Globale Standards für die humane Samenanalyse: Ein vergleichender Leitfaden (WHO 6. Auflage, ISO 23162, ESHRE & ASRM)
Im Jahr 2021 wurde das Feld der humanen Andrologie durch die gleichzeitige Veröffentlichung des WHO 6. Auflage Handbuchs und des ISO 23162:2021 Standards neu definiert. Diese Dokumente haben das Feld in Richtung strenger Standardisierung bewegt und betonen, dass Genauigkeit nur durch strenge Qualitätskontrolle und Reduzierung menschlicher Subjektivität möglich ist.
1. Prä-Analytische Phase: Die Basis der Qualität
Standardisierung beginnt, bevor die Probe das Mikroskop erreicht. Sowohl WHO 6. Auflage als auch ISO 23162 betonen, dass prä-analytische Variablen die häufigste Ursache für "falsche" Sub-Fertilitätsergebnisse sind.
- Abstinenzperiode: Standardisiert auf 2 bis 7 Tage. ASRM stellt fest, dass längere Abstinenz zwar Volumen und Anzahl erhöht, aber die Motilität erheblich reduziert und die DNA-Fragmentierung (DFI) erhöht.
- Sammlung: Muss in einem für den Human Sperm Survival Assay (HSSA) vorab validierten Behälter durchgeführt werden.
- Makroskopische Beurteilung: Das Volumen muss mit hoher Präzision gemessen werden. ISO 23162 empfiehlt die Messung nach Gewicht (unter Annahme einer Dichte von 1,0 g/mL), um den mit Pipetten oder Messzylindern verbundenen "Wandhaftungs"-Verlust zu vermeiden.
- pH: Die untere Grenze bleibt 7,2. Werte darunter, kombiniert mit niedrigem Volumen, können auf obstruktive Probleme (z. B. CBAVD) hinweisen.
2. Spermienkonzentration und Gesamtzahl: Die quantitative Metrik
Die quantitative Bewertung der Spermienproduktion ist ein primärer Prädiktor für das Fertilitätspotenzial.
A. Konzentration vs. Gesamte Spermienzahl
- Spermienkonzentration: Die Anzahl der Spermien pro Milliliter. WHO 6. Auflage untere Grenze: 16 × 10⁶/mL.
- Gesamte Spermienzahl: Die Gesamtzahl pro gesamter Ejakulation (WHO 6. Auflage untere Grenze: 39 × 10⁶).
- Klinischer Wert: ASRM und ESHRE betonen, dass die Gesamte Spermienzahl ein robusterer Indikator für die Hodengesundheit ist als die Konzentration allein, da sie den gesamten reproduktiven Output berücksichtigt.
B. Die "Goldstandard"-Ausrüstung (ISO 23162 vs. Andere)
- Verbesserte Neubauer-Hämozytometer: Sowohl WHO 6. Auflage als auch ISO 23162 schreiben dies als einzige akzeptable manuelle Zählkammer vor.
- Ablehnung von Festtiefen-Kammern: Ein wichtiger Punkt der Divergenz. ISO 23162 verbietet streng die Verwendung von Festtiefen-Kammern (z. B. Makler- oder Leja-Objektträger) für die definitive Konzentrationsbewertung, da ihr hoher Variationskoeffizient (CV) nicht den internationalen Präzisionsstandards entspricht.
- Replikat-Zählung: ISO 23162 erfordert zwei separate Replikate (Zählung von mindestens 200 Spermien jeweils). Wenn die Ergebnisse der beiden Zählungen nicht innerhalb eines spezifischen statistischen Bereichs (Poisson-Verteilung) übereinstimmen, muss der Test wiederholt werden.
3. Spermienmotilität: Messung der progressiven Kompetenz
Motilität ist das Maß für "vitale Energie". WHO 6. Auflage vereinfachte die Klassifizierung, um die hohe Beobachtervariabilität früherer Auflagen zu reduzieren.
A. Die Drei-Kategorien-Klassifizierung
Das vorherige 4-Grad-System (A, B, C, D) wurde durch ein objektiveres 3-Kategorien-System ersetzt:
- Progressive Motilität (PR): Spermien, die sich aktiv bewegen, entweder linear oder in einem großen Kreis, unabhängig von der Geschwindigkeit.
- Nicht-progressive Motilität (NP): Bewegung ohne Progression (z. B. Schwimmen in kleinen Kreisen oder nur Kopf/Schwanz vibrierend).
- Unbeweglichkeit (IM): Keine Bewegung.
- Referenzwert: WHO 6. Auflage erfordert ≥30% Progressive (PR) oder ≥42% Gesamte Motilität (PR + NP).
B. Die thermische Anforderung (Die "lebensnahe" Umgebung)
- ISO 23162 Vorschrift: Die Spermienmotilität ist stark temperaturabhängig. ISO 23162 erfordert, dass die Analyse bei 37°C durchgeführt wird.
- Klinische Begründung: Die Analyse bei Raumtemperatur (20-22°C) führt dazu, dass der Spermienmetabolismus verlangsamt wird, was zu "falsch" niedrigen progressiven Motilitätswerten führt. Integrierte Heizstufen (wie sie im SQA-6100VET zu finden sind) sind für die Einhaltung dieses Standards unerlässlich.
4. Spermien-Morphologie: Die "Strikten Kriterien"
Die Morphologie liefert den tiefsten Einblick in die biologische "Qualitätskontrolle" der Hoden.
A. Kruger-Strikte Kriterien (Die 4%-Regel)
Alle Standards konvergieren auf die Kruger (Strikte) Kriterien. Ein Spermium ist nur "Normal", wenn es im Wesentlichen perfekt ist. Jedes "Grenzfall"-Spermium wird als abnormal kategorisiert.
- Normal-Schwelle: ≥4%.
- Kopf/Schwanz-Anatomie: Spezifische Abmessungen für Kopflänge (3,7–4,7 μm) und Akrosomgröße (40–70% der Kopffläche) sind erforderlich.
B. Der Teratozoospermie-Index (TZI)
WHO 6. Auflage empfiehlt die Berechnung des TZI, der die durchschnittliche Anzahl von Defekten pro abnormalem Spermium ist. Ein hoher TZI ist ein Marker für signifikante Spermatogenese-Dysfunktion, auch wenn der gesamte normale Prozentsatz über 4% liegt.
C. Klinische Anwendung (IVF vs. ICSI)
ASRM und ESHRE klären, dass der größte klinische Nutzen der Morphologie bei der Auswahl der Befruchtungsmethode liegt. Wenn die Morphologie <4% ist, wechseln Laboratorien oft von Standard-IVF zu ICSI (Intrazytoplasmatische Spermieninjektion), um sicherzustellen, dass die besten Spermien manuell für die Befruchtung ausgewählt werden.
5. Zusammenfassungstabelle: Vergleich von WHO 5. und WHO 6. Auflage Standards
Diese Tabelle skizziert die wichtigsten "Unteren Referenzgrenzen" (5. Perzentil) für humanes Sperma.
| Parameter | WHO 5. Aufl. (2010) | WHO 6. Aufl. (2021) |
|---|---|---|
| Sperma-Volumen (mL) | 1.5 | 1.4 |
| Gesamte Spermienzahl (10⁶/Ejakulat) | 39 | 39 |
| Spermienkonzentration (10⁶/mL) | 15 | 16 |
| Gesamte Motilität (PR + NP, %) | 40 | 42 |
| Progressive Motilität (PR, %) | 32 | 30 |
| Vitalität (Lebende Spermien, %) | 58 | 54 |
| Normale Morphologie (%) | 4 | 4 |
6. Laborqualitätssicherung (ISO 23162 Fokus)
Die Einhaltung von ISO 23162 erfordert mehr als nur die Befolgung des WHO-Handbuchs; sie erfordert dokumentierte Präzisionsnachweise.
- Intra-Beobachter CV: Techniker müssen nachweisen, dass sie dieselbe Probe zweimal zählen und innerhalb einer Fehlermarge von 10% dasselbe Ergebnis erhalten können.
- Externe Qualitätsbewertung (EQA): Laboratorien müssen an globalen Eignungstests (wie ESHRE- oder CAP-Programmen) teilnehmen, um ihre Ergebnisse mit anderen standardisierten Laboratorien zu vergleichen.
- Standardisierte Berichterstattung: Berichte sollten klar angeben, welche Standards befolgt wurden, und die Referenzbereiche für jeden Parameter enthalten, um die klinische Interpretation zu unterstützen.
Fazit: Der Weg zur Präzision
Die Modernisierung der humanen Samenanalyse ist definiert durch einen Wechsel weg von "Techniker-Intuition" hin zu objektiven, automatisierten und temperaturkontrollierten Methodologien. Durch die Einhaltung der kombinierten Anforderungen von WHO 6. Auflage und ISO 23162 gewährleisten Laboratorien die höchste diagnostische Genauigkeit und bieten Patienten eine zuverlässige Roadmap für ihre Fertilitätsreise.
Referenzen & Technische Ressourcen
- World Health Organization (2021). WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen, 6th ed.
- ISO 23162:2021. Basic semen examination — Specification and test methods.
- ESHRE Special Interest Group in Andrology. Semen analysis best practice guidelines.
- Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine (ASRM) (2021). Diagnostic evaluation of the infertile male: a committee opinion.