显微镜下睾丸切开取精术在非梗阻性无精子症治疗中的临床应用新进展
洪锴1,, 毛加明2
1. 北京大学第三医院 泌尿外科, 北京 100191
2. 北京大学第三医院 生殖医学中心, 北京 100191
△ Corresponding author’s e-mail, kenhong99@hotmail.com
关键词: 特发性非梗阻性无精子症; 显微取精; 精子获得率
中图分类号:R691.2 文献标志码:A 文章编号:1671-167X(2018)04-0585-05
△ Corresponding author’s e-mail, kenhong99@hotmail.com

非梗阻性无精子症(non-obstructive azoospermia, NOA)约占无精子症人群的60%, 是由于各种不同原因导致的睾丸生精功能障碍, 约有一半的患者无法明确病因, 是男性生殖医学临床中的常见病和疑难病。得益于体外受精-胚胎移植技术的发展, 尤其是卵泡内单精子注射技术的出现, 理论上只需要一颗成熟的精子, 胚胎试验室专家便可以通过卵泡内单精子注射技术进行体外受精, 实现NOA患者孕育具有自己生物学后代的愿望。对NOA成功治疗的关键, 即在于药物促进睾丸生成精子以及通过外科手术从生精功能障碍的睾丸中获取成熟的精子。

1999年Schlegel[1]报道了显微镜下睾丸切开取精术(简称“ 显微取精术” ), 在显微镜放大作用下切开睾丸寻找可能具有生精功能的曲细精管获取睾丸精子; 2001年李石华等[2]介绍了显微取精术, 但当时未引起国内生殖男科专家的重视。北京大学第三医院(简称“ 北医三院” )生殖男科专业组在姜辉教授支持下我们手术团队自2010年开始开展显微取精术, 赵连明等[3]在国内报道了从3例非嵌合型克氏综合征患者中成功获取精子并进行体外受精-胚胎移植助孕的案例; 2017年毛加明等[4]进一步报道了北医三院143例非嵌合型克氏综合征行显微取精的临床结果。迄今为止, 我们已在北医三院对NOA患者成功开展了逾800例次的显微镜下睾丸切开取精术, 在国内外会议中数十次进行了技术介绍和推广, 并在国内很多大型生殖医学中心进行了显微取精手术演示。随着国内男性生殖显微外科的发展, 以及北医三院等多个领先单位的推广, 国内已经有20余家单位常规开展了显微取精术, 并且还在不断有单位刚刚或准备开展这一手术, 对国内男性生殖医学的发展起到了推动作用。

国内外的多项临床研究已经明确表明, 显微取精术较传统的睾丸穿刺取精、睾丸切开取精、地图式睾丸切开取精等术式, 不仅最大范围和最大程度地探查了睾丸生精情况, 明显地提高了精子获得率, 而且在显微镜放大的帮助下能够减少对睾丸血管的损伤, 减少从睾丸组织中提取的组织量, 能最大程度地降低对睾丸的损伤, 保护睾丸的功能。作为有效、安全、也是必须的治疗手段, 显微取精术已经成为NOA患者手术取精的重要手段。

本文将结合近年来国内外发表的关于显微取精术的专业文献, 以及我们在临床实践中遇见的问题和积累的经验, 介绍显微取精术在NOA患者中的临床应用。

1 术前准备

外科手术睾丸取精+卵泡内单精子注射助孕是NOA患者获得具有自己生物学特征后代的唯一机会, 作为男性生殖医学专业的医生, 我们不仅要关注在手术中是否能找到患者的精子, 而且需要与妇科及胚胎实验室专家一起紧密合作, 提高随后行体外受精的受精率以及最终的临床受孕率和活产率。与此同时, 对于罹患NOA的不孕不育夫妇, 他们除了可以选择睾丸取精术以寻求生育具有自己生物学特征的后代, 还可以选择供精辅助生育、领养以及放弃生育。不同的选择取决于患者的病情以及自己的需求。我们需要根据不同患者的不同病情, 一方面进行个体化的治疗, 另一方面向他们交代治疗的方案, 尤其是行睾丸取精术的精子获得率, 以及是否需要进行同步手术以及随后的体外受精率、临床妊娠率和活产率, 以便帮助NOA患者做出最有利于自己的抉择。

1.1 精子获得率的预估

1.1.1 睾丸体积及卵泡刺激素的预测作用 Bryson等[5]回顾性分析了1 127例NOA患者行显微取精术情况, 根据患者睾丸体积大小分为3组, 即睾丸< 2、2~10和> 10 mL, 精子获得率分别为55%、56% 和55%, 在发现精子的患者中, 临床妊娠率和活产率也没有区别, 提示睾丸大小对精子获得率没有预测意义。我们在临床实践中也发现, 较小睾丸的患者也有较大的可能通过显微取精术发现精子。Ramasamy等[6]回顾性分析了792例NOA患者行显微取精术情况, 患者按照卵泡刺激素水平分为4组, 即< 15、15~30、31~45和> 45 IU/mL, 其精子获得率分别为51%、60%、67%和60%; 研究指出, 较高卵泡刺激素值不能预示着较低的精子获得率, 所以尽管睾丸体积以及血清卵泡刺激素水平是常规评估睾丸生精功能的重要指标, 但均不能有效地预测术中能否找到精子。

1.1.2 睾丸病理组织结果的预测作用 有许多研究直接讨论了不同的睾丸组织病理类型在传统与显微睾丸切开取精术中精子获得率情况, 见表1[7, 8, 9, 10]。Bernie等[11]的研究结果显示, 在211例睾丸病理提示为成熟阻滞的NOA患者中, 显微取精术中总体的精子获得率为52%, 其中146例成熟阻滞停留在初级精母细胞阶段的早期成熟阻滞患者中, 精子获得率为40%, 而65例成熟阻滞停留在精子细胞阶段的晚期成熟阻滞患者, 精子获得率为78%; 弥散性成熟阻滞患者与局灶性成熟阻滞患者的精子获得率分别为35%和57%。多因素分析结果显示, 晚期成熟阻滞和高水平的卵泡刺激素值的NOA患者更容易通过显微取精找到精子。Abdel等[12]的研究提示, 在219位NOA患者中共获得514份睾丸的病理组织结果, 其中病理结果提示生精功能正常、生精功能低下、成熟阻滞和唯支持细胞综合征的精子获得率分别为100%、94%、37%和24%。研究同时指出, 对术前考虑NOA的患者不建议行诊断性睾丸活检, 因为睾丸活检是一个有创的手术, 不仅仅会增加患者的睾丸损伤, 严重时甚至造成睾丸萎缩坏死, 同时也将多进行一个手术操作, 增加了患者的负担; 建议在行睾丸切开取精的同时获取部分睾丸组织分析睾丸的病理组织结果, 术中发现精子则同期冻存, 如术中未发现精子, 则根据术后睾丸活检的结果指导下一步的诊治。我们的研究也显示, NOA患者在显微取精术术前通过睾丸活检获取睾丸的病理组织结果, 对进行睾丸取精的成功率有一定的预测意义; 其中生精功能低下的患者精子获得率最高, 其次为成熟阻滞, 唯支持细胞综合征的患者精子获得率最低。

表1 NOA不同病理类型及不同手术方式对精子获得率的影响 Table 1 Effect of testicular pathology and surgical methods on sperm retrieval rate

1.1.3 病因学诊断的预测意义 无精子症患者中约10%的患者是由Y染色体长臂上存在的控制精子发生的无精子因子(azoospermia factor, AZF)缺失导致, 根据Y染色体缺失的片段, 主要分为AZFa、 AZFb、 AZFb+c、AZFa+b+c和AZFc缺失等几种类型。Stahl 等[13]的研究提示, 在AZFa、AZFb、AZFb+c和AZFa+b+c患者中, 显微取精术均未能发现精子, 而在AZFc缺失的患者中, 显微取精术发现精子的概率为71.4%(15/21), 研究提示, 对任何存在AZFa或AZFb缺失的患者, 不建议行显微取精术。赵连明等 [14]总结北医三院AZFc缺失患者显微取精术的结果显示, 北医三院生殖医学中心最新的精子获得率为62.4%(53/85), 与国际报道的精子获得率基本一致[7, 8]。但是值得注意的是, 一般认为AZFb缺失不会有精子形成, 虽然可能遇到极个别病例精液中经离心后可以发现精子或通过显微取精术找到精子, 但这种情况非常罕见, 因此, 对AZFb缺失的患者一般不建议显微取精手术, 而AZFa中sY86位点的单独缺失, 有可能找到精子。近年来, 对AZFd缺失也逐渐开始引起学者们的关注, 这是在b、c重叠处的一段区域, 国内多中心研究初步发现sY145的缺失可能预示显微取精结果不理想, 而sY152缺失则预后较好, 但结果尚未正式发表, 如果得到大样本的确认, 对显微取精术前预估成功率则意义重大。非嵌合型克氏综合征为男性中最常见的性染色体异常, 在新生儿中发病率约1/600, 绝大部分患者睾丸体积较小, 精液检测提示无精子症。目前的研究提示, 通过显微取精术, 非嵌合型克氏综合征患者术中找到精子的概率为50%~70%[15, 16], 北医三院生殖医学中心非嵌合型克氏综合征患者的精子获得率为 39.8%(92/231), 与其他中心基本一致。同时Schlegel[17]报道了隐睾导致的NOA, 其精子获得率为62%(94/152); 在化疗术后导致的NOA, 精子获得率为42%(39/93)。在北医三院生殖医学中心因为隐睾导致的NOA, 其精子获得率为64.1(24/39), 与Schlegel[17]报道基本一致。综上所述, 对于NOA患者在术前尽量通过病史、查体及相关的辅助检查, 明确导致睾丸生精功能障碍的基本病因, 帮助有效地预测显微取精成功率, 必要时进行睾丸穿刺活检, 睾丸病理结果对精子获得率也有一定的预测作用。

1.2 手术方案的制定:夫妻配合, 同步或非同步手术

目前NOA患者行显微取精术主要有两种模式:其一是非同步手术, 即男方先行显微取精术, 术中发现精子后冻存, 女方择期行控制性促排卵并取卵, 在女方取卵时同期解冻男方精子并行体外受精-胚胎移植助孕; 其二则是同步显微取精术, 即女方控制性促排卵, 在女方取卵的当日或前一日男方进行显微取精术, 如果术中发现精子, 则同期使用患者本人的精子行体外受精-胚胎移植助孕, 如此则避免了非同步手术过程中冷冻精子对精子的损伤, 有助于提高体外受精的受精率和随后的临床妊娠率和活产率, 如术中未发现精子, 夫妇双方在充分知情同意并接受的情况下, 同期可行供精-体外受精助孕, 让不育夫妇有机会生育具有女方遗传学特征的后代。

对于同步或非同步手术, 国内外研究结果也存在一定的争议, 一般认为, 如果取精手术提取到相对较多的精子, 新鲜的精子与冷冻复苏后的精子对体外受精成功率的影响差异没有统计学意义。在北医三院的研究中发现, 行同步显微取精术找到精子的NOA患者, 他们的受精率和临床妊娠率高于非同步手术的患者, 但还需要大样本、多中心的数据进一步检验。不过随着冷冻复苏以及稀少精子冷冻的技术的提高, 这种差别可能会弱化。

对拟行显微取精手术的NOA患者, 如果患者有强烈生育具有自己生物学特征后代的意愿, 且术前预测有较高的精子获得率, 我们建议行同步显微取精术, 在术中尽可能找到足够数量的精子, 在满足女方当时的体外受精要求后, 可以将剩余的精子进行冷冻保存, 以供下一次试管周期使用; 如果显微取精术中未能发现精子, 在夫妻双方充分知情同意并要求的情况下, 可以同期直接行供精-体外受精助孕。

尽管非同步显微取精术需要冷冻术中发现的精子, 并一定程度地影响后续的体外受精率和临床妊娠率, 但是避免了男方没有发现精子情况下女方控制性促排卵及取卵的损失, 也是不孕不育夫妇的另一个选择。

生殖男科医生在术前应当根据患者的具体情况, 预判显微取精的精子获得率, 向患者及其配偶充分地告知同步与非同步显微取精术的优缺点, 同时也要结合生殖医学中心的实验室体外受精技术水平与精子冷冻水平, 综合考虑制定方案, 最大程度地达到理想结果。

1.3 术前手淫取精具有重要意义

在北医三院拟行显微取精术的患者, 在术日清晨均常规先手淫取精并立即送胚胎实验室检查, 如果精液中发现活动的精子, 则取消显微取精术; 对于同步显微取精手术夫妻, 同期使用精液中的精子进行体外受精助孕; 对于非同步患者, 则尽量将精液中的稀少精子进行冻存。

2014年1月到2017年6月在北医三院拟行显微取精术的638例患者中, 有5%(32/638)在术日清晨手淫精液中发现了精子, 避免了显微取精术, 其中包括2例非嵌合型克氏综合征患者。考虑到NOA患者中睾丸生精功能的不平衡, 我们建议对拟行显微取精术的NOA患者, 尽量在手术前先尝试手淫取精并进行仔细检测。

总之, 针对NOA患者, 我们不仅要考虑导致患者睾丸生精功能障碍的病因, 必要时行睾丸穿刺活检, 在术前作出精子获得率的预测, 同时还需要考虑患者的生育意愿以及经济负担等综合因素, 向不育夫妇详细地交代各种治疗方案的优缺点, 帮助他们选择最有利于自己的方案。

2 术中注意情况

患者在麻醉满意后, 将睾丸牵出阴囊并充分暴露, 然后在赤道平面将睾丸白膜切开, 充分暴露睾丸小叶内的曲细精管, 在显微镜放大10~20倍的情况下, 选取具有生精功能的粗壮、饱满的曲细精管, 然后使用锐器撕碎曲细精管并寻找成熟的精子。相较于传统的睾丸穿刺或者切开取精术, 显微取精术的优点及注意事项有如下几点:(1) 术中将睾丸白膜沿着赤道平面最大可做3/4的环形切口, 最大程度地暴露睾丸组织, 有利于发现局部生精灶, 较传统外科手术更容易发现精子, 明显提高了NOA患者的精子获得率; 与此同时, 在手术过程中为了尽最大可能发现有生精功能的生精小管, 必要时候需要地毯式地探查整个睾丸组织。(2) 在切开白膜和分离提取睾丸曲细精管的过程得益于显微镜的放大作用, 能最大可能地避免损伤睾丸的供血系统, 减少术后出现血肿及睾丸缺血萎缩情况的概率, 进而降低了术后低睾酮血症的发生率。在手术过程中, 我们需要根据睾丸小叶的分布情况, 尽可能钝性分离睾丸组织, 保护睾丸的供血血管; 针对破损的血管, 建议使用双极电凝进行精准止血, 减少电凝的热损伤。在切开白膜时手术刀使用的技巧对最大限度保护白膜下血管是非常重要的, 应该轻柔将尖刀的刀刃朝下, 在左手固定好睾丸并提供合适张力下切开白膜, 不要求一次切开白膜, 可以轻柔避开白膜下血管逐渐切开, 技术的掌握需要一定的经验积累。在分离睾丸组织过程中, 注意分离的方向和左手提供的睾丸组织张力尤为重要, 这样分离才能快速和高效, 并且避免撕断睾丸组织中的血管。(3)在探查睾丸曲细精管过程中, 亦得益于显微镜的放大作用, 仅需要有的放矢地选取较大可能具有生精作用的粗壮、饱满的曲细精管, 既明显增加了找到成熟精子的概率和数量, 同时避免了过多地切取睾丸组织, 减少了对睾丸组织的损伤, 降低了术后睾丸功能不全的发生率。在手术操作过程中, 尤其是经历了学习曲线、熟练掌握了手术技巧后, 术中对是否具有生精功能的生精小管判断会有较多的经验, 能进一步缩短手术时间, 提高手术效率。

据Schlegel[1, 17]的研究, 显微取精术结束的指征有二, 其一是术中发现并获取了足够可用的精子, 其二是术中对睾丸组织的进一步切割分离会影响睾丸的血供并造成术后的睾丸功能不全。因为术中需要将睾丸白膜尽可能切开以充分暴露睾丸内曲细精管, 有时手术时间可能会持续4~5 h, 建议患者在全身麻醉情况下实施显微取精术; 对部分不适合全身麻醉的患者, 我们也尝试在椎管内麻醉的情况下实施手术, 术中因为牵拉睾丸组织, 患者容易出现腹部牵涉疼痛。

显微取精手术的技巧需要逐步提高, 核心是左手(非主力手)手指的控制和张力、分离组织的技巧、如何避免损伤血管和精确的止血、观察得到的经验与对结束点的判断。

3 术后随访

目前已经有许多的临床研究报道指出, 显微取精术较传统的睾丸切开取精和穿刺取精, 能够明显地减少术后的急性期和长期的并发症发生率。Ramasamy等[9]研究435例排除了非嵌合型克氏综合征的NOA患者进行睾丸显微取精术或睾丸穿刺取精术的情况, 患者在术后的3~6个月中, 血清睾酮水平较术前下降了约80%, 但在术后的12个月和第18个月分别恢复到术前的85%和95%。Takada等[18]研究了非嵌合型克氏综合征术后的睾酮水平变化, 结果显示在术后12个月血清睾酮水平恢复到术后的50%; 研究认为术后血清睾酮水平的降低, 与患者本身的睾丸容积较小有关系, 同时与术中Leydig细胞的丢失也有关系。

在北医三院进行显微取精术的患者, 我们建议在术后1个月、3个月、半年及1年后定期复查, 主要关注患者的血清睾酮水平以及是否存在有睾酮缺乏症状; 在随访过程中我们发现, 患者术后1个月的血清睾酮水平较术前有明显的下降, 但在术后半年左右就有所恢复, 术后1年左右基本恢复到术前状态。对于存在严重睾丸萎缩的患者, 比如非嵌合型克氏综合征, 患者术前的基础血清睾酮水平较低, 术后的下降更明显, 患者术后更容易出现睾酮缺乏症状, 比如性欲低下、勃起硬度差等; 如果术后半年左右患者同时存在血清睾酮水平较低且伴随睾酮缺乏症状时, 我们及时给予睾酮补充治疗, 以提高患者的生活质量, 维持身体的健康。

综上所述, 显微取精术因为对睾丸损伤最小、且精子获得率最高, 得到了男科生殖专家的广泛认可和共识, 是治疗NOA患者有效、安全且必须的手段。我们的临床实践建议术前对患者的病情进行充分评估并预测患者的精子获得率, 最终与患者夫妇协商最适合他们的手术方案; 术中仔细操作, 在尽可能减少睾丸损伤的情况下仔细探查整个睾丸组织, 寻找可能的生精灶; 术后密切随访, 关注血清睾酮水平以及患者的性生活质量。

(本文编辑:刘淑萍)

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Schlegel PN. Testicular sperm extraction: microdissection improves sperm yield with minimal tissue excision[J]. Hum Reprod, 1999, 14(1): 131-135. [本文引用:2]
[2] 李石华, Goldstein M, Schlegel PN. 外科取精术: 选择哪种方法?[J]. 中华男科学杂志, 2001, 7(2): 71-78. [本文引用:1]
[3] 赵连明, 姜辉, 洪锴, . 非嵌合型克氏综合征患者显微取精成功3例报告[J]. 北京大学学报(医学版), 2012, 44(4): 547-550. [本文引用:1]
[4] 毛加明, 赵连明, 洪锴, . 睾丸显微切开取精术在非嵌合型Klinefelter综合征患者中临床应用及评价(附143例报告)[J]. 中华男科学杂志, 2017, 23(12): 1075-1079. [本文引用:1]
[5] Bryson CF, Ramasamy R, Sheehan M, et al. Severe testicular atrophy does not affect the success of microdissection testicular sperm extraction[J]. J Urol, 2014, 191(1): 175-178. [本文引用:1]
[6] Ramasamy R, Lin K, Gosden LV, et al. High serum FSH levels in men with nonobstructive azoospermia does not affect success of microdissection testicular sperm extraction[J]. Fertil Steril, 2009, 92(2): 590-593. [本文引用:1]
[7] Okada H, Dobashi M, Yamazaki T, et al. Conventional versus micro-dissection testicular sperm extraction for nonobstructive azoospermia[J]. J Urol, 2002, 168(3): 1063-1067. [本文引用:2]
[8] Tsujimura A, Matsumiya K, Miyagawa Y, et al. Conventional multiple or microdissection testicular sperm extraction: a comparative study[J]. Hum Reprod, 2002, 17(11): 2924-2929. [本文引用:2]
[9] Ramasamy R, Yagan N, Schlegel PN. Structural and functional changes to the testis after conventional versus microdissection testicular sperm extraction[J]. Urology, 2005, 65(6): 1190-1194. [本文引用:2]
[10] Ghalayini IF, Al-Ghazo MA, Hani OB, et al. Clinical comparison of conventional testicular sperm extraction and micro-dissection techniques for non-obstructive azoospermia[J]. J Clin Med Res, 2011, 3(3): 124-131. [本文引用:1]
[11] Bernie AM, Shah K, Halpern JA, et al, Outcomes of microdissection testicular sperm extraction in men with nonobstructive azoospermia dueto maturation arrest[J]. Fertil Steril, 2015, 104(3): 569-573. [本文引用:1]
[12] Abdel RA, Garaffa G, Rushwan N, et al. Testicular histopathology as a predictor of a positive sperm retrieval in men with non-obstructive azoospermia[J]. BJU Int, 2013, 111(3): 492-499. [本文引用:1]
[13] Stahl PJ, Masson P, Mielnik A, et al. A decade of experience emphasizes that testing for Y microdeletions is essential in American men with azoospermia and severe oligozoospermia[J]. Fertil Steril, 2010, 94(5): 1753-1756. [本文引用:1]
[14] 赵连明, 姜辉, 洪锴, . Y染色体AZFc区缺少患者的治疗结局分析[J]. 北京大学学报( 医学版), 2016, 48(4): 607-611. [本文引用:1]
[15] Seo JT, Park YS, Lee JS. Successful testicular sperm extraction in Korean Klinefelter syndrome[J]. Urology, 2004, 64(6): 1208-1211. [本文引用:1]
[16] Ramasamy R, Ricci JA, Palermo GD, et al. Successful fertility treatment for Klinefelter syndrome[J]. J Urol, 2009, 182(3): 1108-1113. [本文引用:1]
[17] Schlegel PN. Nonobstructive azoospermia: a revolutionary surgical approach and results[J]. Semin Reprod Med, 2009, 27(2): 165-170. [本文引用:3]
[18] Takada S, Tsujimura A, Ueda T, et al. Androgen decline in patients with nonobstructive azoospemia after microdissection testicular sperm extraction[J]. Urology, 2008, 72(1): 114-118. [本文引用:1]