實時剪切波彈性成像技術(shù)在急性睪丸炎預(yù)后評價中的臨床應(yīng)用

黃 崑，姜 鑌，王學(xué)梅，劉艷君，翟齊西，卞東林

?

實時剪切波彈性成像技術(shù)在急性睪丸炎預(yù)后評價中的臨床應(yīng)用

黃 崑，姜 鑌，王學(xué)梅，劉艷君，翟齊西，卞東林

目的 通過實時剪切波彈性成像(SWE)技術(shù)對正常人睪丸進(jìn)行測量，探討影響其測量結(jié)果的因素；對急性睪丸炎患者睪丸進(jìn)行彈性測量，探討SWE技術(shù)在急性睪丸炎預(yù)后評價中的臨床價值。方法 選取2013年1—12月在中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院泌尿外科診斷睪丸正常且無泌尿系統(tǒng)疾病的健康志愿者400例，同時選取臨床診斷為急性睪丸炎的患者68例，利用SWE技術(shù)對其進(jìn)行超聲檢查。根據(jù)超聲檢查時睪丸的不同部位將健康志愿者分為周邊部組(200例)和中心部組(200例)，測量并比較兩組健康志愿者縱切面、橫切面睪丸彈性模量值；同時測量并比較急性睪丸炎患者治療前、治療后1、3、6個月睪丸彈性模量值。結(jié)果 周邊部組與中心部組縱切面睪丸彈性模量值和橫切面睪丸彈性模量值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；周邊部組和中心部組縱切面睪丸彈性模量值與橫切面睪丸彈性模量值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。急性睪丸炎患者不同時間睪丸彈性模量值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=40 182.000，P<0.05)；急性睪丸炎患者睪丸彈性模量值治療前與治療后1個月比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(q=20.150，P>0.05)，與治療后3個月及治療后6個月比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(q=181.700，q=261.800，P<0.05)。結(jié)論 睪丸測量的不同部位不同切面可能不是影響睪丸彈性模量值的顯著因素；應(yīng)用SWE技術(shù)可以較好地評價急性睪丸炎的預(yù)后。

超聲檢查,多普勒,彩色；睪丸炎；彈性成像技術(shù)；彈性模量

黃崑，姜鑌，王學(xué)梅，等.實時剪切波彈性成像技術(shù)在急性睪丸炎預(yù)后評價中的臨床應(yīng)用[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2015，18(12)：1471-1473.[www.chinagp.net]

Huang K,Jiang B,Wang XM,et al.Clinic application of real-time shear wave elastography in assessing acute orchitis′s prognosis[J].Chinese General Practice，2015，18(12)：1471-1473.

表1 兩組健康志愿者睪丸彈性模量值比較

注：-為無此項數(shù)據(jù)

目前多種彈性成像技術(shù)已廣泛應(yīng)用于研究乳腺、甲狀腺、前列腺、血管壁、淺表淋巴結(jié)等[1-3]，但對于睪丸研究的報道幾乎沒有。近年來不孕癥已成為全球性的醫(yī)學(xué)和社會問題，不孕男女中有2%～10%是由睪丸炎引起的[4]。睪丸炎治療不徹底已成為男性不育的主要原因之一，因此評價睪丸炎的預(yù)后至關(guān)重要。本研究應(yīng)用實時剪切波彈性成像(real-time shear wave elastography，SWE)技術(shù)對正常睪丸的不同部位進(jìn)行彈性測量，探討睪丸不同部位的硬度是否有區(qū)別，同時對急性睪丸炎治療前后進(jìn)行硬度測量，為SWE技術(shù)進(jìn)一步在睪丸炎的預(yù)后評價中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 患者納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床上明確診斷急性睪丸炎，有流行性腮腺炎或其他急性傳染病病史，一側(cè)或雙側(cè)睪丸腫大，明顯壓痛；實驗室檢查：血白細(xì)胞計數(shù)升高。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除附睪炎、睪丸炎性病變、囊性病變、實性病變及合并鈣化者。

1.2 研究對象 選取2013年1—12月在中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院泌尿外科診斷睪丸正常且無泌尿系統(tǒng)疾病的健康志愿者400例，年齡19～52歲，平均(33.4±3.5)歲；同時選取臨床診斷為急性睪丸炎的患者68例，年齡17～38歲，平均(28.8±2.9)歲。利用SWE技術(shù)對所有研究對象進(jìn)行超聲檢查。每例志愿者及患者均簽署知情同意書，并通過本院倫理委員會的批準(zhǔn)。

1.3 試驗分組 根據(jù)超聲檢查時睪丸的不同部位將健康志愿者分為周邊部組(200例)和中心部組(200例)，周邊部是被膜到被膜下0.5 cm的區(qū)域，其余區(qū)域為中心部，分別從縱切面及橫切面測量周邊部及中心部感興趣區(qū)(ROI)的睪丸彈性模量值。

1.4 儀器與方法 應(yīng)用Supersonic Imagine Aixplorer型彩色多普勒超聲診斷儀(法國聲科)進(jìn)行超聲檢查，探頭頻率為4～15 MHz。所有健康志愿者平臥位，掃差陰囊無異常超聲圖像改變后，緩慢移動探頭至兩側(cè)睪丸，分別在縱切面及橫切面切換至彈性成像模式，顯示彈性圖像〔彩色編碼范圍為0～180 kPa(1 kPa=7.5 mm Hg)〕，確定ROI的范圍及位置，穩(wěn)定3～5 s后凍結(jié)圖像，計算睪丸彈性模量值。每一ROI重復(fù)測量3次，取其均值。每例受試者均由2名副教授以上醫(yī)師共同完成檢查，有分歧時經(jīng)討論達(dá)成一致。同時采用同樣方法分別測量急性睪丸炎患者治療前、治療后1、3、6個月睪丸彈性模量值，選擇睪丸縱切面中心部。

2 結(jié)果

2.1 健康志愿者超聲檢查結(jié)果 健康志愿者睪丸縱切面、橫切面的彈性圖像呈均勻藍(lán)色(見圖1)，充填完整，未見黃色和紅色，即ROI內(nèi)睪丸彈性均勻一致。周邊部組與中心部組縱切面睪丸彈性模量值和橫切面睪丸彈性模量值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；周邊部組和中心部組縱切面睪丸彈性模量值與橫切面睪丸彈性模量值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表1)。

2.2 急性睪丸炎患者超聲檢查結(jié)果 急性睪丸炎患者治療前睪丸彈性圖像以藍(lán)色為主，鑲嵌多處紅色及黃色斑點(見圖2)；治療后1個月仍以藍(lán)色為主，紅色及黃色斑點未見明顯減小；治療后3個月仍以藍(lán)色為主，鑲嵌黃色斑點，斑點數(shù)目明顯減少；治療后6個月仍以藍(lán)色為主，基本無黃色斑點(見圖3)。

急性睪丸炎患者睪丸彈性模量值治療前為(73.70±2.56)kPa，治療后1個月為(69.02±1.43)kPa，治療后3個月為(34.54±1.87)kPa，治療后6個為(17.75±1.07)kPa。急性睪丸炎患者不同時間睪丸彈性模量值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=40 182.000，P<0.05)；急性睪丸炎患者睪丸彈性模量值治療前與治療后1個月比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(q=20.150，P>0.05)，與治療后3個月及治療后6個月比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(q=181.700，q=261.800，P<0.05)。

注：箭頭表示藍(lán)色，為較軟組織

圖1 健康志愿者睪丸SWE圖像
Figure 1 The testis SWE image of healthy volunteers

注：箭頭表示黃紅混合色，紅色為不易產(chǎn)生形變的較硬組織，黃色為平均硬度的組織

圖2 急性睪丸炎患者治療前睪丸SWE圖像

Figure 2 The testis SWE image of acute orchitis patients before treatment

注：箭頭表示藍(lán)色，為較軟組織

圖3 急性睪丸炎患者治療6個月后睪丸SWE圖像

Figure 3 The testis SWE image of acute orchitis patients 6 months after treatment

3 討論

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，睪丸炎越來越多地被臨床醫(yī)生診斷，其診斷率不斷提高[5]，現(xiàn)已成為男性不孕不育的主要原因之一。因為睪丸炎時產(chǎn)生的抗精子抗體、引起的血供不足、激活的炎性細(xì)胞等因素均可誘導(dǎo)血-睪丸屏障破壞，影響生精細(xì)胞的分化活性[6]，進(jìn)而影響男性生育功能，所以睪丸炎越來越受到患者的重視。但目前對其預(yù)后的評估還沒有客觀的影像學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，急需一種影像學(xué)方法客觀評價睪丸炎的預(yù)后，而SWE技術(shù)的出現(xiàn)，恰能給睪丸炎的預(yù)后評價帶來理論上的依據(jù)。

SWE技術(shù)作為一種彈性量化技術(shù)，采用Sarvazyan等[7]提出的“馬赫錐”現(xiàn)象原理，獲得剪切波超高時間分辨力的彈性圖像，同時測量組織的密度獲得其彈性模量的絕對值，其量化指標(biāo)為彈性模量值[8-9]，即楊氏系數(shù)(E)，彈性模量值越大，組織的硬度就越大，從而可以依靠彈性模量值定量評價不同病理和生理狀態(tài)下的組織硬度。本研究正是應(yīng)用這一技術(shù)來對睪丸做一彈性測量，并進(jìn)一步評價急性睪丸炎的預(yù)后情況。

本研究應(yīng)用SWE技術(shù)獲得睪丸的彈性圖像，主要從2個方面評估睪丸的彈性變化：首先觀察ROI的彈性圖像是否均勻、充填是否完整，進(jìn)而評價組織內(nèi)的彈性是否一致(紅色表示不易產(chǎn)生形變的較硬組織，黃色表示平均硬度的組織，藍(lán)色表示較軟組織)；其次測量ROI的彈性模量值，得到組織內(nèi)彈性的絕對值并進(jìn)行比較。本研究結(jié)果顯示，健康志愿者睪丸各切面ROI均呈均勻藍(lán)色，周邊部組與中心部組縱切面睪丸彈性模量值和橫切面睪丸彈性模量值無差異，周邊部組和中心部組縱切面睪丸彈性模量值與橫切面睪丸彈性模量值無差異。因為睪丸屬于淺表器官，探頭自然貼近睪丸，聲源與睪丸的距離相當(dāng)近，同時SWE技術(shù)不要求施加外力，導(dǎo)致出現(xiàn)假陰性或假陽性結(jié)果的概率極大降低。

本研究結(jié)果顯示，急性睪丸炎患者睪丸彈性模量值治療前與治療后1個月無差異，卻高于治療后3個月及治療后6個月，表明急性睪丸炎患者治療前后其睪丸硬度不同。因為硬度是生物組織的重要物理參數(shù)，硬度的變化與組織異常的病理狀態(tài)有關(guān)，組織內(nèi)有包塊或病變時，組織的硬度將發(fā)生明顯變化[10]。睪丸發(fā)炎之后，早期炎性細(xì)胞浸潤，滲出積液較多，中后期炎性細(xì)胞及滲出積液消失，纖維結(jié)締組織增生，睪丸生精上皮壞死、脫落，生精小管管壁變薄，管腔變大，充填均質(zhì)紅染物質(zhì)，生精小管基膜上只剩下肌樣上皮細(xì)胞，部分生精小管僅見精原細(xì)胞及支持細(xì)胞，同時睪丸間質(zhì)水腫，出現(xiàn)較多巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤，從而導(dǎo)致睪丸的硬度由硬逐漸變軟直至恢復(fù)正常。因此睪丸彈性的變化正是睪丸炎從發(fā)生到發(fā)展再到治愈的過程。

但本文仍有一定的局限性，睪丸炎患者例數(shù)偏少，而SWE技術(shù)作為新技術(shù)還需要在臨床上進(jìn)一步檢驗。

綜上所述，睪丸測量的不同部位不同切面可能不是影響睪丸彈性模量值的顯著因素，SWE技術(shù)在急性睪丸炎患者的治療及隨訪中應(yīng)用，可以有效地指導(dǎo)臨床醫(yī)生對其治療并進(jìn)行預(yù)后評估。

[1]Scaperrotta G,Ferranti C,Costa C,et al.Role of sonoelastography in non-palpable breast lesions[J].Eur Radiol,2008,18(11):238l-2389.

[2]Bae U,Dighe M,Dubinsky T,et al.Ultrasound thyroid elastography using carotid artery pulsation:preliminary study[J].J Ultrasound Med,2009,26(6):797-805.

[3]Harada N,Soejima Y,Taketomi A,et al.Assessment of graft fibrosis by transient elastography in patients with recurrent hepatitis C after living donor liver transplantation[J].Transplantation,2008,85(1):69-74.

[4]Shao FM,Li Z,Miu QL,et al.Idiopathic azoospermia and severe oligozoospermia patients infertile in relationship with AZF area micro deletion[J].Modern Practical Medicine,2008,20(1):49-50,57.(in Chinese) 邵法明,李錚,繆起龍,等.特發(fā)性無精子癥及重度少精子癥不育與AZF區(qū)域微缺失的關(guān)系[J].現(xiàn)代實用醫(yī)學(xué),2008,20(1):49-50,57.

[5] Wang Y.Application of color Doppler ultrasound in diagnosis of testitis and epididymitis in 28 cases analysis[J].Chin J Misdiagn,2011,11(19):4706.(in Chinese) 王悅.彩超在睪丸炎及附睪炎診斷中的應(yīng)用28例分析[J].中國誤診學(xué)雜志,2011,11(19):4706.

[6]Parise-Fortes MR,da Silva MF,Sugizaki MF,et al.Experimental paracoccidioidomycosis of the Syrian hamster:fungicidal activity and production of inflammatory cytokines by macrophages[J].Med Mycol,2000,38(1):51-60.

[7]Sarvazyan AP,Rudenko OV,Swanson SD,et a1.Shear wave elasticity imaging:a new ultrasonic technology of medical diagnostics[J].Ultrasound Med Biol,1998,24(9):1419-1435.

[8]Chai CK,Burd HJ,Wilde GS.Shear modulus measurements on isolated human lens nuclei[J].Exp Eye Res,2012,103:78-81.

[9]Bouillard K,Hug F,Guével A,et al.Shear elastic modulus can be used to estimate an index of individual muscle force during a submaximal isometric fatiguing contraction[J].J Appl Physiol,2012,113(9):1353-1361.

[10] Wu R,Luo YK,Lyu FQ,et al.An animal experiment of real-time shear wave elastography in diagnosing acute liver trauma[J].Chinese Journal of Medical Imaging,2012,20(4):294-297.(in Chinese) 武榮,羅渝昆,呂發(fā)勤,等.實時剪切波彈性成像診斷急性肝創(chuàng)傷的動物實驗研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2012,20(4):294-297.

修回日期：2015-02-25)

(本文編輯：崔麗紅)

Clinic Application of Real-time Shear Wave Elastography in Assessing Acute Orchitis′s Prognosis

HUANGKun,JIANGBin,WANGXue-mei,etal.

DepartmentofUltrasound,theFirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,China

Objective To assess tissue elastic properties of normal testicle by using real-time shear wave elastography(SWE),to explore the influencing factor of measuring result;to assess tissue elastic properties of patients with acute orchitis by using SWE,to investigate the clinical values of SWE in assessing acute orchitis′s prognosis.Methods A total of 400 healthy volunteers with normal testicles and 68 acute orchitis patients in Department of Ultrasound of the First Hospital of China Medical University from January to December,2013,were examined by using ultrasound with SWE.The healthy volunteers were divided into testicle′s center group(200 cases) and circum group(200 cases).The elasticity modulus at longitudinal and cross sections of testicles were obtained and compared between two groups.The elasticity modulus of patients with acute orchitis were compared among before treatment,1 month,3 months,6 months after treatment.Results There was no significant difference in elasticity modulus at longitudinal sections between two groups(P>0.05).There was no significant difference in elasticity modulus at cross sections between two groups(P>0.05).In the testicle′s center group, there was no significant difference in elasticity modulus between at longitudinal sections and at cross sections(P>0.05).In the circum group, there was no significant difference in elasticity modulus between at longitudinal sections and at cross sections(P>0.05).There were significant differences in elasticity modulus of acute orchitis patients in different time(F=40 182.000,P<0.05).There was no significant difference in the mean elasticity modulus value of patients with acute orchitis between before treatment and 1 month after treatment(q=20.150,P>0.05).There was significant difference in the mean elasticity modulus value of patients with acute orchitis between before treatment and 3 months, 6 months after treatment, respectively(q=181.700,q=261.800,P<0.05).Conclusion The different parts and different sections of testicle are not the impact factors of the elasticity modulus of testicle．The real-time SWE can evaluate the prognosis of acute orchitis.

Ultrasonography,Doppler,color;Orchitis;Elasticity imaging techniques;Elastic modulus

110001 遼寧省沈陽市，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科

王學(xué)梅，110001 遼寧省沈陽市，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科；E-mail：wxmlmt@163.com.cn

R 588.1

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.12.024

2014-07-21；