WHO《精液》加工手冊從第一版（1980年）到第六版（2021年）的演變
Christina Wang
，醫學博士，
a，*
Michael Mbizvo
，博士，
b
Mario P。 Festin
，醫學博士，理學碩士，MHPEd。，
c
Lars Björndahl
，醫學博士，博士，
d
Igor Toskin
，醫學博士，哲學博士。D。、D。Sc。、
e
和 WHO 人類精液檢驗和處理實驗室手冊的其他編輯委員會成員
正如所有版本的
WHO 人類精液檢查和處理實驗室手冊中明確指出的那樣，
該手冊的目標是滿足對精液分析程式標準化日益增長的需求。隨著男科和生殖醫學的不斷進步以及用於治療不孕症的先進輔助生殖技術的出現，該手冊不斷更新以滿足對新的、基於證據的、經過驗證的測試的需求，不僅可以測量精液和精子變數，還可以還提供精子的功能評估。世衛組織手冊第六版於 2021 年推出，可從世衛組織網站免費下載，希望得到廣泛接受和利用，作為評估疾病所需實驗室程式的最新循證資訊的重要來源男性生殖功能和健康。
WHO 人類精液檢查實驗室手冊的
目標
世界衛生組織 （WHO）
人類精液檢驗和處理實驗室手冊
於 1980 年首次出版，以規範人類精液檢驗程式。這份世界衛生組織“精液”手冊經歷了五次修訂（
圖。1
） 並已被翻譯成多種語言，以響應全球對男科學和生殖醫學日益增長的需求，並使人類精液檢查程式標準化。WHO 手冊提供了精液分析的標準實驗室方法，臨床和參考實驗室廣泛使用這些方法來了解男性的生殖功能、診斷和計劃不育夫婦的治療、評估男性避孕方法以及大規模人口研究和研究活動，例如病毒、環境和其他毒物對男性生殖功能的影響。
圖1
世界衛生組織“精液”手冊的六個版本。
本手冊每一版的編寫均由聯合國開發計劃署/聯合國人口基金/聯合國兒童基金會/世衛組織/世界銀行人類生殖研究、發展和研究培訓特別規劃 （HRP） 在世衛組織部門內進行協調生殖健康和研究，與各自的工作組或後來的男性生育調節研究組合作。後者，包括編輯委員會，均來自全球從事男性生殖功能研究的專家。HRP 在召集手冊的制定方面發揮了非常重要的作用，包括全面協調、技術投入、支援證據生成、檔案製作、傳播和推廣，確保跨版本的連續性，並提供必要的財政支援。
開始
1976 年至 1977 年間，WHO 男性生育調節方法工作組（由西雅圖華盛頓大學醫學博士 CA Paulsen 和工作組負責人 MRR Prasad 博士領導）認識到標準化精液分析以提高結果質量，允許跨實驗室交換和組合資料。在巴塞羅那、日內瓦、柏林和香港舉行了一系列磋商，以制定精液分析實驗室手冊。從第一版到當前（第六版），這些磋商/工作組是與 HRP 內的另外兩個關於男性不育症的診斷和治療以及用於生育調節的陰道和宮頸裝置的 WHO 工作組合作進行的。各 HRP 主任和科學家的支援對於手冊的開發和出版至關重要。第一版，稱為
人類精液和精液-宮頸粘液相互作用檢查實驗室手冊，
是基於與來自亞洲、澳大利亞、歐洲、北美和南美的 33 名參與者的磋商。該手冊的重點是精液分析，作為研究成人睪丸生理病理功能和確定不育夫婦男性生育能力狀態的第一個實驗室測試，以及在男性生育調節期間和之後監測精子發生。第一版的主要目標是提供標準化、精確、可重現、靈敏和經過驗證的精液分析實驗室程式。該手冊只有 43 頁，其中包含精液樣本採集、初步檢查以及精子活力評估、濃度、形態（包括顯示正常和異常精子的平板）和活力的章節。它包括一個附錄，其中包含人類精子的形態學分類和巴氏染色，以及精液分析報告表格的標準化示例。它還包括一個關於精子-宮頸粘液相互作用作為精子功能替代物的部分，使用體外（毛細管試驗）和體內（性交後試驗）試驗評估精子對宮頸粘液的滲透（
1
） （
表格1
）。
表格1
WHO《人類精液檢查和處理實驗室手冊》
第一版至第六版的主要變化
版
年
頁數
主要變化
第一
1980
43
精液：樣本採集、初步檢查、精子活力、精子密度、精子形態（平板和染色）
精子-宮頸粘液相互作用：粘液收集、體外測試、性交後測試
第二
1987
67
精液：標準測試——包括第 1 版中的所有內容 + 精子抗體測試
可選測試——精液培養、精液生化、無透明帶的倉鼠卵母細胞滲透測試、精子遷移測試
第三
1992
107
標準測試——使用“評估精子形態的嚴格標準”
研究測試——無透明帶倉鼠卵母細胞滲透測試、人類透明帶結合測試、頂體反應、計算機輔助精子分析
精子製備
精液分析質量控制
第四
1999
128
可選試驗——增加低滲腫脹試驗、多精子缺陷指標
研究試驗——活性氧
質量控制——計數誤差統計分析
第五
2010
271
對精液手冊進行了最廣泛和全面的修訂
每個程式的詳細描述
添加了每次射精的總精子輸出量作為精液變數
精子活力結合了快速和慢速的進步活力等級
精子製劑包括來自睪丸和附睪的精子
使用質量控制來改進實驗室效能
增加精子冷凍儲存章節
第六
2021年
276
循序漸進、易於遵循的程式
基本檢查——標準測試，重新引入緩慢的前向運動
擴充套件檢查——可選測試，包括白細胞、未成熟生殖細胞、新增的精子非整倍體、精子遺傳學和 DNA 片段化
高階檢查——研究測試，新增膜離子通道
無需顯微鏡即可進行精液分析的新興方法
取消了倉鼠無透明帶滲透試驗、人體透明帶結合試驗和精子-宮頸相互作用部分
第二版
WHO 精液手冊的第二、第三和第四版由 GMH Waites 博士領導，當時他是 HRP 的區域研究經理，以響應男科學的發展，人們越來越意識到客觀評估的重要性人類精子的質量和功能特徵（
表格1
）。 更重要的是，隨著輔助生殖技術的快速發展，精液分析已成為評估男性伴侶的重要工具。一個由精液分析、男科學和生殖醫學專家組成的工作組負責修訂精液手冊。第二版於 1987 年出版（
2
）。 第一版的變化包括將精液分析分為標準（1980 年手冊中描述的所有測試加上抗精子抗體測試）和可選測試，包括精液培養、精液生化測試、無透明帶倉鼠卵母細胞滲透測試、和精子遷移測試（“遊動”）。關於精液-宮頸粘液相互作用的部分沒有改變。重要的是，第二版引入了精子變數的“正常”值，主要基於 1951 年 Macleod 和 Gold 的早期研究 （
3
，
4
，
5
），並於 1979 年更新 （
6
） 基於共識的修改。該手冊建議實驗室可以使用來自此類大規模研究的這些值來指導精液分析結果的解釋。然而，有人指出，儘管 Macleod 等人的資料。（
3
，
4
，
5
，
6
） 是從大量可育和不育男性中獲得的，未確定女性伴侶懷孕所需的時間。該手冊建議，應評估與伴侶在 12 個月內懷孕的男性的“正常值”（
表 2
）。 擴充套件了附錄以提供一些程式的技術細節。這個 1987 年的版本被翻譯成七種語言，被用於在非洲、亞洲和東歐舉辦的 WHO 男科研討會，並透過實際操作演示精液分析技術。
表 2
WHO人類精液檢驗和處理實驗室手冊
第二版至第六版參考值的變化
版
命名法
精液量（毫升）
精子濃度（10
6 個
/ml）/總數 （10
6
/射精）
總/漸進精子活力 （%）
正規化 （%）
第二
正常值
≥2
≥20/≥40
≥50/≥25
≥50
第三
正常值
≥2
≥20/≥40
≥50/≥25
≥30
第四
參考值
≥2
≥20/≥40
≥50/≥25
＊
第五
生育男性的參考值（第 5 個百分位參考下限）
1。5
15/39
40/32
4個
第六
可育男性精液變數的分佈（第 5 個百分位數）
1。4
16/39
42/30
4個
第三版
認識到用於治療不育夫婦的輔助生殖技術的快速進步，不育治療中心許多男科實驗室的激增，對男性生殖功能的假定影響或環境汙染物的日益關注，以及對新的和更好的技術的需求精液分析的標準方法，WHO 實驗室手冊於 1992 年由一組專家修訂（
7
）。 精液分析部分分為標準程式、可選測試和研究測試三個部分。研究測試包括無透明帶的倉鼠卵母細胞滲透測試、人類透明帶結合測試、頂體反應和計算機輔助精子分析。關於精子-宮頸粘液相互作用的部分沒有明顯改變，但本版的標題改為
WHO 人類精液和精子-宮頸粘液相互作用檢查實驗室手冊
。 該版本包含兩個額外的章節，涉及實驗室需求、精子製備技術和實驗室精液分析效能的質量控制。此外，在附錄中，本手冊介紹了任何實驗室進行精液分析所需的基本安全指南和最少裝置。這些新增功能及時響應了許多實驗室的需求。
在手冊第三版修訂之前的幾年裡，精子形態的分類根據能夠到達卵母細胞並與透明帶結合的精子形態發生了變化。與體外受精結果相關的新證據表明，當正常精子形態高於 14% 時，女性伴侶的懷孕率更高 （
8
，
9
）。在附錄 1 中，精液變數的參考限值是根據第一版和第二版中的共識限值提供的。值得注意的是，當時還沒有完成關於精液變數的基於人群的臨床研究，並且在沒有支援資料的情況下引用男性精子形態的經驗參考值為 30% （
7
） （
表 2
）。 據報道，這個 30% 正常形式的經驗分界點在臨床上沒有用處，因為大約一半的可生育男性的精子形態低於這個值 （
10
）。重要的是要記住，表徵人類精子形態的標準已經從 Macleod （
5
） 使用的標準轉變為嚴格的 Tygerberg 標準 （
11
）。
第四版
1999 年，WHO/HRP 精液手冊第四版出版（
12
）。這一修訂是為了響應男性不育遺傳學的進步（Y 染色體微缺失）（
13
）；胞漿內單精子注射成功 （
14
）； 荷爾蒙誘導的精子發生抑制的避孕效果的證明 （
15
，
16
）； 精子數量下降（
17
）和睪丸癌發病率上升（
18 ）的報告
）。 這些因素增加了尋找新方法以實現更好的標準化和改進精液分析程式的緊迫性。世衛組織透過信件、期刊和國家男科學會向世界各地的專家徵求意見，併成立了一個工作組來修訂手冊。WHO 精液手冊第四版是 WHO
不育夫婦標準化調查和診斷手冊
的姊妹篇（
19
）。 在第四版中，多精子缺陷指數和低滲腫脹試驗被新增到可選測試中，活性氧測量被新增到研究測試中。重要的是，質量控制部分得到了擴充套件，包括對計數錯誤的統計考慮。同樣，在附錄“精液變數的參考值”中明確指出，這些參考值不能用作與體外或體內生育力相容的最小/最低精液值。考慮到前一版的評論，本版將形態學變數留空，並附上一條註釋，提示正常形態學百分比 <15% 可能與較低的體外受精率有關（
表 2
）。 WHO 精液手冊的第四版被認為是技術描述和標準化方面的重大改進，對該手冊的需求很高 （
20
，
21
）。
擴充套件第五版
在審查了以前的版本後，WHO/HRP 與其男性生育調節研究小組協商，將第五版實驗室手冊的名稱更改為
WHO 人類精液檢查和處理實驗室手冊，
出版商從劍橋大學變更按世界衛生組織 （
22
）。該手冊因此變得免費，可以印刷，也可以從 WHO 網站下載電子版 （
https：//apps。who。int/iris/handle/10665/44261
），試圖將該手冊確立為全球指南，為各種實驗室環境和資源設定標準。這進一步增加了需求，HRP 的外部評估指出，該手冊是其全球出版物中引用次數（4，271）和下載次數（過去 6 個月為 53，863）最多的出版物之一。它還收到了進一步的翻譯請求。第五版是該手冊內容最豐富、最全面的版本，共有 271 頁。
第四版釋出十年後，WHO 認為有必要對手冊進行修訂，因為男科學技術的進步和新測試可能有助於不育夫婦的管理，並提供最新的支援證據。在與該領域的專家和專業協會協商後，WHO/HRP 由研究經理和後來的主任 M。 Mbizvo 博士領導，成立了一個由來自非洲、亞洲、澳大利亞、歐洲的 20 名成員組成的編輯委員會，和北美。委員會提名 TG Cooper 博士。來自德國明斯特明斯特大學生殖醫學研究所，世衛組織合作中心，在世衛組織秘書處的支援下擔任主編。在收到實驗室技術人員和科學家的意見後，這個版本改進了以前的版本，並提供了詳細的描述，以及每個程式的替代方法、示例、註釋和評論的基本原理。Cooper博士和編輯委員會決定按照“循證醫學”的原則編輯第五版。這導致編輯們收集並批判性地評估了精子學領域的原始臨床研究以及循證閾值和參考值的定義。精液分析程式保持不變，但重點是在評估的精子數量不足時計算錯誤。精子製備技術擴充套件到射精之外，包括從睪丸和附睪收集精子。增加了關於精子冷凍儲存的一章。質量控制章節被改寫，提出瞭如何提高實驗室效能的建議。最重要的是，第 5 版首次提供了基於體內資料的參考範圍，這些體內資料來自對有伴侶且在 12 個月內受孕的可育男性的研究（
23
）。 較低的第五個百分位數被用作較低的參考範圍，並明確指出該下限不能區分生育能力低下和生育能力強的男性，並且臨床資訊必須與精液分析資料一起使用（
表 2
）。
儘管這一版本的 WHO 精液手冊成為 WHO/HRP 最常下載的出版物之一，對該版本的評論仍然非常有利。收到了來自世界各地關於此版本在臨床和研究環境中的實用性的評論（
24
，
25
，
26
，
27
，
28
，
29
，
30
，
31
，
32
，
33
）。 值得注意的是，一些科學家評論說，廣泛使用卵胞漿內單精子注射輔助生殖技術往往會繞過對男性伴侶的深入評估。在一些男性中，瞭解精子的質量和功能缺陷，包括運動能力差（例如原發性纖毛運動障礙）、低活力（例如活性氧損傷）、肉眼形態異常（例如球形精子症、巨精子症、精子鞭毛的不同異常） ）， 允許夫婦在就最佳治療方法做出明智決定之前考慮進一步的精子功能評估和基因測試 （
34
，
35
）。 重要的是，至少一次射精中的傳統精液引數被認為對於男性不育症夫婦的適當調查和治療途徑是必要的 （
36
）。評論還建議，該實驗室手冊應遵循國際臨床化學和檢驗醫學聯合會、國際理論與應用化學聯合會 （
37
） 以及國際標準化組織描述臨床實驗室測試的標準化。
使用世衛組織實驗室手冊傳播資訊和改進標準化
在 1987 年至 1999 年間，WHO/HRP 在非洲、亞洲和東歐舉辦了許多男科研討會，向許多國家介紹精液分析的標準技術。許多中心參與了由男性生育調節方法工作組贊助的研究，該工作組後來成為男性生育調節研究組。各國男科學會的個人繼續將 WHO 手冊翻譯成多種語言（阿拉伯文、中文、法文、德文、希臘文、印度尼西亞文、義大利文、日文、葡萄牙文、土耳其文和俄文）。這使得不精通英語的實驗室技術人員能夠使用該手冊。
最重要的是，美國男科學會和歐洲人類生殖與胚胎學學會 （ESHRE） 等國家和國際學會使用 WHO 實驗室手冊的各種版本作為教學指南，舉辦了許多基礎精液分析課程 （
38 ）。
在非洲地區，精液分析和男科學研討會由 HRP 資助，使用他們的研究能力加強贈款，並由醫學博士 T。 Kruger 及其在南非開普敦的團隊主辦。基於 20 個 ESHRE 基礎精液分析課程，這些結構化的培訓課程大大減少了精液分析中觀察者之間的差異（
39
）。 最近的一份出版物表明，外部質量控制計劃的參與減少了精子濃度的觀察者間變異性，但 ESHRE 課程的參與不僅減少了精子濃度的變異性，還減少了精子活力和形態的變異性 （
40
）。
WHO 實驗室手冊在改進全球標準化方面的有效性在針對健康男性的大型人群研究中得到了例證，其中 32 項研究中的 5 項僅使用 WHO 實驗室手冊推薦的血細胞計數器來評估精子濃度 （
23
）。在後續資料中，另外五項研究中的四項使用相同的血細胞計數器來評估精子濃度 （
41
）。這些資料來自五大洲報告遵守世衛組織實驗室手冊的實驗室。這些分析沒有報告精液變數的種族差異，但亞洲和非洲的研究很少，南美洲的研究也沒有。據報道，歐洲男性的精液質量存在區域差異 （
42
） 和美國 （
43
）。作者認為，精液質量的區域差異可能與環境暴露、不同的生活方式以及農業與城市地區有關。
第六版編制方法
手冊的第六版包括一個部分，描述了 WHO 用於編寫第六版的方法，根據 WHO 的要求提供透明度並確保代表性的公平性和技術準確性。WHO/HRP 秘書處使用了先前編輯團隊的成員和貢獻者名單，與合作機構協商，並瀏覽了經過同行評審的全球男科學和精液分析文獻，以制定最終名單。為編輯委員會選出的這份最終編輯委員會成員名單記錄了精液分析研究和實踐的成就，平衡了實驗室經驗和臨床實踐。編輯委員會由九名國際成員、兩名來自世衛組織秘書處的成員和三名早期職業科學家組成。本手冊保留了其作為實驗室程式檔案的目的，未被視為指南，因為後者的目標和程式非常不同。該編輯團隊審查了主題，指派成員審查了可能更具爭議性的特殊主題的文獻，並對審查進行了討論，並儘可能根據現有證據做出決定。
所進行的程式大約耗時 3。5 年，期間因 COVID-19 大流行的影響而部分中斷。該過程包括制定章節大綱，準備兩輪主要的檔案草稿，由編輯核心小組進行內部審查，並由主編 Lars Björndahl，醫學博士，博士，中心批准和審查瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡學院男科和性醫學；世衛組織內部審查；由其他技術專家對男科學和精液分析進行外部審查，並進行公開審查（2021 年 3 月至 6 月），並徵求來自 43 個國家/地區的意見。這些步驟是在整理和綜合第六版開發過程中認真實施的所有評論和評論後，開發和定稿 WHO 檔案的標準程式的一部分。該手冊的最終釋出程式遵循了 WHO 在該領域的最佳實踐。
2021年推出第六版
2021 年 7 月 20 日，世界衛生組織透過網路研討會發布了第六版《
世界衛生組織人類精液檢驗和處理實驗室手冊》
（
https：//www。who。int/publications/i/item/9789240030787 ）。
世衛組織在新聞稿中表示：“高質量的實驗室服務對於確保健康研究的價值至關重要。跨實驗室對結果進行有效分析和比較有助於確保醫護人員獲得高質量的資訊，從而幫助他們提供最優質的護理。
世界衛生組織人類精液檢查和處理實驗室手冊
第六版取代 2010 版本。它為臨床評估、評估、冷凍儲存、精液分析實驗室的質量控制以及男性性健康和生殖健康調查中的實驗室檢查提供了關於精液檢查和製備的重要資訊”（
https：//www。who。int/news /item/27-07-2021-who-launches-updated-manual-to-ensure-high-quality-testing-of-human-semen-in-clinical-and-research-settings
）。
該最新版本保留了手冊在 1980 年首次釋出時闡明的既定目標，為執行精液分析的技術人員和科學家提供了分步、易於遵循的程式。與以前的版本一致，第六版包括基本檢查、精液量、精子活力、濃度、形態和活力評估，以及精子濃度極低樣本中精子數量的估計。擴充套件精液檢查包括檢測白細胞、未成熟生殖細胞、精子抗體、多個精子缺陷指標和生化評估的程式，並介紹檢測精子非整倍體、精子遺傳學和 DNA 片段化的方法。高階考試用廣泛的修訂取代了之前的研究測試，包括活性氧的評估，膜離子通道（新）、頂體反應和計算機輔助精子分析。簡要描述了新興的新方法，包括跟蹤單個精子細胞運動和鞭毛波形，它們可以提供有關精子運動能量學的更多資訊。智慧手機數碼相機技術的不斷改進提高了在沒有顯微鏡的情況下進行初步精液評估的可能性。去掉了無透明帶倉鼠卵母細胞穿透試驗和人體透明帶結合試驗，因為這些試驗由於試驗材料不易獲得、缺乏標準化、勞動強度大、成本高等原因，在實驗室中很少使用。此外，將精子直接注入卵母細胞的胞質內注射的可用性消除了這些測試的必要性。更新了有關精子製備和冷凍儲存以及內部和外部質量控制方法的章節。關於精子與宮頸粘液相互作用的章節已被刪除，因為該程式不再作為不孕症調查的一部分進行常規執行。
在 WHO 手冊的第二、第三和第四版中，提出了基於共識的精液變數下限。當時，還沒有針對在過去 12 個月內受孕的男性進行的基於人群的研究。第五版報告了 2010 年 WHO 的參考範圍，該參考範圍基於其伴侶在嘗試懷孕後 12 個月內懷孕的男性 （
23
）。在第六版中，來自更多不同人群的新出版物的資料被合併到 2010 年的資料中；來自五大洲 12 個國家的大約 3，500 名生育男性的結果驗證並擴大了第五版精液變數的分佈 （
41
）。 再次強調，這些以第 5 個百分位數作為較低參考範圍的分佈資料並未定義可育男性和不育男性之間的界限。可育和不育男性的精液評估存在大量重疊 （
3
），可育與不育男性之間沒有明顯的界限。臨床醫生可能會向不育夫婦解釋，透過使用可育男性的精液變數分佈，例如，該男性射精中的精子濃度/總數低於可育男性的 5%（第五百分位精子濃度 <16 × 10
6
/ml 或精子總數<39 × 10
6
/射精） （
41
） 然後根據臨床評估討論進一步調查或治療的選擇。
可以使用此 URL 下載最終形式的手冊：
https ：//bit。ly/WHOSM6
。 預計該版本的手冊將成為精液分析研討會和男科培訓計劃廣泛使用的教學指南，包括基本方法和更高階的方法，以適應去年獲得廣泛接受的虛擬會議形式。持續改進虛擬會議系統，由培訓師進行動手演示，然後每位課程參與者向培訓師展示逐步程式，以提供指導和進一步說明。這可能允許培訓臨床醫生、科學家、實驗室工作人員和學生學習和採用標準化方法，這是精液手冊的目標。但是，必須在虛擬課程之後提供內部績效培訓 （
44
）。 與之前的手冊不同，第六版僅描述了一種推薦的精液量、精子濃度、活力和形態評估方法，簡化了實驗室的推薦程式。挑戰在於實施外部質量控制，以確保實驗室實施 WHO 實驗室手冊推薦的方法，以實現全球實驗室結果的標準化和可重複性 （
45
）。對全球標準化的進一步支援是最近釋出的 ISO 標準（國際標準化組織；ISO 23162：2021 基本精液檢查——規範和測試方法，2021 年，ISO，日內瓦）基於與第六版相同的原則和證據基礎。
結論
WHO人類
精液檢查和處理實驗室手冊
經歷了五次修訂（
表格1
） 以滿足實驗室進行精液分析的需要。該手冊每 8 到 10 年進行一次持續改進/更新，以將用於研究和臨床意義驗證的新測試引入實踐。本實驗室手冊的目標保持不變。它專為使用精液分析來了解男性生殖功能和功能障礙、診斷和計劃不育夫婦的治療、評估男性避孕後的精子產量和其他變數以及進行流行病學和其他研究的所有人而設計。其他，潛在的環境汙染物和其他對男性生殖功能有毒的物質。