남성 불임 - 진단

남성 불임 진단에는 병력 및 병력, 신체 검사, 생식 기관에 대한 자세한 검사, 불임의 성격(1차 또는 2차), 지속 기간, 이전 검사 및 치료가 포함됩니다.

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남성 불임: 임상 검사

성기능 및 사정 기능은 다음과 같이 평가합니다. 질 성교의 평균 빈도는 주 2~3회 이상이어야 합니다. 발기는 질 성교에 충분하면 충분한 것으로 간주합니다. 사정은 질 내에서 이루어지면 충분한 것으로 분류합니다. 사정 없음, 조루(삽입 전), 그리고 질외 사정은 불충분한 것으로 간주됩니다.

체성 상태를 평가할 때는 시기적절한 체질 및 성적 발달, 체형 확인, 그리고 체중/키 비율에 주의를 기울입니다. 2차 성징과 여성형 유방은 단계별로 분류하고, 체중과 키는 노모그램을 사용하여 평가합니다.

비뇨생식기 상태 평가에는 음낭 기관의 관찰 및 촉진이 포함되며, 이를 통해 고환, 부속기관, 정관의 위치, 경도, 크기를 확인할 수 있습니다. 고환의 정상 크기는 15cm³ 이상인 것을 고려하여 프라더 난소계측기(Prader orchidometer)를 이용하여 측정합니다.

부속 생식선의 상태를 파악하기 위해 전립선과 정낭에 대한 직장 디지털 검사를 실시합니다.

남성 불임: 임상 검사

• 초기 조사(기억 수집)
• 일반 건강 검진
• 비뇨생식기 검사
• 치료사, 유전학자, 성과학자(표시된 대로)와의 상담
• 의학 유전학 연구.

남성 불임의 실험실 진단

생식선의 기능 상태와 남성의 생식력을 평가하는 가장 중요한 방법은 정자 분석입니다.

각 개인의 정자 생성 매개변수의 비교적 높은 안정성으로 인해 정상 정자증이 있는 경우 정자 분석을 한 번만 수행할 수 있습니다. 병적 정자증의 경우 7~21일 간격으로 3~7일의 금욕 기간을 두고 분석을 두 번 수행해야 합니다. 두 연구의 결과가 서로 크게 다를 경우 세 번째 분석을 수행해야 합니다. 정자는 자위행위를 통해 멸균 플라스틱 용기에 수집합니다. 제조업체에서 정자 독성에 대해 사전에 테스트했습니다. 또는 특수 콘돔에 담습니다. 사정을 얻기 위해 중단된 성교 또는 일반 라텍스 콘돔을 사용하는 것은 허용되지 않습니다. 불완전하게 수집된 샘플은 분석하지 않습니다. 정자 보관 및 운반과 관련된 모든 조작은 20°C 이상, 36°C 이하의 온도에서 수행됩니다. 두 정자 촬영 결과 중 가장 좋은 결과를 선택합니다. 정자 생식력의 가장 중요한 차별 지표는 정자 운동성이라는 점을 고려합니다.

현재 정자 평가에 허용되는 WHO 표준값은 다음과 같습니다.

정상 정자 생식율

정자의 특성
집중	>20x10 6 /ml
유동성	>25% 카테고리 "a" 또는 >50% 카테고리 "a"+"b"
형태	>30% 정상 형태
생존 능력	>50% 살아있는 정자
교착	결석한
MAR 테스트	항원으로 코팅된 운동성 정자 50% 미만
용량	>2.0ml
간호사	7.2-7.8
유형 및 점도	정상
액화	< 60분
백혈구	<1.0x10 6 /ml
플로라	없음 또는 <10 3 CFU/ml

정자 운동성은 4가지 범주로 평가됩니다.

• a - 빠른 선형 진행형 움직임
• - 느린 선형 및 비선형 진행형 움직임;
• c - 진행성적 움직임이나 제자리 움직임이 없음;
• d - 정자는 움직이지 않습니다.

정자 분석 평가에 사용되는 용어

정상정자증	정상 정자 수
과소정자증	정자 농도 <20.0x10 6 /ml
기형정자증	정상 정자 형태는 30% 미만이며, 정자 수는 정상이고 운동성도 정상입니다.
무정자증	정자 운동성 <25% 범주 "a" 또는 <50% 범주 "a"+"b"; 양과 형태학적 형태의 정상적인 지표 포함
과소정자증	병적정자증의 세 가지 변종의 조합
무정자증	정액에 정자가 없습니다
무정자증	사정 없음

정자가 없고 오르가즘이 있는 경우, 오르가즘 후 소변 침전물을 원심분리(1분당 1000회전 속도로 15분간)하여 정자를 검출합니다. 정자가 존재하는 것은 역행성 사정을 의미합니다.

정자의 생화학적 검사는 정액의 생리적 특성을 연구하기 위해 수행되며, 이는 정자 형성 장애 평가에 중요합니다. 정자 내 구연산, 산성 인산분해효소, 아연 이온, 과당 측정은 실질적인 중요성을 얻었습니다. 전립선의 분비 기능은 구연산, 산성 인산분해효소, 아연의 함량으로 평가합니다. 이러한 지표 사이에는 명확한 상관관계가 있으며, 구연산과 아연, 두 가지 지표만 측정할 수 있습니다. 정낭의 기능은 과당 함량으로 평가합니다. 이 검사는 낮은 과당 수치, 높은 pH, 높은 구연산 수치가 정낭의 선천적 결손을 나타내는 무정자증 환자에게 특히 중요합니다. 사정액에서 측정되는 표준 지표는 다음과 같습니다.

• 아연(총) - 2.4mmol/l 이상
• 구연산 - 10.0 mmol/l 이상
• 과당 - 13.0 mmol/l 이상.

나열된 검사 항목 외에도 ACE 활성도 측정과 같은 다른 방법들을 활용할 수 있습니다. 이 효소의 고환 동형체에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았습니다. 동시에, 체르노빌 원자력 발전소 사고로 인해 폐선된 사람들의 사정액에서 ACE 활성도가 정자 기증자보다 10배, 만성 전립선염 환자보다 3배 높은 것으로 밝혀졌습니다.

다양한 원인에 의한 생식계 기능 장애 진단에는 다양한 기능을 가진 단백질을 측정하는 개발된 방법이 사용됩니다. 사정액에는 트랜스페린, 합토글로빈, 락토페린, 생식능 미세글로불린, 타액-정자 알파글로불린, 보체 성분 C3 및 C4, 그리고 여러 다른 단백질과 같은 특이적 및 비특이적 단백질이 존재합니다. 정자 형성 장애나 생식 기관 질환은 단백질 농도의 변화를 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 변동 수준은 병리 과정의 특정 단계의 특성을 반영합니다.

감염성 원인을 배제하기 위해 요도 분비물, 전립선 및 정낭 분비물의 세포학적 분석, 정자와 전립선 분비물의 세균학적 분석을 시행합니다. 클라미디아, 마이코플라스마, 유레아플라스마, 거대세포바이러스, 단순포진바이러스에 대한 PCR 진단을 시행합니다. 감염을 시사하는 간접적인 징후로는 정상 정자량의 변화, 사정액의 점도 증가, 정자의 운동성 및 응집 장애, 정자와 생식선 분비의 생화학적 지표 변화 등이 있습니다.

면역학적 불임 진단은 모든 병적 정자증(pathozoospermia) 환자에서 시행되며, 정자 응집체 검출이나 생식 기능 장애 징후가 없는 기원 불명 불임이 진단에 사용됩니다. 이를 위해 정자 응집 및 정자 고정법을 이용하여 정자와 혈청에서 G, A, M 클래스의 항정자 항체를 검출하는 면역 진단법을 시행합니다. 그러나 이러한 방법은 여러 가지 심각한 단점이 있으며, 검사에 많은 노동력이 필요합니다.

MAR 테스트(변위 응집 반응)는 현재 가장 유망한 진단 방법으로, 인간 IgG로 코팅된 라텍스 비드와 인간 IgG의 Fc 단편에 대한 단일 특이적 항혈청을 사용합니다.

검사 샘플과 항혈청을 섞은 라텍스 현탁액 한 방울(5 μl)을 유리 슬라이드에 떨어뜨립니다. 라텍스 방울을 먼저 정자와 섞은 후 항혈청과 섞습니다. 정자 계수는 400배 배율의 위상차 현미경을 사용하여 수행합니다. 운동성 정자의 50% 이상이 라텍스 비드로 덮여 있으면 양성으로 판정합니다.

AR. 5~10%의 경우, 기원 불명의 불임 원인은 자연 발생 및/또는 유도 AR의 위반입니다. 정상적으로 발생하는 과정에서 정자가 난자와 결합하면 정자 머리에서 효소 복합체가 방출되는데, 이 중 아크로신이 주요 역할을 하여 난막을 파괴하고 정자가 난막으로 침투하도록 합니다. 다음과 같은 정상 AR 값이 허용됩니다: 자연 발생(20 단위 미만), 유도(30 단위 이상), 유도성(20 단위 이상 및 30 단위 미만).

사정액 내 자유 라디칼 생성 수준 평가(FR 검사). FR 검사는 정자의 생식력을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 자유 라디칼은 다른 자유 라디칼 및 분자와 상호작용하여 산화-환원 반응에 참여하는 비공유 전자를 운반하는 화학 원소입니다. 과도한 FR 생성은 정자 세포막의 지질 과산화 활성화 및 세포 손상을 초래할 수 있습니다. 생식기 내 FR의 원인은 정자와 정액일 수 있습니다. 병적 정자증(pathozoospermia) 또는 정상 정자증(normozoospermia) 남성에서 높은 수준의 자유 라디칼이 검출될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. FR 검사의 적응증은 정상 정자증 및 병적 정자증이 있는 불임, 전신 및 호르몬 질환 없이 정상적인 성적 발달, 생식계 감염입니다. 정상 FR 검사 값은 0.2 mV 미만입니다.

정자 생성을 조절하는 성 호르몬 수치를 결정하는 것은 생식력을 평가하는 데 중요한 요소입니다.

건강한 남성의 성 호르몬 수치

호르몬	집중
난포자극호르몬	1-7 IU/L
엘지	1-8 IU/L
테스토스테론	10-40nmol/l
프로락틴	60-380밀리유/리터
에스트라디올	0-250피몰/l

정자 생성은 시상하부-뇌하수체계에서 황체형성호르몬(LHRH)과 생식선자극호르몬(gonadotropin)의 합성을 통해 조절되며, 이 호르몬들은 생식선 내 표적 세포의 수용체를 통해 성호르몬 생성을 조절합니다. 이러한 호르몬은 고환의 특정 세포인 라이디히세포와 세르톨리세포에 의해 생성됩니다.

세르톨리 세포의 기능은 정상적인 정자 형성을 보장하는 것입니다. 이 세포는 고환에서 부고환으로 테스토스테론을 운반하는 안드로겐 결합 단백질을 합성합니다. 라이디히 세포는 대부분의 테스토스테론(최대 95%)과 소량의 에스트로겐을 생성합니다. 이러한 호르몬의 생성은 황체형성호르몬(LH)에 의해 피드백 방식으로 조절됩니다.

정자 형성은 일차 생식 세포가 정자로 변형되는 일련의 단계입니다. 유사 분열이 활발한 세포(정조 세포)에는 A와 B라는 두 집단이 있습니다. 아집단 A는 정자로의 발달 및 분화의 모든 단계를 거치는 반면, 아집단 B는 예비 상태로 남아 있습니다. 정조 세포는 1차 정모세포로 분열하고, 이 정모세포는 감수 분열 단계에 진입하여 반수체 염색체 세트를 가진 2차 정모세포를 형성합니다. 정모세포는 이 세포에서 성숙합니다. 이 단계에서 형태학적 세포 내 구조가 형성되어 분화의 최종 결과인 정자를 만듭니다. 그러나 이 정자는 난자를 수정할 수 없습니다. 정자는 부고환을 14일 동안 통과하면서 이러한 특성을 얻습니다. 부고환 머리에서 채취한 정자는 난막을 관통하는 데 필요한 이동성이 없는 것으로 밝혀졌습니다. 부고환 꼬리에서 나온 정자는 충분한 이동성과 수정 능력을 갖춘 성숙한 생식세포입니다. 성숙한 정자는 여성 생식기를 따라 0.2~31μm/s의 속도로 이동할 수 있는 에너지 비축량을 가지고 있어, 여성 생식계 내에서 수 시간에서 수 일까지 이동할 수 있는 능력을 유지합니다.

정자는 세포질이 거의 없고 따라서 항산화제 농도가 낮기 때문에 다양한 산화제에 민감합니다.

정자막이 손상되면 정자의 운동성이 억제되고 생식 능력이 저하됩니다.

남성 불임: 의학 유전학 연구

의학적 유전자 검사에는 체세포 핵형 연구가 포함되며, 이를 통해 말초혈 림프구와 사정액 및/또는 고환 생검에서 생식 세포의 유사 분열 염색체 수적 및 구조적 이상을 확인할 수 있습니다. 생식 세포의 정량적 마취학적 및 세포학적 분석은 일반적으로 정자 형성의 모든 단계에서 이상을 발견할 수 있는 풍부한 정보를 제공하며, 이는 불임 부부 관리 전략을 결정하고 유전 질환을 가진 자녀를 가질 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 불임 남성의 경우 염색체 이상은 가임 남성보다 훨씬 흔하게 나타납니다. 구조적 염색체 이상은 정상적인 정자 형성 과정을 방해하여 여러 단계에서 정자 형성을 부분적으로 차단합니다. 무정자증에서는 염색체 수적 이상이 우세하며, 과소정자증에는 구조적 이상이 동반됩니다.

남성 불임: 성병 진단

현재 클라미디아, 마이코플라스마, 유레아플라스마와 같은 병원균과 거대세포바이러스, 단순포진바이러스, 간염바이러스, 인간면역결핍바이러스 등 여러 바이러스에 의한 감염이 정자의 수정 능력에 미치는 영향에 대한 논의가 활발히 진행되고 있습니다. 남녀 생식기 내 이러한 병원균의 존재에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 불임 발생에 미치는 영향에 대해서는 상반된 결론이 제시되고 있습니다. 무엇보다도, 이러한 감염은 가임 부부와 불임 부부 모두에서 발견된다는 사실로 설명할 수 있습니다.

성병(STI)의 면역학적 결과가 생식력에 미치는 영향은 현대 연구의 별도 분야입니다. 부성선 분비물에는 항체 생성을 자극할 수 있는 항원 물질이 포함되어 있습니다. 이 경우, 항체는 부성선에서 국소적으로 생성되거나 혈액을 통해 유입되어 전립선이나 정낭 분비물에 나타납니다. 생식관 내에서 항체는 정자의 운동성과 기능 상태에 영향을 미칠 수 있습니다. 현재 알려진 항원의 대부분은 전립선과 정낭의 특정 조직 기질입니다.

남성 불임의 실험실 진단:

• 정자 분석(정자조영술)
• 항정자 항체의 결정
• 첨단체 반응(AR) 평가
• 자유 라디칼 생성 수준 결정:
• 전립선과 정낭 분비물의 세포학적 검사
• 클라미디아, 우레아플라스마증, 마이코플라스마증, 거대세포바이러스, 단순포진바이러스 검사
• 정자의 세균학적 분석
• 호르몬 검사(FSH, LH, 테스토스테론, 프로락틴, 에스트라디올, 갑상선 자극 호르몬, 트리요오드티로닌, 티록신, 갑상샘세포 과산화효소 및 티로글로불린에 대한 항체).

남성 불임의 기기 진단

기기 진단에는 열화상 촬영과 초음파 검사가 포함됩니다. 음낭 기관의 열화상 분석을 통해 정맥류의 임상 전 단계를 파악하고 수술적 치료의 효과를 조절할 수 있습니다. 이 검사는 특수 열화상판이나 원격 열화상 장치를 사용하여 시행합니다. 정맥류 환자의 경우, 열화상 촬영을 통해 정맥류 측 음낭의 좌우 반쪽의 온도 차이가 0.5°C에서 3.0°C 이내임을 알 수 있습니다. 이 방법은 또한 음낭수종, 서혜부 탈장, 음낭 기관의 염증성 질환에서 온도 비율을 확인하는 데에도 도움이 됩니다. 초음파 검사는 전립선과 정낭의 해부학적 및 기능적 상태를 평가하기 위해 시행되며, 경직장 센서를 사용하는 것이 바람직합니다. 3차원 초음파 검사(3D)가 가능한 기기를 사용해야 합니다. 도플러 측정법과 컬러 도플러 매핑은 독립적인 방법으로 사용할 수 있으며, 더 정확한 진단을 위한 보조적인 방법으로도 사용할 수 있습니다.

갑상선 초음파 검사와 그 기능 판정(혈중 트리요오드티로닌, 티록신, 갑상선 자극 호르몬 등의 호르몬 함량에 근거)은 결절성 중독성 갑상선종이나 확산성 갑상선종 비대가 의심되는 환자와 기타 질환이 있는 환자에게 시행합니다.

X선 검사. 고프로락틴혈증 또는 시상하부-뇌하수체 기능 부전에서 시상하부 및/또는 뇌하수체의 원발성 질환을 배제하기 위해 두개골 X선, MRI 또는 CT 등의 X선 검사를 시행합니다.

CT는 시상하부-뇌하수체 영역의 병리학적 변화를 진단하는 데 점점 더 중요해지고 있으며, 기존 방사선 촬영법보다 뚜렷한 이점이 있어 환자를 검사할 때 선택하는 방법이 되고 있습니다.

고환 생검은 마지막 방법으로, 특발성 무정자증에서 시행하며, 고환 용적이 정상이고 혈장 내 FSH 농도가 정상일 때 시행합니다. 폐쇄형(천자, 경피) 생검과 개방형 생검이 사용됩니다. 개방형 생검은 더 많은 양의 조직을 얻을 수 있기 때문에 더 많은 정보를 제공하며 더 자주 시행됩니다. 조직학적 자료는 다음과 같이 분류됩니다.

• 정상 정자 형성 - 정자세관에 정자 형성 세포가 완전히 존재하는 상태.
• 저정자형성증 - 정자세관에 생식세포가 불완전하게 존재하는 현상.
• 무정자형성 - 정관에 생식 세포가 없는 현상.

어떤 경우에는 치료 전략의 선택이나 세포질 내 정자 주입법의 사용에 대한 최종 결정을 내리기 위해 혈액 호르몬 농도가 부족하고 성선기능저하증이 있는 경우에도 고환 생검을 실시한다는 점에 유의해야 합니다.

남성 불임의 기기 진단:

• 골반 장기의 초음파;
• 갑상선 초음파
• 음낭 기관의 열화상(원격 또는 접촉)
• 엑스레이 검사 방법(두개골 검사, 신장 정맥 조영술, CT)
• 고환 생검.

면역학적 남성 불임

현재 다양한 인구 집단에서 면역학적 불임의 빈도는 5~10%인 것으로 알려져 있으며, 정자 수정 과정과 초기 배아 발생 과정에서 발생하는 면역학적 장애는 생식 세포, 특히 정자에 대한 특정 항체의 존재와 관련이 있습니다.

자가면역, 등면역, 동종면역으로 인한 신체의 면역 조절 변화는 항정자 항체(G, A, M 계열 면역글로불린)의 형성으로 이어집니다. 항정자 항체는 성 파트너 중 한 명 또는 두 명 모두의 혈청, 생식계의 다양한 분비물(자궁경부 점액, 사정액 등)에 존재할 수 있습니다. 항정자 항체 중에는 정자 고정화 항체, 정자 응집 항체, 정자 분해 항체가 구별됩니다. 남성과 여성에게 항정자 항체가 나타나는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 남성 생식계에서 정자는 신체의 자체 조직에 대한 면역 관용이 형성된 후에 나타납니다. 따라서 고환에는 곡세관 기저막과 세르톨리 세포 수준에서 형성되는 혈액고환 장벽이 있으며, 이는 정자와 면역 능력이 있는 세포의 상호작용을 방해합니다. 이 장벽을 손상시키는 다양한 요인이 면역 반응을 유발합니다. 여기에는 고환 및 부속 생식샘의 염증성 질환(고환염, 부고환염, 전립선염, 방광염), 외상 및 수술적 처치(탈장술, 고환고정술, 정관수술), 생식기 혈액 순환 장애(정맥류), 음낭 기관의 고온 및 저온 노출, 해부학적 변화(정관 폐색, 정관 무형성, 서혜부 탈장) 등이 포함됩니다. 배우자 중 한 명 또는 둘 다 항정자 항체를 가지고 있더라도 임신 가능성을 배제할 수 없다는 점에 유의해야 합니다.

남성 불임의 면역진단 방법은 다음과 같습니다.

일반 면역에 대한 연구

• 실험실 진단 방법.
  • 면역 상태 결정.
  • 남성과 여성의 혈청 내 항정자 항체 측정

국소 면역 연구

• 실험실 진단 방법.
  • 미세소포응집반응.
  • 거대정자응집반응.
  • 정자 고정화.
  • 간접 형광.
  • 유세포 분석법: 항정자 항체 평가 및 첨단소체 반응 평가.
• 생물학적 방법. 정자의 적합성 및 침투 능력 검사.
  • 슈바르스키-구너 검사(사후 검사). 검사 대상 자궁경부 점액에서 정자의 운동성을 확인합니다.
  • 크레머 검사. 모세관 내 정자 침투 능력 측정.
  • 쿠르츠록-밀러 검사. 정자가 자궁경부 점액에 침투하는 능력을 평가합니다.
  • 부보-팔머 검사. 기증자 정자와 자궁경부 점액을 이용한 교차 침투 검사.
  • MAR 테스트.
  • 정자가 골든 햄스터 난자의 투명대를 뇌실 내로 침투하는 것을 검사합니다. 정자가 무막 햄스터 난모세포의 막에 결합하는 능력은 첨체 반응과 침투 능력을 특징으로 하는 것으로 알려져 있습니다.
  • 함조나 분석은 첨단소체 반응을 평가하는 방법 중 하나입니다.
  • 난자의 체외 수정. 기증자의 정자와 성숙 난자를 이용한 교차 수정 검사.
• 월경 주기의 단계에 따른 질 점액의 생화학적 특성 연구(pH, 포도당 함량, 다양한 이온 등 결정)