Диагностика мужского бесплодия - проблемы и решения

 В связи с этим вопросы раннего выявления и качественной диагностики заболеваний мужской репродуктивной системы представляют актуальную медицинскую и социально-демографическую проблему. К сожалению, до сих пор во многих клиниках при обращении к врачу бесплодной пары акцент делается на всестороннем обследовании женщины с использованием дорогостоящих, в том числе инвазивных методов исследования. Впустую расходуются колоссальные средства, женщина подвергается многочисленным болезненным и небезопасным воздействиям. В то же время в достаточно большом проценте случаев дальнейшая врачебная тактика становится понятной уже после лабораторного исследования эякулята. При этом обследование мужчин характеризуется гораздо меньшим риском для здоровья, так как не требует применения инвазивных процедур, может быть выполнено в более короткие сроки и с меньшими затратами, нежели у женщин.

 

Исследование эякулята (спермограмма) включает определение нескольких параметров – концентрация, подвижность, морфология сперматозоидов, физико-химические параметры семенной плазмы. Однако,наиболее важны для уточнения причин бесплодия и выбора тактики лечения параметрами являются: концентрация сперматозоидов, их подвижность и морфология.

 

В случае выявленного отклонения от нормы анализ у данного пациента нужно повторить в сроки от 1 до 3 недель, только после этого можно делать заключения о нарушении репродуктивной функции мужчины.

 

Особое внимание следует обратить на вопрос качества лабораторных исследований. Ошибки в такой деликатной сфере, как оценка фертильности спермы могут иметь серьезные последствия как для пациента, так и для его семьи. Поэтому одним из наиболее важных моментов лабораторных исследований является постоянный контроль качества полученных результатов. При этом лаборатории, осуществляющие исследования эякулята, должны проводить как внутрилабораторный контроль для всех применяемых тестов (в том числе с использованием контрольных материалов), так и участвовать в межлабораторном внешнем контроле качества (системы ФСВОК).

 

Как и при любом другом методе исследования, для спермограммы важно соблюдение принципов диагностической значимости, эффективности, объективности, стандартизации. Малоинформативные, спорные или дублирующие тесты должны быть исключены. Важно соблюдение принци­па стандартизации методов, поскольку это дает уверенность, что исследования, произведенные в разных лаборато­риях одному пациенту, можно сопоставлять. В на­стоящее время таким общепризнанным стандартным прото­колом является доку­мент «Руководство ВОЗ по лабораторному исследованию эякулята и спермцервикального взаимодействия» (4-я редакция, 1999г.). Использование стандартных протоколов обследования, современных анализаторов, готовых наборов реагентов и т. п. повышает эффективность, объективность, сводит к мини­муму влияние человеческого фактора на результат анализа.

 

Современные медицинские технологии позволяют справиться с большей частью проблем в лечении бесплодия. Однако, поскольку они часто связаны с крупными материаль­ными затратами, то на первое место по важности необходимо поставить правильное и полноценное исследование причин бесплодия. Чем раньше будут выявлены нарушения в репродуктивной сфере, тем более эффективными и менее затратными будут мероприятии по коррекции выявленных нарушений.

 

В подавляющем большинстве клиник нашей страны исследования эякулята выполняются так называемыми «ручными» методами с использованием микроскопа. Эти методы грешат многочисленными ошибками. Показано, что определение наиболее важных параметров (подвижность, морфология), производимое одновременно несколькими врачами, лабораториями, либо одним врачом при многократном повторном анализе, имеют значительный разброс, даже при использовании одного протокола и однотипного оборудования. Причин этому несколько. Во-первых, в протоколах нет достаточно четких критериев оценки подвижности и морфологии, а имеющиеся носят расплывчатый характер (например, термины «быстрое», «медленное» движение применительно к подвижности, либо «овальная», «большая» - в описании морфологии головки сперматозоида и т.п.), что разрешает различную трактовку и субъективизм в оценках. Сложность введения объективных критериев метрологической оценки обусловлена особенностями человеческого восприятия. Во-вторых, несмотря на существование единого протокола, сложно стандартизовать такую процедуру, как, например, подсчет подвижности, когда в одном поле зрения находится большое количество объектов. О какой объективности анализа может идти речь, если врачу скажем при концентрации сперматозоидов 50 млн/мл, необходимо анализировать порядка 30-40 движущихся объектов одновременно? В этом случае, в зависимости от концентрации внимания врача на одной из категорий сперматозоидов возможно завышение этой категории (погрешность эта возрастает при повышении концентрации клеток или повышении их подвижности). В третьих, сами протоколы допускают различные варианты использования лабораторной техники (например, в протоколе ВОЗ предлагается использовать на выбор несколько типов счетных камер, несколько вариантов способов окраски сперматозоидов), что, несмотря на примерную однотипность, вносит дополнительные погрешности. Нельзя не учитывать тот факт, что высокая погрешность исследования не только влечет за собой постановку ошибочного диагноза, но и может оказать серьезное воздействие на психику пациента.

 

Исходя из вышесказанного при диагностике мужского бесплодия, и особенно при мониторинге лечения пациентов, актуальной является задача повышения точности и объективности исследования эякулята. Единственное решение этой задачи - автоматизация подсчета сперматозоидов.

 

Автоматические анализаторы качества спермы SQA-V практически полностью заменили мануальные методы анализа в большинстве западных лабораторий и в последнее время все более широко внедряются в практику российских КДЛ. Анализаторы SQA-V – это высокопроизводительные аналитические приборы, созданные с применением последних достижений электронной оптики, видеомикроскопии и программного обеспечения. Они позволяют достаточно быстро (в течение 75 секунд с учетом распечатки и архивирования результатов) и с высокой точностью (поскольку при определении показателей анализа измерениям подвергаются десятки тысяч клеток) определить 17 показателей качества образца спермы. Важным отличием автоматических анализаторов качества спермы серии SQA-V от методов, основанных на компьютерном анализе подвижности сперматозоидов (методов CASA), является их простота в эксплуатации. Поскольку все процедуры измерения прибор выполняет автоматически, то при работе на нем специальная подготовка персонала не требуется.

 

Автоматические анализаторы качества спермы SQA-V определяют следующие параметры:

 

Исследование концентрации и подвижности сперматозоидов проводится в специальном капилляре (Рис. 1).

 

В капилляр методом аспирации забирается 1 мл спермы (Рис.2). Для этого кончик капилляра полностью погружается в образец спермы. Далее с помощью поршня образец медленно засасывается в капилляр до тех пор, пока капиллярная и кюветная части не заполнятся – жидкость должна появиться в адаптере Luer.

 

Рис. 2. Забор спермы в капилляр.

 

После заполнения капилляра оператор протирает его наружную поверхность мягкой тканью и закрывает изолирующий клапан. В таком виде капилляр полностью готов к проведению анализа (Рис.3 - 4).

                            

Оператор вставляет капилляр в отсек измерительного капиллярного блока анализатора SQA-V (Рис.5) и нажимает кнопку начала измерения.

 

Рис. 5. Автоматический анализатор качества спермы SQA-V.

 

После этого запускается процесс анализа - источник света в оптическом устройстве активируется и свет проходит через заранее определенный участок капиллярной трубки. Оптический сенсор, расположенный на обратной стороне капиллярной трубки, определяет вариации света, вызванные движением сперматозоидов. Электрический сигнал, производимый оптическим сенсором, имеет волнообразную форму, непосредственно соответствующую подвижности сперматозоидов и их качественным характеристикам. Прибор измеряет вариации интенсивности сигналов, переводит их из аналоговой формы в цифровую и подвергает цифровой обработке. Измерения повторяются через каждые 10 секунд в течение 40 секунд, после чего результаты высвечиваются на управляющем дисплее передней панели прибора. (Рис.5).

 

 

 

Рис. 6. Схема устройства анализатора SQA-V.

 

Концентрация сперматозиодов определяется в кюветной секции капилляра (Рис.6, 1) Метод измерения – фотометрия. Определяется количество поглощенного/отраженного инфракрасного света, проходящего через семенную жидкость. Анализируются миллионы клеток спермы. Количество света, абсорбированного сперматозоидами, измеряется детектором оптической плотности. Общая абсорбция света переводится в общую концентрацию сперматозоидов микропроцессором (Рис.6, 3) с помощью соответствующего алгоритма.

 Подвижность определяется в капиллярной секции капилляра (Рис.6, 2) методом анализа модуляций света, вызванных движением сперматозоидов. При этом анализируются траектории движения десятков тысяч клеток, что обеспечивает высокую точность анализа. Модуляции света конвертируются в электронные сигналы, создаваемые каждым сперматозоидом, и выдаются как “пики и плато” (Рис.7). Электронные сигналы пиков усредняются, и среднее значение пиков переводится в среднюю скорость или подвижность с помощью соответствующего алгоритма. Так как траектории движения различных категорий сперматозоидов (a, b, c и d) существенно различаются, результирующие модуляции исходного света переводятся фотодетектором в уникальные электронные сигналы. Понятно, что модуляции света (и соответственно, электронные сигналы), вызываемые сперматозоидами с быстрым прогрессивным движением, отличаются от сигналов, вызываемых сперматозоидами с медленным прогрессивным движением. Неподвижные сперматозоиды совсем не создают каких-либо колебаний света.

 

Рис. 7. Электронные сигналы движущихся сперматозоидов доноров с различной фертильностью.

Морфология сперматозоидов

Это расчетный параметр. Принцип расчета основан на корреляции между подвижностью сперматозоидов и их морфологией. В анализаторе SQA-V реализован специальный алгоритм, который рассчитывает процент сперматозоидов с нормальной морфологией по отношению к подвижности, прогрессивной подвижности, и скорости. Компьютер анализирует данные в соответствии со специальными алгоритмами и выдает отчеты по результатам в стандартизированной форме по требованиям ВОЗ.

 

Система визуализации

Система визуализации является автономной и работает независимо от остальных блоков анализатора. Рациональная комбинация визуализации с автоматической компьютеризированной системой используется как дополнительный инструмент для просмотра атипичных случаев, идентификации специфической патологии и возможности визуального определения морфологии сперматозоидов, когда это необходимо. Система позволяет осуществлять прямой просмотр видеоизображения на цветном видеодисплее прибора (Рис. 5), «заморозку» изображения и выбор увеличения в диапазоне 300 – 500 раз.

 

 Архивирование и распечатка данных

Анализатор имеет встроенный архив, встроенный принтер для печати отчета анализа и связи с внешним компьютером. В памяти прибора хранится 500 результатов тестов и 500 измерений контроля качества (QC).

 

 Режим повышенной чувствительности

Анализаторы качества спермы SQA-V имеют специальный режим повышенной чувствительности для определения олиго-, астено- и азооспермии, а также для анализа образцов после вазэктомии.

 

Контроль качества

В анализаторе используется «двойная» система контроля качества. Внутренний контроль обеспечивается электронным тестом самопроверки и автокалибровкой, внешний - с использованием контрольных материалов: «QwikCheck-Beads™». QwikCheck™beads - это набор, содержащий флаконы с известными концентрациями 4-микронных латексных частиц, взвешенных в жидком разбавителе. Контрольные образцы измеряются таким же образом, как и определение сперматозоидов на SQA-V, а также под микроскопом и в системе визуализации SQA-V. Рекомендуется измерять QwikCheck™beads на анализаторе SQA-V каждый день перед тестированием проб спермы.

 Точностные характеристики анализаторов SQA-V достаточно высоки. Коэффициент корреляции результатов, полученных на анализаторе SQA-V и «ручным» методом для концентрации сперматозоидов, составил 0,90, для оценки подвижности – 0,85.

  В целом следует отметить, что применение специализированных анализаторов качества спермы SQA-V в клиниках позволяет полностью решить задачу получения развернутого анализ качества образца спермы. Благодаря высокой степени автоматизации исследования, полученные результаты отличаются высокими точностными характеристиками, отсутствием влияния на результат анализа субъективного фактора и температуры окружающей среды. Широкие программные возможности анализаторы качества спермы SQA-V позволяют эффективно использовать этот прибор, как для диагностики фертильности, так и для мониторинга лечения пациентов. Внедрение таких приборов в клиники существенно повышает качество медицинского обслуживания, престиж клиники и, соответственно, доверие пациентов к результатам исследований.