هدف کلی از انجام آزمایش مایع منی (Semen Analyzing) در آزمایشگاههای پزشکی و یا کلینیکهای باروری(ART) دست یافتن به کیفیت نمونه است. برای این منظور مشخصات میکروسکوپی نمونه شامل چگالی اسپرمها در هر انزال (Sperm Count) ، نحوه تحرک (motility assessment) ، مورفولوژی ، حیات (Vitality) و اخیرا وجود پدیده قطعه قطعه شدن DNA  (Sperm DNA Fragmentation Analysis ,SDFA)  میباید تجزیه و تحلیل شوند تا مشخص شود آیا بیمار بارور میباشد ودراینصورت آیا روش بارورسازی طبیعی مناسب است و یا باید از تکنیکهای کمکی باروری از قبیل IUI  یا لقاح مصنوعی (IVF,GIFT… ) استفاده نمود.

به طور سنتی یک کارشناس باتجربه و آموزش دیده این آنالیز را انجام میداده است ، در آغاز مشاهدات ماکروسکوپیک نمونه ثبت میشوند که مجموعه ای از رنگ ، بو ، Ph، نحوه باز شدن نمونه در کمتر از یک ساعت( Liquefaction) را در بر میگیرد.

در ادامه آنالیز میکروسکوپی نمونه انجام میشود که با شمارش اسپرمها در زیر میکروسکوپ و با بزرگنمایی 100X – 400 X با استفاده از لام مخصوص hemocytometer و بعد از فیکس کردن و رقیق سازی نمونه انجام میگردد.

و در ادامه یکی از دشوارترین مراحل آنالیز چشمی ، آنالیز تحرک (the motility analysis  ) انجام میگردد جایی که کارشناس میباید از طریق مشاهده نمونه زیر میکروسکوپ قادر باشد درصد اسپرمهای متحرک جلو رونده ( Progressive Motile Sperm) که نقش اصلی را در باروری دارند را در میان کل اسپرمهای متحرک محاسبه نماید . این در حالیست که این آنالیز مهم در نمونه ای که شامل اسپرمهای متحرک و ثابت ( Static  ) ،غوطه ور در مایع سمینال ( منی) متشکل از ذرات مختلف با سایزهای مشابه اسپرم انجام میگیرد.

اگر درصد اسپرمهای متحرک پایین باشد میباید آزمایش vitality  (تست حیاتی) نیز انجام گردد تا مشخص شود آیا این درصد کم تحرک ناشی از درصد بالای اسپرمهای مرده میباشد.

در آنالیز روتین اسپرم ، مورفولوژی اسپرمها نیز مطالعه میشود که برای این منظور اسپرمها رنگ آمیزی شده و سپس از لحاظ اندازه و شکل و همچنین ساختار سر ، گردن و دم با نمونه های نرمال مقایسه میشوند. معیارهای متعددی برای طبقه بندی مورفولوژی اسپرم ( Classification) وجود دارد که مشخصا دستورالعمل های WHO  متداول ترین آنها میباشد

امروزه با وجود سیستمهای آنالیز اسپرم کامپیوتری( Computer Aided Semen Analysis Systems : CASA) که کمک بسیار مهمی در راستای استاندارد سازی و عدم وابستگی به اپراتور (اتوماسیون ) آنالیز مایع منی میبشاند هنوز مراکز متعددی از آزمایشگاههای پزشکی و یا کلینیک های ناباروری از روش آنالیز دستی که در ابتدا تشریح شد استفاده میکنندو این در حالیست که تکنولوژیهای جدید باعث پیشرفت سیستمها و الگوریتم های آنالیز تصویر شده اند که امکان افتراق بین اسپرمهای جلو رونده سریع (rapid progressive ) و آهسته (Slow)  با دقت بسیار بالا و قابل قبولی که تحت هیچ شرایطی با چشم انسان قابل انجام نیست را  بوجود آورده است.

CASA  در حقیقت سیستم آنالیز سمن اتوماتیکی است که جهت اخذ نتایج با دقت و صحت بالا و معنی دار در زمینه شمارش ،کلاس بندی حرکتی و مورفولوژی و انجام آنالیزهای آماری متعدد  اسپرم در تصاویر پیوسته اخذ شده از دوربین ویدیویی نصب شده روی میکروسکوپ طراحی شده است. این سیستمها از سال 1985 میلادی به صورت تجاری ارائه شده اند و در طی دهه گذشته با پیشرفتهای سریع تکنولوژی آنالیز کامپیوتری تصاویر در طی زمان ،بعنوان یک سیستم دقیق و قابل اعتماد آنالیز اسپرم به صورت گسترده و متداول بکار گرفته شده اند.

حقیقت ادامه آنالیز دستی نمونه به معنای واگذاری تمام مسئولیتها به یک تکنسین آزمایشگاه است که مجبور میباشد از طریق تصویر برداری میکروسکوپی و ایجاد تصویر ذهنی و تجربی ،نمونه را آنالیز کرده و بصورت دستی تمام نتایج را در فرمهای مشخص وارد نماید که تمامی این مراحل میتواندوجود خطا را در تجزیه و تحلیل نهایی ممکن نماید . از طرفی  وجود اختلاف معنی دار بین نتایج آنالیز یک نمونه ،  توسط کارشناسان آموزش دیده متفاوت با تجربه کافی و یا توسط یک کارشناس و در دفعات مختلف به خوبی ثابت شده است .

مقالات متعددی موضوع خطاهای روش دستی را موردبررسی قرار داده اند.از جمله  مقاله با عنوان  “CASA-based sperm kinematics of environmental risk factor-exposed human semen samples designated as normozoospermic in conventional analysis” که نهایتا لزوم استاندارد سازی روش دستی جهت نیل به یک جواب دقیق را تایید نموده است.

در نقطه مقابل استفاده از سیستم CASA باعث از بین رفتن اینگونه اختلافات در آنالیز سمن حتی در بین آزمایشگاههای متفاوت با کارشناسان مختلف شده است . نتیجه تحقیق چاپ شده در مجلات باروری انسانی با عنوان “Computer-assisted Sperm Analysis (CASA): Capabilities and Potential Developments” نشاندهنده جوابهای مشابه در چند آزمایشگاه متفاوت که از سیستم CASA  استفاده میکنند بوده است.

علاوه بر این آزمایش مجدد نمونه با استفاده از تصاویر ذخیره شده در حین انجام آنالیز اسپرم در سیستمهای  CASA  براحتی امکان پذیر است و بدین صورت کنترل کیفیت داخلی و خارجی ، قابلیت تکرارپذیری و سرعت در دستیابی به داده های با کیفیت و سهولت انجام آنرا امکان پذیر می سازد.

نمامی مزایا فوق باعث تشخیص بهتر میزان باروری مردانه و در نتیجه درمان مناسبتر شده و میتواند منجر به انتخاب روش مناسبتر و آسانتر تکنیک کمک باروری(Assisted Reproduction Technique ) در زوجهای با مشکل ناباروری گردد.

لازم بذکر است در سیستمهای CASA ارائه شده مواردی از قبیل امکان آنالیز تصاویر با ریت مناسب تصویر ( Frame Rate) ، استفاده از چمبر آنالیز اسپرم مانند Makler chamaber   با عمق استاندارد مناسب ، استفاده از الگوریتمهای آنالیز تصویر با سرعت بالا ، قابلیت انجام کنترل کیفی وسیع و با دقت و امکان کالیبراسیون ساده توسط اپراتور  اجزا مهمی هستند که میتواند باعث اختلاف وسیع در کیفیت نتایج سیستم های  CASA   شوند .در حقیقت از آنجا که یک سیستم CASA  مجموعه ای از مفاهیم علوم زیست شناسی ، پزشکی ، مهندسی ، تکنولوژی کامپیوتر ، ریاضی واپتیک را جهت آنالیز بکار میگیرد ترکیب علوم فوق در مرحله طراحی سیستم بسیار حیاتی است

سیستم آنالیز اسپرم HFTCASA  طراحی شده توسط تیم طراحان شرکت دانش بنیان هوشمند فن آور متشکل از فارغ التحصیلان و اساتید مهندسی پزشکی از دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) توانسته است در طی بیش از 14سال از اولین ارائه به جامعه آزمایشگاهی ایران و با به روزرسانی مستمر تبدیل به یک سیستم CASA  با قابلیت های جهانی و بسیار قابل اعتماد شده و با نصب بیش از 1200سیستم در آزمایشگاههای معتبر ایران و کشورهای همسایه جایگاه مناسبی در جامعه محترم آزمایشگاهی پیدا نماید. این سیستم با استفاده از سخت افزار استاندارد و همچنین آخرین الگوریتم های سریع آنالیز دیجیتال تصویر،  امکان تصویر برداری با ریت تصویربرداری 50 Frame/S و آنالیز آن در لحظه را بوجود آورده است که باعث آنالیز نمونه سمن با کمترین خطای ممکن و مطابق با آخرین دستورالعمل های WHO شده است. جهت اطلاعات بیشتر در مورد سیستم HFTCASA  ، لطفا اینجا کلیک نمایید .

منابع :

1. C. Lu, Y. F. Huang & N. Q. Lu (2013), Computer-aided sperm analysis: past, present and future,1^st international Journal of Androlgia

D Mukhopadhyay  , A C Varghese, P Nandi, S K Banerjee, A K Bhattacharyya (‎2010), CASA-based sperm kinematics of environmental risk factor-exposed human semen samples designated as normozoospermic in conventional analysis, J Androl. 2010 Aug;42(4):242-6

Rupert P Amann  1 , Dagmar Waberski (2014),Computer-assisted Sperm Analysis (CASA): Capabilities and Potential Developments , Theriogenology.2014 Jan 1;81(1):5