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在不育症精液常规检查中，时常可以见到一些病人的精子有半数以上是畸形的，如圆锥形头、双头、双尾、尾卷曲等，这就叫畸形精子症。精子畸形率的增高，往往间接反映了睾丸生精功能的障碍，也必然影响到精子的活力和受精能力。据统计，当精子畸形率超过20%时，不育率增加。精子形态异常往往与少精或活力差同时存在，但有时也单独存在。
对精子形态的评价要针对整个精子：即包括头、中段和尾。精子形态大小的正常范围是：
(1)头部：头长3.5-5.0微米，宽2.0-3.0微米;精子头呈规则椭圆形。当精子头长宽分别超过5和3微米时称为大头;分别小于3和2微米时称为小头;对大小判断不明确或形态接近椭圆形都应按正常计数，因为从实际中发现只要精子其他形态参数正常，精子头大小不是重要因素。具有临床意义的精子头部异常包括：圆锥形(长宽分别小于5和2微米，或长超过5微米，宽小于3微米)、不规则形、双头和“梨形”。其中“梨形”头与牛的不育关系密切，而其对人类生育的影响尚无更多介绍，一般计在不规则形或圆锥形名下，若判断不明确仍按正常计算。
(2)中段：中段长5.0-7·0微米，宽1·0微米。宽超过2微米多反映胞浆小滴未完全退化，其对不育的影响尚不明确。如果胞浆小滴大于精子头的一半，意味着精子不成熟，属异常，若小于或等于头的一半应属正常。中段断裂也属异常。
(3)尾部：尾长45微米。尾部异常的意义尚不清楚，常见为断裂、双尾或卷曲(不包括弯曲或不对称附着)。卷曲可能与锌元素含量有关。其他缺陷可能与无症状生殖系统感染有关，因此，如果存在这一表现应作精液细菌学检查。
一个精子可能有多种缺陷，可以按其主要缺陷统计。如果笼统说“正常精液应有60%以上的正常形态的精子”是不合适的，因为精子形态有正常变异范围，而且不同的变异或畸形对生育的作用和影响也不同。精子形态判断时应包括以下内容(仅供参考)。
>60%的正常椭圆形精子头(包括半数左右的可疑者)，若<30%不正常;
<6%的圆锥形精子头，若超过10%的不正常;
<8·6%的不规则精子头，若超过50%不正常;
<0·5%的不成熟精子，增多意味着精子生成或精子成熟过程出现障碍;
<20%中段缺陷，若超过25%不正常;
<20%尾部畸形，若超过25%不正常。
如果形态异常的精子超过70%，特别是妻子有习惯性流产时，就应该考虑进行染色体核型检查，男方很可能具有染色体异常，需要排除这种可能性。如果异常精子少于70%，那么，也许是精索静脉曲张、职业或环境接触毒物、放射线、微波、服用药物、感染及应激等因素影响了睾丸生精过程。应该分析和寻找这些具有毒性作用的因素，如果存在这些因素，则应对症治疗或尽量改变这种状况，去除不利影响。至于附性腺感染时，精子形态在光学显微镜下多无特殊改变。有人研究过前列腺炎患者后发现，已有子女而因性功能问题来就诊者的精子形态正常，因不育来就诊者的精子形态与其他无炎症者也无显著区别。
精子形态异常时，因为头过大或其他形态异常不利于穿透宫颈粘液所形成的微小通道。宫颈粘液中常可见到头特别小的精子，多数因为无顶体存在。
如果畸形精子症找不出任何明确原因时，可以诊断为特发性畸形精子症，它实质上是一种原因不明。
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