精子质量分析系统简介

第六节 精子质量分析系统简介

精液常规分析在男性不育症的诊断、治疗和科研中是一项基本而重要的检查，对精子密度、精子活动度、精子活率的综合分析是了解和评估男性生育力的重要依据。

目前临床实验室普遍使用的还是经典的人工分析方法，由于检验手段不同，实验室条件、检验人员技术水平及经验不等，造成检测结果的差异较大，检测结果的客观性和可比性差，给临床诊断和科研工作带来了困难。

精子质量分析系统，是将精液样本通过显微镜进行放大，图像经电子摄像系统送入计算机，运用先进的计算机技术对精子的密度、活力、活率、运动轨迹特征等进行自动化定质定量的检测分析。下面以MOAS-2011精子质量分析系统（见图5-1，重庆天海医疗设备有限公司生产）为例，简述其工作原理及特点。

MOAS-2011精子质量分析系统采用现代化的计算机技术和先进的图像处理技术，对精子的动静态特征进行全面的量化分析。改变了传统的手工检验方式，为精液检验的专业化、科学化提供了一种崭新的检测手段。系统可重复性好，操作简单、快捷、方便，特别适用于临床精液检验，提高临床检测水平，与传统的分析法比较，具有速度快、量化性好、准确性高、检测参数指标丰富，为临床和科研提供客观的检测依据。另外，它还具有操作简单、污染小、智能化程度高等特点。MOAS-2011精子质量分析系统可测量精液及精子15项参数并打印精液形态数据、精子畸变率和活动精子在检测时间内的运动轨迹图，即精子总数、活动精子数、精子存活率、精子密度、直线速度VSL、曲线速度VCL、平均路径速度VAP、直线性LIN、前向性STR、摆动性WOB、侧摆幅度ALH、平均移动角度MAD、鞭打频率BCF、直线运动精子数、曲线运动精子数等。

一、MOAS-2011精子质量分析系统实际检测与计算参数定义

（1）精子总数。在测量过程中，所选各视野内的被检精子个数之和。

（2）活动精子数。在测量过程中，所选各视野内的被检活动精子个数之和。

（3）精子存活率。活动精子数占总精子数的百分比。

（4）精子密度。被测标本中单位体积内的精子个数（个/m）l 。

（5）直线速度VSL（μm/s）。是活动精子在检测时间范围内所走直线距离对时间的平均值。

（6）曲线速度VCL（μm/s）。活动精子沿其实际运动曲线，即在显微镜中见到的二维方式运动曲线所走路程对时间的平均值。

（7）平均路径速度VAP（μm/s）。活动精子沿其空间平均移动轨迹运动时，所走路程对时间的平均值。

（8）直线性LIN。用于表明活动精子实际所走路线的曲折程度，计算方法：VSL/VCL。

（9）前向性STR。用于表明活动精子平均移动轨迹的曲折程度，计算方法：VSL/VAP。

（10）摆动性WOB。用于表明活动精子实际运动轨迹相对其空间平均路径摆动的程度，计算方法：VAP/VCL。

（11）侧摆幅度ALH（μm）。活动精子在运动过程中，实际运动轨迹相对其平均移动轨迹的偏离幅度，这里采用偏离的最大值或平均值表示。

（12）平均移动角度MAD（度）。活动精子沿其曲线轨迹瞬间转折角度的绝对值之和对时间的平均值。

（13）鞭打频率BCF（鞭打次数/s）。活动精子曲线运动轨迹越过其平均路径轨迹的次数对时间的平均值。

（14）直线运动精子数。对某一确定活动精子而言，当（VSL/VCL）＞C时，判定其做直线运动。

（15）曲线运动精子数。对某一确定活动精子而言，当（VSL/VCL）＜C时，判定其做曲线运动。

二、MOAS-2011精子质量分析系统组成

（1）硬件。MOAS2011精子质量分析仪主机1台；生物显微镜1台；显微摄像系统1套；显微镜载玻台温控板1套；彩色喷墨打印机1台。

（2）附件。精液计数板1块。

（3）软件。MOAS-2011精子质量分析系统随机附带windows操作系统下的专业精子分析软件。

三、MOAS-2011精子质量分析系统操作步骤

（一）准备标本及工作环境

（1）打开显微镜温控台电源开关，等待载玻台环境温度到达预设温度。

（2）将采集到的精液置入容器并放入恒温箱30min等待液化。

（3）将液化后精液用毛细管反复抽取混匀后，使用毛细管吸出5ml精液样品，加至空精液计数板中，并将计数板盖板放置在计数板上。

注：如样本仍未液化，应重复液化30min；如还未液化根据临床要求处理。

（二）开机

（1）按技术说明书上的方法将主机与键盘、鼠标和打印机连接好。打开计算机电源，同时打开显示器的电源开关，启动显示器。可在显示器屏幕上看到主机已经启动，并且控制板上的电源灯点亮。

（2）待进入WINDOWS操作系统后，用鼠标点击屏幕左下方的“开始”按钮，在开始菜单中选择程序，然后选择子菜单“MOAS-2011”，点击“精子质量分析系统”项，即可启动程序。

（3）程序启动后，将先出现一个展示窗口。

（4）在窗口上任意点击一下，程序在完成短暂的初始化过程后即进入主测试窗口。

（三）测量

（1）测量前，请确保计数板已放置到显微镜载玻台上，并且计数板上有待测样品。

（2）选择测量所使用的物镜倍数。

（3）调整匹配的显微镜物镜倍数至光路。

（4）点击“激活”按钮，在视频窗口中即会将显微镜下的实时视频传送至计算机，调整显微镜载物台。Z轴调整显微镜焦距，调整X、Y轴选择所需测试的视场。

（5）选择合适的视场并调整好显微镜焦距（在机器上反映为图像清晰度）后，在软件右侧视野图像组任选一视野并按在上按鼠标右键，则弹出”开始采集”按钮。

（6）点击“开始采集”按钮，系统开始采集精子序列活动图像，采集完成后弹出“阈值调整”对话框。

（7）调整图像阈值，这时在视频窗口会根据当前阈值将被认为是精子的目标标示为红色。请微调此参数，以免由于阈值调整不当而引起系统资源不足。有时由于系统在采集第一帧时精子正处于侧摆位置而造成当前阈值不能很好地识别此精子，此时应使用“增加”“剃除”按钮来进行手工处理。增加时首先点击“增加”按钮，将鼠标移至视频窗口中目标物的上方，点击鼠标“左键”，目标物上方会标示出一红色小点；删除操作首先点击“剃除”按钮，将鼠标移至视频窗口目标物红色小点上，按鼠标左键，目标物上方会标示出一白色小点。(https://www.daowen.com)

（8）点击“确定”按钮进行检测。

（9）视频窗口显示活动精子的运动轨迹图，检测结果窗口将显示当前视野的检测结果。

（10）重复检测其他视野。

（四）形态数据

（1）如果临床需要形态数据，则可将显微镜下形态或通过其他染色方法得到的形态数据录入病历，合并打印报告。

（2）点击“形态”按钮，出现“精子形态分析”窗口，依次将各项数据输入，在“形态描述”处输入描述内容。此处“精子总数”指在形态分析处所计数之精子总数。

（3）再次点击“形态”按钮，隐藏“精子形态分析”窗口。

（五）录入并保存信息

（1）点击“保存”按钮，出现“检测数据保存”窗口。

（2）选择需保存的视野及保存方式，选择需保存的轨迹图。

（3）点击“确定”按钮，如果您在检测前已录入了资料并打开了病历，则数据记录直接被保存至数据库；否则系统提示“患者资料尚未建立，是否建立？”

（4）点击“是”，出现“建立患者档案”窗口。录入患者档案，点击“确定”按钮，返回到“检测数据保存”窗口。

（5）点击“确定”按钮保存当前录入患者档案。

（六）打印报告单

（1）点击“打印”按钮，将出现当前记录的打印预览窗口。整个报告单分为两页，其中第一页为精子运动轨迹图及各类指标直方图，第二页为检测结果的数据报告。您可以通过“上一页”“下一页”按钮来进行翻页操作。

（2）点击“打印”按钮，出现“打印设置”窗口；点击“关闭”按钮退出打印预览窗口。

（3）在“打印设置”对话框中可以设置输出打印机、打印份数及打印范围等。点击“确定”按钮开始打印。

四、MOAS-2011精子质量分析系统设置、标定与硬件检测

（一）检测参数设置

（1）点击“检测参数”菜单，出现“精子检测参数设定”窗口。

（2）在参数设置窗口中所设项目都与检测结果有直接关系，如非专业人员在调整这些参数前请首先将这些值记录下来，以备恢复。

（3）长度比例尺。包括显微镜物镜10×、20×、25×、40×的设定值。这些值的含义是：在当前系统分辨率下，指定倍数物镜在显微镜下100μm等于计算机xxx像素。

（1）精子最大直径。精子头部的平面最大直径。

（2）精子最小直径。精子头部的平面最小直径。

（3）精子高度。精子头部的垂直直径。

（4）网格单元边长。计数板网格单元边长。

（5）步距。相临两帧图像中同一精子的最大移动长度。

（6）速度分级。A、B、C、D级精子的位移范围。

（二）采集卡参数设置

（1）点击“采集卡参数”菜单，出现“采集卡参数设置”窗口。

（2）在“采集参数设置”窗口中主要设置采集窗口大小、视频源及视频格式等。

（三）打印页参数设置

（1）点击“打印页参数”设置菜单，出现“打印页参数设置”窗口。

（2）用于设置打印报告单的页头标题、页头左标题、默认的送检医师、检验医师、打印页右下方文字、默认打印页及添加、删除送检医师、检验医师数据库。

五、MOAS-2011精子质量分析系统使用临床经验

（一）计数板

计数板由两部分组成：板体与盖板。其中板体为一长方形的物体，其上标有计量单位及边长；板体中央凹下部分为标本放置区域，其中有三个红玻璃柱，其主要作用是将放置在中央测试区的标本与计数板盖板之间留出10μm的间隙（10μm为精子头部最大直径值），以确保在计数板与盖板之间垂直方向只有一个精子，以保证测量的准确性。

应在每次测量完毕后将计数板与盖板用自来水冲洗干净，不应用酒精及其他腐蚀性液体清洗；冲洗干净后将其放入恒温箱中烘干。使用中要保护好盖板以免显微镜物镜压伤。

（二）标本放置时间

标本采集后，其存放环境的温度会影响到精子活力测试结果。一般液化时环境温度应在37℃±1℃，过低的温度会造成精子在液化时间内活力已经开始下降，而过高的温度会使精子在短时间内死亡。

如果精液在标准液化时间内已液化，则应立即进行测试。在正常环境温度下，2h后精子活力会逐渐下降，大约8h后精子会全部死亡。为了避免应环境而造成测试结果偏低，建议在精液液化后立即进行测试工作。

标本在取样到计数板后应立即测试。

（三）工作温度

精子质量分析系统有恒温控制系统，其波动范围应控制在± 0.5℃以内。在进行测试前显微镜载玻台应预热到工作温度37℃。