男性不孕的評估(上)-關於病史的詢問與理學檢查

為何需要做男性評估?

人工生殖技術的進步,像是體外受精(In vitro fertilisationIVF或是胞漿精子注射(Intracytoplasmic Sperm Injection,ICSI),這樣的技術可以讓先前認為無法成功的狀況變成可能,但同時也可能忽略了男性在育孕下一代時所扮演的角色。

因此找到正確的原因,進行診斷與治療,設立不同的治療目標可以減少,人工生殖技術的使用,與伴侶得以自然受孕;在無精症(azoospermia)患者,以進行人工生殖技術,像是體外受精或是胞漿精子注射為主,精子的數量可以決定患者是否需要做睪丸取精手術;少精症(oligospermia)患者,則是需要獲得足夠的精子以實行人工授精(Intrauterine Insemination,IUI),有時評估不孕症男性也可發現一些合併症,1% 男性不孕症和某些像是癌症這種危及生命的疾病相關。

如何評估?

在不孕的治療,常為男女一起做評估。

有些問題必須要詢問這類患者,像是:

  1. 嘗試多久了?婚後大約一年內會有85%的夫妻懷孕。
  1. 年齡多大了?母親的年齡主要影響較嚴重,但也有研究證據顯示,父親的年齡也會影響精子DNA的品質。
  1. 過去曾經有孩子嗎?包含與伴侶或是其他伴侶的情況,精液分析能夠代表生殖潛力,但懷孕與生產,包含需多複雜因素。

病史的詢問

慢性疾病,過去病史,生活習慣,家族史,手術史與用藥狀況皆需要評估。

一些與生殖泌尿道相關的手術,可能影響精子運送的路徑。

 

除上述病史之外,可以依照TICS

T(Toxin)

I(Infectious disease)

C(Chilhood illness)

S(Sexual history)進行詢問:

不孕的病史詢問

T(Toxin) 即化學物質的接觸

  1. 一些常見藥物像是:Cimetidine、alpha-blocker、鈣離子阻斷劑、化療(會影響生長快速的細胞)放療(與劑量相關)藥物或是嗎啡類藥物等;大麻或是合成的類固醇可能會影響男性生殖軸的作用;咖啡因可能阻礙精子或是男性生殖,尼古丁對於精子的影響是有爭議的,但其會損傷陰莖功能。
  2. 工作環境中的重金屬也有可能影響。
  3. 另外睪丸在腹腔壁外側,藉由周圍的蔓狀叢靜脈(pampiniform plexus of veins)使其溫度降低,因此精索靜脈曲張(varicocele)或是隱睪症(cryptorchidism皆會使精子生成不良,同理:太緊的褲子把筆電放在腿上、泡熱水澡、高溫的環境煮飯、或是最近曾有過高燒,都有可能影響生育能力!

靜脈叢.png

圖一 靜脈叢的示意圖 圖片來源:https://www.google.com.tw/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwidqvmAmNjVAhVDwLwKHe0JDesQjxwIAw&url=https%3A%2F%2Fhealtheappointments.com%2Fchapter-2-abdomen-essays%2F7%2F&psig=AFQjCNGCBKYr4qzVd3IdBIJJK10BaCtRKA&ust=1502850353588449

 

附上一個有趣的資訊:當男生翹腳的時候會讓陰囊部分的溫度上升一度左右唷!

I(Infectious disease)感染

可能包含兒時腮腺炎(Mumps),除了腮腺腫脹造成臉頰的腫脹外,也會合併睪丸炎,另外泌尿道感染與性傳染病也可能導致下泌尿道的狹窄或副睪阻塞,前列腺炎(Prostatitis)也可能導致不孕。

C(Chilhood illness)兒童時期病史

  1. 可以詢問聲音改變的時間腋毛、陰毛、等出現的時間,判斷青春期是否延遲,是否有內分泌相關問題。
  2. 家族史中是否有血液相關疾病、遺傳疾病像是囊腫性纖維化(Cystic Fibrosis,CF)、或是不容易懷孕的病史等。
  3. 懷孕約8~9個月時,睪丸已自行從後腹腔沿腹股溝下降到達陰囊內,隱睪症(cryptorchidism),是指睪丸未降至陰囊內,大部分在腹股溝,少部分會在後腹腔,在一歲前,部份隱睪仍有自行下降的機會,等到一歲如果睪丸仍未下降,就要開始治療。單側隱睪症以手術治療為主,雙側則以荷爾蒙做治療,睪丸會因腹腔內的高溫,而影響精子生成。
  4. 兒童時期所做的一些手術,像是尿道下裂(hypospadias)修補,疝氣手術(herniorrhaphy)等都有可能會造成些微影響。

S(Sexual history)性史

  1. 一般而言精子在女性體內存活的時間約為2-3天,卵子存活的時間約為24小時,卵子由卵巢排出的24小時內稱排卵日,排卵日前後三到四日,稱作排卵期,一般會建議排卵日前兩日就行房,太頻繁的性交會稀釋精子的數量,但禁慾太久會影響精子的品質,因此建議兩日為一個循環。
  2. 自慰(Masturbation)的次數,也是考量的重點,太頻繁也會稀釋精子的數量。
  3. 勃起功能障礙(Erectile dysfunction),像是高血脂、動脈粥狀硬化等全身性疾病皆有可能導致勃起障礙,此外精神上的壓力也會影響勃起功能。
  4. 使否有使用潤滑液(Lubricant)輔助?潤滑液,或是人的口水,都有可能影響精子活動力與DNA品質。
  5. 詢問伴侶的情況。

理學檢查

在進入理學檢查之前,首先必須讓患者感到輕鬆自在,進入檢查之前可以大致看一下患者的體型與體態,像是身高體型、毛髮、乳房都可以暗示一些可能的情況。

睪丸(Testis)的檢查

會檢查陰囊的內容物,包括型態,大小,有三種方法:

  1. Prader-style orchidometer:是瑞士兒科內分泌學家 蘇黎世大學 Andrea Prader教授於1966年推出的。它由一串十二個編號的木製或塑料小珠組成,尺寸從大約一至二十五毫升。青春期大小為1-3毫升,青春期大小為4毫升,成年大小為12-25毫升。小於15ml(cm3)可能考慮精子生成異常。
  2. Seager orchidometer如圖四,是一個塑膠的游標卡尺,可以用來測量睪丸的長軸,在無精症的男性,長軸小於6公分可能暗示精子生成異常。
  3. 超音波(Ultrasonography):上述兩者皆為大小尺寸的測量,超音波可以看出睪丸內部的情況。

圖右 Prader-style orchidometer 圖片來源:wikipedia

圖左 Seager orchidometer 圖片來源:Clinical evaluation of the male

Cambridge University Press

另外睪丸的一致性也是我們觸摸的重點,後方的副睪也需要進行觸診,正常來說應為小而平整的,如果突然大起來可能暗示我們有阻塞的情況。大的陰囊,可觀察陰囊中水泡含物的有無,燈光藉由側面照射睪丸,看其穿透的情況。

精索(Sperm cord)的檢查

精索含有血管、淋巴及神經,輸精管,睪丸動脈(testicular artery)以及蔓狀叢靜脈(pampiniform plexus of veins)等通過,靜脈與動脈方向相反,可以將熱能交換,使陰囊與睪丸的溫都低於人體,精索靜脈曲張(varicocele),造成男性陰囊內不正常的精索靜脈彎曲與擴大,使溫度升高影響精子生成。

曲張分級

圖五 精索靜脈曲張分級 整理至An Introduction to Male Reproductive Medicine

陽具(Phallus)的檢查

是精子離開男性的地方,因此像是尿道下裂可能會使精液至陰道穹頂(Vaginal Vault)過遠,佩羅尼氏病(Peyronie’s disease)或是不正常彎曲的陰莖皆有可能影響。

Vault.png

圖六 陰道穹頂 圖片來源:Wikipedia

前列腺(Prostate)與儲精囊(Seminal Vesicle)的檢查

前列腺太小,有可能暗示先天問題,另外儲精囊的膨大,也可能暗示下方射精管的阻塞。

 

(部分解剖與結構內容請參考:淺談從男性生殖內分泌系統到受精過程

 

Reference:

  1. An Introduction to Male Reproductive Medicine Edited by CRAIG NIEDERBERGER
  2. Campbell-Walsh Urology, 11th ed.-Male Infertility
  3. 臨床泌尿學 台灣泌尿科醫學會出版
  4. 不孕症及生殖內分泌學 生殖醫學會出版

淺談從男性生殖內分泌系統到受精過程

在討論男性不孕之前,我們先來簡單了解男性生殖內分泌到受精的過程,主要會分成三個階段作討論:

  1. 男性生殖內分泌與精子: 包括荷爾蒙的控制(Hormonal Control),精原細胞的形成(Spermatogonium)與精子生成和成熟(Spermatogenesis)

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圖一 圖片來源:LIFE: The Science of Biology, Eight Edition

男性生殖系統不只有睪丸與附屬器官還包含腦(參考圖一),在腦中,掌管性慾與生殖分泌是的是下視丘(Hypothalamus),由下視丘的漏斗核(Infundibular nuclei)製造促性腺激素釋放激素(GnRH)並且經門脈血管(Portal blood vessel)送到腦下垂體前葉(Anterior Pituitary),腦下垂體前葉會分泌促黃體素(Luteinizing Hormone, LH)與促濾泡激素(Follicle-Stimulating Hormone, FSH)經由血液到睪丸(testis)去作用。

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圖二 圖片來源:Histology Guide © Faculty of Biological Sciences, University of Leeds http://www.histology.leeds.ac.uk/male/sertoli_cells.php

睪丸(參考圖二)當中含有曲精小管(Seminiferous tubule),管内的塞特利氏細胞(sertoli cell)生殖細胞(Germ cell)有保護與支持的作用,主要由促濾泡激素刺激,提供養分幫助精子的形成,且這些細胞形成血睪屏障(blood-testis barrier),防止一些毒物或藥物的入侵;外則有睪丸間質細胞(Leydig cell),主要由促黃體素刺激,分泌睪固酮(Testosterone)促進性器官與性腺的成熟。

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圖三 圖片來源:Art. Encyclopœdia Britannia Online

青春期開始精原細胞(Spermatogonium)會開始進行有絲分裂(Mitotic division)減數分裂(Meiotic division)形成精細胞(Spermatid)(參考圖三),精細胞會在型態與生化上慢慢分化,尾部去除大部分的細胞質,且細胞核濃縮,形成精子細胞(Sperm); 精子含有三個部分:頭部(Head)含有細胞核及少量的細胞質,可減輕重量使精子有更大的運動能力,前有穿孔體(Acrosome)含多種酵素幫助精子穿入卵子內,中節(Midpiece)包含線狀體提供精子運動的能量,尾部(Tail)尾的中心含一條貫穿全尾的軸絲(類似鞭毛),推動精子活動(參考圖四)。

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圖四 圖片來源:https://www.austincc.edu/apreview/PhysText/Reproductive.html

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圖五 圖片來源:https://www.studyblue.com/notes/note/n/male-reproductive-system/deck/4878686

精子(參考圖二,圖五,圖六)會慢慢往曲精小管的管腔內部移動,輸出路線會由曲精小管至直精管(Straight tubule)睪丸網(Rete testis),再到輸出管(Efferent duct),至副睪 (Epididymis)進一步成熟後,再藉由輸精管(Vas deferens)進入骨盆腔,走到膀胱後,和儲精囊(Seminal vesicle)共同會合成射精管(Ejaculatory duct)斜插進入前列腺(Prostate)。精子生成到成熟總共需要74天左右,會在副睪待上10-12天使其更進一步成熟。

 

圖六 圖七 圖片來源:NATURE REVIEWS UROLOGY

2. 精液(Semen)與射精(Ejaculation)的機制

精液包含精子細胞與附屬器官分泌的液體(參考圖六與圖七),包含儲精囊(Seminal vesicle)液,佔精液體積中的65-70%,分泌的纖維蛋白原使精液凝結,讓其保存時間增加,含有果糖以供應精子所需之能量,前列腺素使子宮收縮,幫助精子在女性生殖道內移動,前列腺(Prostate)液,佔20-25%,屬於弱鹼(pH= 7.29)的液體,能夠中和女性陰道酸性環境,改善精子活動,含有溶纖維酶(Fibrinolysin),使凝集的精液液化(liquefy the semen),尿道球腺 (Bulbourethral gland)液,則佔1-5%能幫助尿道潤滑。

性刺激可以分為精神性或反射性刺激,精神性刺激是感覺思維想像對大腦造成的影響,可透過胸腰椎(T12~L3)由交感神經傳出;也可透過薦椎(S2~S4)由副交感神經傳出,支配勃起組織;反射性刺激則是透過對生殖器的外感受器刺激,通過陰部神經(Pudendal nerve)傳入,經薦部(S2~S4)副交感神經傳出,使陰莖海綿體的動脈擴張,大量充血引起勃起。

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圖八 圖片來源:NATURE REVIEWS UROLOGY

3. 精子在受精(Fertilization)過程中的變化

當精子經過子宮頸黏液時(參考圖九)會進行使活動化(Capacitation),鈣離子進入細胞膜,產生強力鞭毛擺動,且會去掉細胞膜上的膽固醇外膜,接著活化(Hyperactivation)八字運動的前進,精子上的透明層蛋白質接受器(ZP3 receptor)與透明帶上的蛋白(ZP3)觸碰後會誘發頂體反應(Acrosome Reaction),幫助精子穿過卵丘透明層。

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圖九 圖片來源:The Developing Human

可見生殖內分泌系統到受精過程,是相當精細且複雜的,只要上述過程中出了問題,都有可能造成男性不孕的可能唷!

補充一些有趣的小知識

  • 精子第一次被描述出來是在1677年由一個對於伽利略顯微鏡著迷的荷蘭亞麻織品商人Anton van Leeuwenhoek 安東尼‧菲利普斯·范‧雷文霍克,藉由觀察自己的精液發現了精細胞並且藉著觀察兩棲類、軟體動物、鳥類、魚類與哺乳動物的精細胞,獲得受精就是在精細胞穿進卵中而發生的結論,提交375份科學論文成為倫敦皇家學會會員( Royal Society of London)。
  • 男人不斷生產精子,每克睾丸每秒產生300至600精子(Men produce sperm continually.
    Between 300 and 600 sperm per gram of testis are produced every second.)
  • 每天約有3億隻精子成熟(About 300 million sperm mature every day.)
  • 精子以28英里/小時射精(Sperm is ejaculated at 28 miles/h)但少於1%到達卵(Fewer than 1%of ejaculated sperm reach the eggs)

Reference:

  1. An Introduction to Male Reproductive Medicine Edited by CRAIG NIEDERBERGER
  2. Campbell-Walsh Urology, 11th ed.-Male Infertility
  3. 臨床泌尿學 台灣泌尿科醫學會出版
  4. 不孕症及生殖內分泌學 生殖醫學會出版