兩種精子分析儀的檢測性能評估*

唐山山 徐院花 陸金春 梁元姣

東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心（江蘇南京 210037）

精液分析為評估男性生育力的最基本的測試。 早期精液分析以手工法為主，但因其操作繁瑣，且在評估精子活力時主觀性太強(qiáng)[1-2]， 自計算機(jī)輔助精子分析（CASA）技術(shù)面世以來，手工法逐漸被CASA 分析取代。 目前，一些較大的男科實驗室或生殖中心，往往有多于一臺的CASA 系統(tǒng)，即精子分析儀。 這些精子分析儀可能是同一廠家的，或者是不同廠家的，盡管有一些研究對不同精子分析儀的精液檢測結(jié)果進(jìn)行了比較[3-5]，但這些研究均未使用質(zhì)控品，得出的結(jié)果不論有無差異都無法確定儀器的準(zhǔn)確性，故臨床指導(dǎo)意義并不大。 也有極少數(shù)研究使用了質(zhì)控品[6]，但并沒有對不同的質(zhì)控品質(zhì)量進(jìn)行比較分析。 基于此，本研究前瞻性地使用了兩家不同精子分析儀廠家的質(zhì)控品進(jìn)行了交互檢測，以評價質(zhì)控品對精子分析儀的質(zhì)控作用；同時用兩種精子分析儀分別檢測了50 例精液樣本，并對其精液常規(guī)參數(shù)和精子運(yùn)動參數(shù)的結(jié)果差異性和相關(guān)性進(jìn)行了分析，以綜合評估兩種精子分析儀的檢測性能，從而為實施精液分析的質(zhì)量控制、精子分析儀參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化以及精液分析結(jié)果的互認(rèn)提供依據(jù)[7]。 現(xiàn)報道如下。

材料與方法

一、儀器與試劑

兩種精子分析儀分別為北昂精子分析儀（BEION S3）和瑞祺精子分析儀（CFT-9201）。 北昂公司提供的精子濃度質(zhì)控品為國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)090026，批號：1801，即血小板標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，編號P210，標(biāo)稱值為（52±2.07）×106/ml； 瑞祺公司提供的精子濃度質(zhì)控品為乳膠珠，批號為Q08-300，標(biāo)稱值為（22±3）×106/ml。

二、兩種精子分析儀的自身質(zhì)控品分析

使用北昂公司自身提供的質(zhì)控品血小板標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用北昂精子分析儀重復(fù)分析10 次；使用瑞祺公司自身提供的乳膠珠質(zhì)控品， 用瑞祺精子分析儀重復(fù)分析10 次。 操作人員對兩種質(zhì)控品的標(biāo)稱值均未知，分析完畢后，檢測結(jié)果由第三者進(jìn)行分析比較。

三、兩種精子分析儀對另一方質(zhì)控品的分析

使用北昂公司提供的質(zhì)控品血小板標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用瑞祺精子分析儀重復(fù)分析10 次；使用瑞祺公司提供的乳膠珠質(zhì)控品，用北昂精子分析儀重復(fù)分析10 次。 操作人員對兩種質(zhì)控品的標(biāo)稱值均未知，分析完畢后，檢測結(jié)果由第三者進(jìn)行分析比較。

四、兩種精子分析儀的精液常規(guī)參數(shù)及精子運(yùn)動參數(shù)比較

隨機(jī)收集本中心50 例門診患者的新鮮精液樣本，液化后分別由兩名技術(shù)人員用北昂精子分析儀和瑞祺精子分析儀檢測精子濃度、 活動率及前向運(yùn)動精子百分率（PR） 以及各項精子運(yùn)動參數(shù)， 包括曲線速率（VCL）、直線速率（VSL）、平均路徑速率（VAP）、精子頭側(cè)擺幅度（ALH）、直線性（LIN）、擺動性（WOB）、前向性（STR）、鞭打頻率（BCF）、平均角位移（MAD），雙盲的檢測結(jié)果匯總后由第三者進(jìn)行分析比較。

五、統(tǒng)計學(xué)分析

本研究數(shù)據(jù)采用SPSS Version 20（IBM 公司）統(tǒng)計軟件分析。不同組間結(jié)果比較進(jìn)行配對t檢驗。如果兩組結(jié)果呈正態(tài)分布，進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析；如果兩組結(jié)果呈非正態(tài)分布， 進(jìn)行Spearman 相關(guān)性分析。P≤0.05 為統(tǒng)計學(xué)分析具有顯著差異。

結(jié) 果

一、兩種精子分析儀的自身質(zhì)控品結(jié)果分析

兩種精子分析儀用自身質(zhì)控品重復(fù)分析10 次的結(jié)果見表1。 結(jié)果顯示，瑞祺精子分析儀檢測自身質(zhì)控品的結(jié)果在其標(biāo)稱值范圍內(nèi)， 而北昂精子分析儀檢測自身質(zhì)控品的結(jié)果遠(yuǎn)超其標(biāo)稱值范圍。

表1 兩種精子分析儀分析兩種不同質(zhì)控品的結(jié)果比較（±s）

表1 兩種精子分析儀分析兩種不同質(zhì)控品的結(jié)果比較（±s）

注：* 與北昂精子分析儀比較，P＜0.05

精子分析儀 次數(shù)（n） 北昂質(zhì)控品[標(biāo)稱值：（52±2.07）×106/ml）]瑞祺質(zhì)控品[標(biāo)稱值：（22±3）×106/ml]北昂 10 45.34±2.66 24.41±3.05瑞祺 10 46.07±0.73 21.79±1.38*

二、兩種精子分析儀對另一方質(zhì)控品的分析

兩種精子分析儀分別對另一方質(zhì)控品重復(fù)分析10次的結(jié)果見表1。 結(jié)果顯示，瑞祺精子分析儀檢測北昂質(zhì)控品的檢測結(jié)果與北昂精子分析儀的結(jié)果沒有差異， 而北昂精子分析儀檢測瑞祺質(zhì)控品的檢測結(jié)果顯著高于瑞祺精子分析儀的結(jié)果， 且結(jié)果變異顯著高于瑞祺精子分析儀結(jié)果（CV分別為12.49%和6.33%），而且部分結(jié)果已明顯失控。

三、兩種精子分析儀的精液常規(guī)參數(shù)比較

50 例精液樣本分別用北昂精子分析儀和瑞祺精子分析儀檢測，精子濃度、PR 和活動率結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，兩者的PR 結(jié)果有顯著差異。 盡管兩者的精子濃度和活動率結(jié)果沒有顯著差異， 但與瑞祺精子分析儀相比，北昂精子分析儀的精子濃度結(jié)果有增高趨勢，而精子活動率結(jié)果有降低趨勢。

表2 兩種精子分析儀精液常規(guī)參數(shù)比較（x±s）

四、兩種精子分析儀的精子運(yùn)動參數(shù)比較

50 例精液樣本分別用北昂精子分析儀和瑞祺精子分析儀檢測，精子運(yùn)動參數(shù)結(jié)果見表3。結(jié)果顯示，除了VSL 沒有差異外，精子運(yùn)動其他參數(shù)均有顯著性差異，而且， 北昂精子分析儀的精子運(yùn)動所有參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)均高于瑞祺精子分析儀。

表3 兩種精子分析儀的精子運(yùn)動參數(shù)比較（x±s）

五、 兩種精子分析儀的精液常規(guī)參數(shù)和精子運(yùn)動參數(shù)的相關(guān)性分析

50 例精液樣本分別用北昂精子分析儀和瑞祺精子分析儀檢測， 兩種精子分析儀的精液常規(guī)參數(shù)與精子運(yùn)動參數(shù)的相關(guān)性分析結(jié)果見表4。 除LIN 和BCF 沒有顯著相關(guān)性外， 精液常規(guī)參數(shù)和其余精子運(yùn)動參數(shù)均呈顯著正相關(guān)。

表4 兩種精子分析儀的精液常規(guī)參數(shù)與精子運(yùn)動參數(shù)的相關(guān)性分析結(jié)果（n=50）

討 論

CASA 系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于男科和生殖中心實驗室的精液常規(guī)分析。 盡管CASA 分析相比于手工法更加客觀、準(zhǔn)確、快速，重復(fù)性更好，尤其是在分析精子活力時更顯優(yōu)勢[8-11]，但不同的CASA 分析系統(tǒng)，由于其檢測原理、幀率、參數(shù)設(shè)置、配置等的不同[12]，檢測結(jié)果可能相差很大。 而實驗室技術(shù)人員又過度依賴精子分析儀的自動化，如果再缺乏質(zhì)控意識，精子分析儀的檢測結(jié)果可能會整體偏高或偏低， 導(dǎo)致不同實驗室的結(jié)果缺乏可比性。 如果一個實驗室有2 臺以上的精子分析儀，同一患者檢測兩次的結(jié)果可能來自不同精子分析儀，如果這些精子分析儀不進(jìn)行性能比較和驗證， 可能導(dǎo)致同一患者的檢測結(jié)果差異較大[13]。 因此，為了保證同一實驗室的結(jié)果具有可比性， 以及不同實驗室的結(jié)果可以互認(rèn)， 使用質(zhì)控品對不同精子分析儀進(jìn)行性能驗證及結(jié)果比對十分重要。

本中心在不同時期購買了兩種不同的精子分析儀，分別置于相隔不遠(yuǎn)的兩個院區(qū)（步行約十分鐘）。 臨床醫(yī)生面對同一患者的兩份差異較大的精液常規(guī)分析報告時，往往會質(zhì)疑實驗室檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。 這樣的差異是由于患者自身原因所致還是實驗室的檢測誤差？如果是實驗室的檢測誤差， 不同的兩種精子分析儀可能是導(dǎo)致結(jié)果差異的主要原因。 基于此，本研究分別使用質(zhì)控品和精液樣本對兩種精子分析儀的性能進(jìn)行了評估。

我們首先使用了兩種精子分析儀對各自廠家提供的質(zhì)控品進(jìn)行了交互檢測。 結(jié)果顯示，瑞祺精子分析儀檢測自身質(zhì)控品的結(jié)果在其標(biāo)稱值范圍內(nèi)， 而北昂精子分析儀檢測自身質(zhì)控品的結(jié)果遠(yuǎn)超其標(biāo)稱值范圍；瑞祺精子分析儀檢測北昂質(zhì)控品的檢測結(jié)果與北昂精子分析儀的結(jié)果沒有差異， 而北昂精子分析儀檢測瑞祺質(zhì)控品的檢測結(jié)果顯著高于瑞祺精子分析儀的結(jié)果，且部分結(jié)果已明顯失控。 提示，不同廠家提供的精子濃度質(zhì)控品質(zhì)量有很大差異， 且不同精子分析儀的檢測性能亦有不同。 瑞祺提供的質(zhì)控品為乳膠珠，而北昂提供的質(zhì)控品為血小板標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)， 前者的直徑更接近精子頭大小，且分散更加均勻、清晰，而后者直徑偏小，提示，血小板標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可能不適宜作為精子濃度的質(zhì)控品。 究竟何種質(zhì)控品適合精液常規(guī)分析，應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證， 而此標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)機(jī)構(gòu)應(yīng)有從事精液分析的專業(yè)人員參與。

接著，我們使用兩種精子分析儀對臨床上50 例精液樣本的精子濃度、 活動率、PR 及精子運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示，兩種精子分析儀檢測的PR 有顯著差異，而精子濃度和活動率雖然沒有顯著性差異，但與瑞祺精子分析儀相比， 北昂精子分析儀的精子濃度結(jié)果有增高趨勢，而精子活動率結(jié)果有降低趨勢；精子運(yùn)動參數(shù)除了VSL 沒有顯著差異外， 其余均有顯著性差異。 再次提示，兩種精子分析儀的檢測性能存在差異。進(jìn)一步對兩者檢測的各項精子參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)除LIN 和BCF 沒有顯著相關(guān)性外，精液常規(guī)參數(shù)和其余精子運(yùn)動參數(shù)均呈顯著正相關(guān)。 提示，兩種精子分析儀之間存在系統(tǒng)誤差。

不同精子分析儀的檢測性能不同， 可能與其硬件配置、參數(shù)設(shè)置有關(guān)，如瑞祺精子分析儀使用的是相差顯微鏡，而北昂精子分析儀使用的是普通光學(xué)顯微鏡，前者可明顯濾去精液中的大部分雜質(zhì)， 故檢測精確性明顯優(yōu)于后者， 這可從瑞祺精子分析儀檢測的幾乎所有精液常規(guī)參數(shù)和精子運(yùn)動參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)均低于北昂精子分析儀得到證實。 這也提示，用于精子濃度和活力分析時， 帶有相差顯微鏡的精子分析儀性能要明顯優(yōu)于帶有普通光學(xué)顯微鏡的精子分析儀[14]，同理，用于手工精液常規(guī)分析時，首選相差顯微鏡為宜。另外，精子分析儀的參數(shù)設(shè)置亦可顯著影響檢測結(jié)果，如捕獲精子頭的下限和上限的設(shè)置，下限值太高，在濾去大部分碎片時，小頭精子亦可被漏檢；上限值太低，在排除精液中大部分細(xì)胞或大的雜質(zhì)的同時， 一些大頭精子亦可能被漏檢。 本研究提示的兩種精子分析儀之間存在明顯的系統(tǒng)誤差， 即可能與參數(shù)設(shè)置和運(yùn)算方法密切相關(guān)[13]，因此，不同精子分析儀的參數(shù)設(shè)置和運(yùn)算方法應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化， 精子分析儀廠家應(yīng)讓實驗室技術(shù)人員了解參數(shù)設(shè)置和運(yùn)算方法的依據(jù)及可能帶來的對檢測結(jié)果的影響[15]。

總之， 通過質(zhì)控品和精液樣本對兩種不同精子分析儀的檢測性能進(jìn)行評估后發(fā)現(xiàn)， 不同精子分析儀的檢測性能存在明顯差異，系統(tǒng)誤差顯著。 為了確保同一實驗室或不同實驗室的精子分析儀結(jié)果具有可比性，首先得有合適的和經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)認(rèn)證的質(zhì)控品， 且在儀器使用前、 每次常規(guī)分析前均應(yīng)用質(zhì)控品評估其檢測準(zhǔn)確性和重復(fù)性；其次，不同精子分析儀要有合適的配置，相差顯微鏡、高幀率的CCD（電荷耦合器件）、準(zhǔn)確測量過計數(shù)池深度的精子計數(shù)板等[13,16]，都是確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確的必要條件；另外，儀器參數(shù)的設(shè)置需要公開化和標(biāo)準(zhǔn)化， 尤其是有關(guān)精子頭大小和精子位移的參數(shù)閾值對檢測結(jié)果影響較大。