超聲彈性成像數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)用于精索靜脈曲張中觀察病情的價(jià)值分析

辛開榮 劉佳 邵金坤 王威

1湖北省鐘祥市人民醫(yī)院超聲影像科431900湖北鐘祥

2湖北省鐘祥市人民醫(yī)院麻醉科

精索靜脈曲張（varicocele，VC）是男性常見泌尿系統(tǒng)疾病，精索蔓狀靜脈叢是多種因素引起血管內(nèi)壓上升出現(xiàn)的血管擴(kuò)張、伸長(zhǎng)和迂曲。精索靜脈路徑長(zhǎng)，故靜脈內(nèi)壓增高，血液回流受阻，容易引起VC。臨床VC兩側(cè)均可發(fā)生，左側(cè)發(fā)病率更高（左側(cè)為77%～92%，雙側(cè)為7%～22%，右側(cè)更低），這與左側(cè)精索靜脈更長(zhǎng)，垂直匯入左腎靜脈，導(dǎo)致直立體位下其承受壓力較右側(cè)更高，以及左側(cè)精索靜脈瓣缺陷等因素有關(guān)[1]。VC在不同年齡階段均可發(fā)病，年齡越大則發(fā)病率越高，國內(nèi)研究報(bào)道我國青少年中患VC占8.50%～19.82%，與國外研究報(bào)道的青少年VC發(fā)病率4.1%～16.2%有所差異[2]。VC臨床表現(xiàn)主要包括下腹脹痛、睪丸疼痛、陰囊墜脹不適、腹股溝區(qū)抽痛等，而這些癥狀在平靜休息狀態(tài)下并不明顯，但患者勞累后或久立后這些癥狀便加重，且患者癥狀程度與靜脈曲張程度不一致，有時(shí)有神經(jīng)衰弱癥狀；由于VC不一定有自主癥狀，導(dǎo)致很多人未能及時(shí)就診[3]。除了以上癥狀外，患者普遍最關(guān)注的是該病對(duì)精液質(zhì)量、生育能力的影響，目前對(duì)VC不育患者睪丸病理變化的機(jī)制并不清楚，盡早分析VC患者病情、睪丸質(zhì)地、精液質(zhì)量對(duì)臨床診治有重要意義[4]。超聲組織彈性成像技術(shù)（ultrasound tissue elastography，UE）是近年來超聲成像研究熱點(diǎn)，在臨床上主要用于甲狀腺結(jié)節(jié)、乳腺結(jié)節(jié)良惡性判斷上，此外在前列腺疾病、肝臟纖維化判斷上均有較高應(yīng)用價(jià)值，對(duì)臨床有指導(dǎo)意義，但尚不明確其用于VC診療中的價(jià)值，我們展開研究并報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 本研究各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①簽署知情同意書；②無睪丸微石癥、睪丸腫瘤；②無睪丸外傷史、泌尿系統(tǒng)結(jié)核病史；③心電圖、胸片、肝功能、凝血功能檢查均正常；④符合VC診斷標(biāo)準(zhǔn)，且為臨床型；⑤不育。排除標(biāo)準(zhǔn)：①配偶原因引起的不育；②先天外生殖器和睪丸異常；③病毒性腮腺炎史；④右側(cè)單側(cè)精索靜脈曲張。正常對(duì)照者納入標(biāo)準(zhǔn)：①簽署知情同意書；②無VC相關(guān)疾病和精液異常。VC診斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)超聲結(jié)果符合以下兩個(gè)條件可確診：①平靜呼吸狀態(tài)下檢測(cè)到曲張的最大精索靜脈管直徑（DR）≥1.8 mm，Valsalva試驗(yàn)最大內(nèi)徑（Dv）≥2.0 mm；②Valsalva檢測(cè)為陽性，即彩色和頻譜多普勒有至少有1 s的反流信號(hào)。精索靜脈超聲分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為亞臨床型：觸診為陰性但超聲檢查提示精索靜脈內(nèi)有反流，DR為1.8～2.1 mm，TR為1～2 s；臨床型Ⅰ級(jí)：觸診陽性，超聲下DR為2.2～2.7 mm，TR為 2～4 s；臨床Ⅱ級(jí)：觸診陽性，超聲下 DR為 2.8～3.1 mm，TR為 4～6 s；臨床Ⅲ級(jí)；觸診陽性，超聲 DR≥3.1 mm，TR≥6 s。本研究為回顧性研究，通過醫(yī)院倫理委員會(huì)審核。

1.2 一般資料

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，將2014年1月－2017年12月期間來院診治的VC不育者納入研究，98例均存在左側(cè)曲張，其中伴有右側(cè)曲張者10例。患者年齡25～48歲，平均（28.52±6.45）歲。不育史（1～5）年。98例共分為三組，VCⅠ組共35例，VCⅡ組33例，VCⅢ組30例，三組年齡分為（28.52±3.12）歲、（28.01±2.17）歲、（27.68±3.54）歲（P＞0.05）。選取同期來院行健康體檢的男性為健康對(duì)照組，共 30例，年齡 24～42歲，平均（27.98±7.21）歲。VC患者與健康對(duì)照組年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.3 診斷方法

常規(guī)檢查：二維超聲模式進(jìn)行雙側(cè)陰囊常規(guī)彩超檢查，觀察睪丸輪廓、形態(tài)、回聲，在二維超聲上加彩色多普勒血流顯像測(cè)量平靜呼吸下及Val?salva試驗(yàn)下精索靜脈最大內(nèi)徑、反流程度和反流持續(xù)時(shí)間。超聲彈性成像檢查：使用HITACHIHI-VISION Avi-us超聲儀（日立，日本），探頭頻率7 MHZ，使用儀器內(nèi)置HITACHI-HI-VISION Avius數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。常規(guī)檢查完畢后囑咐患者拉高陰莖，拉緊陰囊皮膚，使睪丸貼在會(huì)陰區(qū)。測(cè)量睪丸，縱切顯示其最大切面后進(jìn)行超聲彈性成像，使感興趣區(qū)域盡可能將睪丸被膜、皮膚、附睪、睪丸覆蓋。組織彌散定量分析區(qū)為ROI中心，盡可能增大面積，分析區(qū)不能出現(xiàn)絕對(duì)藍(lán)色和絕對(duì)紅色，進(jìn)行“加壓-松解”式加壓，探頭在陰囊表面做垂直方向頻率為1～2次/s，距離為1～2 mm的微小振動(dòng)，壓力指導(dǎo)顯示條保持在3或4，顯示穩(wěn)定2 s后凍結(jié)獲取圖像，經(jīng)相關(guān)軟件計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量分析。每位患者每側(cè)睪丸均重復(fù)檢查3次，以三次結(jié)果的平均數(shù)據(jù)為最終數(shù)據(jù)。由一名資歷深厚的超聲診斷醫(yī)師完成以上操作。

1.4 觀察指標(biāo)

記錄應(yīng)變均值（MEAN）及百分比（AREA），分析左側(cè)睪丸MEAN及AREA，其中MEAN數(shù)值越大則目標(biāo)組織越軟，AREA越小則目標(biāo)組織越軟。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以x±s表示，用t/F檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以%表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 VC各組與對(duì)照組精子密度、（A+B）精子活力對(duì)比

VC各組與對(duì)照組精子密度、（A+B）精子活力比較，其中VCⅢ組患者精子密度最小，（A+B）精力活力最低，均P＜0.05（表1）。

表1 VC各組與對(duì)照組精子密度、（A+B）精子活力對(duì)比

2.2 VC各亞組與對(duì)照組左側(cè)睪丸MEAN、AREA值對(duì)比

VC組中VCⅢ組MEAN較其他組高，AR?EA較其他組低，均P＜0.05，見表2。

表2 VC各組與對(duì)照組左側(cè)睪丸MEAN、AREA值對(duì)比 ±s

表2 VC各組與對(duì)照組左側(cè)睪丸MEAN、AREA值對(duì)比 ±s

組別VCⅠVCⅡVCⅢ對(duì)照組F值P值例數(shù)35 33 30 30--MEAN 113.20±6.52 114.52±7.65 125.32±7.21 114.25±6.32 20.37 0.000 0 AREA 18.15±3.52 17.48±3.85 13.35±4.20 16.09±4.52 11.80 0.000 0

2.3 采用Pearson相關(guān)性分析MEAN與AREA的關(guān)系

MEAN與AREA呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，r=－0.751，P=0.032 1。

2.4 正常睪丸、VC睪丸彈性成像圖特點(diǎn)分析

正常睪丸：睪丸實(shí)質(zhì)中心部分為淡綠色，實(shí)質(zhì)邊緣為藍(lán)色，實(shí)質(zhì)周邊有紅色周邊帶。VC組睪丸實(shí)質(zhì)中心普遍為綠色，實(shí)質(zhì)邊緣為藍(lán)色，實(shí)質(zhì)外周有紅色周邊帶。

3 討論

UE是當(dāng)下醫(yī)學(xué)超聲成像研究新熱點(diǎn)，結(jié)合了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)評(píng)估外力作用對(duì)組織的影響，經(jīng)實(shí)時(shí)彩色圖像反饋外力作用前后組織回聲信號(hào)移動(dòng)情況，用不同色彩表示組織的硬度和移動(dòng)情況，紅色代表外力下組織出現(xiàn)較大的移位，提示其質(zhì)地柔軟；藍(lán)色表示小幅度的移位，其質(zhì)地相對(duì)較硬；綠色在移位程度和質(zhì)地柔軟程度上居中。目標(biāo)器官病變后，其生物組織彈性有一定變化，目前CT、X線成像、MRI等雖然能反映器官病變時(shí)病灶形態(tài)上的變化，但無法直接反映組織彈性變化，而超聲彈性成像技術(shù)彌補(bǔ)了這一不足，為超聲成像的發(fā)展開拓良好前景[6-7]。目前UE用于精索靜脈患者睪丸情況觀察的報(bào)道甚少，陶曉海等[8]學(xué)者將其用于正常人睪丸研究及睪丸微石癥的鑒別上發(fā)現(xiàn)一定價(jià)值，發(fā)現(xiàn)正常睪丸及微石癥睪丸組織的圖像比較相似，都表現(xiàn)為睪丸實(shí)質(zhì)-中心為綠色，實(shí)質(zhì)外周為紅色，實(shí)質(zhì)周圍為藍(lán)色。本研究中對(duì)比對(duì)照組，VC組睪丸在長(zhǎng)軸切面上睪丸實(shí)質(zhì)中心大部分為綠色，實(shí)質(zhì)邊緣呈藍(lán)色，實(shí)質(zhì)外周有紅色周邊帶。而超聲圖彈性成像中綠色區(qū)外周的藍(lán)色區(qū)提示去邊緣與中心組織在力作用后變形程度有差異，結(jié)合解剖學(xué)及二維超聲推測(cè)可能是因?yàn)椴G丸實(shí)質(zhì)外覆蓋有致密的睪丸白膜，其質(zhì)地韌性十足，外力作用造成的變形較小，故表現(xiàn)為藍(lán)色區(qū)域[9]；白膜有睪丸固有鞘膜和肉膜，其質(zhì)地均較柔軟，因此在相同力作用下其組織移位程度較睪丸白膜更大，在超聲彈性成像上表現(xiàn)為紅色帶，且存在于外周[10]；睪丸實(shí)質(zhì)為曲細(xì)精管組織，其質(zhì)地不如睪丸白膜韌，不如肉膜和睪丸固有鞘膜柔軟，因此表現(xiàn)為綠色[11]。

VC對(duì)睪丸的影響：本研究中通過對(duì)VC患者病情分組，并實(shí)施超聲彈性成像，發(fā)現(xiàn)在VCⅠ組、VCⅢ組及對(duì)照組間，MEAN、AREA值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；提示病情較輕的VC患者睪丸質(zhì)地與健康人群接近，因此我們認(rèn)為VC對(duì)睪丸質(zhì)地的影響不完全是靜脈曲張程度決定的，同時(shí)與病程等因素相關(guān)。Guevara等[12]研究者指出，病程與VC患者睪丸質(zhì)地相關(guān)，病程越長(zhǎng)則睪丸質(zhì)地受影響越大。

VC對(duì)精液質(zhì)量的影響：目前已經(jīng)證實(shí)VC可致男性不育，目前關(guān)于其引起男性不育及睪丸病理性改變的解釋較多，包括性腺激素抑制、毒素反流、局部溫度升高等等，通過這些可能的機(jī)制導(dǎo)致睪丸生精功能降低，最終導(dǎo)致精液質(zhì)量變差，形成不育[13]。聶歡等[14]通過對(duì) 657 例 VC 患者進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：VC病情越重，患者精液質(zhì)量受影響越大，表現(xiàn)在精子形態(tài)變化、數(shù)量減少、活力降低等。本研究中VCⅢ患者與其他組比較，精子密度最小，（A+B）精力活力最低，均P＜0.05。而VCⅠ、VCⅡ間精子活力差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)（P＞0.05）。推測(cè)原因?yàn)椋壕嘿|(zhì)量還受病程影響，僅憑精子活力、精子密度還無法全面評(píng)估精子質(zhì)量。例如有研究者發(fā)現(xiàn)VC精液標(biāo)本染色后，結(jié)合精子形態(tài)學(xué)可發(fā)現(xiàn)更多畸形精子[15-16]。因此這也是本研究不足之處，今后還應(yīng)增加更多有參考價(jià)值的指標(biāo)以全面判斷患者生育能力。

本研究發(fā)現(xiàn)MEAN與AREA呈負(fù)相關(guān)關(guān)系 ，r=－0.751，P=0.032 1。 左 右 兩 組 睪 丸MEAN值差值與精子活力、精子密度、精子活力間無線性關(guān)系（P＞0.05）。提示雙側(cè)睪丸質(zhì)地差異程度與精液質(zhì)量并不相關(guān)，這與目前一些研究者們發(fā)現(xiàn)的雙側(cè)睪丸體積差異程度越大，則患者精液質(zhì)量越差，正常形態(tài)精子越少，精子的活性越低的結(jié)果并不一致[17-18]?？紤]是因?yàn)楸敬窝芯恐皇占總€(gè)患者一次精液，精液質(zhì)量指標(biāo)有只有精子（A+B）活力百分率和精子密度，缺乏精子活率、精子畸形等指標(biāo)，且睪丸超聲彈性成像對(duì)技術(shù)要求高，睪丸組織周圍固定較難，超聲探頭放置時(shí)睪丸可能有側(cè)向移動(dòng)情況，導(dǎo)致本結(jié)果與上述研究結(jié)果不一致[19-20]。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)采用UE能評(píng)估VC患者睪丸質(zhì)地，但無法證實(shí)雙側(cè)睪丸質(zhì)地差異程度與患者精液質(zhì)量的關(guān)系，且研究設(shè)計(jì)存在不足，由于入院病例以左側(cè)VC較多，右側(cè)較少，故排除僅有右側(cè)UE，而符合研究條件者同時(shí)存在右側(cè)VC者也較少，故本文僅分析了左側(cè)VC與左側(cè)睪丸，今后還需進(jìn)一步完善，但可以肯定的是超聲彈性成像技術(shù)在VC的病情評(píng)估、睪丸質(zhì)地、手術(shù)治療指導(dǎo)上具有一定價(jià)值。