一、样本采集
在采集样本前，保持一段固定的禁欲时间，一般为2～7天，对比较相同病人的不同样本，是很重要的。在两次射精之间，精液的内在改变会造成精液分析的结果变异性升高。即使患者按要求采集样本，精液分析的结果也常常是不固定的，所以会产生多种不确定的精液分析结果。精液采集应用由医生提供的干净的广口瓶，以免一般的瓶子中可能留有对精子有害的化学品。
精液可以在家里或医生办公室收集，在运送途中，应将其放在贴身衬衣口袋里，以保持温度。但从家中取精再送实验室的过程中因路上颠波和可能的温差，会影响实验结果，建议在实验室旁取精，并将样本容器立即放在37℃水浴箱内。
大多数标本是用手淫方法取得的。也可以用中断性交的办法来取得精液。当然一定要保证获得全部的精液。如果病人因宗教信仰而拒绝用手淫法取精，则可使用专门的收集精液的避孕套来收集。
标本应在收集后2h内送到实验室化验。容器的标签上要写明病人的名字、收集日期和时间、禁欲时间。对同一病人通过间隔数周而获得的 2～3个样本，可以得出该病人比较准确的精液分析情况。在不同个体的病例中，精液参数可以有明显不同，超过2～3个月禁欲期的精液参数也可以不同。
二、物理特征
射出的新鲜精液是一种凝固状的，液化需要5～25min。先天性双侧输精管缺如的病人往往伴有精囊缺如或发育不全，这种病人的精液量少，而且不凝固。精液是由睾丸、附睾、尿道球腺、尿道周围腺、前列腺和精囊腺的分泌物组成。 在射精的时候，这些液体按特殊的连续顺序从腺体中释放出来。在射精之前流出的主要部分是由尿道球腺和尿道周围腺所分泌的小部分液体。之后是乳白色低粘稠度的前列腺液体，含少量精子。射精的主要部分包括睾丸分泌的高浓度的精子，附睾、输精管、前列腺和精囊腺分泌的液体。射精最后的部分是由精囊腺分泌的。来自尿道球腺的分泌物约0.1～0.2ml，前列腺分泌物约0.5ml，精囊腺分泌1.5～2.0ml。
精囊对精液的凝固状态起作用，而精液的液化是靠前列腺分泌的蛋白酶起作用的。对于精液的不液化是否造成男性不育，这一点不是很清楚。一些精液不液化病人的性交后试验结果是正常的。另外，在精液液化前，宫颈粘液中就能找到精子。 精液的不液化要与液化后精液的粘滞度过高相区别。不液化精液保持一种凝固状态，而且在射精后并不改变其粘稠度，而粘稠度过高的液化精液很少会是凝固状态的，但它的粘稠度要比正常的高。精液的液化可能由精浆中一种精浆蛋白酶引起，但是，尚无证据证明这些酶可以提高不液化精液的生育力。正常情况下， 液化的精液倒出来是呈滴状的。高粘稠度精液不呈滴状，而是呈稠丝状。对于高粘稠度样本，可以把它加入一个特制的冲洗器冲洗3～5遍来降解(也可用BWW液洗涤法处理)，高粘稠度的意义还不清楚。对于精液不液化或高粘稠度的病例，一定要做性交后试验。假如结果正常，在宫颈粘液中找到一定数量有活力的精子，那么精液的粘稠度可以被忽略。结果显示在高质量的宫颈粘液中只有极少量的精子，精液的粘稠度可能是有意义的。在这些病例中，主要使用宫颈粘液穿透对抗试验或宫颈粘液—精子相互作用试验。
射精量要精确到毫升。一般禁欲2～7天后， 大部分正常人的精液量在1.5～5.0ml。由于精液的大部分来自精囊，这些腺体的缺如或机能障碍，就会导致射精量减少。
部分逆行射精病人的精液量也会减少。对于精液总量正常的少精症病人，其精液密度可能被稀释，对于这些病人可使用人工授精治疗。射精量过多并不是不育症的因素，假如精液量过多致不孕，则要对精液进行浓缩处理，并行子宫内授精。精液量过多（＞6ml/次）可以造成精子密度过低，并使阴道内精液大量流出，带出大量精子，干扰了精子在女性生殖道内的正常运行导致不孕。
三、精子密度
在测定精子密度前，精液样本要完全混匀。测定精子密度的标准方法有多种，普遍使用的方法是用一个标准血细胞计数板，样本在试管中按1∶20比例稀释。稀释剂由蒸馏水或含1%酚（为了固定精子）的碳酸氢钠组成。在计数池中滴一滴稀释后的样本盖上盖玻片，然后计数由16个小方格组成的大方格中的精子数，要求计数大方格内所有精子，以及底线和右边线压线的精子，这个数字乘106才是每毫升计数，并且要计数两大方格，以算出平均值。精子密度低的精液，可按1∶10比例稀释，计数5个大方格内的精子数，再乘以106即是每毫升精子数。现在计数池已经发展了，不需要稀释精液就能检测。样本可以通过在冰水中冷却或加热至50℃来固定精子，计数10个大方格内精子数，即表示106/ml的精子数。精子密度较高，可使用稀释剂。粘滞度过高的精液可以使盖玻片抬高而提高精子计数，这些样本可以像前面提到的放入特制的冲洗器中冲洗3～5遍。若样本中没有发现精子，应将样本离心，再取沉淀物检测精子是否存在。
四、精子活率和活力
精子活率和活力取决于有鞭毛运动精子的百分比数量。该检查要在射精后2h内进行，样本应保持37℃。取一滴新鲜精液滴于干净、标准的载玻片上，并盖上盖玻片。在放大倍率为250～400的镜头下检测。尽管相差显微镜对精子的观察比较容易，但现在也可以使用亮视野显微镜，随意检查10个视野，计算活动精子的百分率。在精子计数少于40～60×106/ml的样本中，可以计算活动与不活动的确切精子数。密度较高的样本最容易观测其活率和活力，但也有学者认为要稀释样本才能观测，而有一定技术经验的人员观测的结果基本是一致的。精子的前向运动是其质量评估的关键。精子活力分级如下：0级，表示无活力；1级，表示缓慢或没有前向运动；2级，表示慢速前向运动；3级，表示精子中等速度的直线运动；4级，表示精子高速直线运动。在精液收集后反复测定其活力是无意义的，而且不是一项生理性测定。因为精子只在阴道穹窿沉着几分钟，便离开精液进入宫颈粘液。假如延长禁欲期，精子的活力可能下降。
经常性的精子凝集是不正常的，可能提示抗精子抗体的存在。自身免疫性不育占不育症的3%～7%，也有报告占10%～20%。可以通过精子凝集试验，精子制动试验，间接免疫荧光法，酶联免疫吸附试验和测量活动精子表面的免疫球蛋白法来测定精子凝集抗体和精子制动抗体的存在。在观测中要注意区分出现的其它细胞类型。在玻片上湿的、未染色的精液样本中，白细胞和未发育成熟的生精细胞在外形上都是圆形的。计算每高倍视野下这些白细胞的数目，是考虑到生育力可能与精液中的白细胞密度相关，出现大量的白细胞则要考虑感染和炎症。未成熟的生精细胞密度与精子密度是相称的，尽管许多精液质量较差的男性比可生育男性有更高的未成熟生精细胞的百分率。但病人与病人之间也不尽相同，其意义不明确。死精症归诸于无活力精子，但这个术语是不严谨的，在许多死精症病例中，鞭毛轴丝的超微结构有缺陷，但这些精子是活的，只是没有活力，而且这些精子的外观形态正常。
五、精子形态
精子的形态学检查对精母细胞的质量和生育力是一个敏感的指标。 一些形态粗大的畸形精子在未染色的精液中通过亮视野显微镜检查就能明确，但此项检查不敏感。随着相差显微镜的使用，通过载玻片上湿的精液样本就可以获得更细致的形态学检查。但是，最准确的检查需要样本染色。滴一滴精液在载玻片上，用另一载玻片推片，待空气干燥，如果使用细胞固定液喷雾剂，如巴帕尼克拉乌染剂(PAP)涂片的使用，有较好的形态保护作用。样本可用常规的PAP染色。 苏木精染色是一项更快的染色技术，可以显示细胞结构，但不是非常清楚。最近，已经开始使用预先染色的载玻片，可以很好地显示形态结构。在这种载玻片上直接放5～10μl精液，盖上盖玻片，几分钟后精子会被染色，并可以观察其微观变化。在1 000倍的油镜下检查100个精子， 会发现很多精子形态不一致。精子形态有70种以上变异，而实际分类是将精子分成头正常型(卵圆形头)，不定型(不规则头)，头逐渐变细型，大头型，小头型和未成熟型(发育未全的)。正常的人类精子头部长3～5μm，宽2～3μm， 未成熟的精子内容物保留有围绕补体中段的细胞浆小滴。比较各样本的精子形态，个别病人的样本中存在值得注意的一致性。在感染、发热、放射或精索静脉曲张等因素导致睾丸应激状态下，在样本中有超过2%～3%的未成熟精子存在。这些细胞会在疾病开始的2～3周内的射精精液中出现。头不定型精子和头逐渐变细型精子一般会伴随着精液中不成熟精子比例的升高而升高。在上述分类方法中还存在着许多变异， 在正常标本中， 包括有60%或更多的正常精子，＜3%的未成熟精子。严格的正常形态标准提示在正常样本中，正常的精子＜60%。
六、其它精液参数
精液的pH值变化为7.05～7.80。精囊分泌物的pH值＞7，而前列腺分泌物的pH值常常＜7。所以，精囊缺如或功能不全的病人的精液，其pH值较低。而对这种精囊缺如或功能不全的病例，通过对精液量的测定和经直肠超声检查，能更容易和更精确地诊断。
精囊依赖于雄激素而产生果糖。正常精液中果糖浓度是6.59～24.72mmol/L，在精囊炎症的情况下，会造成精囊功能不全。雄激素缺乏、射精管部分梗阻或不完全射精，其精液中果糖浓度在6.59mmol/L以下。在精囊缺如的情况下，精液中的果糖经常缺乏。人类精浆中的果糖可以用一种试剂来测定，这种试剂是用50mg间苯二酚粉末和33ml浓盐酸，再用蒸馏水稀释至100ml 所组成。精液和试剂按1∶10混合并煮沸。假如果糖存在，煮沸60s后会变成桔红色。精囊梗阻或先天性精囊缺如的病人，试验为阴性，而且精液量很少和不凝固。患者往往伴有双侧输精管缺如。精液其它成分，如枸橼酸、磷酸酯合成酶、精胺、氨基转移酶、锌、镁和其它离子还没有发现其真正的临床意义。
七、正常值
病人和医生经常无法分清正常生育者平均精子密度和其最低限度。在有生育力的人口中，有意义的精子密度在7～8×107/ml，尽管其反映了有生育力人口中精子密度的意义，但并不意味着获得了最低限度精子密度的概念。对不育者的统计表明，随着精子质量下降，怀孕的机会也下降。Collins等 (1983) 发现在一组男性因素的不育人群中，不进行治疗的怀孕率有35%。Glass等 (1979)报告了16对男性因素不育的夫妇中怀孕率有25%。Smith等(1977)报告了丈夫精子密度小于1.25×107/ml，人群中怀孕率25%，而精子密度在1.25×107/ml至2.5×107/ml人群中怀孕率达44%。其他研究者也发现了近似的结果。研究发现在近几十年中，人类精子质量有下降趋势。
人们必须把亚生育和不育区分开来。每个实验室要确定自己的标准值，大部分学者同意如下标准：精液量1.5～5.0ml，精子密度5～6×107/ml，精子活率≥50%，精子活力的前向运动大于2级，精子正常形态≥50%。
另外，较小的凝集和粘稠度也许是正常的。综上所述，只是对精液参数的评价基础，而不是明确的可生育诊断标准。尽管精液中有数亿精子，但大多数体外授精研究证明，可能只有5～50万个精子会使卵子受精。
对将进行子宫切除妇女的临床研究证明，阴道内的精子中每5 000个只有一个到达宫颈粘液，每14×106精子中只有一个到达输卵管。此外，要认识到人们需要的是自然妊娠，而不需要应用可以产生最适度精子密度的辅助生殖技术来妊娠。
实验证明，少精症病人与精子密度正常的人比较，即使有活力的精子数量相同，使卵子受精的成功率前者仍低于后者。所以，从体外授精来看，用标准精液参数来衡量个体精子的生育潜能是不合适的，少精症病人精子在显微结构上也可能存在异常。
精液分析是一个耗时间的检测，依靠人的主观判断，因此，需要训练有素的观察者。为了提高检测速度和客观性，已开始应用计算机。出现的几种经济型计算机系统，包括慢细胞系统，Hamilton-Thorn活力分析仪，TS 1500精子运动分析系统和精子运动径迹分析仪。在这些系统中，来自显微镜的图像被数字化，并被记录到录像带上。电脑用专门的程序来分析数字图像，通过特殊比较来明确精子。这些特征包括与背景相比较物体的光学对比，参数测量，鞭毛运动分析，运动物体的形态和发光度。测定每个视野方框中精子位置和从一个方框移动到下一个方框的位置改变的速度。然而，这些系统并没有达到人们期待的简单、快速和精确分析的地步。Vantman等的一项研究表明，精子数在每高倍视野11～60个的情况下，精子密度大约被高估30%，最重要的是，在无精症标本中，精子密度有3.6×106/ml。在其它系统中也发现了同样的问题。
计算机系统能够检测手工不能测定的参数。曲线速度是指单个精子在单位时间内，两个连续位置间运动的平均距离。直线速度是指精子前向运动的速度，这是一项前向运动的检测。直线率是通过直线速度和曲线速度相除来测定的。其它的检测还包括精子头部的侧向位移，鞭毛运动频率和环状运动分析。精子过强运动是精子获能后的大幅度运动状态,精子头和尾运动幅度很大，但前向运动很慢或没有。已发现在获能前，大约0.4%精子有一个过强运动形式。随着获能，可生育样本中22%的精子有过强运动， 而在少精症病人中只有8.5%。还没有足够数据证明在这方面的精液分析中，电脑分析比手工分析更先进。虽然电脑系统中加入了精子形态分析，但还没有文献来评估其有效性和有用性。计算机精子分析系统在研究工作中证明是有用的，但在临床工作中的价值还未被证明。■
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精子质量衡量标准（1）精液量：正常≥2ml。大于7ml时为过多，不但精子密度降低，而且易从阴道中流出，以致精子总数降低，常见于精囊炎；小于2ml为精液量过少，但通常以1ml以下为过少。此时精液与女性生殖道接触面积小，或因粘稠不利于精子进入女方宫颈口而导致不育，常见于严重的副性腺炎症，睾酮水平低下，射精管梗阻，逆行射精等。
（2）颜色：正常是灰白色或略带黄色。乳白色或黄绿色提示生殖道或副性腺存在炎症；粉色，红色，显微镜下见红细胞者为血性精液，常见于副性腺，后尿道的炎症，偶可见于结核或肿瘤。
（3）酸碱度：精液正常的pH值为7 2~7 8。小于7 2见于射精管梗阻或受尿液污染；大于 7 8见于精囊炎症或标本陈旧。
（4）液化时间：正常精液射出后，在精囊凝固酶的作用下变为胶冻状，经15~30分钟在前列腺液化酶的作用下变为液体，此为精液液化。射出精液30分钟后，精液仍不液化属于异常（精子不液化）。
（5）粘稠度：将玻璃棒接触已经液化的精液，轻轻提捧，可形成精液丝，正常时其长度小于2 cm。
（6）精子计数：一般以每毫升精液中的精子数表示。正常计数≥20×106/ml。低于此值为精子过少，见于各种原因导致的生精功能障碍等，可因精子进入子宫腔及输卵管的机会减少而致生育力低下或不育。如精子计数大于250×106/ml为精子过多，因其活动力受影响也可导致不育。
（7）精子形态：正常形态的精子≥50%，否则可造成不育。
（8）活动力： 精子中呈直线迅速向前运动者≥50%。
（9）白细胞：正常精液中白细胞<1×106/ml。白细胞增多表明生殖道或副性腺存在感染。
（10）存活率：通常指射精后1小时内检查，活精子≥50%。导致精子活动力及存活率降低的常见原因有副性腺炎症，精索静脉曲张，慢性呼吸道感染引起的纤毛呆滞综合征，精液中存在抗精子抗体或标本贮存不当
（11）精子活力一般分为5个等级：0级表示精子不能活动；1级表示精子活动能力差，只在原地蠕动；2级表示精子活动力一般，只向前曲线运动；3级表示精子活动很好，直线向前运动；4级表示精子活动极好，呈快速直线前向运动。正常时，3级与4级之和应超过50%，活动精子中至少有25%的精子呈直线快速运动。
（12）精子活力低又称为弱精症，是临床上最常见的导致男性不育的原因之一，生育能力正常有活力精子应在70%以上，若有活力精子低于50%则为异常，即精液参数中前向运动的精子(a和b级)小于50%或a级运动的精子小于25%的病症，若精子完全无活动力为死精子症。精子活力低下症也称弱精症。
（13）精子活动力分为4级：
a级表示精子活动极好，呈快速直线向前运动
b级表示精子活动很好，直线向前运动
c级表示精子活动力一般，只向前曲线运动
d级表示精子活动能力差，只在原地蠕动。
快速向前运动的精子a级和稍慢速向前运动的精子b级（a级+b级）≤50%或a级精子≤25%。
①轻度弱精子症是指a级+b级精子≤50%，但≥30%或a级精子≤25%，但≥10%
②中度弱精子症是指a级+b级精子≤50%，但≥30%，其中a级精子≤10%
③重度弱精子症是指b级+c级精子数量≤30%，其中a级精子为零。弱精子症时，精子无力前行，难以穿过子宫颈管、子宫腔，直达输卵管与卵子结合，因而造成生育能力低下。
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