在精液分析方面,多次曝光显微摄影法能提供精子浓度值(但如前所述受到 Malker池的限制)与活动精子的百分比。而就精子运动特征而言,通过测量六环链中精子头部的首尾位置之间的直线距离只能得到 VSL 值。利用六环链中两相邻精子头部的直线距离,则仅能得到 VAP 的近似值。遗憾的是多次曝光显微摄影法对于测量 VCL、ALH 和 BCF,既不能提供充分积分的轨迹,也不能提供快速抽样的轨迹。
鉴于 ALH 指标的明显的生理和临床意义,定时曝光显微摄影显然是一种更好的方法。
三、显微电影摄像术
(一)背景
该法用于研究精子活动力几乎已有 40 年历史。有关的经典文献报道 van Duijn 和 PhiUips分别应用低速(16张 /s)和高速(500张 /s)显微电影摄像术开始进行人类精子动力学的定性分析,而 David等人报道应用中等速度(50张 /s)显微电影摄影术研究人类精子运动特征,这些工作基本上构成了以后所有关于人类精子运动特征的研究工作的基础。
(二)运动特征
在根据电影胶片(或录像带)再现精子运动轨迹时,究竟应该用精子头-中段结合部还是精子头质心依然存在着争论。但是大多数的研究工作均应用了精子头质心。看来这显然是最为适合的方法,特别是当应用计数图像分析技术根据电影胶片和录像带来重显精子运动轨迹时。尽管由显微电影摄像术产生的空间影像和时间消退均较与现有的显微录像技术产生的要好,由于其高额的操作费用,显微电影摄像技术已或多或少为显微摄像技术所取代。
四、显微摄像技术
(一)背景
20世纪 80年代初,Katz和 Qverstreet首次报道应用显微摄像术(videomicrography)评价人类精子活动力。这种方法依靠手动放映装置分析录像带,从而得出活动精子的百分比和VSL 值。应用此方法,可以同时对精子个体进行形态学评价,并已证明:① 同一精子样品中,与形态正常的精子相比,形态异常的精子更有可能是无活动力或活动力弱的精子;② 与有生育力男子相比,不育男子射出的精液中,形态学正常的精子中出现活动精子的概率相对较低,且游动也更慢。
(二)半自动化与自动化方法
有关应用电脑辅助的半自动化录像追踪技术分析活动精子的研究已有报道。但半自动化方法,更多的是用于根据手工方法再现的精子轨迹计算精子运动特征。尽管用于评价人类精子形态学的自动化方法已经建立,但尚未能与精子活动力自动化分析系统结合起来以提供"形态-活动力评估"(morphility assessments)。最近,出现了很多对录像信号进行计数图像分析的自动化系统,这些信号是由照相机或摄像机记录下来的。有人曾经预言摄像-电脑系统将常规用于精子活动力评估,现在这一预言确实已成为现实。这些自动化方法基本上使半自动化方法多少有点多余。自然半自动化系统在尚未拥有昂贵的自动分析仪的实验室里仍有其用武之地。
(三)技术方面
1.电视标准 关于录像的一个混淆因素是全世界有多种不同电视广播和录像标准。这些标准可分为三大组,各组间又有其微小差异。如美国国家电视标准委员会(the NationalTelevision StandardsCommittee,NTSC)系统拥有 525条线路,在 60Hz以 2∶1隔行扫描,图像播出速率为每秒 30个画面。逐行倒相制(phasealternatingline,PAL)和顺序传送色彩与存储制(sequentialcouleuravecmemoire,SECAM)两系统均有 625条线路,50 Hz扫描速度为每秒提供25个画面。
尽管 PAL 和 SECAM 在彩色方法或彩色讯号编码上有差别,使其与彩色电视标准不兼容,但当仅用单色图像(以进行计数图像分析)时,则可认为两者基本相同的。目前 NTSC 标准已在加拿大、智利、韩国、中国台湾、美国及其他一些国家和地区中使用。而使用 PAL 标准的国家除中国内地之外尚有阿根廷、澳大利亚、奥地利、比利时、巴西、丹麦、芬兰、德国(前西德地区)、中国香港、冰岛、印度、以色列、朝鲜、卢森堡(德语区)、荷兰、新西兰、挪威、巴基斯坦、新加坡、南非、西班牙、瑞典、土耳其、阿拉伯联合王国、英国、南斯拉夫;使用 SECAM系统的国家则有埃及、法国、德国(前东德地区)、希腊、伊朗、伊拉克、卢森堡(法语区)、波兰和独联体各国。
电视标准的差异导致一个显著的后果是各国在应用连续图像分析时,其图像播出速率要么每秒 25个画面,要么每秒 30个画面。虽然这不会使精子运动特征产生很大差别,但这种差别是存在的,特别是在进行 VCL 测定时。
2.录像标准 同样存在数种不同的 VCR 标准。索尼公司一直负责 U-M(U-Matic)和 B 系统,但前者基本上限于广播和严格的研究应用,而后者广泛地应用于家庭中。新近又研制了一种超 B 改良系统(superbetavariant)。B 标准 VCR 有三种速度(速度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),几乎所有机器均能以这三种速度播放录像,通常仅专业性机器以 B-Ⅰ速度进行录像,家用机器则常常仅以 B-Ⅱ和B-Ⅲ速度录像。在某些录像机上可应用已问世的新 B-IS。但这类磁带只能在那些对新标准兼容的机器上播放。Video8及其兼容 VHS或 VHS-C 已无多大优越性,因为这些标准基本上限于家用录像机。VHS系统也具有符合 NTSC 标准的多种播放速度:在 PAL 制式国家为标准播放速度和长时播放速度。在 SECAM 国家还有第 3个速度,称之为延伸播放速度或超长播放速度。一种新的高分辨率超-VHS(VHS-S)标准也已经问世,但价格昂贵,所有 VCR 系统都按照其制造国电视标准运行,而且必须与一种适当的摄像机联合使用。应该使用最高速度进行图像分析,从而获得最高质量的图像以进行数码化处理,即用 B-Ⅰ、B-Ⅱ或 SP型 VHS。为了尽量减少反复播放过程中磁带
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