史卿菁，胡玉清，湯姣，黃園，孫大林，丁旭鋒*

（1.宜興市婦幼保健院生殖健康科，江蘇 無(wú)錫 214200；2.宜興市婦幼保健院檢驗(yàn)科，江蘇 無(wú)錫 214200；3.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合男科，江蘇 南京 210029）

0 引言

隨著國(guó)家生育政策的調(diào)整，男性不育癥成為社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題，需要進(jìn)一步重視男性的生殖健康保健和檢查治療[1]，男性生育能力主要通過(guò)對(duì)精子的檢測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)，主要的指標(biāo)為精液量、精子濃度、精子活力、精子形態(tài)學(xué)檢查以及精子碎片指數(shù)等[2]。其中精子形態(tài)學(xué)檢查即精子畸形率檢查，可以有效評(píng)估精子使卵細(xì)胞受孕的能力[3]。有研究認(rèn)為精子畸形率過(guò)高可以使配偶胚胎丟失，與女方的復(fù)發(fā)性流產(chǎn)相關(guān)[4-5]。依據(jù)2021年最新的《世界衛(wèi)生組織人類(lèi)精液檢查與處理的實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)》第六版[6]的要求，檢查精子的形態(tài)需要進(jìn)行精子涂片后染色再進(jìn)行檢測(cè)，仔細(xì)觀察精子的形態(tài)結(jié)構(gòu)，稍有不足即為異常。精子形態(tài)學(xué)檢查的染色和普通病理學(xué)診斷的染色要求不完全一致，精子形態(tài)學(xué)檢查的染色對(duì)染色時(shí)間和染色深淺度要求較高。

1 精子染色的現(xiàn)狀

1.1 染色試劑

精子染色的方法有多種，目前常用的染色方法有三種，分別是Shorr染色、巴氏染色、Diff-Quik染色法[7]。染色需要用固定液及染色劑等2種以上的化學(xué)試劑，臨床較常用的Diff-Quik染色法需要依次使用三種化學(xué)試劑，分別是固定液、染色劑A、染色劑B，三種試劑按順序與涂有精子的玻璃片進(jìn)行接觸，玻璃片在接觸后一種試劑的時(shí)候，要盡量減少前一種試劑的殘留，但是不能用紙或布擦拭，目前一般采用蒸餾水沖洗后風(fēng)干，每一種試劑接觸精子玻片時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響到精子染色的深淺，而染色的深淺會(huì)影響精子形態(tài)學(xué)的診斷結(jié)果，即影響精子畸形率。精子玻片的染色效果不光與染色劑持續(xù)的時(shí)間相關(guān)，與染色試劑純度也相關(guān)，與染色劑的溫度也有關(guān)，因此，染色的環(huán)境溫度、染色劑的純度、染色時(shí)間都應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化[8]。

1.2 常用的染色方式

目前使用的各種染色方法主要通過(guò)兩種基本的染色方式，即滴染和浸染。滴染的主要步驟是幾種染色試劑按時(shí)間依次滴于玻璃片表面，這種染色方式的優(yōu)點(diǎn)主要是不同試劑之間不易導(dǎo)致混和，試劑的純度有保證。浸染的主要步驟是把玻璃片按順序浸到幾種染色試劑里，這種方式分為手工和自動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是玻璃片接觸試劑的時(shí)間可以嚴(yán)格統(tǒng)一，特別是采用自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)展的成批量浸染。目前只有少量的大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)采用節(jié)省人力的自動(dòng)化精子染色。對(duì)于臨床檢驗(yàn)，采用快速、精準(zhǔn)、簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)化的染色技術(shù)對(duì)精子形態(tài)學(xué)檢查有重要意義[9-10]。

1.3 目前染色技術(shù)的弊端

據(jù)研究統(tǒng)計(jì)[11]目前精子形態(tài)學(xué)檢查前的精子處理方式不統(tǒng)一，精子的洗滌、涂片、染色、以及進(jìn)行精子形態(tài)學(xué)診斷的檢驗(yàn)人員較難標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)精子畸形率檢測(cè)結(jié)果影響較大，其中精子的染色過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)難點(diǎn)，據(jù)陸金春綜述分析[12]精子染色的方法、染色的時(shí)間不一致，對(duì)精子形態(tài)學(xué)的檢測(cè)結(jié)果影響很大。目前臨床使用滴染的缺點(diǎn)為純手工進(jìn)行，染色過(guò)程中每一步驟的時(shí)間不統(tǒng)一，對(duì)于標(biāo)本數(shù)量較多的單位，該種方式很不方便，也容易導(dǎo)致試劑的浪費(fèi)。浸染最大弊端是玻璃片接觸前一種試劑后可將附著的試劑帶到后一種試劑內(nèi)，后一種試劑的純度易改變，一組試劑數(shù)次使用后，試劑純度的改變?nèi)菀子绊懭旧男Ч?，?jīng)常更換試劑也是較大的浪費(fèi)。臨床多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)精液檢查的樣本量相對(duì)較小，較難采用全自動(dòng)化的精子染色方法。

2 發(fā)明專(zhuān)利的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目的

本發(fā)明專(zhuān)利根據(jù)目前臨床精子染色過(guò)程中的不足，設(shè)計(jì)了一種構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，制造成本較低，操作過(guò)程比較方便的裝置，可有效杜絕不同試劑之間的混合，以實(shí)現(xiàn)精子染色及形態(tài)學(xué)診斷全過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 發(fā)明專(zhuān)利

發(fā)明專(zhuān)利名稱(chēng)：半自動(dòng)精子染色儀。專(zhuān)利號(hào)：ZL 2015 1 0687294.4 申請(qǐng)時(shí)間：2015年10月22日，發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公告時(shí)間：2018年2月13日。第一發(fā)明人：丁旭鋒。專(zhuān)利權(quán)人：宜興市婦幼保健院。

2.3 專(zhuān)利的主要?jiǎng)?chuàng)新

本發(fā)明專(zhuān)利創(chuàng)新性的使用壓染的方式，和以往的染色方式有明顯的不一樣，并設(shè)計(jì)有專(zhuān)門(mén)的時(shí)間控制儀，控制染色過(guò)程中的每一步程序的時(shí)間，有效地避免了試劑容易出現(xiàn)混和的弊端，在常規(guī)的室溫的情況下可以統(tǒng)一精子染色的每一步程序，有助于統(tǒng)一精子形態(tài)學(xué)診斷的標(biāo)準(zhǔn)。為以后人工智能技術(shù)用于精子形態(tài)學(xué)診斷提供了可行性。

2.4 發(fā)明技術(shù)方案

（1）本裝置主要包括長(zhǎng)方體的基座，基座中沿長(zhǎng)邊并列排布有若干條可以存放少量染色試劑的小容器，以及位于基座上方的一組手工壓染裝置，壓染裝置主要是指與基座短邊相平行的壓板，以及壓板上設(shè)置有可裝卸的若干個(gè)涂覆有精子的玻璃片，壓板的兩端設(shè)計(jì)滑動(dòng)連接裝置，可以使壓板能靈活上下翻轉(zhuǎn)，并且可以沿基座的長(zhǎng)邊往返滑動(dòng)。

（2）存放染色試劑的容器主要包括可拆卸的長(zhǎng)方體基體以及鑲嵌在基體上的多個(gè)柔性碗狀存放染色試劑的容器，所述容器用彈性塑膠制成，在外力作用下可以輕度變形。

（3）壓板中固定的涂覆有精子的玻璃片與碗狀存放染色試劑容器的位置對(duì)應(yīng)，翻轉(zhuǎn)壓板玻璃片可以接觸到碗狀存液容器中的液體。

（4）壓板的長(zhǎng)邊設(shè)置有柱狀壓桿，壓桿兩端突出為把手，染色時(shí)雙手握住兩側(cè)把手。

（5）壓桿上對(duì)應(yīng)于玻璃片的方向設(shè)計(jì)了出水口和出風(fēng)口，出水口和出風(fēng)口通過(guò)柔性管道連接基座的供水及送風(fēng)系統(tǒng)，以便沖洗及風(fēng)干。

（6）基座的長(zhǎng)邊上設(shè)計(jì)有時(shí)間顯示器，壓桿的把手附近設(shè)計(jì)時(shí)間顯示器的按鍵，控制及計(jì)算時(shí)間。

2.5 附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1

圖中標(biāo)記簡(jiǎn)介如下：1是長(zhǎng)方體的染色儀基座。2是設(shè)置于基座上沿長(zhǎng)邊并列排列的可拆卸的3條存放染色試劑容器條。3是設(shè)置于基座上方的可以翻轉(zhuǎn)壓染裝置；3.1是長(zhǎng)邊與基座短邊水平的壓板；3.1.1是數(shù)塊涂覆有精子的玻璃片，固定在壓板3.1上。4是滑動(dòng)連接裝置，位于壓板3.1的長(zhǎng)邊兩端，滑動(dòng)裝置可以使壓板上下翻轉(zhuǎn)也可以沿基座的長(zhǎng)邊往復(fù)滑動(dòng)。2.1是與基座1固接的條狀可拆卸的基體；2.2是設(shè)置在條狀的基體上的數(shù)個(gè)彈性碗狀存液容器，與涂覆有精子的玻璃片3.1.1位置相互對(duì)應(yīng)。5是導(dǎo)軌槽，所述滑動(dòng)連接裝置4鑲嵌于導(dǎo)軌槽5內(nèi)，可以沿導(dǎo)軌槽5前后滑動(dòng)。6是壓桿，位于壓板3.1的長(zhǎng)邊上；6.1是把手，位于壓桿6的兩端延長(zhǎng)部分；6.2是出風(fēng)口，6.3是出水口位于壓桿6上；出風(fēng)及出水方向?qū)?yīng)玻片方向，每一塊玻片均有出風(fēng)口和出水口。7是時(shí)間提示器，位于基座1上。8是計(jì)時(shí)器按鈕位于壓桿6上。

3 發(fā)明專(zhuān)利的使用過(guò)程描述

精液在恒溫水浴箱中液化后采用精液分析儀檢測(cè)精子濃度及活力，剩余的精液標(biāo)本進(jìn)行精子形態(tài)學(xué)檢查，精子染色前，需要對(duì)精液進(jìn)行洗滌和稀釋?zhuān)鶕?jù)精子的濃度規(guī)范精液洗滌和稀釋的具體方案，使洗滌后稀釋的精液的濃度基本一致，取固定量的稀釋后的精液進(jìn)行涂片，涂片干燥后的精子玻片放置在本案設(shè)計(jì)的半自動(dòng)精子染色儀上進(jìn)行染色，一般是5～6張玻片同時(shí)進(jìn)行染色。具體操作如下：將玻片固定于3.1.1處，將壓板3.1壓于對(duì)應(yīng)于的2.2碗狀存液器（事先在存液器中加液0.1～0.2mL）,玻片接觸試劑固定時(shí)間后時(shí)間提示器7會(huì)自動(dòng)提示，手工提起壓板3.1，玻片上的液體會(huì)自動(dòng)往下流，出風(fēng)口6.2會(huì)自動(dòng)出風(fēng)吹走液體，出水口6.3會(huì)有少量出水進(jìn)行沖洗玻片，再風(fēng)干，完成第一排液體的接觸后，按同樣的方式接觸第二排液體，接觸第三排液體。在染色過(guò)程中，固定劑或染色劑均保證了同樣的濃度，無(wú)混合。玻片接觸固定劑或染色劑的時(shí)間以及沖水風(fēng)干的時(shí)間均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。染色完成后取下玻璃片進(jìn)一步干燥后待檢測(cè)。將染色液容器條2取下進(jìn)行充分清洗干凈備用，在實(shí)踐過(guò)程中可以準(zhǔn)備多個(gè)容器條2，使用完畢后一起清洗，晾干。本專(zhuān)利設(shè)備適合每天精子形態(tài)學(xué)檢查標(biāo)本量5～30例左右的中小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)。

4 總結(jié)

精子形態(tài)學(xué)診斷是評(píng)估男性生育能力的重要途徑，目前多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)特別是廣大的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)因?yàn)槊刻斓臉?biāo)本量較少，無(wú)法采用全自動(dòng)的染色設(shè)備，手工的滴染或浸染較難實(shí)現(xiàn)精子染色的標(biāo)準(zhǔn)化，本發(fā)明專(zhuān)利采用半自動(dòng)方式，設(shè)備成本很低，體積較小，創(chuàng)新地采用壓染的方式，對(duì)染色的每一步驟都可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使用方便，有效地解決了目前手工染色過(guò)程中相關(guān)不足，便于精子形態(tài)學(xué)檢查的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制，也為未來(lái)人工智能自動(dòng)化閱片提供了保障[13]。