臨床小故事：醫生啊，我到底還要做幾次人工授精？
L醫師是我醫院的同事，因為結婚好幾年沒懷孕，七八年前經介紹來我的門診，檢查結果為排卵功能異常，我給了她五天排卵藥，第一個月就懷孕了。但懷孕初期，陸續長出了幾顆子宮肌瘤，最大還到七八公分左右，所以經過一些安胎藥處理，也能夠維持到足月自然生產了。一兩年後，她又想生一個給老大作伴，所以又來吃了幾個月排卵藥，反應不是很好，原先子宮肌瘤雖縮小一些，還有三四公分的兩三個，卵子也不是很多，內膜卻變薄不少，接下來給她換成排卵針，後面兩個問題解決了，但還是沒有懷孕。她問：「我到底還要做幾次人工授精？」我回答她說1995年美國AFS統計全美國前50家不孕症中心，做過5,000個精蟲捐贈的人工授精，結果約500個懷孕，跟我們醫院差不多。所以，平均一次成功需搭配九次失敗，所以目前失敗七八次並不特別。後來幾年，她妹妹也懷孕兩次生兩個了，L醫師仍然沒有懷孕，她又問：「如果18次失敗會有兩次成功，我為什麼還沒懷孕？我到底還要做幾次人工授精？」七八年過去了，卵子年齡總會老化一些，精蟲問題這些年變化如何？還有肌瘤問題。我建議兩個選擇，一是開刀拿肌瘤，二是作試管嬰兒，因為會懷孕的人工授精，大多集中在前五六次。但開刀總是一個侵襲性的治療，試管嬰兒也要取卵手術，他們想一想還是偶爾試一試人工授精，慢慢等待機會....
一﹑什麼是人工授精？
人工授精(artificial insemination of husband, AIH)，顧名思義就是利用人工的方法，把先生的精蟲，清洗之後，送到子宮腔裡面。所以，也叫做子宮腔內授精(intrauterine insemination, IUI)。所以，其他也有陰道內授精，子宮頸內授精，輸卵管內授精等等。如果，使用的是別人捐贈的精蟲，就叫做AID (artificial insemination of donor)。
正常步驟是必須經過清洗，早年的人工授精，並沒有這種概念，只是把精液離心，集中精蟲放進子宮腔，但卻引發嚴重發炎，輸卵管卵巢化膿，造成輸卵管阻塞，而永久不孕。因為原始精液95%含有致病細菌，經過正確的清洗，亦即使用含有抗生素的清洗液來處理，才可以達到幾乎無菌的程度。幾年前我還看過一些不孕症醫師，用所謂的無菌生理食鹽水來清洗精液，我當場提出建議，他們仍堅持這樣就可保持無菌，令人看了不禁幫病人捏一把冷汗。雖然，衛生署目前只管制作試管嬰兒的醫師，必須具備不孕症次專科的執照，並不列管人工授精的技術，但看看這些例子，或卵巢過度刺激(OHSS)地很嚴重，小心醫療，是有一定的必要性。
因為人工授精費用也不便宜，約將近一萬元，所以每個人都希望一次成功率可以高一些，所以除非有OHSS的顧慮，不然，適度地刺激卵巢(controlled ovarian hyperstimulation, COH)可以幫助提高成功的機會，是目前大家所常用的方式。
二﹑哪些人需要做人工授精？
沒辦法自然行房的，當然需要人工授精來幫忙。如陽痿早洩，或逆行性射精等。也有一些脊椎損傷的案例，性行為有困難，甚至需要電擊方法來收集精液，經體外處理過之後，得到活力高的精蟲，注射到子宮內以達到受精懷孕的目的。
有些則是因女方的因素，如陰道痙攣導致行房困難等，但這種人做人工授精也沒多容易，但有經驗的醫生，大多可以解決這個問題，十年來整個醫院做過大約8,000個人工授精，只有一兩次需要在麻醉下施行。
有些是精蟲活動力或數目有點問題，經過人工授精的步驟，可以集中精蟲於子宮腔內，也可以挑選活動力較佳的精蟲，理論上懷孕率可以因此增加不少，弔詭的是，這類male factor的夫婦反而是人工授精成功率較低的一群。
排卵有問題的婦女，理論上經過排卵藥或排卵針的刺激之後，應該就可以排卵而自然懷孕，不必再經過人工授精的步驟，但是如果精液品質不是很穩定，或是卵巢刺激後肚子漲不舒服，不方便行房者，也可以來做人工授精。
同房試驗結果不佳，或子宮頸有抗體，或排斥，需要做人工授精嗎？這一點比較有爭論，如果對精蟲有抗體，那絕對不會侷限在子宮頸，即使把精蟲避開子宮頸，放到子宮腔裡面，仍然沒有解決問題。但我們並不反對幫這些病人做人工授精，畢竟一些不明原因(unexplained infertility)的人，也可以經由人工授精來幫助懷孕。
另外，還有精蟲捐贈，也是人工授精的適應症之一。最近，我們也有一種特殊案例，如先生精液有病毒之可能，如HIV病毒，為了怕傳染AIDS，可以經由特殊清洗，然後以人工授精來達成懷孕，不過這在全世界的處理上，還是實驗性質，安全性仍待更長久評估。以此類推，如先生有C行肝炎帶原，是不是也要經由精蟲清洗才懷孕呢？這一點大家還沒有定論。
三﹑精蟲清洗步驟
最標準的方法是上游法(Swim-up)：在本院，80%以上都是採用這個方法。等待精液完全液化後，把它用玻璃吸管吸出來，然後放到已經裝有相同體積的人類輸卵管液(human tubal fluid, HTF)的試管底部，這樣一來，在底部的精蟲會經由主動的游泳向上，對抗地心引力而得到的精蟲，活力一定相當好，雖然數目可能只蒐集到活的精蟲總數的三分之一到四分之一，但這已經非常足夠，因為正常性行為，精蟲得以進入子宮腔者，可能只有百分之一不到。為了增加向上游的機會，我們通常把試管45度角放置在保溫箱裡40到50分鐘，如果精液很多量，或過於黏稠，我們也會分成兩管，以增加效率。
收集精液時，是把上面的HTF吸出來，離心以獲得精蟲。但是，最靠近精液與HTF交界面的精蟲數最多，但我們如果吸取此部分，常常會拿到較多的前列腺素，而前列腺素會造成嚴重的子宮收縮，產生下腹部痙攣疼痛。而上游法的時間要40分鐘或者更長，可取決於精液黏稠程度，久一點可能拿到數目稍微多一些，可是活動力或懷孕率可能不見得相對提高。因此，其中決定的因素，是原始精液的精蟲數目與活動力。
第二個常用的方法是離心法(Percoll gradient)：試管內分置濃度不等的Percoll溶液，例如最下層90%，中間70%，最上面50%，然後把液化的精液輕輕放在上面，離心可以把雜質或死細胞分開來。這個方法，可以得到比較多的細胞，但壞處是多一點雜質，活動力也不像前者那麼好，在台大醫院，約5-10%使用這個方法。但是，如果是特殊方法拿到的精液，我們不得不採取這個方法。例如，電擊取精，或睪丸切片，都必須用這一個方法。
第三個方法是白蛋白分離法(albumin separation)：就是大家熟悉的Y精蟲分離法，使用的方法與Percoll差不多，只是不同的條件，會用不同的白蛋白濃度來組合，壞處是拿到的精蟲，一樣比較有雜質，做人工授精時，病人比較會感覺疼痛。而且，白蛋白是一種血液製品，感染病毒的疑慮，一直是醫師比較擔心的。
第四種方法，是樹脂分離法，有一些特殊的樹脂，據說可以提供較高濃度的X精蟲，但生女孩在台灣的社會，並不是那麼地高需求，我們除了在實驗上曾經使用過之外，實際臨床上並沒有使用於病人身上。
市面上，有許許多多的廣告，國外也有許多商品，都號稱可以增加懷孕率，在台灣還有一個賣點，就是增加生男孩的比率。結果，這些所謂的精蟲分離法，大多沒有學術根據，號稱可以增加生男生的精蟲分離試劑，經查證都只是一些廣告。
四﹑人工授精的成功率
到底人工授精的成功率有多高呢？回答這個問題之前，得先問一個問題，這些不孕症夫婦的問題有多嚴重呢？筆者就曾經看過結婚一個月就做人工授精，第三個月就作試管嬰兒成為三胞胎，後來被轉到本院出生，辦住院那天剛好是結婚週年的例子。結婚不滿一年的例子，是不必講成功率的。
一般而言，一次人工授精的成功率約為10%，但是大部分會成功的人，三次之內就會成功了，有不少四五次沒成功的案例，後來轉做試管嬰兒，這些失敗的案例加在總分母去計算，當然成功率就好像不高。我常常對一些年輕的小女生說，你前幾天不是排卵期，會「不幸」懷孕的機會應該不到5%，她們依然很焦慮，認為2~3%的懷孕率對不想懷孕的她們來說，都嫌太高。反之，對這些盼懷孕像大旱之望雲霓的夫婦而言，10%的懷孕率卻又是太低了，真是所謂『歡娛嫌夜短，寂寞恨更長』。而且，成功率是評估醫院的，病人本身不是成功，就是失敗，0%或100%兩種，但大多數的病人，平常都有一份工作，而且大部分都還是中低階層的雇員，請假來醫院原本就不方便，加上花費不貲，來醫院又要寬衣解帶好不彆扭，當然希望一次就能成功。所以我們看到精蟲或卵子條件好一些的，都會跟她們講成功率20%，但是她們還是不滿意，因為她們看過宣稱成功率有七八成的醫院。真是的，我常常笑她們，古龍的武俠小說裡，那些大俠不是一跳好幾丈高，連城門都飛越了過去，這一屆奧運會的跳高比賽在北京舉辦，怎不見那些高手參加呢？吹牛罷了！
影響成功率的因素當然有很多，例如有無懷孕過？有無自然或剖腹生產過？精蟲活動力，數目，外型正常與否？女方年紀，卵巢功能，刺激卵巢藥物的種類，打hCG的劑量與時間，多囊性卵巢，子宮內膜異位症，子宮肌瘤，子宮內膜情況，子宮頸黏液狀況，黃體期功能，人工授精失敗幾次？輸卵管狀況等等。經過統計分析之後，影響比較大的有三項：第一項是精蟲。精蟲數目在500萬每西西以下，人工授精的成功率會比較低，這時必須考慮作試管嬰兒，如果低於100萬，普通的試管嬰兒技術恐怕也幫助不大，就需要藉助於精蟲顯微注射(ICSI)。全世界仍有案例在精蟲20萬左右，連人工授精都不必，就可以自然受孕的例子，不要懷疑，正式的學術報告當然包含DNA鑑定，與受孕前後連續一二十次的精蟲檢查。但是，醫學治療不是買樂透，還是要以大部分的案例為準，精蟲好壞的確影響很大。
影響成功率的因素第二項是女方的年紀，因為年紀會影響卵巢功能。好的卵子在年輕時候，也許二十歲前後就已經排掉了，等到三十五歲左右，卵巢功能就會急速下降，35歲的婦女即使依靠藥物刺激得到兩三顆卵，成功率怎麼樣呢？跟25歲的婦女自然週期排一顆卵的懷孕率比起來，恐怕還好不到哪裡去。不只人工授精會受女方年紀影響，即使做試管嬰兒，年紀還是決定成功率一個相當重要的因素。
第三項是之前人工授精到底失敗幾次？為什麼這項會影響成功率呢？因為我們在探討成功率時，也許檢討了10個因素，也許統計過20個因素，然而，是不是已經找到真正的決定因素(key factor)了呢？而且，臨床的病人分析，不像解剖那麼仔細研究分析，不可能幫病人每個做腹腔鏡，子宮腔鏡檢查，也不可能作好幾次內膜切片判斷黃體功能，所以總和表現(summation)，例如過去嘗試失敗幾次，就佔有重要意義。也許是因為我們醫院沒有夜間門診，也沒有專線電話隨時回答病人，所以來我們醫院之前失敗個兩三次人工授精，幾乎是常態。通常失敗越多次的病人，狀況可能比較複雜。
到底失敗幾次，才要改作試管嬰兒呢？之前我們有做過一個簡單的推論，假設一個人工授精需花費一萬元，試管嬰兒一次花費十萬元，從經濟學來說，如果人工授精一次成功率超過試管嬰兒的1/10，例如25歲的婦女，先生精蟲也正常，之前又沒有做過人工授精失敗過，那麼我們推測她來做一次人工授精成功率應該很高，例如20%，那麼試管嬰兒不可能提供200%以上的懷孕率，所以我們就建議她應該選擇比較便宜的人工授精就可以了。如果，她第一次失敗了，第二次也失敗了，那麼第三次是否還要做人工呢？根據我們的推測，是的，她可以做到第10次甚至更多次的人工授精。反觀，在下表中，當一個43歲的婦女來門診，先生精蟲正常，之前也不曾做人工授精失敗過，為什麼不建議她做一次呢？因為這一個人如果去做試管嬰兒，成功率可能有5%，但是她如果來做人工授精，成功率可能只有0.4%，在經濟上是不合算的，更何況還有心理或社會因素存在？
五﹑精蟲分離有助於生男孩的成功率嗎？
「不會」！先告訴各位結論，免得各位看完這一段文章之後，會如十年前一位婦產科前輩一樣埋怨我。他生了兩個女孩，特別跑來聽我演講，因為他知道我做了許多精蟲分離術的科學驗證。那天演講完，他還特別跟我說一句，早知道沒有效，今天就不來聽演講了。何況主管機關衛生署三令五申，不准醫療院所用這一個生男生女的招牌打廣告，被查到是相當嚴重的，除非有特殊的遺傳疾病者。
最早有古埃及的預言，我們也有清宮秘笈，1970年代也流行吃肉，喝咖啡，陰道灌洗，甚至抽煙等等。但都是沒有科學根據的，直到Ericcson先生發展出白蛋白分離法，發現精蟲頭部赤道面附近可以染上一個螢光抗體，號稱F-body，他認為該精蟲為Y精蟲，該分離法可以提供83%左右的分離成功率。這方法一直沿用將近20年，在台灣大部分的醫院還在使用這個方法，但是1996年，Ericcson先生親自撰文指出，當年F-body只是體染色體的一個表現而已，無關性別決定，根據最新的單株螢光抗體之檢定，這些白蛋白的分離法，並不能加多(enrich)Y精蟲之比率。
過去幾年，我們自己的實驗室也曾經用X跟Y特異性的單株螢光抗體，去檢驗上游法(swim up)，離心法(percoll gradient)與白蛋白分離法(albumin separation)，三種方法之後的X與Y精蟲比例，與原先未清洗前做比較。每一個檢體各算400隻精蟲，由助理跟我分別獨立判讀，判讀當時我並不知道哪一個檢體是由哪一個方法所得來。結果，共做了100多個檢體，結果四、五萬隻精蟲的XY比例，每一組差異都在1%以內，也就是沒差別。也許，有人還不服氣，覺得顯微鏡下的精蟲，不一定代表生出來的是男生還是女生，好，我們再回推過去15年swim up與albumin separation的生產結果，每一年做XY分離的人工授精大約只有100到150例，其中懷孕的大約只有20例，所以我們只好收集15年共300例生產，結果發現差異只有一兩%，沒有統計差別。倒是，在一般swim up那一組，如果吃排卵藥，女生比例似乎會多一些(打排卵針就沒有這個情形)，但是仍然沒有達到統計有差別的程度。自從去年政府明令禁止生殖科技影響男女比率後,作的機會將越來越少.
雖然世界上大多數學者認為，嘗試用人工方法去改變男女比例(包括母血PCR加墮胎)，不僅不必要，也是不合醫學倫理的。全世界有沙烏地阿拉伯，南韓，台灣與中國大陸，都是被點名為「惡名昭彰」的重男輕女國家。但是，每天總是在門診會被問到這個問題，如果我回答沒有效，她們的眼光就會充滿狐疑，好像你們醫院怎麼這麼笨？對於那些求「男」若渴的夫婦，我要怎麼告訴他呢？有，1993年有人用螢光染劑，可以染上Y染色體的某個部位，接著用流體細胞分離儀把這細胞分出來，精蟲還可以活4個小時，號稱可以達到9成以上的成功率。這個步驟是靠雷射光來分離細胞，所以也叫雷射光分離法。很不幸的，接下來其他醫師或學者，都無法重複那個實驗，因為精蟲都死光了。而且，染料的安全性也是一個問題。
十年之後，流體細胞分離儀更進步了，流速可達過去的100倍以上，螢光染料也越來越進步，有些螢光染料不會有毒性，不會改變DNA的訊息傳遞。一些農場喜歡乳牛是或肉牛，利用X與Y染色體之染色質不一樣的特性，如X染色體多出0.1%的染色物質，靈敏細胞分離儀內的雷射光，可以準確無誤地把X跟Y分成兩個試管，而且幾乎不影響其精蟲品質。生出來的公牛跟母牛都可以達到90%以上的準確性，他們也幫這些牛做染色體基因鑑定，用的是常見變異的三種方法，顯示跟一般自然受孕的沒有差別。也有學者利用同樣方法，做過其他動物，也得到相同的結果。但是，在更多的安全報告出來之前，他們暫時還不會應用在人類上。
但是就沒有方法了嗎？最近流行的一個技術，叫做PGD (pre-implantation gentetic diagnosis，著床前基因鑑定)，就是利用試管嬰兒技術，在胚胎四細胞到八細胞時，靠顯微操作技術，取出一個細胞，固定染色作鑑定，稱之為PGD，未來十年一定是個大熱門。因為很多遺傳疾病是X染色體性聯遺傳，如血友病，囊狀纖維化疾病，色盲等等，如果靠基因檢測，有時準確性時效性並沒有驗男驗女來得好，所以他們做胚胎切片後，直接選取女性胚胎，就不會有疾病的顧慮。所以，這個醫學界容許的生男生女技術，是唯一可達100%準確生男或生女的方法，但它是為了預防疾病，而且只能生女生。筆者曾經看過，有人報告他的診所或醫院，也可提供PGD的檢測服務，是為了預防色盲，但當其他醫師問起，生了幾個女生時？他回答都是男生，成功率百分之百。大家搖搖頭，不太相信那個是夠水準的PGD，因為預防色盲，正確方法是生女孩，而非生男孩。
但是可不可以搭PGD的便車，沒有遺傳疾病也來作這個技術呢？按現行規定是不可以的，而且在沒有規範的情況下，管理與認證便是一個問題。PGD的危險性高過顯微注射(ICSI)，而且顯微注射只是一個技術，沒有牽涉基因診斷部分，所以PGD需要更多的審查標準。
