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

東南大學附屬中大醫院生殖醫學中心（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[1-2]， 自計算機輔助精子分析（CASA）技術面世以來，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，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果進行了比較[3-5]，但這些研究均未使用質控品，得出的結果不論有無差異都無法確定儀器的準確性，故臨床指導意義并不大。 也有極少數研究使用了質控品[6]，但并沒有對不同的質控品質量進行比較分析。 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控品進行了交互檢測，以評價質控品對精子分析儀的質控作用；同時用兩種精子分析儀分別檢測了50 例精液樣本，并對其精液常規參數和精子運動參數的結果差異性和相關性進行了分析，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量控制、精子分析儀參數的標準化以及精液分析結果的互認提供依據[7]。 現報道如下。

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控品為國家標準物質GBW(E)090026，批號：1801，即血小板標準物質，編號P210，標稱值為（52±2.07）×106/ml； 瑞祺公司提供的精子濃度質控品為乳膠珠，批號為Q08-300，標稱值為（22±3）×106/ml。

二、兩種精子分析儀的自身質控品分析

使用北昂公司自身提供的質控品血小板標準物質，用北昂精子分析儀重復分析10 次；使用瑞祺公司自身提供的乳膠珠質控品， 用瑞祺精子分析儀重復分析10 次。 操作人員對兩種質控品的標稱值均未知，分析完畢后，檢測結果由第三者進行分析比較。

三、兩種精子分析儀對另一方質控品的分析

使用北昂公司提供的質控品血小板標準物質，用瑞祺精子分析儀重復分析10 次；使用瑞祺公司提供的乳膠珠質控品，用北昂精子分析儀重復分析10 次。 操作人員對兩種質控品的標稱值均未知，分析完畢后，檢測結果由第三者進行分析比較。

四、兩種精子分析儀的精液常規參數及精子運動參數比較

隨機收集本中心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、 活動率及前向運動精子百分率（PR） 以及各項精子運動參數， 包括曲線速率（VCL）、直線速率（VSL）、平均路徑速率（VAP）、精子頭側擺幅度（ALH）、直線性（LIN）、擺動性（WOB）、前向性（STR）、鞭打頻率（BCF）、平均角位移（MAD），雙盲的檢測結果匯總后由第三者進行分析比較。

五、統計學分析

本研究數據采用SPSS Version 20（IBM 公司）統計軟件分析。不同組間結果比較進行配對t檢驗。如果兩組結果呈正態分布，進行Pearson 相關性分析；如果兩組結果呈非正態分布， 進行Spearman 相關性分析。P≤0.05 為統計學分析具有顯著差異。

結 果

一、兩種精子分析儀的自身質控品結果分析

兩種精子分析儀用自身質控品重復分析10 次的結果見表1。 結果顯示，瑞祺精子分析儀檢測自身質控品的結果在其標稱值范圍內， 而北昂精子分析儀檢測自身質控品的結果遠超其標稱值范圍。

表1 兩種精子分析儀分析兩種不同質控品的結果比較（±s）

表1 兩種精子分析儀分析兩種不同質控品的結果比較（±s）

注：* 與北昂精子分析儀比較，P＜0.05

精子分析儀 次數（n） 北昂質控品[標稱值：（52±2.07）×106/ml）]瑞祺質控品[標稱值：（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控品的分析

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

三、兩種精子分析儀的精液常規參數比較

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 和活動率結果見表2。結果顯示，兩者的PR 結果有顯著差異。 盡管兩者的精子濃度和活動率結果沒有顯著差異， 但與瑞祺精子分析儀相比，北昂精子分析儀的精子濃度結果有增高趨勢，而精子活動率結果有降低趨勢。

表2 兩種精子分析儀精液常規參數比較（x±s）

四、兩種精子分析儀的精子運動參數比較

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，精子運動參數結果見表3。結果顯示，除了VSL 沒有差異外，精子運動其他參數均有顯著性差異，而且， 北昂精子分析儀的精子運動所有參數的標準差和變異系數均高于瑞祺精子分析儀。

表3 兩種精子分析儀的精子運動參數比較（x±s）

五、 兩種精子分析儀的精液常規參數和精子運動參數的相關性分析

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參數與精子運動參數的相關性分析結果見表4。 除LIN 和BCF 沒有顯著相關性外， 精液常規參數和其余精子運動參數均呈顯著正相關。

表4 兩種精子分析儀的精液常規參數與精子運動參數的相關性分析結果（n=50）

討 論

CASA 系統已廣泛應用于男科和生殖中心實驗室的精液常規分析。 盡管CASA 分析相比于手工法更加客觀、準確、快速，重復性更好，尤其是在分析精子活力時更顯優勢[8-11]，但不同的CASA 分析系統，由于其檢測原理、幀率、參數設置、配置等的不同[12]，檢測結果可能相差很大。 而實驗室技術人員又過度依賴精子分析儀的自動化，如果再缺乏質控意識，精子分析儀的檢測結果可能會整體偏高或偏低， 導致不同實驗室的結果缺乏可比性。 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果可能來自不同精子分析儀，如果這些精子分析儀不進行性能比較和驗證， 可能導致同一患者的檢測結果差異較大[13]。 因此，為了保證同一實驗室的結果具有可比性， 以及不同實驗室的結果可以互認， 使用質控品對不同精子分析儀進行性能驗證及結果比對十分重要。

本中心在不同時期購買了兩種不同的精子分析儀，分別置于相隔不遠的兩個院區（步行約十分鐘）。 臨床醫生面對同一患者的兩份差異較大的精液常規分析報告時，往往會質疑實驗室檢測結果不準確。 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致結果差異的主要原因。 基于此，本研究分別使用質控品和精液樣本對兩種精子分析儀的性能進行了評估。

我們首先使用了兩種精子分析儀對各自廠家提供的質控品進行了交互檢測。 結果顯示，瑞祺精子分析儀檢測自身質控品的結果在其標稱值范圍內， 而北昂精子分析儀檢測自身質控品的結果遠超其標稱值范圍；瑞祺精子分析儀檢測北昂質控品的檢測結果與北昂精子分析儀的結果沒有差異， 而北昂精子分析儀檢測瑞祺質控品的檢測結果顯著高于瑞祺精子分析儀的結果，且部分結果已明顯失控。 提示，不同廠家提供的精子濃度質控品質量有很大差異， 且不同精子分析儀的檢測性能亦有不同。 瑞祺提供的質控品為乳膠珠，而北昂提供的質控品為血小板標準物質， 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，血小板標準物質可能不適宜作為精子濃度的質控品。 究竟何種質控品適合精液常規分析，應有標準化的專業機構認證， 而此標準化的專業機構應有從事精液分析的專業人員參與。

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 及精子運動參數進行了檢測，結果顯示，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果有增高趨勢，而精子活動率結果有降低趨勢；精子運動參數除了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。進一步對兩者檢測的各項精子參數進行相關性分析，發現除LIN 和BCF 沒有顯著相關性外，精液常規參數和其余精子運動參數均呈顯著正相關。 提示，兩種精子分析儀之間存在系統誤差。

不同精子分析儀的檢測性能不同， 可能與其硬件配置、參數設置有關，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顯微鏡，前者可明顯濾去精液中的大部分雜質， 故檢測精確性明顯優于后者， 這可從瑞祺精子分析儀檢測的幾乎所有精液常規參數和精子運動參數的標準差和變異系數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于帶有普通光學顯微鏡的精子分析儀[14]，同理，用于手工精液常規分析時，首選相差顯微鏡為宜。另外，精子分析儀的參數設置亦可顯著影響檢測結果，如捕獲精子頭的下限和上限的設置，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胞或大的雜質的同時， 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誤差， 即可能與參數設置和運算方法密切相關[13]，因此，不同精子分析儀的參數設置和運算方法應標準化， 精子分析儀廠家應讓實驗室技術人員了解參數設置和運算方法的依據及可能帶來的對檢測結果的影響[15]。

總之， 通過質控品和精液樣本對兩種不同精子分析儀的檢測性能進行評估后發現， 不同精子分析儀的檢測性能存在明顯差異，系統誤差顯著。 為了確保同一實驗室或不同實驗室的精子分析儀結果具有可比性，首先得有合適的和經標準化機構認證的質控品， 且在儀器使用前、 每次常規分析前均應用質控品評估其檢測準確性和重復性；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）、準確測量過計數池深度的精子計數板等[13,16]，都是確保檢測結果準確的必要條件；另外，儀器參數的設置需要公開化和標準化， 尤其是有關精子頭大小和精子位移的參數閾值對檢測結果影響較大。