

CASA检测有下面几个标准术语(图3.4)。

图示

图3.4 CASA系统测量变量的标准术语

VCL:曲线运动速度(μm/s),表示精子头沿其实际的曲线运动轨迹的时间平均速度。

VSL:直线运动速度(μm/s),表示精子头在开始检测时的位置与最后所处位置之间的直线运动的时间平均速度。

VAP:平均路径速度(μm/s),精子头沿其空间平均轨迹移动的时间平均速度。

ALH:精子头侧摆幅度(μm),精子头沿其空间平均轨迹侧摆的幅度,以侧摆的最大值或平均数值表示。

LIN:直线性,曲线轨迹的直线性,VSL/VCL。(https://www.daowen.com)

WOB:摆动性,精子头沿其实际轨迹的空间平均路径摆动的尺度,VAP/VCL。

STR:前向性,空间平均路径的直线性,VSL/VAP。

BCF:鞭打频率(鞭打次数/s),精子曲线轨迹越过其平均路径轨迹的时间平均速率。

MAD:平均移动角度(度),精子头沿其曲线轨迹瞬间转折角度的时间平均绝对值。

3.2.2 人工检测与计算机检测的比较

(1)人工检测的优缺点:人工检测存在主观性,检测人员技术水平、用眼疲劳等均会影响检测结果,精确性和重复性均较差,且检测速度慢,因而可能会影响到精子的存活率和活动力。人工检测精子形态时,无法精确识别异常精子与正常精子间的细微差异,准确性低,然而其优点是人工检测可弥补CASA系统无法识别的精子尾部缺陷。

(2)CASA系统检测的优缺点:CASA技术能够克服常规精液分析中的主观因素影响,检测更为客观、精确,重复性高;快速测定精子浓度、存活率、活动力等指标的同时,还能显示精子的运动轨迹的多种量化指标及动静态图像,信息量大,分析更全面。

CASA系统在精子浓度的检测准确性上受到精子浓度、精液中其他细胞和非颗粒细胞的影响,机器很难将精子从非精子的颗粒碎片中区别出来。在计算精子活动率时,精子只有产生一定的位移,CASA才认可精子的活动,而原地摆动的精子则被判为不活动精子,使测出结果低于实际值。CASA系统在检测精子形态学上既有优势,也有缺陷。该系统能区别用肉眼在显微镜下观察不到的细微差异,提高了结果的准确性。但CASA系统仅能对精子顶体区面积、头部长度和宽度、中段宽度、中段插入角度等精确识别,却不能分析精子尾部缺陷,对精子尾部缺陷的识别还需人工辨别,添加数据。

此外,CASA系统识别精子是由人为设定的参数来判断的,操作者在参数设置上的差别也会影响到检测的一致性。CASA设备价格较昂贵,且不同的开发商生产的CASA系统存在的差别有待研究。

近些年来,DNA荧光染色CASA的出现,为精确测定精子浓度提供了可能。但由于荧光染色法是通过检测和计数有荧光的精子头,并不能知道检测到的精子是否完整。

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