渴望受孕的新婚夫妇中大约有 20% 未能成功，其中大约有一半是属于男性因素所致的不育。以往对于临床医师来说，男性不育的检测指标仅有精液常规分析（精子浓度、活动力、前向运动、形态学）以及内分泌检查（血清性激素水平和垂体激素水平）。这些检测项目固然为男性不育症的诊治提供了有价值的资料，可是未能反映精子的功能状态。
尽管精-卵融合通常在体内才能发生，但体外技术的发展有可能对受精过程进行准确的分析和研究。为了检测精子的功能，已建立了精子穿透试验（SPA）。由于观察到仓鼠卵去除透明带后，授精的种系特异性缺失，对多精穿卵的阻滞也不复存在，从而建立了 SPA。特别是异种精子（包括人类精子）对于仓鼠去透明带卵的穿透也已被观察到。在 SPA 中最好使用人卵。但由于人卵不能广泛获得，而且还存在涉及人卵应用的伦理学问题。因此仓鼠卵为人类精子功能的检测提供了理想的模型。
对于体内授精过程来说，精子首先要获能，并须经顶体反应。精子获能的生理学目前尚不十分明确，特别是尚不清楚已有能力穿透人卵的获能精子是否已经历了顶体反应或这种反应只是配体融合时的局部事件。不管怎样，包含获能和顶体反应两个过程的 SPA 已被证实是评价精子授精能力的一种可靠技术。
生物测定（例如 SPA）的主要问题之一是存在批间误差以及缺乏质量控制，而且由于实验方法各异，不同实验室之间的结果往往无可比性。以下介绍一种标准化的 SPA 操作方法以提高测定的敏感性和重复性。
下述的 SPA 方法学是对 Yanagimachi，Rogers，Overstreet，W olf等早期研究做了比较完善的修改，研究了每一步操作程序，以提高试验的敏感性，减少假阴性结果。尽管国外多数实验室报道结果时以低于 10% ～ 15% 的卵穿透率为异常，但在本方法中正常精子的卵穿透率为 100% ，并伴有广泛的多精穿卵现象。因此 SPA 结果以每个卵子的精子穿透均数表示，并定义为精子获能指数（sperm capacitation index，SCI）。本方法所测得 SCI的正常范围是以 30例有生育能力的供精者的结果为基础的。低于均数 2个标准差作为 SCI的最低限即每个卵子有 5个精子穿透。根据 13名被证实有生育能力的供精者的 SCI均数为 33.1，每个卵子的精子穿透数低限是 4.8。具有正常生育力的人群中 SCI的正常范围是很大的。同一实验室在 2年后另有 17名具有正常生育能力的供精者 SPA 的均数为37.4，每个卵的精子穿透数低限为 5.3。这些数值证实该实验室制定的 SCI正常范围是可靠的，并提示在一段时间内 SPA结果的一致性。显然这一正常值范围在其他各实验室均有待证实。
凡是 SCI
