nghiên cứu kỹ thuật phân tích tinh trùng trong hỗ trợ chẩn đoán bệnh sinh lý sử dụng hình ảnh soi kính hiển vi

Đê ngăn ngìra và kiêmtra tình trạng suy giảm sức kliỏesinh sàn nam giới, đặc biệt là xác địnli bệnhờgiai đoạn đầu, việc phân tích tinh trùng là vô cùng quan trọng, nhưng vẫn tồntại nhiều

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGƯYẺN TẤT THÀNH

NGUYEN TAT THANH

TRirỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

NGUYEN TAT THANH

LỜI CẢM ƠN

Đê hoàn thành tốt quá trìnli học tập và thực hiện khóa luận này, em đã nhậnđirợc sự hướng dẫn và hỗ trợ về mọi mặt cùa Nhả trường,quý Thầy Cô, các anh chị,gia đình và các bạn Bằng sự kính trọngvà biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời càm ơnchân thành đến:

• Bangiám hiệu,Phòngđàotạo, Khoa Y trường Đạihọc NguyênTat Thành

đã tạomọiđiều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốtquátrìnhhọc tập

• Các Thầy, Cô Ngành Kỹ thuật Y sinh đã truyền đạt cho em những kiếntlứrc, kỹ năng và kinh nghiệm trong quá trìnli học tập

• Thạc sĩ NguyễnNgọc Quỳnh một người côkínhmếnđãtậntinlichi bảo,địnhhướng, tiuyềnđạt nhĩrng kiến thức chuyên môn cũng nhirgiải đáp những thắc mac đê em có thê hoàn thành tốtkhóa luận này

• Gia đình, bạn bè những người luôn bên cạnh luôn ủng hộ và động viên

em hoàn thànhkhóa luậntrongkhảnăng tốt nhất có thê

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô củatrườngĐạihọcNguyềnTất Thành cũng như quý Thầy Cô trong Ngành Kỹ thuật Y sinh thật doi dào sức kliòe, nhiều niềm vuiđê tiếp tục thực hiện sứ mệnhcao đẹp của mình là truyềnđạt kiếnthứccho thếhệ mai sau

Em xin chânthành càm ơn

2 Nội dung báo cáo:

uaiq ueqd uajA ỖUBỊ9

uệnj ỉ?x ■£

:OB3oeq Sunp TOfq'3

:obo oeq oiup ipjq

TÓM TẤT

Trong nhiều năm trờ lại đây, với mức sống đrrợc cải thiện con người đirợc tiếp cận nhiều hơnve thời đại công nghệ số hóa đang phát triênmạnh mẽ hiệnnay cùng với sự bùng nô vekhoa học công nghệ thi các bệnh liên quan đến sinhlý đang ngàycàng phô biến hơn Chínhvì phảithường xuyên tiếp xúc với các phương tiệnđiện từtrong một khoáng thời gian dài liên ựic, hoặc cũng có thê là do tình trạng ô nhiễm môitrường cùng vớinhiêu nguyên nhânkliác dân đèn nliiêu nam giới ngày nay bịvôsinli hoặc bị một số bệnli lý khôngtốtliên quan đen chất lượng tinhtròng Với chính nhận thức về vấn đề duytrì nòi giống, hạnh phúc cùa một gia đình có vai trò quan trọng như thế nào đối với con ngườinên việc chăm sóc sức kliòe sinh lý đirợc nâng cao hơn Vì lý do đó, các phương pháp khác nhau đã được đề xuất đê hô trợ chân đoán bệnh sinh lý nói chungvà phân tích tinh tràng nói riêng Trong số các phương pháp, phương pháp chụpảnh kỹ thuật số kết hợp xửlýảnh là mộttrong nliữngphương pháp đượclựachọn nhiềunhất Bời lẽ đây là phương pháp đơn giàn, dễ sử dụng,cho kết quà nhanh chóng, tiết kiệm thờigian và chi phí, phù hợp với điều kiện kinhte cùa người Việt Nam Mặc dù việc phân đoạn tự động cùa tinli tràng, đặc biệtlà các bệnhsinh lý liên quantới tinh trùng đã liên tục được nghiên cứu bời các chuyên gia máytính trên Thế giớitrong lĩnh vực hình ảnhy tế Tại Việt Nam, các nghiên cứu trong lĩnh vực này còn nhiều hạn chế và chưa được quan tâm thường chi phân tích bằng phương pháp thủ công Từ đó, bài nghiên cứu đề xuấtthực hiện đề tài: “Nghiên cứu

kỹ thuật phân tích tràng trong hỗ trợ chân đoán bệnh sinh lý sử dụng hình ảnh soi kính hiên vi” Trong khóaluận này, đề tài tiếnhành thu thập dữ liệutừ các nguồn dữliệu được cấp phép nghiên cứu có sẵn trên Github, tuy một số dữ liệu khá cũ và mờ nhưng dữ liệu vần cung cấp chất lượng anh tốt, gần với thựctế tại các bệnh việnvà phòngkhám nó vầnđược sử dụng ờ nhiều nghiên cứu ờ những năm gần đây nên tìr

đó bài nghiên cứu quyết định sử dụng đê phân tích tinh tiling bang các thuật toán.Hình ảnh sau thu nhận tiến hành xừ lý và phân đoạn tinh tràng thông qua các thuật toán đã xây dựngbang phầnmem MATLAB Đê đánh giá kết quả, ảnh sau khi phân đoạn sẽ tiến hành gán nhãn, đếm số lượng, so sánh và đánh giá mức độ tương đongcủa ảnh so với nhữngkếtquả màcác nghiên cứu trước đã làm Cuối cùng, bàinghiêncíru này sẽ đưa ra kết luận và hướng phát triêncùa đề tài

In recentyears, with improved living standards, people have gained increased access to the rapidly developing digital era, along with a surge in science andtechnology Consequently, physiological disorders, particularly related to male fertility, have become more prevalent This can be attributed to prolonged exposure

to electronic devices or environmental pollution, among other factors, leading to arise in male infertility and other sperm-related health issues Recognizing theimportance of reproductive health and family well-being, there has been an enhanced focus on maintaining reproductive health As a result, various methods have beenproposed to support the diagnosis ofphysiological diseases in general, and sperm analysis in particular Among these, digital imagingcombined with image processing

is one of the most adopted methods due to its simplicity, ease ofuse, quickresults,time and cost efficiency, suitable for the economic conditions in Vietnam Althoughthe automatic segmentation of sperm, especially for sperm-related physiological diseases, has been continuously researched by computer experts in the field ofmedical imaging globally, research in Vietnam is still limited and often not well- regarded, typically analyzed manually Hence, this study proposes the project:

"Research on sperm analysis techniques in supporting the diagnosis of physiological diseases using microscopic imaging" In this project, data is collected horn licensed research sources available on GitHub Although some of the data is quite old andblurry, it still provides good quality images that are close to real-life conditions in hospitals and clinics, andhas been used in manyrecent studies The collected imagesare processed and segmented for sperm analysis using algorithms developed inMATLAB software To evaluate the results, the segmented images are then labeled, counted,compared, and assessedfor then similarity tothe results of previous studies Finally, this studywill conclude with findings and future dhections forthe topic

MỤC LỤC

LÒI CAM ƠN i

NHẬNXÉT CỦA GIÀNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

NHẬNXÉT CỦA GIÀNG VIÊN PHÀN BIỆN iii

TÓM TẢT iv

ABSTRACT V MỤC LỤC vi

DANH MỤC CÁCCHỮ VIẾT TẤT ix

DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA X CHƯƠNG MỜ ĐẦƯ 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu đềtài 2

3 Nhiệm VỊI đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỒNGQUAN 3

1.1 Tông quan vê tình hình bệnh lý vô sinh ở nam giói 3

1.1.1 Tình hình bệnh lý vô sinh ờ nam giới trênthế giới 3

1.1.2Tình hìnhbệnh lývô sinh ờ nam giới trongniĩớc 4

1.2 Tông quan về các phương pháp phân tích tinh trùng trong hỗ trợ chân đoán bệnh 6

1.2.1 Phân tíchtinh trùng thủ công 6

1.2.1.1 Sự lygiải, độ nhớt 8

1.2.1.2 Thể tích tinhdịch 8

1.2.1.3 Số lượng tinh trùng 8

1.2.1.4 Tính di động củatinh tràng 8

1.2.1.5 Hìnhthái tinh tràng 8

1.2.1.6 PH tinh dịch 9

1.2.1.7 Các tế bào lạ 9

1.2.2 Phân tích tinh tiling hr động nhờ sự hỗ trợ cùa CASA - Computer Assisted Sperm Analysis 11

1.2.2.1 Phân tích tinh trùngbằng máyCEROS II 12

1.2.2.2 Phân tích tinh tràng bằng máy IVOS II 14

1.3 Tông quan về phương pháp xử lý hình ảnh phân tích tinh trùng 15

CHƯƠNG 2: cơ SỞLÝ THƯYỂT 22

2.1 Đặc điêm giải phâu tinh dịch 22

2.1.1 Giải phẫutế bào tinh trùng 22

2.1.2 Hìnhthái tinh tilingbình thườngvà bất thường 24

2.2 Bệnh lý pho biến và nguyên nhân gây ra tình trạng bất thường ở tinh trùng của nam giới 27

2.2.1 Bệnh lý phố biến 27

2.2.1.1 Bệnh Oligospermia - số lượng tinh trìing thấp 27

2.2.1.2 Bệnh Asthenozoospermia - Suy nhirợc tinh trùng 28

2.2.1.3 Bệnh Teratozoospennia - Quái tinh 28

2.2.2 Các nguyên nliân gây ra tình trạng bất thường ờ tinh tràng 29

2.2.2.2Nhân tố lốisống 30

2.2.2.3 Nhân tố sinhlý bệnh 31

2.2.2.4 Nhân tố môi trường 31

2.3 Ảnh kỹ thuật số 32

2.3.1 Ảnh RGB 33

2.3.2 Các camera chuyên dụng chụp ânli cho máy hiên vi quang học 34

CHƯƠNG3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚƯ 36

3.1 Phương pháp thu thập dữ liệu 36

3.2 Phương pháp xử lý dữ liệu 38

3.2.1 Ảnh kỹ thuật số 39

3.2.2 Tiền xữ lý ảnh 39

3.2.2.1 Phương pháp lọc trang bìnli 40

3.2.2.2 Phương pháp chuyên đôi RGB sangGrayscale 41

3.2.2.3 Phương pháp lọc trang vị 43

3.2.3 Phương pháp tăngtương phản 44

3.2.4 Phương pháp làmmịn 45

3.2.5 Phirơngpháp phânđoạn tế bào tinh tràng 47

3.2.6 Phương pháp gánnhãn (label) 48

3.2.7 Phrrơngpháp tính số lượng tế bào tinh trùng 48

3.2.8 Phương pháp so sánli đánh giá kết quả 49

CHƯƠNG 4: KỂT QUÀ VÀ NHẬN XÉT 50

4.1 Ket quả thu nhận ảnh 50

4.2 Ket quả xử lý ảnh 52

4.2.1 Kết quả tiền xử lý 52

4.2.2 Ket quả tăng tươngphản và làm mịn ảnh 53

4.2.3 Kết quả phân đoạn 54

4.2.4 Ket quả gán nhãn đối tượng 55

4.2.5 Ket quả tính toán đối ưtợng 57

4.3 So sánh và đánh giá kết quả 58

4.3.1 So sánh đánli giá kết quà nghiên círu cùa A Bijar cùng các cộng sự 58

4.3.2 So sánh đánh giá kết quả nghiên círu cùa w Zhao cùng các cộng sự 59

4.3.3 So sánh đánh giá kết quà nghiên círu của V Thambawita cùng các cộng sự 60

CHƯƠNG 5: KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 62

5.1 Kết luận 62

5.2 Hướng phát ti'ien 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 69

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẢT

AI Artificial Intelligence Trí tuệ nhântạo

CT Computed Tomography Chụp cat lớp vi tính

CASA Computer Assisted Sperm

CCD Charge Coupled Device Linh kiện tích điệnkép

DNA Deoxyribonucleic Acid Phân từ mangthôngtin di truyền

SPECT Single Photon Emission

Computed Tomography

Chụp cat lớp vi tính phát xạđơn

photon

SOP Standard Operating Procedure Quy trinh thao tác chuẩn

RGB Red, Green, Blue Kliônggian màu đỏ, lục, lam

PET Positron Emission Tomography Chụp cắt lớpphát xạ Positron

IVOS II Integrated VisualOptical

DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA

Hình 1.1 Phầntrăm tỷ lệ vôsinh nam nữtrên thế giới [7] 3

Hình 1.2 Hình ànli minli họa quan sát tinh dịch dưới kính hiên vi [13] 7

Hình 1.3 Anh buồng đem tinh tròng (bên trái) và bàn vẽ minh họa (bên phải) [16] 7

Hình 1.4 Anh hiên vi quan sát mẫu trong buồng đếm có các ô vuông 0,1mm Xo,lmm [16] 9

Hình 1.5 Hinli ảnh mật độ tinh tròng bìnli thường (bên trái) Hìnli ảnh mậtđộ tinlitràng ít bất thường (bên phải) [18] 11

Hình 1.6 Máy phân tích tinhtrùng ựr động Ceros II [20] 12

Hình 1.7 a ) Hình ảnh mầu tinh dịch người thật; ) Hình ảnh mầu tinh trùng môphòng [20] 13

Hình 1.8 Máy phân tích tinh tràng tựđộng IVOS II [20] 14

Hình 1.9 So sánh ảnh trước ( bên trái)và sau ( bênphải) klú phân tích nhờ modunhuỳnh quang IDENT [20] 15

Hình 1.10 a), b) và c) hình ảnh gốc d), e) và f) là hỉnh anh kết quả cùa việc phânđoạn (Phần giữa màu tím Nhân màu xanh và Acrosome màu vàng) [23] 16

Hình 1.11 So sánh hình tinh tràng bên trái) và phân tích gan số trêntinh trùng( bênphải) [25] 17

Hình 1.12 (a) Hìnli ảnh RGB gốc; (b) Hình anh sử dụng hộp giới hạn;(d) Hình ảnh phân đoạnđánh dấucác hộp giới hạn; (f) Hình anh phân đoạn màu [24] 18

Hình 1.13 Hình ành tinhtrùng ngẫunhiên trong bộ MlaMIA-SVDS [26] 19

Hình 1.14 Hình ảnh hiên thị các loại hộp giới hạn khác nhau, màu đò - tinh tròng,màu xanh lá cây cụm tinhtrùng vàmàu xanh lam - tinh tròng nhò[27] 20

Hình 2.1 Anh giãi phâu tinh tràng của nam giới [32] 23

Hình 2.2 Hìnhtháitinhtrùng a) Tinhtrùng bìnli thường; b)tinh tràng đầu to; c)Tinh trìing đau nhò; d) Tinh tròng đầu đinh; e) Tinh tràng đầu thon; f) Tinh trùng đầumòng; g) Tinh trùng đầu suy giảm; h) Tinh trùng kliông đầu; i) Tinh trìing không đuôi; j) Tinh trùng khôngbàonhân; k) Tinh trùng nhiều phan; 1) Tinh tràng dàyphầngiữa;m) Tinh trùng có đuôi cuộn; n) Tinli trùng cụtđuôi [34][35] 24

Hình 2.3 Nguyên nhân gây ra tình trạng bất thường ờ tinh trùng [42] 29

Hình 2.4 Hình ảnhkỹ thuật số đầu tiên được tạo ra vàonăm 1957 [44] 33

Hình 2.5 Không gian màu GRB [45] 34

Hình 2.6 Một so camera chuyên dụng chụp ảnh cho máy hiên vi quang học; a) Camera Keyence CV-200C; b) Camera XCAM1080 cùng kính hiên vi quang học; c) Kính hiển vi tích hợp camera Terino SMD-90XHD 35

Hình 3.1 Lưu đồ xừ lý dữ liệu phân tích tế bào tinh trùng 38

Hình 3.2 A) Anh gốc dữ liệu 1 bị nhiêu; B) Anh sau lọc tiling bình [49] 41

Hình 3.3 Anh màu RGB (bên trái); Anh chuyên đôi thangxám (bên phải) 43

Hình 3.4 A) Anh sau khi lọc trung bình; B) Anh sau khi lọc trung vị 44

Hình 3.5 a) Anh gốc và histogram tương ứng có mức xám trong dải [50, 210]; b) Anh sau klii thực hiệnmờ rộng độ tương phản có mức xám trong dải [0,250] 45

Hình 3.6 Anh bên trái ảnhtiền xử lývà ảnh bên phải sau khi làm mịn qua bộ lọc Gaussian 46

Hình 3.7 Hình ành môphỏng tính ơWithin2 [45] 48

Hình 4.1 Bộ ảnh tinh trùng bìnhthườngtrong tập dữ liệu thứ nhất 50

Hình 4.2 Hình ãnh tinh trùng được sử dụng nhiều nhất 50

Hình 4.3 Hình anh chụp khoảng 20 hình trong 125.000 hình trong tệp Acủa bộ dữ liệu thứhai 51

Hình 4.4 Hình ảnh chụp 23 anh killing hình được cat trong các tệp video của bộ dữ liệu thứ tư 52

Hình 4.5 Hìnhảnh tiền xử lý kết quả ảnh qua bộ lọc trung bình và tilingvị 53

Hình 4.6 Hình ãnh kết quả tăng tương phản sau tiền xử lý 54

Hình 4.7 Hình ảnh kết quả phân đoạn 55

Hình 4.8 Hìnhảnli kết quả gán nhãn 56

Hình 4.9 Hình anh kết quả tính toán 58

Hinh 4.10Anh bêntrái là ânh gốc;ảnh ờ giữa làkết quả cùa A Bijarcùng các cộng sự; anh bên phải là kết quả cùa đetài 59

Hình 4.11 Anhbêntrái là ảnh gốc; ảnh ởgiữalàkếtquảcủaw Zhao cùng các cộng sự; anh bên phải là kết quả cùa đềtài 60

Hình 4.12 Ảnhbêntrái là ảnh gốc; ảnh ờ giữa là kết quả cùa V Thambawita cùng cáccộng sự; ảnh bên phải là kết quảcùa đề tài 60

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sức khỏe sinh lý namgiới là mộtklúa cạnh quan trọng cùa sitekhòecon người, ảnh hường đến chấtlượng cuộc sống và phát triên xã hội cả trong và ngoài nướcViệtNam DânsốViệt Namvào năm2023 là 100,2 triệu người, trongđó nam giới chiếm

50 triệu người, tương đương 49,9% tông dân so [1] Điểu này đặt ra nhiều vấn đềquan trọng liên quan đến sức khỏe, với sựchú ý đặc biệt đối với các van đề như vô sinli và hiếm muộn Theo Tô chức Y tế the giới (WHO),tuôi thọcùa dân số trên toàn cầu ngày càng gia tãng, ti lệ sinh giảm Hiện có khoảng 314 triệu người trên toàn cầugặp vấnđề về site khòe sinh sản nam giới, cần kiêm tra định kỳ hàng năm, trong đó

có khoảng 45 triệu người trải qua khả năng sinlisản yếu, và người trên 50 tuôi chiếm

tỷ lệ lớntrong số họ Cứ mỗi giâytrôi qua, thế giới có một nam giới bị suy giàm sứckhỏe sinh sản và cứ mỗiphút, một trẻ em mớibị tác động đen sức khòe sinh sản của

họ Một số nguyên nliân chính gây suy giâm sức khỏe sinh sản nam giới có thê kêđến như bệnh, suy nhực tinh trùng, số lượng tinh trìing thấp, quái tinh .v.v [2], Phần lớn các bệnhnày đều có diêm chung là gây tôn thương cho cấu trúc tinh tràng

và hệ thống sinli sản của nam giới, ảnh hường trực tiếp đến hệ thống sinh sàn, dẫnđến suy giảm đột ngột về khả năng sinh sản, tìnlitrạng tinli trùng yếu

Vì hệ thống sinh sàn namgiới là mộtphầnquan trọngcủa sire khòe con người, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành đê tim ra các phươngpháp chân đoán vàđiều trịhiệu quả, bao gồm việc kiêm tra tìnli trạng tinh trùng, chụp siêu âm tinh hoàn, vàkiêm tra nồngđộ hormone sinhdục, tinh dịchđồ Đê ngăn ngìra và kiêmtra tình trạng suy giảm sức kliỏesinh sàn nam giới, đặc biệt là xác địnli bệnhờgiai đoạn đầu, việc phân tích tinh trùng là vô cùng quan trọng, nhưng vẫn tồntại nhiều hạn che như tốnnhiều thời gian, kết quả kiêm tra không chínhxác và có thê dân đến sai sót trong quá trình chân đoán bệnh, đặc biệt là với cấu trác phức tạp của tinh tràng Do đó, việc

"Nghiên círu phân tích tinli tràng", là một vấn đềquan trọng trong lĩnhvực sức khỏe nam giới và có tiềm nănggiúp tối ưu hóa hỗ trợ phương pháp phân tích thủ công cảithiện khã năng và nliận diện, chân đoán, điều trị cácvan đề về tinh trìing một số bệnh sức kliòe liên quan,nghiên cứunày sẽ giúp íchrấtnhiều cho y tế trong tương lai

- Tìm hiểu, các phươngpháp phântích tinh tròng

- Nghiên cứu xây dựng phương pháp xử lý anh

- Thu thập dữ liệu tiến hành xừ lý ảnh,gán nhãn và đem sốlượng sauđóso sánh

và đánhgiá kết quà

- Ket luận vàđưa rahướng phát triẽn

3 Nhiệm vụ đề tài

* Lý thuyết

- Tìmhiểu về bệnh lývô sinli ờ nam giới

- Tìm hiểucácphương phápphân tích tinh trùng

- Tìmhiểu hìnhthái tinh tràng

- Tìm hiên các nghiên cứuphânđoạn tinh trùng

- Tìm hiểu phương pháp gán nhãn đếm số lượng tinh tràng

* Thực nghiệm

- Tiến hành thu thập dữ liệu

- Nghiên cứu xây dựng quy trình và tiếnhành xừ lýảnh

- Phân tích và so sánh, đánh giá kết quả xử lý ảnh, sử dụng phan mềm MATLAB

- Ket luận và đưa ra hướng phát triên của đềtài

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN

1.1 Tông quan về tình hình bệnh lý vô sinh ở nam giới

1.1.1 Tĩnh hình bệnh lý vô sinh ở nam giới trên thế giới.

Vô sinh được hiêu là không có thai sau 12 tháng quan hệ tình dục thường xuyên mà không sử dụng biện pháp tránh thai Khoảng 90% các cặp vợ chồng, vôsinh có thê được xác định được nguyên nhân 40% do nam giới 40% do nữ giới, 10%

do cả hai và 10% các cặp vợchông vỏ sinh còn lại thì bị “vô sinhkliông rõ nguyênnhân' (hình 1.1) [3] Vô sinh ảnh hường lên đen 8-12% các cặp vợ chồng trên toàncầu, trong đó yeu tố nam giới là nguyên nhân chính hoặc góp phan gây ra ờ khoảng50% các cặp vợ chồng [4] Vô sinh ânhhường đến 15% các cặp vợ chong trongđộtuôisinh sản Tỳ lệ vô sinhnam chuân theo độ tuôi được báo cáo tăng0,3% mỗinăm.Tuy nhiên, tỷlệ vô sinh doyếu tố nam giới tăng lên không nhấtquán dao động từ 20-70% [42],

Hình 1.1 Phần trăm ty ìệ vô sinh nam nữ trên thế giới [7].

Nguyên nhân gây vô sinh ởnamgiớicó nhiều kliác nhau, cóthê liênquanđếncácyếu tố bâm sinh hoặc là mac phải hoặc vô căn làm suy giảmkhả năng sinh tinh.Nhiềutình trạng sức kliòe có thêảnhhường đến khả năng sinh sảncủa nam giới, điềunày nhan mạnh sựcầnthiếtphảiđánh giá kỹ lườngbệnh nhân đê xác địnli những yếu

tố lối sống hoặc tình trạng bệnli lý có thê điều trị được Mặc dù phân tích tinli dịch vần là nền tãng đê đánhgiá vô sinh nam,nhtĩng các xétnghiệm chân đoánnâng cao nhằm kiêm trachất lượng và chức năng củatinhtrùng đã được phát triên đêcải thiện

chân đoán Việc sử dụng các kỹ thuật hỗ trợ sinh sản cũng đã cải thiện đáng kê khảnăng có con đẻ của các cặp vợchonghiếm muộn [4].

Khả năng sinlisản không được kiêm soát củacon người là mốiđe dọađối với

sự tồntại liên tục của conngười trên trái đất; dân số hiện naylà 5 tỷ và tăngthêm 80 triệu mỗi năm [5], Tông quantoàn cầu về sức khỏe sinhsànnêu ra nhữngthách thức lớn cầnhành động Trên toàn thế giới có tìr 60 triệu đến 80triệu cặp vợ chồng bị vôsinh [6] Phân tích tinh dịch rất quan trọng trong cà thực hành lâm sàng và nghiêncứu dịch tề học Đánli giá chức năng cùa cơ quan sinh sản nam giới và liệucó bất kỳbệnh lý (bất thường) nào trong đường sinh dục có thê giúp điều trịthích hợp chobệnh

lý sinh sản và tìnhdục nam giới hay không, đồng thời theo dõi phản ứng của cá nhânvới các phương pháp điều trị tương ứng [8]

Chất lượng của tinh dịch, đặc biệt là nồng độ và khà năng di chuyên của tinhtràng, là chi báo quan trọng nhất đê chân đoán van đe vô sinh ờ nam giới WHO đã

đề xuất các quy trình tiêu chuân (SOP) đê phân tích các chi số của tinh trùng, nham giảm thiêu sự không nhất quán và tăng tính chính xác của kết quả Tuy nhiên, vẫncòn một số hạn chế, bao gồm việc xác định rõ ràng ngưỡng giá trị, gây ànli hường đến độ tin cậy của việc phân tích Mặc dù đã có nỗ lực liên ựic đêđiều chinh các giátrị tham chiếu này dựa trên các nhómnhư hiếm muộn, không xác định và có khả năng sinh sản, nhưng các phương pháp tiêu chuân vẫn còn thiếu sự chính xác, có thê tái tạo vàhiệu quả trong điềutrị [42]

1.1.2 Tình hình bệnh lý vô sinh ở nam giới trong nước

Một nghiên círu của Phó giáo sư, Tien sĩ, Bác sĩ Lê Minh Tâm, với tiêu đe

“Kiến thức về khá năngsinh sản, vô sinh ờ nam giới trưởng thànli”.Nghiên cứu này,được công bố trên Tạp chí Yhọc Việt Nam vào năm 2015, tập trung vào việckhảo sát hiếu biết cùa nam giới trường thành về kliả năng sinh sản và vấn đề vô sinh.Phương pháp nghiên círu bao gồm mô tâ cắt ngang trên 500 nam giới trong độ tuôi

từ 18 đến 50, với mục tiêu là đánh giákiến tlứrc về sinh lý sinh sàn vànhận thức vềnguyên nhân gây vô sinh, cũng như thái độ của họ klii phải đối mặt với vấn đề vôsinli thông qua bộ câuhòi đã được soạn sẵn Ket quả của nghiêncíru cho thấy, trong

sốnam giới trường thành, có 81,2% đãkết hôn và 91,1% đã trờ thànhbố Tuy nhiên,

chi có 43,6% trong số họ hiêu rằng quá trình sân xuất tinh trùng ờ nam giới diễn ra

từ khi đến tuôi dậy thì đến khi già, có thê kéo dài đen 46 tuôi 4% tinrằng việc xuấttinli bình thường đồng nghĩa với kliả năng sinh sàn bình thường, và một số ngườitrong số họ thậm chí còn tin rằng quan hệtình dục thường xuyên hơn sẽ tăng cơ hội mang thai (30,8%) Chi có 37,4% hiêu rang tần suất quanhệ tình dục 2-4lần/tuần là tối ưu đê tăng khả năng mang thai ít người biết ve khái niệm vô sinh(14,0%) và tỷ

lệ vô sinh ờ Việt Nam (24,8%) Khoảng một nửa số người tham gia nghiên cứu (48,8%) tin rang vô sinh có thê do nam hoặc nữ gây ra một cách tương đương, và26,4% cho rằng các cặpvợ chong đãcó con trước đókliông thê mắc vô sinh lần thứ hai về các yếu tố nguy cơ ảnh hường đếnchất lượng tinh tràng,mặc dù một so yếu

tố như rượu (52,6%), viêm tinhhoàn (59,6%), và nhiễm trùng sinhdục (61,4%)đirợcnhắc đen với tỷ lệ cao, nhirng đa số chi chiếm khoảng một nửa số trường họp Chi 47,2% hiêu rằng chất lượng tinli tràng kém có thê là nguyên nhângây vô sinh nam

Có nhiều vấn đề liênquan đến hiêu biết về khả năng sinhsản và vô sinh ờnamgiới trưởng thành, và cầncó sựcãi thiện trong việc giáo dục và tư vấn từ phía cánbộ

y te Kiến thức đầyđủ giúp người dân có thêm cơ hội tiếp cận và lựa chọn đúng đắncác dịch vụ ytế, cũng nhưtăng cường sựphối hợpvới nhàn viên y te trong quá trình khám, chânđoán nguyênnhân vô sinhvà điều trị hiệu quả [9]

Ngày 15/4/2023 VTV.vn đưa tin “Báo động gia tăng vô sinh,hiếm muộntại ViệtNam” Theo Báocáo mới nhất của Tôchức Y te thế giới WHO, trênthế giới cứ

6 người trường thành có 1 người vô sinh ờ một thời diêm nào đó trong đời Tại ViệtNam, có khoảng 7,7% cặp vợ chồng trong độ tuôi sinh đẻ bị vô sinh, hiếm muộn (tương đương với 1 triệucặpvợchồng) Tỷ lệ vô sinh đang giatăng, trong đó khoảng 50%cặp vợ chồng vô sinh có độ môi dưới 30 [10],

Theosố liệuthống kê của Bệnh viện Đakhoa TâmAnh thi vô sinh hiếm muộn đang trờthành căn bệnh cùa thời đại Đáng báo động khi tỷlệvô sinh hiện nay ởViệtNamlên đến 7,7% trongđó hơn một nữa từcác cặp vợ chồng dưới 30môi Tình trạngnày không chi cản trờ giấc mơ làmcha mẹ mà xãhội đối mặt với sự thiếu hụt dân số

kill tỷ lệ sinh giảm 40% nguyên nhân vô sinh hiếmmuộn den hr nam giới, 40% đến

hr nữ giới và 20% còn lại đến hr cả hai phía hoặc không rõ nguyên nhân Nguyên nhân vô sinh hiếm muộn ờ nam giới bao gồm: Bất thường về tinh trùng: tinh tiling

yếu, ít, không diđộng,dị dạngnhiều đều ânli hường đến kliảnăngmangthai ựr nhiên Bệnh ành hưởngden site khỏe sinh sản: giãn tĩnhmạchthừngtinh, teotinlihoàn, tinhhoàn ân, cóu bướu,viêm đường tiếtniệu, ung thư, xuất tinhngược dòng, bệnhceliac,

có khángthê kliáng tinh trùng Tiềnsử ừmgphẫu thuật như that ống dần tinh,phẫu thuật ờ vùng bẹnbìu Làm việc ởmôi trường tiếp xúc với hóa chất, chất phóngxạ,điện từ, nơi cónhiệtđộ cao Lối sốngthường hút thuốc, uốngrượubia, sừ dụng các chat kích thích, chất cấmvà đo ăn nhanh [11]

Như vậy, việc phân tích tinh tràng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu

và đánh giá vấn đề vô sinh ờ namgiớitrênphạmvitoàncầu, bao gồm cả ờ ViệtNam Qua việc này, các chuyêngia y tecó thêđánhgiáchi tiết chất lượng và khảnăng sinh sàn của tinh tràng, từđó cungcấp cơ sở khoa học đê hiêurõ hơn về nguyênnhângây

vôsinh và phát triêncác phương pháp điều trị hiệu quà Đánhgiá số lượng,chất lượng

và cácyếu tố khác của tinh tràng thông qua phân tích là bước quan trọng trong quá trinh chân đoán và đề xuất các phương pháp điềutrịphùhợp, gópphầnvào việc giải quyết thách thức vô sinh một cách toàn diện và hiệu quả

1.2 Tông quan về các phương pháp phân tích tinh trùng trong hỗ trợ chan đoán bệnh

Hiện nayphươngpháp phântích tinh trùng phô biến, người ta sẽ lấy mẫu tình tràngphaloãnghoặckliông pha loãng, nhuộm màu hoặc khôngnhuộm màu tinh dịch Sau đó người ta đem mẫu quan sátdướikínhhiên vi và phân tích bang nhiều phương pháp như thủ công là dem bangmắtthườnghoặc sử dụng phân tíchhr động bằng máy tính Cụ thê về haiphươngpháp nàysẽ được trình bày trongmục 1.2.1 và 1.2.2

1.2 ỉ Phân tích tinh trùng thủ công

Phân tích tinli dịch thông thường (SA) là một phần thiết yếu trong quá trìnhđiều trị vô sinh nam, nhung đòi hòi các phòng thí nghiệmphải đào tạo và giám sát nghiêm ngặt các kỹ thuật viên cũng như thường xuyên thực hiện các đánli giá đàmbảo chất lượng Neu không có các biệnpháp như vậy sẽ có chỗ cho sai sót và do đó,kết quả kliông đáng tin cậy Hơn nữa,các bác sĩ lâm sàngthường dựa nhiều vào kếtquả SA khi đưa ra quyết địnli chân đoán và điều trị [12] Điều này nhan mạnh tầmquan trọng của việc duy trì các tiêu chuân cao trong quy trinh phân tích đê đâm bào kết quả chính xác và hỗ trợ điều trịhiệu quả

Hình ỉ.2 Hình ảnh minh họa quan sát tinh dịch dưới kính hiên vi [13].

Đê thực hiệnphântích ra được kếtquà chính xác, bệnh nhân phảituân thủyêucầu khôngquan hệ tình dục, kiêng xuấttinhtrong 2 ngày trờ lên, đê đàm bãokếtquà.Bệnh nhân lấy tinh dịch bằng việc thủ dâm vào lọ mẫu được phát, tuyệt đối không được laytinhdịch tìr bao cao su Lọ mẫu tinlidịchmang đi xét nghiệm phải được giữ

ấm, không nên đê ờ điều kiện nliiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh [14] Tinh dịch thuđược phải được hóa lòng, thông thường là đê trong tủ ấm ờ nhiệt độ37°c là tốt nhất [15] Sau đó được lấy một lượng mầu soi dưới hình hiên vi trong buồng đếm (hình1.3)đêquan sátphântích như minh họa tronghình 1.2

Quá trinhphântích tinh dịch là một bước quan trọng trong việc đánh giá chất lượng tinh trùng nói riêngvà kliã năng sinh sàn của nam giới nói chung Bang cách xem xét các yếu tố như sự ly giải, độ nhớt, thê tích, số lượng và tính di động của tinli trùng, cũngnhư hình tháicủa chúng, các bác sĩcó thê cung cấpthông tin cầnthiết đêxác định nguyên nhân của vấn đề vô sinh Đi sâu vào từng yếu tố nàyđê hiêu rõ hơn

về ý nghĩacủa chúng trong việc đánligiá khả năng sinh sảncủa nam giới vàcung cấpmột cái nhìn tông quan về cách thực hiện phân tích tinh dịch một cách hiệu quả

Hình 1.3 Anh buồng đếm tinh trùng (bên trái) và bân vẽ minh họa (bên phái)

[16].

1.2.Ỉ.1 Sự ly giãi, độ nhớt

Khi tinh dịch đirợc phóng tínli, nó sẽ tự hóa lỏng ờ nhiệt độ 37°c, điều này được gọi là hiệntượng sựly giải Thời gian ly giải kéo dài hoặckliông xảy rathường

do sựkhông bình thường của tiền liệt tuyến Thời gian ly giải thông thường khoảng

15 phút Độ nhớt, hay còn được gọi là độ quánh của tinhdịch nếu cao có thêgây kliókhăn cho việc đánh giá mật độ tinh tiling và tỳ lệ di động

1.2.1.2 Thể tỉclì tinh dịch

Tinh dịch gồmtinh trìing và tinh tương, chù yếu được sản xuất bờicác tuyến sinh dục phụ như túi tinh và tuyến tiền liệt Một phần nhỏ được sản xuất bời tinhhoàn, mào tinh và tuyến hành niệu đạo Lượng tinh dịch được xuất tinh thường là khoảng 2-5 ml và thường được kiêmtra trong quá trình phân tíchtinh dịch

1.2.1.3 So lượng tinh trùng

Mật độ tinh tiling, thường được gọi là "số lượng tinli trùng", là việc đếm số lượng tinh trùng trong một đơn vị thê tích tinh dịch đượcxuất tinh Đây là một phầncủa quá trinh phân tích tinh dịch Mật độ tinh tràng thường được đo bằng số lượng tinhtràng trong mỗi milliliter (ml) của tinh dịch

1.2.1.4 Tính di động của tinh trùng

Tinh tràng tựnhiêncó khả năng di động và bơi lội hr nhiên Sự di chuyên cùatinh trùng được đánh giá dựa trêntỷ lệ phantrăm của tinh trùng cóthê di chuyên sovới tông số tinh trùng Tính di động cùa tinh trùng thường được xem là một chi số quan trọng đê đánh giá sức khỏe sinh săn cũa nam giới, với tinh trùng khòe mạnhthườngcó khả năng bơi nhanh và linh hoạt

1.2.1.5 Hình thái tinh trùng

Tinh tròng được xem là có hình dạng bình thường khi mọi phầncủa nó gomđâu, cô, phângiữa và đuôiđêu trong trạngthái bình thường Đâu của tinhtrùngđượcxem là bìnhthường khi có hình dạng bầu dục và rõ ràng,với phần cực đau chiếm tỳ

lệ hr 40 đen 70% thê tích cùa vùng đầu, và kliông có biêu hiện cùakhông bào Phầngiữađược coi là bình thường khi nó thon và nối thăng với trụcđầu Phần đuôi đượcxem là bình thường kill nó thăng, đều, thon hơn phan giữa, không uốn cong, và dài

khoảng 10 lần chiều dài của đầu Bất kỳ tinh tràng nào kliông đáp ứng được mô tảtrênđược coi là tinhtràng bất thường.

L2.1.6PHtinh (ỉịch

Đo pH đê xác địnli tính axithoặc kiềm của tinh dịch Tinh dịch thường có pH kiềm Neu pH giảm, có thê tín hiệu cho vấn đềtrong ống dẫn hoặc vấn đề về sản xuất tinli hoặc túi tinh đề

Hình 1.4 Anh hiên vi quan sát mẫu trong buồng đếm có các ỏ vuông o,ỉmm X

0,1 mm [16].

Phương pháp đếm tinh tiling sử dụng buồng đếm đemlại một tiến bộ đáng kêtrong việc phân tích số lượng và khả năng di động của tinh trùng Buồng đếm này,với chiều sâu chi 10 micromet, cho phép quan sát tinli tràng trong mẫu kliông loãng

và đảmbảomôi trường kiêm trađồngnhất Buồng đem có một lưới chiaô được khắchoặc in trên kính mặt đáy của nó Mỗi ô của lưới có kích thước biết trước, giúp xác địnli thêtích mầudưới kínhhiênvi(hình 1.4) Khimầu tinh dịch đirợc đặtvào buồng đếm, tinh trùng trong mầu sẽ phân bố đều trong các ô lưới, và số lượng tinh trùng trongtừng ô có thêđược quan sát và đếm dướikính hiên vi

Số lượng tinh tròng (N) trên một mililít (ml) tinh dịch có thê được tínli toán bang công thức (1.1) sau:

N _ Tông số tinh trùng đêm được * Tỷ lệ pha loảng(nếu co') * Hệ số chuyển đỗi (1 ^

Sau klii tính được số lượng tinli tràng (N) trên một mililít (ml) tinh dịch tính

từ công thức (1.1) ta sẽ tínhđược tông số lượng tinhtrùng (SLTT) vớicông thức(1.2) nhir sau:

Tỗng số SLTT = Mật độ tinh trùng Thẽ tích tinh dịch (1.2)Theo WHO chi ra vào năm 2021, mật độ tinh trìing > 15 X 106/ml là bình thường Tổng số lượng > 39 X 106 là bình thirờng (hình 1.5) [15][17]

Ví dụ: Thê tích tinh dịch là 3ml, trên buồng đếm Neubauer đếm được ờ 4 ô lớn đượctông 380 tinh trùng, dùng potanh pha loãngmẫu(pha loãng 1/20), diệntíchmỗi ô lớn là 1mnr và thê tích mỗi ô lớnlà 0.1 mm X 1 mm X 1 mm = 0.1 mm3 Chuyênđôi thê tích sangml: 0.1 mill3 = 0.0001 ml Tính tông số lượng tinh tiling?

Hình 1.5 Hình ảnh mật độ tinh tiling bình thường (bên trái) Hình ânh mậtđộ tinh

tràng ít bất thường (bên phải) [18]

Mặc dù được sử dụng rộng rãi, phương pháp này lại mất nhiều thời gian vàcông sức,đặc biệt khi phải xử lý một lượng lớn mầu Sự chù quan vàkliả năng phânbiệt cùa kỹ thuật viên cũng cóthê gây ra saisót trongkết quã đếm tinh tràng,phải có kinh nghiệm và kỹ năng chính xác đê phân biệt giữa tinh trùng và các tế bào kháctrong mẫu Hơn nữa, tính không tự động hóa của phương pháp dẫnđennguy cơ lôi

và làm giảm tính chính xác cùa kết quả cuối cùng Đê cải thiệnhiệu suấtvà chínhxác, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triên kỹ thuật, đồng thời xem xét các phương pháp mới có khả năng tự động hóa đê đốiphó với các hạn che cùa phương pháp thùcông

1.2.2 Phân tích tinh trùng tự động nhờ sự hô trự của CASA - Computer Assisted Sperm Analysis

Hệ thốngphân tích hình ảnli CASA (Phân tích tinh tràng có sựhỗ trợ của máytính) được thiết kếđê mang lạichất lượng, hiệu quà vàđộ thi cậy cho các nghiên cứu

về tế bào sinh sản trong lĩnh vực sinh sàn của con người, khoa học động vật và độc tính sinh sàn Máy phântíchtinh tràng hỗ trợcác nhà nghiên cứu và bác sĩlâm sàng phân tích khả năng vận động, hình thái hoặc các đặc diêm khác của tinh trùng trong kliả năngsinhsảnờngười, độc tính, nghiên cứu và ứng dụng trên động vật [19] Phân tích tinh dịch có sựhỗ trợcủa máy tính (phân tíchhình anhtinhdịch một cách đáng tin cậy và được thiết ke đê xữ lý số lượnglớn hình anh với tính nhất quán, độ chínhxác và độ lặp lạicao [20],

1.2.2.1 Phân rích tình trùng bằng mày CEROSII

Hình 1.6 Máy phân tích tinh tràng tự động Ceros II [20].

Máy CEROS II (hình 1.6) mang lại bước tiến vượt trội trong việc phân tíchchất lượng tinli trùng so với các phương pháp thù công, nliờ vào việc áp dụng côngnghệ tự độnghóa và xử lý hình ảnh tiên tiến CEROS n không chi nâng cao độ chính xác và khãnănglặp lại củakếtquả phân tíchmà còn giảmđáng kê thời giancần thiết

đê đánh giá mầu tinh trùng Điều này lànhờkhả năng cùa máytrong việc xữ lý đồng thời hàng nghìn tinli tiling, cung cấp cái nhìn toàn diện và chi tiết về số lượng, khànăng di động, hình dáng và nhiều thông số khác quan trọng đối với chất lượng tinhtràng So với phương pháp thủ công, đòi hỏi kỹ năng sừ dụng kính hiên vi và kinhnghiệm lớn, CEROS II giâm bớt gánh nặng này bang cách tự động hóa quy trinh và cung cấp kết quà nhanhchóng và đáng tin cậy Điều này không chi giúp càithiệnđộ

tm cậycủakếtquảphântíchmà còntạo điều kiện thuận lợi cho việc đánhgiá và điều trị vấn đề vô sinh, góp phần vào sự tiếnbộ cũayhọc sinh sàn [20]

Bộ phậncơ bản của máy phân tích tinh trùng ựr động Ceros II bao gồm:

• Máy tinh tốcđộ caovới hệ điều hànli win 7

• Kínhhiênvicó công cameras với phasecontrast(negative)lựachọnCarlZeisshoặc Olympus

• Một camera có độphân giải cao

• Màn hình rộng 24 inch

• Chuột và bàn phím

Phần mềm và phần cứng của Ceros II được thiết kế đê cung cấp cho ngườidùng với hiệunăng cao trong khi đó sử dụng dễ dàng Phan mềm được sử dụng trên

hệ điều hành Window do đó giúp người dùng học nhanh hơn và tăng mức độ ựr tin cũa ngườidùng Thậmchí với cả ngườikhôngquen dùng máy tính cũng dễ dàng làmchủđược công nghệ phân tíchtinhdịch với thời gian rất ngan, kết quả trã về khiphântích bằng CEROS II cóthê nhận diện chính xác tế bàotinh trùng và lọc loại bỏ những tạpchấtkhác (hình 1.7) [21]

Đầu tiên, chi phí cao cho việcmua sam và bảo dưỡng máy là mộttrong những hạn chế lớn, làm cho công nghệ này khó tiếp cận đối với các cơ sờ y tế nhỏ hoặc có nguồn lực hạn chế Bên cạnh đó, yêu cầu về đào tạo đốivới người vận hành máy đê

sử dụng hiệu quả công nghệ là một rào càn khác, đòi hòi thời gian và chi phí đầu tưcho nhân sự Hơn nữa, mặc dù CEROS II cung cấp thông tinchi tiết về các thông sốtinh tiling quan trọng, nhưng nó vẫn có giới hạn trong việc đánh giá một số yếu tốkliác ảnh hường đen chất lượng tinli trùng và khả năng sinlisản, bao gồm DNA tinh tràng và sức kliòe của màng tinh tràng Việc chuẩn bị và bào quăn mẫu cũng ảnh

hường đến độ chính xác của phân tích, đòi hòi sự cân trọng và chínli xác trong quytrình làm việc.

1.2.2.2 Phân tích tình trùng bằng máy IVOS II

Máy IVOS II làmột hệ thốngphântíchtinh trùng tiêntiến, tích họpcông nghệ Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA) cùng với mô-đunhuỳnh quangIDENT

đê cung cấp phirơng phápđem và phântíchtinhtràngchính xác vàhiệu quả Sừ dụng các mô-đun huỳnh quang đặc biệt, tinhtrùng được nhuộm đê phản ứng phát quangdưới ánh sáng kíchthích, cho phép máy IVOS II phát hiện và phântíchcác tín hiệu huỳnh quang từ tinh tràng Phương pháp này không chi cho phép đánh giá số lượng tinh trùng một cách chính xác mà còn cung cấp thông tin sâu sắc về sức sống, khả năngdi động, và tiềm năngthụ tinh cùa tinh trùng thôngqua việc phân tích tôn thương DNA và các yếu tố sinh học khác Mô-đun huỳnh quang IDENT, VIADENT nângcaođộ chínhxác của việc đánh giá chất lượng tinh tràng, giảm thiêu sự chù quan và cung cap dữ liệu quan trọng đê hỗ trợ quyết định điều trị vô sinh, làm cho IVOS II trờ thành một công cụ đắc lực trong lĩnh vực yhọc sinh sàn

Hình 1.8 Máy phân tích tinh trùng ựĩ động IVOS II [20],

Hệ thống phân tích tinh tròng IVOS II (hình 1.8) cùa Hamilton Thome Research đem lại một phương pháp tốt và đáng tin cậy cho việc đánh giá hình thái tinh tràng, với khả năng cung cấp kết quã đánh giá chính xác và nhất quán Sự ựr động hóa và côngnghệ hình ảnh tiên tiếngiúp cải thiện đáng kê quy trình đánh giátmh trùng, từ đó hỗ trợ chân đoánvà điều trị vô sinh một cách hiệu quả Mặc dù tồntại một số hạn chế về chi phí và yêu cầu đào tạo, nhung nhữnglợi ích mà hệ thống

nàymang lại chắc chắn sẽ làm nôi bật giá trị cùa nó trong lĩnh vực y học sinhsản, kếtquà trả về khi sử dụng hệthốngphân tích tinh trùng IVOS II ở (hình 1.9) [22].

Hình 1.9 So sánh ảnh trước ( bên trái) và sau ( bén phôi) khi phán tích nhờ

modun huỳnh quang IDENT [20].

Nhir vậy, thiếtbị này đã chi ra tiềmnăng lớn cùa công nghệ hr độngtrong việc cải thiệnđộ chính xácvà nhất quán của đánh giá hình thái tinh tràng Sự tiến bộ này

mờra hướng mới trongviệc chuân hóa quy trình đánh giá tinh tràng, giảm thiêu sựchù quan và tăng cường tính khách quan trong phân tích Tuy còn đối mặt với một sốhạn chế về biến đôi giữa các phòng thí nghiệm và yêu cầu cao về kiêm soát chất hrợng, nhưngvới sự phát triên công nghệ liên tục, máy phân tích tinh tràng ựĩ động như IVOS có tiềmnăng trờ thành tiêu chuân vàngtrong lĩnh vực đánh giá và nghiên círu tinh tràng, góp phần vào việc cải thiện chất lượng điều trịvô sinh

1.3 Tông quan về phưong pháp xử lý hình ảnh phân tích tính trùng.

ơ nam giới có nhiều phương pháp đê xét nghiệm tinli dịch, phân tích tinhtràng Mục đíchcủa các phương pháp đều làđưa ra kết quảxét nghiệm cótênlà “Tinh dịch đồ”, quy trình gói gọn làm 2 giai đoạn Thứ nliất là kiêm tra vĩmô, trong giai đoạn này là kiêm tra một số đặc tínli vật lý nlưr mùi, độ nhớt, độ PH Thứ2 là kiêmtra bang kính hiênvi, ờ giai đoạn nàylà phân tích cácthông số, độ linhđộng và hìnhthái của tinh tràng Trong giai đoạn thứ 2 này người ta đã nghiên cứu nliiều phương pháp khác nhauđê hỗ trợ phân tích tinh tràng Phương pháp phân đoạn là 1 phươngpháp mới đê hỗ trợ phân tíchtinh trùng

Trongnhững nămgần đây, có nliiều nghiên cứu về việc phân đoạn tinh trùngnham hỗ trợ trong việc chân đoánvà điềutrị về các van đe vô sinh, hiếmmuộn đượcnhanh chóng và hiệu quả hơn Mộttrong số đó có thê kê đen như là:

❖ H Carrillo et al , “Spermatozoon Segmentation Towards an Objective Analysis

of Human Sperm Morphology,” Image and Signal Processing and Analysis, 2007 [ IEEE Xplore ][23],

Đây là nghiên cứu đưa ra các thuật toán liên quan đên xử lý ảnh kỹthuật sô.Một phương pháp mới đê phân chia acrosome, nhàn và phần giữa của tinh tràng Thuật toán phân đoạn được triên khai trong công cụ hỗ trợmáy tính này, thuật toánnày đã đượcthử nghiệm với cơ sờ dữliệu 216 hình ành được lay tír

Phòng thí nghiệm Sinhhọc Te bào cùaĐạihọc del Norte Việc chuân bị cácmẫu tinhtrùng được thực hiện theo tiêu chícủa WHO đêkiêmtra hình thái bang cách sir dụng Hematoxylin-Eosin làm chất phàn ứng hóa học Hình ảnh thu được bang máy ảnhCanonPowershot A620 gan với kínhhiênvi Carl Zeiss Axioskop Plus 2 với tông độ phóng đại 600X và độphân giãi 3072 X2304 pixel trongkhông gian màu RGB Tácgiãchuyên ảnh RGBthành hình anhthangmàuxám, sauđó đặtngưỡng bằng phương pháp Otsu,xây dựng các mặt nạ,tínli toánhình thái, hợpnhất vùng và roi đưa rakếtquả ờ(hình 1.10) [23]

Hình 1.10 a), b) và c) hình ánh gốc d), e) và f) ỉà hình ânh kết quá cùa việc phân

đoạn (Phần giữa màu tím, Nhân màu xanh và Acrosome màu vàng) [23].

❖A Gũmuẹẹũ et al ,“Estimation of active sperm countin spermiogram using motion detection methods,” Journal ofthe Faculty of Engineering and Architecture ofGaziUniversity, 2019 [ ResearchGate ][25].

Tiếp đó là nghiên cứu thuật toán sử dụng đê nhận diện tinhtrùng Trong bàinghiên cứu này tác giả A Gủmtisẹủ cùng các cộng sựcùa mình sừ dụng bộ dữ liệu doTiling tâm Vô sinli và Sinh sànIsfahan (IFIC) cung cap Cácmẫu tinh dịchđược thu thập hr 30 bệnh nhân khác nhau trong tập dữ liệu Hình ảnh được chụp bang kínhhiên vi Olympus CX21 với vật kính X100 và thị kính xio Hình ảnh thu được bằngcách phóng to xiooo Độ phân giải hình ânh là 240x320 pixel, số khung RGB Thực hiện xác định chuyên động bang mô hình Gaussian (GMM), rồi ghi nhãn, gắn thèthành phần, các nhóm pixel không được kết nốisẽ được đánhdấu thành cácđối tượng riêng biệt Sửdụng Tine Positive (DP) đê tínli toán số lượng tinh trùng ướctính chínhxác; Dương tính già (FP) là số lượngtinh trùng không hợp lệ hoặc các hạt khác bịphát hiện nhầm là tinhtràng; số lượng tinh tràng hợplệ không được pháthiện làtinhtràng là Am tính Giả (FN); và True Negative (DN) là số lượng tinh trùngkhông hợp

lệ hoặc các hạt khôngphải tinh trùng không được phát hiện là tinh trùng Tỳ lệ độtròn của đầu tinh trùng sẽ được tính toán dựa trên giá trị ngưỡng đê phân biệt tinlitràng hay bạch cầu và nhữngđối tượng khác như (hình 1.11) [25]

Hình 1.11 So sánh hình tinh trùng ( bên trái) và phân tích gấn số trên tinh trùng(

bên phái) [25],

❖ A Bijar et al , “Segmentation of sperm's Acrosome, nucleus and mid-piece in microscopic images of stained human semen smear,” International Symposium onConununicationSystems, 2012 [ IEEE Xplore ][24]

Tiếptheo, một nghiên círu nói về phương pháp phân đoạn Acrosome, Nucleus

và Mid cùa tinh trùng nhờ sự hỗ trợxử lý hình ảnh cùa máy phân tíchhình thái tinli tràngtự dộng (ASMA) Tác giả A Bijar sừ dụng các hộp giới hạn bao bọc rìrng tinhtiìing ( phan đầu và phần giữa), rồi thông qua lọc tiling vị, sau đó đặt ngưỡng trênmộthìnhảnhrồitạo mặtnạđêcó được kết quả mong muốn và hộp giới hạn diệntíchtối thiêu của từng vùng riêng lẻ được tính toán thông qua phương pháp RotatingCalipers (hìnli 1.12)

ơ đây tác giả cùng các cộng sự sử dụng hình ãnh mẫu được thu được tìr phết tinh trùng nhuộm màu Papanicolaou đã được chinh sửa Mầu tinli trìing tươi được ủ trong 30 đến 60 phút ờ 37° c Sau khi hoàn tất quá trinli hóa lỏng hoàn toànvà các phiến kính được làm kliô trong không khí trước khi nhuộm bằng phương pháp Papanicolaoucải tiến Hình ãnh được chụp bang camera CCD dòng TV 560 gan trên thị kính thứ ba của kính hiên vi trực tiếp ba mat (Proway BK5000) với tông độphóngđại 1000X sử dụng thấu kính vật kínhPlanAchromatic Infinity và độphân giài 576

X 764 pixel ờ RGB không gian màu 10 đen 25 hình ành của các tiường khác nhauđược chụp từ mỗi slide Và tôngcộng 100 slide đã đượcphântích (môi slidebao gồmtìr 1 đến 5 tinh trìing) [24]

Hitth 1.12 (a) Hình ảnh RGB gôc; (b) Hình ánh sữ dụng hộp giới hạn;(d) Hình ãnh phân đoạn đánh dấu các hộp giới hạn; (f) Hình ánh phân đoạn màu [24].

❖ w Zhao et al , “A Survey of Semen Quality Evaluation in Microscopic VideosUsing Computer Assisted Sperm Analysis,” February 2022 [Google Scholar] [26]

Đối với bài nghiên cứu này w Zhao cùngcác cộng sự nghiên cứu nhằm mục đích nghiên cứu phân tíchphân đoạn, tiếp cận tớiphương pháp học sâu cho máytínhhọc và tựđộng nhậndiệnphân tích tinh trùng Trong bài nghiên cứu w Zhao cùng các cộng sựsừdụng bộ dữ liệu MlaMIA-SpermVideo (MlaMIA-SVDS) là bộ dữ liệu toàn diện dành cho việc phát triên và thừ nghiệm các thuật toán thị giác máy tính, được thiết ke đặc biệt đê hỗ trợ phân tích khả năng di chuyên và hình thái của tinhtrìing thông qua dữliệu video và hình ảnli Bộ dữ liệu nàybao gồm: Tệp A chứahơn 125.000 đối tượng có chú thíchhộp giới hạn trong 101 video, đượcthiết kế cho các tác vụ phát hiện đối tượngnhò Tệp B bao gồm dữ liệu phân đoạn cho hơn 26.000tinh tròng trên 10 video, đóngvai trò là dữ liệu cơ bảncho các nhiệm vụ theo dõi đốitượng nhỏ Tệp c cung cấp hơn 125.000 hình ảnh độc lập về tinh trùng và tạp chất,nhàm mục đíchphânloại đối tượng nhò [26].

Bộ dữ liệu này được quàn lý bởi một nhóm do các nhà nghiên cứunhư Chen

Li và Shuojia Zou đứng đau, đồng thời nhấn mạnh việc sử dụng nghiên cứu phi thương mại, đặc biệt là trong lĩnh vựcy sinh và thị giác máy tính Nó được cung cấp công khai theo giấy phép Creative Commons, đảm bảo rằng nó có thê được truy cậpmiễn phí cho mục đích nghiên cứu và giáo dục, ànli lấy ngâu nhiên tír bộdữ liệu(hình1.13) [26]

Hình 1.13 Hình ảnh tinh trùng ngẫu nhiên trong bộ MỉaMlA-SVDS [26].

<•V Thambawita et al , “VISEM-Tracking,a human spermatozoa tracking dataset,”Scientific Data, vol 10, Article number: 260 (2023) [ Google Scholar ][27]

Bài nghiên cứu gần đây nhất được công bố năm 2023 là bài nhóm tác giãV.Thambawita cùng các cộng sự công bố gần nhắt và được gọi là phương pháp tốt nhất hiện nay Bài nghiên cứu này sừ dụng bộ dữ liệu VISEM-Tracking có sẵn tại

Zenodog, giấy phép cho dữ liệu là Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) Tập dữ liệu này chứa 20 video (được thu thập tìĩ 20 bệnh nhân kliácnhau), mỗi video có thời hrợng cố định là 30 giây với các hộp giới hạn có chú thíchtương ứng 20 video này được chọn dựa trênsựkliác biệt của chúng so với tất cảcác video trong bộ dir liệu đê thu thập nhiều mẫu theo dõi đa dạng nhất có thê Vì mỗivideo từtậpdữ liệu gốc kéo dài hơn 30 giây nên chúngtôi cũngcung cấp ngoài các videoclip có chú thích,video còn lại dưới dạng 166 (30 giây) video clip cho20 video

có chú thíchvà 336 (30 giây) video clipcho tat cả các video chưa được gắnnhãn

Nhờcông cụ LabeBox các nhàkhoahọc đã gắn nhãn cho tìrng đối từng, từngvideo, cho công cụ học và ghi nhớ Nhờ đó không chi nhận diện tinh tràng mà cònphân loại rõ ràng, chínhxác, đồng nghĩa với việc đem số lượng tốt(hình 1.14) [27]

Hình 1.14 Hình ânh hiên thị các ì oại hộp giói hạn khác nhau, màu đò - tinh trùng,

màu xanh ìá cây - cụm tinh trùng và màu xanh ì am - tinh trùng nhó [2 7].

Nhóm tác giả chia 20 video thành tập dữ liệu đào tạo gồm 16 video và tập dữliệu xác thực gồm 4 video (ID video cùa tập dữ liệuxác thực được cung cấp trong klio GitHub) Tập huấn luyệnđượcsử dụng đêhuấn luyệncác mô hình họcsâu (DL)

cơbàn và tập dữ liệu xác thực được sửdụngđêđánligiá các mô hình DL YOLOv521được chọn làm mô hìnhDNN phát hiện tũili tràng cơ bản Phiên bản YOLO này bao gồm năm mầu kliác nliau, đó là YOLOv5n (nano), YOLOv5s (nhò), Y0L0v5m(tiling bình), YOLOv51 (lớn) và YOLOv5x (XLarge) Tất cả các mô hình đều đượcđào tạo bang cách sừ dụng tập dữ liệu huấn luyệnvới một số tham số lóp là 3, bao gồmcác loạitinh tràng bình thường, cụm vàloại nhò hoặc đầu đinh [27]

Như vậy có thê thấyđược hiện nay nhu cầu từ hỗ trợ chân đoán bệnli sinh lý, hiếm muộn, sâu xa hơn nữa là phân tích tinli dịch, và đi sâu hơn nữa là các phương pháp phân tíchtinh trùngđã vàđang đượcthế giới và Việt Nam quan tâm và nghiêncứu ơ trênthế giới thì ngườita đã có những phươngpháp hỗ trợ phântích tinh tràng bang máy tính hiện đại nhưng chi phí đắt đò, yêu cầu nơi sử dụng hệ thống phảicó nguồn lực cả vềkinh tếlần kinh nghiệm, kế hoạchgiảng dạy hướng dẫn sử dụng bảo trì bảo dưỡng hệ thống.

Còn ờ Việt Nam thì rất ít các phòng khám, bệnh viện người ta tiếp cận được

hệ thống này, thông thường vẫn phân tíchtinh dịch đồ bằng cách thủ công như mục 1.1.1 trongnghiên cứu này đã trình bày, vẫn còn thô sơ, còn tồn đọng nhiều sai sót cao Chính vì vậy cần tìm hiểu vàthúc đây phát triển những kỹ thuật phân tíchtrùng,tìm hiểu và nghiên cứu về xửlý hìnhảnh Neu nhườViệt Nam có nghiên cứu về xử

lý ảnh đê phân tích tinli trùng thi sẽ giúp cho các phòngkhám, bệnh viện giảmđượccác chi phí, nguồn lực mà vần có thê cho ra một kết quả tinh dịch đồ tốt, thời gian phântíchnhanh hơn,chính xác hơn

CHƯƠNG 2: Cơ SỞ LÝ THƯYÉT

2.1 Đặc điêm giải phâu tinh dịch

Tinh dịch hay còn được biết với tên tiếng anh là Semen là một hỗn hợp chất dịch màu trang đục chứa tinh trùng Tinh dịnli đi ra ngoài môi trường tìrniệuđạo cùa nam giới khi mà nam giới đạt trạng thái cực klioái Sau klii tinli dịch ra ngoài môihường thì mang trong mình không chi là tinh trìing trong đó còn nhiều te bào và các chất khác đê cung cap chất, nuôi dường cho tinh tràng Cụ thê là được chia làm 2loại, thứ nliất thành phần te bào bao gồm: Tinh tnùng trường thành, tế bào mô cùađường tết liệu, bạch cầu, tế bào mầm chưa trường thành; thứ hai là Các thành phan không phải tế bào bao gom: Protein Glycerophosphocholine (GPC),Neutral a-glucosidase, đường Finctose, Semenogelin, hocmon Prostaglandins, kháng nguyênProstate Specific Antigen (PSA), Khoáng chat kẽm Và cũng có thê bị dínli bụi trongquá trình lấy mẫu đen lúc soi trên kính hiên vi [28]

2 ỉ ỉ Giải phân te bào tinh trừng

Vào năm 1677, tinh tràng ( spermatozoon) lần đầu được một sinh viên cùa Antonie van Leeuwenhoek phát lũện ra Tinli trùng được tạo ra ờ tinh hoàn trongmộtquátrình được gọi là sinh tinh.Mỗi ngày cóvài triệu tinhtrùng được tạora,nghĩa

là mỗi giây thì có 1500 tinh tràng được tạo ra [29][30] Khoảng 50-100 triệu tinhtràng có khả năngsống được sau klii sàn xuất bởitinli hoàn mỗi ngày Quá trình này bắt đầu trong các mạch trongtinh hoàn gọi là ống sinh tinh, nơi các tế bào gốc phân chia đê tạo ra các te bào tinh trùngđơn bội chưa trường thành có đuôi ngan Sau đó,tinli trùng di chuyên đenmào tinh hoàn, một ống phía sau mỗi tinh hoàn, nơi chúng phát triên thành tinhtràngtrườngthànhhoàn toàn Tinli trùng được lưu trữtrong mào tinh hoàn cho đến khi xuất tinh Trong quá trình xuất tinh, tinh tràng di chuyên hrmào tinh hoàn đen niệu đạo ờ dương vật thông qua một ốngdân khác gọi là ống dẫntinh Neu tinli trùng không xuất tinli, cuối cùng chúng sẽ được tái hap thu bời mào tinh hoàn [31]

Mỗi tế bào tinh trùng chứa 23 nhiễm sắc thê, tức là một nửa sốnlúễm sắc thêcần thiết đê tạo thànli con người (tôngcộng 23 cặp) Do đó, tinli tràng được gọi là tế bào đơn bội Khi tinh trìing kết hợp với tế bào tárng trong nữ giới đê tạo thành hợp

từ,kếtquả là một tế bào mới có46 nhiễm sắc thê hoàn chinh Te bàotilingluôn mang

một bộ 23 nhiễm sắc thê X, do đó khi kết hợp với tinh trùng mang nhiêm sắc thê Y

sẽ tạora con trai (XY), và khikết hợp với tinh trùng mang nhiễm sắc thêX sẽ sinhracon gái (XX) [29],

Khóug gian xung

qua nil acrosome

Vùng hậu íicrosoih

ó hậu aerosol

Sợi trục

NHÌN TÙ PHÍA TRƯỚC NHÌN TÙ PHÍA BÊN

Hình 2.1 Anh giãi phẫn tinh trùng cùa nam giói [32].

Tinh tràng đirợc cấutạo bời 4 phần chính: Phầnđầu, phầngiữa, phần đuôivàphần cuối.Một tinh trùngbình thường thì đầu tinh tràng có chiều dài hr 4,0 đến 5,0

pm và chiều rộng hr2,0 đến 3,0 um,với acrosomebao phủ 40-60% vùng trước Phần giữa không dài hơn 1,5 lần chiều dài cùa phần đầu và dày khoảng 1 pm Đuôi dài hr

45 đen 50 pm không có khúc cuahoặckhúc gấp (hình2.1) [33] Phan đầu của tế bào tinh tràng chứa nhân tế bào, klrông có bào nhân, acrosome và màng sinh học bao quanh Phần giữa của te bàotinhtràng chứa trung thê vàcác tythê sapxếp theo hìnhxoắn ốc, đâylà yeu tố quan trọng trong việc di chuyên của tinh tràng Sự sắpxếpnàycho phép tinh trùngdi chuyên thăng vềphía tnrớc một cách hiệu quả Phần đuôi cùa tinh tràng được nối với phần giữa thông qua một đĩa cuối và sau đó là một sợi trục.Phần cuối của đuôi được bao phù bời một lớp tế bào mòng, làm cho đuôi trờ nên

Phân Giữa

mãnh mai và linlihoạt, giúp tinli tràng có khả năng quây đuôi và bơi một cách hiệu quà (hình 2.1) [29][33].

2 ỉ.2 Hình thái tinh trùng bình thường và bất thường

Hình 2.2 Hình thái tinh trùng a) Tinh trùng bình thường; b) tinh trùng đầu

to; c) Tinh trùng đầu nhô; d) Tinh trùng đầu đinh; e) Tinh trùng đầu thon; f) Tinh

trùng đầu mông; g) Tinh trùng đầu suy giâm; h) Tinh trùng không đầu; i) Tinh

trùng không đuôi; j) Tinh trùng không bào nhân; k) Tinh trùng nhiều phần; ỉ) Tinh

trùng dày phần giữa; m) Tinh trùng có đuôi cuộn; n) Tinh trùng cụt đuôi [34][35].

Hình thái tinh tràng (hình 2.2) cụ thê đối với tinh trùngbình thường cấu trácđược mô tà bao gom bốn phần chính: phần đầu, phầngiữa, đuôi, và phầncuối Phần đầu cỏ hình oval cân đối, màng bề mặt ngoài nhẵn, trong đó thê cực đầu acrosome bao phủ 40-60% tông thê tích của đau Phần giữa của cấu trúc này khá gọn gàng, thon có chiều dài tương đương với phần đầu và đường kính nhò hơn mộtphần ba sovới đầu, duy trì một trục thăngđối với phần đầu Đối với phần đuôi, nó được mô tả

là mảnh hơn so với phần thân và không hề có dấu hiệu gấp khúc hoặcgãy gập, mang lại một hình dáng tông thê đều đặn và liền mạch Cụ thê hơn ờmục 2.1.1 thì nghiên círu này đã nói rõ (hình 2.2.a) [29][33]

Tinh tròngđầu to được định nghĩa là tinh tràng có đầu lớnhơn binh thường,thường mang theo một số lượng nhiễm sac thê nhiều hơn và thường gặp khó khăntrong quá trìnhthụ tinh với trứngcủa phụ nữ Có thê tinhtràngđầu to được tạo ra do đột biếntronggenaurorakinase c (hình 2.2.b)[34], Tinhtròngđầunhò làtình trạng đầu tinh trùngnho hơnbình thường hay còn gọi là tinh tràngđầunhỏ Tinh trùngđầunhò có thê bị khiếm khuyết acrosome (một túi enzym trong đầu tinh trùng dùng đê đivào trứng) hoặc bị suy giảm vật chất di truyền (hìnli 2.2.c) [34][33] Tinh hùng đầuđinli, một biến thê cùa tinh ti-ùng đầu nhỏ, là khi đầu xuất hiện dưới dạng một chiếc đinh ghim với hàm lượng DNA của người cha ờ mức tối thiêu hoặc không có Sựhiện diện cùa tinhtròng đầu kim cóthê chi ra tình trạng bệnh tiêu đirờng (hình 2.2.d) [34].

Tinh trùng đầu thon có đầu hình dạng giống như "đau điếu xi gà", thường là kết quả của giãn tĩnh mạchtinh ờ nam giới hoặc tiếp xúc thường xuyên với nhiệt độcao, nhu' việc tam nước nóng thường xuyên hàng ngày Các tinh tràng này thường chứanhiều nhiễmsắc thê hoặc bao bì di tinyền DNA cùangười cha có vấn đe Hiện tượng lệch bội trong số lượng NST của tinh tràng được gọi là lệch bội, và thườngđược quan sát ờ tinh trùng đầuthon (hình 2.2.e) [34] Một dạng biếnthê cực đoan của tinh trùng cóđầu thonđược gọi là tinh trùngđầu "mòng và hẹp", đặc trưng bởi những bất thường trongcấu trúc so với tinh trùng có đầu thon Tínhtrạng này thường không

dễ dàng phát hiệnvàthường đi kèm với các van đe như đứt DNA,tình trạng giãntĩnhmạch tinh, hoặc sự bất thường trong quá trình hình thành đầu cùa tinh trùng (hình2.2 f) [34],Tinh trạng globozoospermia, hay còn được gọilàtinh tràng đầu suy giảm,

là một dạng không bình thường của tinh trìing, trongđó chúng cóhình dạng đầu tròn

mà thiếu acrosome hoặc các cấu trác bên trongđầu tinh trùng cần thiết đêkích hoạtquátrìnhthụ tinh Mộtbiếnthê khác làtinh tràng đầugiải mã, khi tinh tròng sớm batđâu phá vờ nhân của mình vả chât liệu DNA tách ra lâp đây toàn bộ phân đâu của tinh tròng (hình2.2.g) [34][33]

Tinh trùng kliôngđầu, còn được gọi là tinh tràng đầu mất, là trườnghợp tinh tràngkhôngcóphầnđầuhoànchinh, đây là một hiện tượnghiếmgặptronghội chứng tinh tràng mất đầu Những tinhtràng này thiếu vật liệudi truyền và không có sắcthê.Mặc dù có thê trông giống như tinh trùng đau kim ờ một cáinhìn nhanh, kiêm trakỹ

lưỡng sẽ cho thấy rằng chúng không có phần đầu tinh tiling nhò mà thường trông giống như một đoạn dâylỏng lẻo (hình2.2.11) [34] Tinh tiling không có đuôi thường thấy chúngtrong quá trình phân giãi tĩrcung, khimột số lượng lớn hoặc tấtcả các tếbào chết trong một cơ quan (hình 2.2.Ĩ) [34] Tinh tràng có thê có một hoặc nhiềukliòng bào lớn (tạo ra các bong bóng giống như u nang) hoặc nhiêu không bào nhòtrongđầutinhtràng Những cấutrác này cóthêquan sát được dưới kính hiên vi phóng đại cao Mặc dù một sốnghiên cứu cho thấy loại tinhtràng này cókhả năng thụ tinh thấp, nhưng các nghiên cứu khác lại không thấy có tác dụng (hình 2.2.j) [34], Nhiều phan tinh tiling cóthê có nhiều đầu hoặc đuôi Tinlitrùng được gọi là tinh tràngtilinglặp là khinó có hai đầu một tình trạngcó thê xuất hiện khi tinh tiling tiếpxúc với hóachất độc hại, kim loại nặng như Caesium, khói thuốc, hoặc khi hormone prolactin ờnam giới cao (hình 2.2.k) [34] Phần giữa hoặc phần kết nối giữa đầu và phần giữa của tinh tiling bị sưng lớn có thêliên quan đen tythê bị khiếm khuyết, bộphậntạo ranăng lượng cho tế bào tinh tràng Đây cũngcó thê là dấu hiệu cho thaytrang thê, hệ thống điều hướng di chuyên các nhiễm sắc thê được lưu trữ ờ cô tinh tràng, có thê bị thiếu hoặc bị hòng (hình 2.2.1) [34],

Tinli tràng đuôi cuộn có dạng vòng tròn, dẫn đen bời tiếp xúc với điều kiệntinh dịchkhôngchínhxác hoặc sự hiện diện của vi khuẩn Do đuôi bị hư hòng, chúngkhông thê di chuyên bơi Hút thuốc nhiều có thê tăng nguy cơ xuấthiện tinh tràngđuôi cuộn (hình 2.2.m) [34] Tinh tràng cụt đuôi là tế bào tinli tràng có đuôi ngan, thường thiếu khả năng di chuyên Đây là kết quả cùa sự khuyết tật trong quá trinhhình thànhtinhtràng, thường xảy ratại giai đoạnmuộn của quá trình này hoặc trongquá trình hình thảnhte bào tinhtràngở tinh hoàn Mộtsốngười mac hội chứng đuôi cụt tinhtràng (DFS)cũng có thê mac các bệnh về hệ hô hấp mãntính, liên quan đến hội chứng lông maokhông động DFS là một bệnh di truyền liên quan đến các biến thê gen, thường liên quan đên các genmàhóa protein như protein centrin 1 tại côtinhtràng DFSthường đikèm với tỳ lệ tinh tràngbất thường hoặc nhiễm sac thê cao hơn (hỉnh 2.2.n) [34],

2.2 Bệnh lý phô biến và nguyên nhân gây ra tình trạng bất thường ớ tinh trùng của nam giói

Trong thời đại ngày nay, khi vấn đềvô sinh đang trở nênphô biến và thu hút

sự quan tâm đặc biệt, chất lượng tinh trùng trờ thành yeu tố then chốt đối với kliànăng sinh sản của nam giới Mục 2.2 củabài nghiên cứunày sẽ đưa ra một cái nhìntông quan nhấtvề các loại bệnh lý thường gặp ãnli hường đen tinh tràng, cung cap kiến thức sâu sắc, giải thích các nguyênnliândẫnđếnnhữngbấtthường, và phântíchcác tiêu chuẩn đánh giá do Tô chức Y te Thế giới (WHO) đề ra Mục tiêu là sử dụng những tiêu chuân này như một phương tiện đê so sánh và chân đoán mức độ chất lượng tinh tiling, từ đó xác định phương hướng điều trị thích hợp Điều này không chi hỗ trợ các nhà nghiên cứu trong việc đạt được kết quảtốt nliất trong công trình của họ đóng góp vào việc nâng cao hiêu biết chung đê đưa ra giải pháp điều trị vôsinhvà hiếm muộn

2.2 ỉ Bệnh lý phổ biến

2.2.1 ỉ Bệnh Oligospermia - So lượng tình trùng thấp

Oligospermia là một thuật ngữ có nghĩa là bạn có số lượng tinh trùng thấp Mộtđịnhnghĩa y tế là bạn có íthơn 15 triệu tinhtròng trong 1 ml tinh dịch, số lượng tinh tràng điên hình làhơn 15 triệu tinh trùng trên 1 ml tinhdịch Bên cạnh việc đượcgọi là số lượng tinh tràng thấp, oligospermia còn được gọi là oligozoospermia sốlượng tinh tràng thấp nghiêmtrọng(ít hơn 5 triệu tinhtràng trong 1 ml tinhdịch) cònđược gọi là thiêu tinhtràng nghiêm trọng [36]

Không chi gây anh hường đen mặt sinh học, việc chân đoán mắc bệnh Oligospermia cònmang lại áp lực tâm lý lớn cho nam giới, ảnli hườngđến sức khỏesinh sản tông thê thông qua stress và lo lang Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đánh giá và điều trị cụ thê, bời các biện pháp can thiệp có thê giúp tăng sốlượng tinhtrùng và cài thiện chất lượng, từđó tăngkhả năng thụ thai Một cách tiếp cận toàn diện và nhạy cảm đối với điều trị Oligospermia không chi cãi thiện cơ hộisinh sảnmà còn giúp giâm bớt áp lực tâm lý cho những người đàn ôngđang đối mặtvới tình trạng này [37],