Чоловіче безпліддя - Діагностика

Діагностика чоловічого безпліддя включає збір анамнезу та анамнезу хвороби, фізикальне обстеження, детальне обстеження репродуктивної системи, одночасно оцінюючи характер безпліддя (первинне чи вторинне), його тривалість, попереднє обстеження та лікування.

[ 1 ], [ 2 ]

Чоловіче безпліддя: клінічне обстеження

Статева та еякуляторна функції оцінюються наступним чином. Середня частота вагінальних статевих актів повинна бути не менше 2-3 разів на тиждень. Ерекція вважається адекватною, якщо вона була достатньою для вагінального статевого акту. Еякуляція характеризується як адекватна, якщо вона відбулася інтравагінально. Анеякуляція, передчасна еякуляція (до інтромісії) та екстравагінальна еякуляція вважаються неадекватними.

При оцінці соматичного статусу звертають увагу на своєчасний конституційний та статевий розвиток, визначення типу статури та співвідношення маси тіла до зросту. Вторинні статеві ознаки та гінекомастію класифікують за стадіями, масу тіла та зріст оцінюють за допомогою номограм.

Оцінка урогенітального статусу включає огляд та пальпацію органів мошонки із зазначенням положення, консистенції та розмірів яєчок, придатків та сім'явивідної протоки. Враховується, що нормальний розмір яєчка відповідає 15 см3 і більше, їх визначають за допомогою орхідометра Прадера.

Для визначення стану додаткових статевих залоз проводиться пальцеве ректальне дослідження передміхурової залози та сім'яних міхурців.

Чоловіче безпліддя: клінічне обстеження

• первинне опитування (збір анамнезу);
• загальний медичний огляд;
• обстеження сечостатевої системи;
• консультації терапевта, генетика, сексолога (за показаннями);
• медико-генетичні дослідження.

Лабораторна діагностика чоловічого безпліддя

Найважливішим методом оцінки функціонального стану статевих залоз та чоловічої фертильності є аналіз сперми.

Відносно висока стабільність параметрів сперматогенезу для кожної особини дозволяє провести один аналіз сперми за умови наявності нормозооспермії. У разі патозооспермії аналіз слід проводити двічі, з інтервалом 7-21 день, зі статевим утриманням 3-7 днів. Якщо результати двох досліджень різко відрізняються один від одного, слід провести третій аналіз. Сперму збирають шляхом мастурбації у стерильний пластиковий контейнер, попередньо перевірений виробником на токсичність для сперматозоїдів, або у спеціальний презерватив. Використання перерваного статевого акту або звичайного латексного презерватива для отримання еякуляту неприпустимо. Неповністю зібраний зразок не аналізується. Всі маніпуляції зі зберіганням та транспортуванням сперми проводяться при температурі не нижче 20°C та не вище 36°C. З двох спермограм вибирається найкращий результат. Враховується, що найвищим дискримінаційним показником фертильності сперматозоїдів є рухливість сперматозоїдів.

Наразі для оцінки сперми прийняті такі стандартні значення ВООЗ.

Нормальні показники фертильності сперматозоїдів

Характеристики сперматозоїдів
Концентрація	>20x106 / мл
Мобільність	>25% категорії "a" або >50% категорії "a"+"b"
Морфологія	>30% нормальних форм
Життєздатність	>50% живих сперматозоїдів
Аглютинація	Відсутній
MAR-тест	<50% рухомих сперматозоїдів, покритих антигенами
Обсяг	>2,0 мл
Медсестра/медбрат	7.2-7.8
Тип і в'язкість	Звичайний
Зрідження	< 60 хв
Лейкоцити	<1,0x106 / мл
Флора	Відсутній або <10³ КУО /мл

Рухливість сперматозоїдів оцінюється за чотирма категоріями:

• а - швидкий лінійний поступальний рух;
• в - повільний лінійний та нелінійний поступальний рух;
• в – відсутність поступального руху або рух на місці;
• г – сперматозоїди нерухомі.

Терміни, що використовуються при оцінці аналізу сперми

Нормозооспермія	Нормальна кількість сперматозоїдів
Олігозооспермія	Концентрація сперматозоїдів <20,0x106 / мл
Тератозооспермія	Нормальні сперматозоїди утворюють <30% з нормальною кількістю та рухливими формами
Астенозооспермія	Рухливість сперматозоїдів <25% категорії "а" або <50% категорії "а"+"b"; з нормальними показниками кількості та морфологічних форм
Олігоастенотератозооспермія	Комбінації трьох варіантів патозооспермії
Азооспермія	У спермі немає сперматозоїдів
Аспермія	Немає еякуляції

За відсутності сперматозоїдів та наявності оргазму проводиться дослідження осаду посторгазмічної сечі після центрифугування (протягом 15 хвилин зі швидкістю 1000 обертів за 1 хвилину) для виявлення в ньому сперматозоїдів. Їх наявність свідчить про ретроградну еякуляцію.

Біохімічне дослідження сперми проводиться для вивчення фізіологічних властивостей сім'яної рідини, що має значення для оцінки порушень сперматогенезу. Визначення лимонної кислоти, кислої фосфатази, іонів цинку та фруктози в спермі набуло практичного значення. Секреторна функція передміхурової залози оцінюється за вмістом лимонної кислоти, кислої фосфатази та цинку. Між цими параметрами відзначено чітку кореляцію, і можна визначити лише два показники: лимонну кислоту та цинк. Функцію сім'яних міхурців оцінюють за вмістом фруктози. Це дослідження особливо важливо проводити при азооспермії, коли низький рівень фруктози, pH та високий вміст лимонної кислоти свідчать про вроджену відсутність сім'яних міхурців. Стандартні показники, що визначаються в еякуляті:

• Цинк (загальний) – більше 2,4 ммоль/л;
• Лимонна кислота – більше 10,0 ммоль/л;
• Фруктоза – більше 13,0 ммоль/л.

Окрім перелічених параметрів обстеження, можна включити й інші доступні методи, наприклад, визначення активності АПФ. Тестикулярна ізоформа ферменту мало вивчена. Водночас було виявлено, що активність АПФ в еякуляті ліквідаторів аварії на Чорнобильській АЕС була в 10 разів вищою, ніж у донорів сперми, та в 3 рази вищою, ніж у пацієнтів із хронічним простатитом.

У діагностиці функціональних порушень репродуктивної системи різної етіології використовуються розроблені методи визначення білків з різними функціями. В еякуляті присутні специфічні та неспецифічні білки: трансферин, гаптоглобін, лактоферин, мікроглобулін фертильності, слино-спермальний альфа-глобулін, компоненти комплементу С3 та С4 та ряд інших білків. Встановлено, що будь-яке порушення сперматогенезу або захворювання репродуктивних органів призводять до зміни концентрації білків. Рівень коливань відображає особливості певної стадії патологічного процесу.

Для виключення інфекційної етіології процесу проводять цитологічний аналіз виділень з уретри, секрету передміхурової залози та сім'яних міхурців, бактеріологічний аналіз сперми та секрету передміхурової залози. ПЛР-діагностика хламідіозу, мікоплазми, уреаплазми, цитомегаловірусу, вірусу простого герпесу. Непрямими ознаками, що вказують на інфекцію, є зміна нормального об'єму сперми, підвищення в'язкості еякуляту, порушення рухливості та агломерації сперматозоїдів, відхилення біохімічних показників сперми та секреції гонад.

Діагностика імунологічного безпліддя проводиться пацієнтам у всіх випадках патозооспермії та виявлення аглютинатів сперматозоїдів або безпліддя неясного генезу, яке не має ознак репродуктивної дисфункції. Для цього проводиться імунодіагностика з виявленням антиспермальних антитіл класу G, A, M у спермі та сироватці крові методами аглютинації сперматозоїдів та іммобілізації сперматозоїдів. Однак ці методи мають ряд суттєвих недоліків та є дуже трудомісткими.

MAR-тест (реакція аглютинації зі зміщенням) наразі є найперспективнішим діагностичним методом, який включає використання латексних кульок, покритих людським IgG, та моноспецифічної антисироватки до Fc-фрагмента людського IgG.

Одну краплю (5 мкл) латексної суспензії тестового зразка та антисироватки наносять на предметне скло. Краплю латексу спочатку змішують зі сперматозоїдами, а потім з антисироваткою. Підрахунок сперматозоїдів проводять за допомогою фазово-контрастного мікроскопа при 400-кратному збільшенні. Тест вважається позитивним, якщо 50% або більше рухомих сперматозоїдів покриті латексними кульками.

АР. У 5-10% випадків причиною безпліддя невідомого генезу є порушення спонтанного та/або індукованого АР. У нормальному процесі зв'язування сперматозоїдів з яйцеклітиною призводить до вивільнення комплексу ферментів з головки сперматозоїда, серед яких основну роль відіграє акрозин, що забезпечує руйнування оболонки яйцеклітини та проникнення в неї сперматозоїда. Приймаються такі нормальні значення АР: спонтанний (<20 умовних одиниць), індукований (>30 умовних одиниць), індуцибельний (>20 та <30 умовних одиниць).

Оцінка рівня утворення вільних радикалів в еякуляті (тест на визначення вільних радикалів). Тест на визначення вільних радикалів є одним з важливих показників, що дозволяє характеризувати фертильність сперматозоїдів. Вільні радикали – це хімічні елементи, що несуть неспарені електрони, що взаємодіють з іншими вільними радикалами та молекулами, беручи участь в окисно-відновних реакціях. Надмірне утворення вільних радикалів може призвести до активації перекисного окислення ліпідів плазматичної мембрани сперматозоїдів та пошкодження клітин. Джерелом вільних радикалів у статевих шляхах можуть бути сперматозоїди та сім'яна рідина. Відомо, що у чоловіків з патозооспермією та навіть нормозооспермією може бути виявлений високий рівень вільних радикалів. Показаннями для проведення тесту на визначення вільних радикалів є безпліддя на тлі нормо- та патозооспермії, нормальний статевий розвиток за відсутності системних та гормональних захворювань, інфекцій репродуктивної системи. Нормальні значення тесту на визначення вільних радикалів відповідають <0,2 мВ.

Визначення рівня статевих гормонів, що регулюють сперматогенез, є важливим фактором в оцінці фертильності.

Рівень статевих гормонів у здорових чоловіків

Гормон	Концентрація
ФСГ	1-7 МО/л
ЛГ	1-8 МО/л
Тестостерон	10-40 нмоль/л
Пролактин	60-380 мМО/л
Естрадіол	0-250 пмоль/л

Сперматогенез регулюється гіпоталамо-гіпофізарною системою шляхом синтезу ЛГРГ та гонадотропінів, які регулюють утворення статевих гормонів через рецептори клітин-мішеней у гонадах. Вироблення цих гормонів забезпечується специфічними клітинами яєчок: клітинами Лейдіга та клітинами Сертолі.

Функція клітин Сертолі полягає в забезпеченні нормального сперматогенезу. Вони синтезують андрогензв'язуючі білки, що транспортують тестостерон від яєчок до придатка яєчка. Клітини Лейдіга виробляють основну частину тестостерону (до 95%) та невелику кількість естрогенів. Вироблення цих гормонів контролюється ЛГ за принципом зворотного зв'язку.

Сперматогенез – це низка стадій перетворення первинних статевих клітин на сперматозоїди. Серед мітотично активних клітин (сперматогоній) є дві популяції – А та В. Субпопуляція А проходить усі стадії розвитку та диференціації до сперматозоїда, тоді як субпопуляція В залишається в резерві. Сперматогонії діляться на сперматоцити першого порядку, які вступають у стадію мейозу, утворюючи сперматоцити другого порядку з гаплоїдним набором хромосом. З цих клітин дозрівають сперматиди. На цій стадії формуються морфологічні внутрішньоклітинні структури, які створюють кінцевий результат диференціації – сперматозоїди. Однак ці сперматозоїди не здатні до запліднення яйцеклітини. Вони набувають цієї властивості, проходячи через придаток яйцеклітини протягом 14 днів. Було виявлено, що сперматозоїди, отримані з головки придатка яйцеклітини, не мають рухливості, необхідної для проникнення через оболонку яйцеклітини. Сперматозоїди з хвоста придатка яйцеклітини – це зрілі гамети з достатньою рухливістю та здатністю до запліднення. Зрілі сперматозоїди мають енергетичний запас, який дозволяє їм рухатися по жіночих статевих шляхах зі швидкістю 0,2-31 мкм/с, зберігаючи здатність до руху в жіночій репродуктивній системі від кількох годин до кількох днів.

Сперматозоїди чутливі до різних окислювачів, оскільки містять мало цитоплазми і, отже, низьку концентрацію антиоксидантів.

Будь-яке пошкодження оболонки сперматозоїда супроводжується пригніченням його рухливості та порушенням фертильних властивостей.

Чоловіче безпліддя: медико-генетичні дослідження

Медико-генетичне тестування включає вивчення каріотипу соматичних клітин, що дозволяє визначити числові та структурні аномалії мітотичних хромосом у лімфоцитах периферичної крові та статевих клітинах в еякуляті та/або біопсії яєчок. Висока інформативність кількісного наркологічного та цитологічного аналізу статевих клітин, як правило, виявляє аномалії на всіх етапах сперматогенезу, що значною мірою визначає тактику ведення безплідної пари та знижує ризик народження дітей зі спадковими захворюваннями. У безплідних чоловіків хромосомні аномалії зустрічаються на порядок частіше, ніж у фертильних чоловіків. Структурні хромосомні аномалії порушують перебіг нормального сперматогенезу, що призводить до часткового блокування сперматогенезу на різних етапах. Зазначається, що при азооспермії переважають числові хромосомні аномалії, а олігозооспермія супроводжується структурними аномаліями.

Чоловіче безпліддя: діагностика інфекцій, що передаються статевим шляхом

Наразі широко обговорюється роль інфекції, спричиненої такими збудниками, як хламідії, мікоплазма, уреаплазма та низкою вірусів – цитомегаловірусом, вірусом простого герпесу, гепатиту та вірусом імунодефіциту людини, у порушенні запліднюючої здатності сперматозоїдів. Незважаючи на численні дослідження щодо наявності цих збудників у статевих шляхах чоловіків та жінок, існують суперечливі висновки щодо їхньої ролі у виникненні безпліддя. Перш за все, це пояснюється тим, що ці інфекції виявляються як у фертильних, так і у безплідних пар.

Вплив імунологічних наслідків ІПСШ на фертильність є окремою галуззю сучасних досліджень. Секрети додаткових статевих залоз містять антигенні речовини, здатні стимулювати утворення антитіл. У цьому випадку антитіла утворюються локально в цих залозах або потрапляють через кров, з'являючись у секреті передміхурової залози або сім'яних міхурців. У статевих шляхах антитіла можуть впливати на рухливість сперматозоїдів та їх функціональний стан. Більшість відомих на даний момент антигенів є специфічними тканинними субстратами передміхурової залози та сім'яних міхурців.

Лабораторна діагностика чоловічого безпліддя:

• аналіз сперми (спермограма);
• визначення антиспермальних антитіл;
• оцінка акросомної реакції (АР);
• визначення рівня утворення вільних радикалів:
• цитологічне дослідження секрету передміхурової залози та сім'яних міхурців;
• аналізи на хламідіоз, уреаплазмоз, мікоплазмоз, цитомегаловірус, вірус простого герпесу;
• бактеріологічний аналіз сперми;
• гормональне обстеження (ФСГ, ЛГ, тестостерон, пролактин, естрадіол, тиреотропний гормон, трийодтиронін, тироксин, антитіла до тиреоцитарної пероксидази та тиреоглобуліну).

Інструментальна діагностика чоловічого безпліддя

Інструментальна діагностика включає термографію та ехографію. Термографічний аналіз органів мошонки дозволяє виявити субклінічні стадії варикоцеле та контролювати ефективність хірургічного лікування. Він проводиться за допомогою спеціальної термографічної пластини або дистанційного тепловізора. У пацієнтів з варикоцеле термографія виявляє теплову асиметрію правої та лівої половин мошонки в межах від 0,5 °C до 3,0 °C на боці варикозно розширених вен. Цей метод також дозволяє встановити температурні співвідношення при гідроцеле, пахвинній грижі, запальних захворюваннях органів мошонки. Ультразвукове дослідження проводиться для оцінки анатомічного та функціонального стану передміхурової залози та сім'яних міхурців, бажано за допомогою трансректального датчика. Слід використовувати прилади з тривимірною ехографією (3D). Доплерометрію та кольорове доплерівське картування можна використовувати як самостійний метод, так і як додатковий для більш точної діагностики.

УЗД щитоподібної залози та визначення її функції (на основі вмісту в крові гормонів трийодтироніну, тироксину, тиреотропного гормону) проводиться пацієнтам з підозрою на вузловий токсичний зоб або його дифузне збільшення, а також інші захворювання.

Рентгенологічне дослідження. Для виключення первинних порушень у гіпоталамусі та/або гіпофізі при гіперпролактинемії або гіпоталамо-гіпофізарній недостатності проводяться рентгенологічні дослідження: рентген черепа, МРТ або КТ.

КТ набуває дедалі більшого значення в діагностиці патологічних змін у гіпоталамо-гіпофізарній ділянці та стає методом вибору при обстеженні пацієнтів завдяки своїй явній перевазі перед звичайною рентгенографією.

Біопсія яєчка є завершальним методом, її проводять при ідіопатичній азооспермії, коли є нормальний об'єм яєчка та нормальна концентрація ФСГ у плазмі крові. Використовують закриту (пункційну, транскутанну) та відкриту біопсію. Відкрита біопсія вважається більш інформативною через отримання більшої кількості матеріалу, її виконують частіше. Гістологічні дані класифікуються наступним чином:

• нормосперматогенез – наявність повного набору клітин сперматогенезу в сім’яних канальцях;
• гіпосперматогенез – наявність неповного набору статевих клітин у сім’яних канальцях;
• асперматогенез – відсутність статевих клітин у сім’яних канальцях.

Слід зазначити, що в деяких випадках для прийняття остаточного рішення щодо вибору тактики лікування або використання методу інтрацитоплазматичної ін'єкції сперматозоїдів біопсію яєчка проводять навіть при неадекватній концентрації гормонів у крові та гіпогонадизмі.

Інструментальна діагностика чоловічого безпліддя:

• УЗД органів малого тазу;
• УЗД щитовидної залози;
• термографія органів мошонки (дистанційна або контактна);
• Рентгенологічні методи (дослідження черепа, флебографія нирок, КТ);
• біопсія яєчка.

Імунологічне чоловіче безпліддя

Наразі відомо, що частота імунологічного безпліддя в різних популяціях становить 5-10%, а імунологічні порушення процесу запліднення сперматозоїдами та раннього ембріогенезу пов'язані з наявністю специфічних антитіл до гамет, зокрема, до сперматозоїдів.

Зміни імунологічної регуляції в організмі внаслідок ауто-, ізо- та алоімунізації призводять до утворення антиспермальних антитіл (імуноглобулінів класу G, A та M). Антиспермальні антитіла можуть бути присутніми в одного із статевих партнерів, або в обох у сироватці крові, різних виділеннях репродуктивної системи (цервікальному слизі, еякуляті тощо). Серед антиспермальних антитіл виділяють іммобілізуючі сперматозоїди, спермаглютинуючі та спермолізуючі антитіла. Існує кілька причин появи антиспермальних антитіл у чоловіків та жінок. У чоловічій репродуктивній системі сперматозоїди з'являються після формування імунної толерантності до власних тканин організму. Тому в яєчках існує гематотестикулярний бар'єр, що утворюється на рівні базальної мембрани звивистих канальців та клітин Сертолі та перешкоджає взаємодії сперматозоїдів з імунокомпетентними клітинами. Різні фактори, що пошкоджують цей бар'єр, призводять до імунних реакцій. До них належать запальні захворювання яєчка та додаткових статевих залоз (орхіт, епідидиміт, простатит, везикуліт), травми та хірургічні втручання (герніотомія, орхіопексія, вазектомія), порушення кровообігу в статевих органах (варикоцеле), вплив високих та низьких температур на органи мошонки, анатомічні зміни (непрохідність сім'явивідної протоки, агенезія сім'явивідної протоки, пахова грижа). Слід зазначити, що можливість вагітності не можна виключати навіть за наявності антиспермальних антитіл у одного або обох подружжя.

Існують такі методи імунодіагностики чоловічого безпліддя:

Вивчення загального імунітету

• Лабораторні методи діагностики.
  • Визначення імунного статусу.
  • Визначення антиспермальних антитіл у сироватці крові чоловіків та жінок

Вивчення місцевого імунітету

• Лабораторні методи діагностики.
  • Мікроспероаглютинація.
  • Макроспермоаглютинація.
  • Іммобілізація сперматозоїдів.
  • Непряма флуоресценція.
  • Проточна цитометрія: оцінка антиспермальних антитіл та оцінка акросомальної реакції.
• Біологічні методи. Тести на сумісність та проникнучу здатність сперматозоїдів.
  • Проба Шуварського-Гунера (посткоїтальна проба). Визначає рухливість сперматозоїдів у досліджуваному цервікальному слизу.
  • Тест Кремера. Вимірювання здатності сперматозоїдів проникати в капілярні трубки.
  • Тест Курцрока-Міллера. Оцінює проникаючу здатність сперматозоїдів у цервікальний слиз.
  • Тест Буво-Палмера. Тест перехресного проникнення з використанням донорської сперми та цервікального слизу.
  • МАР-тест.
  • Тест на проникнення сперматозоїдів у шлуночки прозорої оболонки (zona pellucida) яйця золотистого хом'яка. Вважається, що здатність сперматозоїдів зв'язуватися з мембранами безмембранних ооцитів хом'яка характеризується акросомною реакцією та здатністю до проникнення.
  • Аналіз Хамзона є одним із методів оцінки акросомальної реакції.
  • Екстракорпоральне запліднення ооцитів. Тести перехресного запліднення з використанням донорської сперми та зрілих яйцеклітин.
• Вивчення біохімії вагінального слизу залежно від фази менструального циклу (визначення pH, вмісту глюкози, різних іонів тощо)