בדיקת נוזל הזרע - Semen analysis

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
בדיקת נוזל הזרע
Semen analysis
שמות אחרים	seminogram, spermiogram
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

בדיקת נוזל הזרע מעריכה מספר מאפיינים של נוזל הזרע (de Guevara וחב' ב-Postmenopausal Dis & Disorders משנת 2019, ו-Koziol ו-Armsrong ב-Sperm Morphology of Domestic Animals משנת 2022). הבדיקה נועדה לבחון את פוריות הגבר לאלה המבקשים לגרום להיריון ואף לאלה המבקשים לבצע vasectomy. בדיקת נוזל זרע היא תהליך מורכב המתבצע במעבדות אנדרולוגיות, כאשר האנליזה כוללת מאפיינים של נוזל הזרע כגון צבע, ריח, צמיגות, pH, והֲמָסָה; כמו גם נפח, ריכוז, מורפולוגיה ותנועתיות הזרעונים. כדי לקבל תשובה משמעותות יש לחזור על הבדיקה 2-3 פעמים בהפרש של 7 ימים עד 3 חודשים. הטכניקה והקריטריונים של הבדיקה מבוססים על מסמך של WHO משנת 2021. הסיבות העיקריות לביצוע הבדיקה הן כאמור בעיות של זוגות המתקשים להרות, או במקרים של גברים שעברו חיתוך של צינור הזרע המבקשים ללמוד על יעילות הפרוצדורה, והיא אף מתבצעת לבדוק תורמי זרע אנושיים, ובדיקת זרע בחיות מתבצעת במשקי הכלאה של סוסי הרבעה. נמצא שאיכות הזרע ב-30% מהגברים עם אנליזה נורמלית של ה-semen, לוקים בתפקוד לקוי בהקשר של פוריותם. מאידך גיסא, יש גברים עם תוצאות לקויות של אנליזת נוזל הזרע שלהם, המצליחים להוליד ילדים ללא קושי.

שיטות איסוף נוזל זרע

שיטות אלה כוללות אוננות, איסוף מכובעון, ומיצוי מהאפידידימיס, ואין להשיגו ממשגל נסוג כיוון שחלק מהשיפכה עלול ללכת לאיבוד, או להיות חשוף לזיהום חיידקי, או שה-pH החומצי של הנרתיק עלול להפריע לתנועתיות הזרעונים. הימנעות אופטימלית מקיום יחסי מין לפני דגימת ה-semen, היא בת 2-7 ימים. הדרך הטובה ביותר להשגת semen תקין היא על ידי אוננות במעבדת הפוריות, כדי להימנע משינויי טמפרטורה בשעת העברתו למעבדה. הימנעות מאיסוף נוזל זרע מהכובעון, נובעת מנוכחות חומרים כלובריקנטים או מקוטלי זרע העלולים לפגוע בבדיקה. ישנם מספר מצבים המחייבים חלופות של איסוף ה-semen כגון ב-retrograde ejaculation (שפיכה הפוכה שהיא מצב רפואי בו נוזל הזרע שאמור להיפלט דרך השופכה אל מחוץ לפין מנותב במקום זאת לשלפוחית השתן), פגיעה נוירולוגית או עכבה פסיכולוגית. אז בתלות במצב קובעונים מיוחדים, גירוי חשמלי, או ויברוסטימולציה עשויים לסייע.

הפרמטרים הכלולים באנליזה של ה-semen, יכולים להתחלק לנתונים מאקרוסקופיים (המסה, מצג, צמיגות, נפח ו-pH) ונתונים מיקרוסקופיים (תנועת הזרעונים, מספרם, צימות של זרעונים, ונוכחות לויקוציטים). שלושת הפרמטרים החשובים בספרמיוגרם הם ריכוז הזרעונים, תנועתם, והמורפולוגיה שלהם. באדם פורה ממוצע, רק 4% מהזרעונים שלו נורמליים בכל פרמטר, ואילו ב-96% מהגברים הפוריים הם א-נורמליים לפחות באחד מהפרמטרים הללו. ספירת זרע או ריכוז זרע, מודדת את ריכוז הזרע בשיפכה, בהבדל מסך ספירת הזרע שהוא ספירת הזרע מוכפלת בנפח השיפכה. למעלה מ-16 מיליון זרעונים במיליליטר שיפכה, נחשבים נורמליים, על פי ה-WHO משנת 2021 (Copper וחב' ב-Hum Reprod Update משנת 2010), בעוד שההערכות קודמות קבעו 20 מיליון זרעונים/מיליליטר בספירה נורמלית. ספירת זרע נמוכה מהנורמה מוגדרת כ-oligozoospermia, ואילו במצב של vasectomy מוצלח נמצא azoospemia בדגימה. כאשר הדגימה מכילה פחות מ-100,000 זרעונים/מיליליטר זהו מצב של criptozoospermia. יש המתייחסים ל-vasectomy מוצלח כמצב בו מוצאים למטה מ-100,000 זרעונים בלתי ניידים (Rajmil וחב' ב-Arch Exp Urol משנת 2007).

תנועתיות הזרעונים

ה-WHO קבע ערך של 40% שאמור להימדד תוך 60 דקות מאיסוף השיפכה. ה-WHO קבע גם ערך של חיוניות עם מגבלה של 60% של זרעונים חיים. גבר עשוי להיות בעל ספירת זרעונים של מעל 16 מיליון/מיליליטר, ועדיין הוא עלול להיות בעל איכות זרעונים גרועה כאשר רק מעט מתוכם בעלי תנועה. יחד עם זאת, כאשר ספירת הזרעונים מאוד גבוהה, תנועתיות של פחות מ-60% מתוכם אינה קריטית כיוון שיש עדיין 8 מיליון/מיליליטר המספיקים להפרות את הביצית. והיפוכו של דבר, גבר יכול להיות בעל ספירת זרעונים נמוכה של פחות מ-20 מיליון/מיליליטר, ועדיין להיות פורה כאשר למעלה מ-60% מתוכם בעל תנועתיות טובה. דגימת semen עם למעלה מ-30% של תנועתיות מוגדרת כדגימה עם normozoospermia, ואילו דגימה עם ערך נמוך יותר מוגדרת על פי ה-WHO כזו עם asthenozoospermia.

מורפולוגיה של הזרעונים

הגדרות WHO משנת 2021 קובעות שדגימת ה-semen תקינה אם 4% או יותר, של הזרעונים הם בעלי מורפולוגיה נורמלית (Rothmann וחב' ב-Methods in Mol Biol משנת 2013). אם הדגימה מכילה פחות מ-4% מהזרעונים הם בעלי מורפולוגיה תקינה, המצב מוגדר כ-teratozoospermia. לזרעון שלושה חלקים: ראש, פיסה מרכזית (midpiece) וזנב. ראש הזרעון צריך להיות בעל צורה סְגַלְגַּלה (oval) וחלקה, ואזור האקרוזום צריך להוות 40-70% משטח ראש הזרעון, ואינו מכיל וקואולות גדולות. כמות הוקואולות לא צריכה לתפוס יותר מ-20% משטח ראש הזרעון, שצריך להיות באורך של 4-5 מיקרון, וברוחב של 2.5-3.5 מיקרון. ה-midpiece צריך להיות בעל רוחב מרבי של 1 מיקרון, ואורך של 7-8 מיקרון, זנב הזרעון אמור להיות דק יותר מאשר ה-midpiece, ובעל אורך של 45 מיקרון בערך, ובעל רוחב אחיד לכל אורכו. לצורך ההערכה המורפולוגית נמנים כ-200 זרעונים. כיוון שאנומליות הן לרוב מעורבות. מדד ה-teratospermia (או TZI) מסייע מאוד והוא המספר הממוצע של האנומליות בזרעון אנומלי. כדי לחשב אותו יש לספור 200 זרעונים ולמנות אנומליות בראש, ב-midpiece ובזנב, וניתן לחשב את ערך TZI על פי הנוסחה: TZI=(h + m + t ) /x, בה x מסמל את מספרם של הזרעונים הלא נורמליים; h = מספרם של הזרעונים עם אנומליה של הראש; m =מספרם של הזרעונים עם אנומליה של ה-midpiece; t = מספרם של הזרעונים עם אנומליה של הזנב.

sperm morphology

מדד מעניין נוסף הוא ה-sperm deformity index (להלן SDI), המחושב באותו אופן כמו ה-TZI, אלא שבמקום לחלק במספר הזרעונים הלא נורמליים, החלוקה היא עם המספר הכללי של הזרעונים הנספרים. עד 10% של כל הזרעונים מכילים פגמים נראים לעין, ובתור שכאלה הם בעלי סיכוי נמוך להפרות את האואוציט (Sadler ב-Langman's Med Embryol משנת 2010). המורפולוגיה של הזרעונים מנבאת את סיכויי ההצלחה של הפריית האואוציטים במהלך IVF.

בדיקה נוספת ידועה כ-motile sperm organelle morphology examination (להלן MSOME) היא בדיקה מורפולוגית בה מיקרוסקופ אור המצויד באופטיקה חזקה המוגברת על ידי הדמייה דיגיטלית משמשת להשיג הגדלה פי-6,000 (Oliveira וחב' ב-Reproduct Biomedicine Online משנת 2009). ממצא פוטנציאלי של MSOME הוא זיהוי של וקואולות בזרעון, הכרוכות באי-הבשלה של הכרומטין בזרעון,בעיקר כאשר הוקואולות גדולות (Perdrix ו-Rives ב-Hum Reproduct Update משנת 2013).

נפח השיפכה

על פי WHO נפח שיפכה בין 1.5-5.0 מיליליטר נחשב נורמלי,בעוד שנפח מתחת 1.4 מיליליטר נחשב פתולוגי. נפח נמוך מערך סף זה המכונה hypospermia, עלול לבטא חסימה בשלפוחיות הזרע, או שהגבר נולד ללא שלפוחיות אלה. שלפוחית הזרע היא בלוטה המתחברת אל צינור הזרע, ומייצרת חלק מנוזל הזרע בו נמצאים תאי הזרע. בזכר האדם קיימות שתי שלפוחיות זרע, אחת מכל צד. שלפוחיות הזרע מפרישות את רוב הנוזל המרכיב את נוזל הזרע. השלפוחיות הזרע הן זוג בלוטות דמויות-שק שנפתחות אל כל אחד מצינורות הזרע לפני התחברותם לשופכה. השיפכה האנושית מורכבת מ-96-98% מים, והפחתה של מספר המשגלים או של האוננות, מגדילה את נפח השיפכה. מחלות המועברות על ידי קיום יחסי מין כגון HIV מפחיתות את נפח ה-semen. נפח זה יכול להיות גדול מ-6 מיליליטר במצב של hyperspermia, שמצביע על דלקת בבלוטת הערמונית, בעוד שמצב של חוסר נפח הידוע כ-aspermia יכול להיגרם על ידי retrograde ejaculation שיכול להיגרם על ידי מחלות אנטומיות או נורולוגיות, או על ידי תרופות כנגד יתר לחץ-דם.

מאפייני ה-semen:

לנוזל הזרע גוון לבן-אפרפר, ובקשישים הוא יותר צהבהב. גם המזון משפיע על צבע ה-semen, כאשר אכילת שום העשיר בגופרית תהפוך את נוזל הזרע לצהוב, בעוד שצבע חום יכול להיגרם מדלקת בערמונית, בשופכה, באפידידימיס ובשלפוחית הזרע. סיבות נוספות לגוון חום של ה-semen הן זיבה, כלמידיה, וניתוח או פציעת איברי המין. רמת פרוקטוז בנוזל הזרע עשויה להימדד כדי לקבוע את כמות האנרגיה המספקת לזרעונים את תנועתם. WHO קובע שריכוז תקין של פרוקטוז בנוזל הזרע הוא 13 מיקרומול בדגימה. אם צמיגות ה-semen צמיגות גבוהה מדי, היא עלולה להפריע בקביעת תנועתיות הזרעונים, בקביעת ריכוזם, וכן באנליזות אחרות.

חומציות ה-semen:

אחת המעבדות קובעת ש-pH נורמלי של נוזל הזרע הוא 7.2-8.2, ולפי WHO תחום הנורמה הוא 7.2-7.8. כאשר נוזל הזרע חומצי, נראה שאחת משלפוחיות הזרע חסומה. לעומת זאת, כאשר נוזל הזרע בסיסי, מדובר כנראה בזיהום. pH מחוץ לתחום הנורמה, פוגע ביכולת הזרעונים לחזור לביצית.

יכולת ההמסה: מדובר בתהליך ביכולת להמיס את ה-semen הג'לי הנוצר על ידי חלבונים ביציאתו משלפוחית הזרע, ולהפכו לנוזלי יותר. תהליך זה נמשך בין 30 דקות עד שעה, על פי הוראות ניסוי NICE המסת הג'ל במהלך שעה אחת היא נורמלית.

MOT: מדובר במדידה של כמה מיליוני זרעונים לכל מיליליטר הם בעלי תנועתיות גבוהה, כלומר בערך שלgrade a מעל 25 מיקרון/ 5sek) בטמפרטורת החדר, ו-grade b מעל 25 מיקרון/25sek) בטמפרטורת החדר. זהו למעשה שילוב של מספר זרעונים והתנועה שלהם. מומלץ של צורך בבדיקת של סך הזרעונים התנועתיים: שיטה זו המכונה TMS (Merviel וחב' ב-Fertil Steril משנת 2008), או גם TMSC (או total motile sperm count (Pasqualotto וחב' ב-J Assist Reprod Genet משנת 1999), היא שילוב של ספירת זרעונים, תנועתיות ונפח השיפכה המודדת את מספר הזרעונים התנועתיים בשיפכה.

דגימת ה-semen נספרת גם למספר הלוקוציטים בשיפכה, כאשר מספר רב שלהם מכונה leucospermia ועלול להצביע על זיהום, כאשר נספרים למעלה ממיליון לויקוציטים במיליליטר אחד של semen. כאשר כל הזרעונים בשיפכה מתים מוגדר המצב כ-necrozoospermia. אם התוצאות מהדגימה הראשוה של ה-semen מצביעות על פוריות ירודה, הן חייבות להיות מאוששות על ידי לפחות שתי בדיקות נוספות בהפרש של 2-4 שבועות ביניהן (Weschler משנת 2006), ואין הבדל בתוצאות הבדיקה אם דגימת נוזל הזרע נלקחת בבית הנבדק או בקליניקה (Licht וחב' ב-Fertil Steril משנת 2007). אם הדגימה נלקחת בבית, יש לשמור על הטמפרטורה שלה כזו של הגוף, כיוון שחום או קור עלולים להשפיע על תנועתיות הזרעונים. נפח הדגימה יכול להיות מחושב על פי משקל המבחנה עם החומר, לעומת משקלה כמבחנה ריקה.

בדיקות נוספות של הזרעונים יכולות להיות מדידת רמות אבץ, חומצת לימון ופוספטאזה חומצית בנוזל הזרע. מדדים אלה משמשים לקביעת כשל של בלוטות הזרע או חסימת הזרעונים.

בחינה ממוחשבת של נוזל הזרע: בדיקה זו המכונה CASA היא בדיקה אוטומטית או אוטומטית למחצה של השיטות האנליטיות של בדיקת ה- semen(Mortimer ב-J Androl משנת 2000, ו-Hinting וחב' ב-Int J Andrology משנת 1988). בשיטת Raman Spectroscopy ניתן לבצע איפיון, זיהוי ומיקום של נזק ל-DNA של הזרעון (Mallidis וחב' ב-Hum Reprod Update משנת 2014).

אנליזה הורמונלית:

כ-3% מכלל המקרים של אי-פוריות של הגבר, מוערכים כתוצאה מסיבה הורמונלית. כחלק שגרתי של הערכה ראשונית היא בדיקה של מספר הורמונים בנסיוב, הכוללים את FSH, SH (המעודדים תאי Sertoli לייצר זרעונים), טסטוסטרון ופרולקטין. אי-סדירות של רמת ההורמונים עלולה לסמל בעיה ראשונית בהיפותלמוס, בהיפופיזה, או בעיה אשכית.

בדיקות הדמיה: בדיקת TRUS (או trans rectal ultrasound scan) מומלצת כאשר מאובחן מטופל עם azoospermia, או עם oligospermia חמורה, על מנת להעריך אפשרות של חסימה מלאה או חלקית של צינור הזרע (Jarow וחב' ב-AUA best Practice Statements משנת 2020, ו-Yoshida וחב' ב-Int J Androl משנת 1997). הבדיקה מתבצעת עם גָּשׁוֹשׁ של 6.5-7.5 MHz כאשר שלפוחת השתן מלאה.

בדיקת נוגדנים כנגד זרעונים:

זרעונים מכילים אנטיגנים ייחודיים שאינם מוכרים למערכת החיסון של הגוף בגלל המחסום דם-אשכים. נוגדנים עצמיים כנגד זרעונים יכולים להיווצר כאשר מחסום זה נפגע כתוצאה מזיהום, vasectomy, או פיתול של האשכים (torsion), מטראומה למערכת האשכים או כתוצאה מ-cryptorchidism או טמירות האשכים בה יש  היעדרות של אשך אחד או שני אשכים משק האשכים אצל זכרים העלולה להופיע ב-3-4% מהיילודים הזכרים שנולדו במועד, ובכ-30% מאלה שנולדו טרם-עת. נוגדנים הנקשרים לזרעונים, עלולים להפחית את תנועתיותם ואת יכולתם לחדור מבעד לריר בצוואר הרחם ולהיקשר ל-zona pellucida. למרות ש-60% מהמטופלים מכילים נוגדנים כנגד זרעונים לאחר ,vasectomy המשמעות הקלינית לא הובררה לחלוטין. בנוסף, נוגדנים אלה נתגלו ב-35% מהמטופלים עם   CBAVDשהוא חסר דו-צדדי של ה-.vas deferense הנוכחות של אוטו-נוגדנים בנסיוב או בנוזל השיפכה, פחות פרוגנוסטי מנוגדנים הקשורים לזרעונים. יש לחשוד במציאות נוגדנים אלה כאשר אנליזה של ה-semen מגלה צימות (אגלוטינציה) של זרעונים, או תנועתיות מופחתת ובלתי מוסברת, או כשמתקבלת תוצאה לא-נורמלית של בדיקת postcoital. זו בדיקת תבחין זרע לאחר משגל. לביצועה מוחדר בעדינות לנרתיק ספקולום המאפשר לחשוף את צוואר הרחם. כמות קטנה של ריר נשאבת לתוך מזרק, ומוזרקת על גבי משטח זכוכית. בדיקה מיקרוסקופית מאפשרת לתעד את המדדים המקובלים, וכן לזהות תאי זרע ולתעד את צפיפותם ומהירות תנועתם. מספר שיטות זמינות לזיהוי נוגדנים עצמיים כנגד זרעונים, כגון RIA ו-ELISA, אך השיטה הספציפית ביותר היא בדיקת .immunobead למעלה מ-15-20% בהם הנוגדנים קשורים לזרעונים נחשבת תוצאה חיובית.   

דליות האשך (Varicocele) הן הרחבה פתולוגית של הוורידים המנקזים את האשך. ברוב המקרים ההרחבה נמצאת באשך השמאלי הנמוש כגוש רך בולט במיוחד כאשר החולה עומד. בפתולוגיה ניתן למצוא ורידים מורחבים אשר כוללים את וריד האשך עצמו שהוא רחב במיוחד.

בדיקה של חדירת זרעונים לביצית (להלן SPA):

בשנת 1976 היו אלה Yanagimachi וחב' שתיארו לראשונה ב-Biol Reprod מבדק זה לבחינת יכולתו של זרעון לתפקד in vitro על ידי בחינת ריאקציית ה-acrosome ויכולת הזרעון לעבור איחוי עם ה-oolemma. כיוון שהפריה בין-מינית נמנעת על ידי ה-zona pellucida , ה-SPA משתמש בביציות של אוגר מהן הורחקה ה-zona pellucida. הביצית המטופלת מודגרת אז עם זרעוני הנבדק ומספר הזרעונים שחדרו לביצית נמנה. תוצאה נורמלית היא של למעלה מ-5 זרעונים שחדרו לביצית, כאשר מטופלים עם מספר נמוך יותר של זרעונים חודרים צריכים להיבדק במבדק ICSI או intracytoplasmic sperm injection שהוא תהליך ב-IVF בו זרעון בודד מוזרק ישירות לציטופלזמה של הביצית.

מבדקhypoosmotic swelling (להלן HOS) :

בדיקת HOS נועדה לספק מידע תפקודי על מנת להבדיל בין זרעונים חיים אך חסרי תנועה לבין זרעונים מתים. זרעון נורמלי מסוגל לשמור על גרדיאנט אוסמוטי כאשר הוא נחשף לתנאים היפו-אוסמוטיים, בעוד שזרעונים מתים אינם מסוגלים לכך. לאחר חשיפה לתמיסה מהולה (150 מילימול'/ליטר) נבדקים הזרעונים מיקרוסקופית. זרעונים נורמליים תופחים, כאשר ממברנת הזרעון תופחת וזנב הזרעון עובר סִלְסוּל.

בדיקה שלאחר קיום יחסי-מין (postcoital):

תוצאה בלתי תקינה postcoital מתקבלת ב-10% מהזוגות הנכשלים להרות. אינדיקציות לביצוע בדיקה זו, כוללות semen צמיג במיוחד, עלייה או ירידה בנפח השיפכה עם צפיפות תקינה של הזרעונים, או במקרים של בעיות פוריות בלתי-מוסברות. לאחר coitus באמצע המחזור החודשי, נבחן הריר של צוואר הרחם לנוכחות או להיעדרות של זרעונים. לרוב נמנים 10-20 זרעונים/high power field. תוצאה לא נורמלית יכולה להיות תוצאה של נוגדנים כנגד זרעונים, אנומליות אולטרה-מבניות של הזרעונים, סביבה הורמונלית אנומלית, זיהום בגניטליה של הגבר או של האישה, איכות ירודה של ה-semen, שכבה רירית בלתי זמינה של צוואר הרחם, או פגמים בתפקוד המיני של הגבר. אם לא נמצאים כל זרעונים, יש לבחון את טכניקת ההזדווגות של הזוג.