剪切波彈性成像評(píng)價(jià)血管性勃起功能障礙患者陰莖海綿體硬度的可行性分析

朱立松 楊克冰 崔艾琳

勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）指陰莖持續(xù)性不能達(dá)到或維持足夠的勃起以完成滿意的性生活，且病程至少在3個(gè)月以上，是目前男性最常見的性功能障礙疾病之一[1]。依據(jù)不同病理生理學(xué)機(jī)制，ED的病因可分為心因性與器質(zhì)性兩類，器質(zhì)性ED包括血管性（靜脈性、動(dòng)脈性及混合性）、內(nèi)分泌性、神經(jīng)性、解剖性及藥物性等，其中以血管性ED所占比例最大。血管性ED存在陰莖海綿體內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)異常，容易導(dǎo)致陰莖勃起硬度不夠或勃起時(shí)間較短。勃起硬度不同其臨床治療方法及治療的難易程度亦有所不同[2-4]。傳統(tǒng)多普勒超聲僅能通過測(cè)量陰莖海綿體內(nèi)動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)變化區(qū)分動(dòng)、靜脈性ED，但無法精確評(píng)估勃起硬度。而剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）是目前能較準(zhǔn)確地評(píng)估組織硬度的超聲新技術(shù)。本研究旨在探討SWE評(píng)價(jià)血管性ED患者勃起前后陰莖海綿體的硬度及勃起后不同時(shí)間的硬度變化情況，以期為臨床精確定量評(píng)估陰莖勃起硬度提供一項(xiàng)新的檢測(cè)方法。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 收集2017年2月至2018年9月在本院泌尿外科門診，經(jīng)詢問病史、完成ED相關(guān)問卷及體格檢查初步診斷為ED的患者119例，年齡18～61（33.4±8.8）歲，病程3個(gè)月～7年。排除具有陰莖先天性發(fā)育異常、陰莖外傷史、陰莖海綿體鈣化及硬結(jié)病的患者。另選取既往及目前均無明顯ED的健康志愿者33例作為對(duì)照組，年齡 18～68（37.8±14.6）歲。所有患者及志愿者均行血清性激素、空腹血糖、血脂、肝腎功及血常規(guī)等檢查，且各項(xiàng)指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。

1.2 方法

1.2.1 疲軟時(shí)陰莖海綿體彈性測(cè)量 選用法國聲科Surpersonic Imagine Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，SL15-4探頭。檢查前確保診室內(nèi)環(huán)境條件適宜，盡可能減少陌生環(huán)境給患者帶來的焦慮和不安。所有受試者取仰臥位，輕拉上提陰莖頭部使其背側(cè)貼于腹壁，探頭輕置于陰莖腹側(cè)；通過二維超聲檢查清晰顯示陰莖海綿體組織，排除結(jié)構(gòu)及回聲異常后轉(zhuǎn)換至SWE成像模式，囑受試者均勻呼吸，選取海綿體中段縱切，圖像優(yōu)化調(diào)節(jié)至“PEN”模式，待彈性圖像穩(wěn)定后（顏色充填取樣框達(dá)90%以上）凍結(jié)，選取直徑3mm的圓形區(qū)域讀取彈性模量值（單位kPa），每側(cè)海綿體測(cè)量2次，記錄數(shù)據(jù)。血管性ED患者陰莖疲軟時(shí)SWE圖像見圖1-2（插頁）。

1.2.2 血管活性藥物（intracavernous injection，ICI）誘導(dǎo)陰莖勃起 所有患者于一側(cè)海綿體內(nèi)注射ICI前列腺素E120μg，5～10min后誘導(dǎo)陰莖勃起，探頭置于海綿體根部，彩色多普勒觀察雙側(cè)陰莖海綿體動(dòng)脈內(nèi)徑、管壁及管腔情況，頻譜多普勒測(cè)量其血流參數(shù)，包括收縮期峰值流速（peak systolic velocity，PSV）、舒張期峰值流速（end-diastolic velocity，EDV）和阻力指數(shù)（resistant index，RI）。于5～10min及15～20min時(shí)重復(fù)上述SWE檢查。所有SWE檢查均由1位從事彈性成像檢查超過3年的醫(yī)師完成，陰莖彩色多普勒檢查由另1位高年資醫(yī)師獨(dú)立完成，兩者的診斷結(jié)果互不知曉。血管性ED患者陰莖注射ICI后5～10min SWE圖像見圖3-4（插頁）。

1.2.3 診斷標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)兩側(cè)海綿體動(dòng)脈PSV均＜25cm/s或兩側(cè)之和＜50cm/s且EDV＜5cm/s，RI＞0.9時(shí)考慮為動(dòng)脈性ED（動(dòng)脈性ED組）；當(dāng)兩側(cè)海綿體動(dòng)脈PSV均＞25cm/s或兩側(cè)之和＞50cm/s且 EDV＞5cm/s，RI＜0.9時(shí)考慮為靜脈性ED（靜脈性ED組）；當(dāng)兩側(cè)海綿體動(dòng)脈PSV均＞25cm/s或兩側(cè)之和＞50cm/s且EDV＜5cm/s，RI＞0.9時(shí)考慮為非血管性ED（非血管性ED組）；當(dāng)兩側(cè)海綿體動(dòng)脈PSV均＜25cm/s或兩側(cè)之和＜50cm/s且EDV＞5cm/s，RI＜0.9時(shí)考慮為混合性ED。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示，動(dòng)脈性、靜脈性、非血管性ED組及對(duì)照組陰莖疲軟時(shí)組間海綿體彈性均值比較采用單因素方差分析；動(dòng)脈性、靜脈性及非血管性ED在誘導(dǎo)勃起前后（疲軟時(shí)與誘導(dǎo)勃起后5～10min）及勃起后不同時(shí)間（5～10min與15～20min）組內(nèi)海綿體彈性均值比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 彩色多普勒聯(lián)合ICI診斷結(jié)果 119例ED患者中，動(dòng)脈性ED 31例，靜脈性ED 37例，非血管性ED 41例，混合性ED 10例（因受雙重因素干擾，因此不納入研究中）。

2.2 勃起前后陰莖海綿體彈性均值比較 動(dòng)脈性、靜脈性、非血管性ED組及對(duì)照組陰莖疲軟時(shí)海綿體彈性均值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。動(dòng)脈性、靜脈性及非血管性ED組陰莖疲軟時(shí)海綿體彈性均值均明顯高于勃起后5～10min，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01），見表 1。

2.3 3組ED勃起后不同時(shí)間陰莖海綿體彈性均值變化情況 動(dòng)脈性ED組陰莖勃起后5～10min海綿體彈性均值高于勃起后15～20min，而靜脈性ED組陰莖勃起后5～10min海綿體彈性均值低于勃起后15～20min，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）；但非血管性ED組陰莖勃起后5～10min與15～20min海綿體彈性均值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表1 4組勃起前后陰莖海綿體彈性均值比較（kPa）

表2 3組ED勃起后不同時(shí)間陰莖海綿體彈性均值變化情況（kPa）

3 討論

正常的陰莖勃起是由心理、神經(jīng)、內(nèi)分泌及血流動(dòng)力學(xué)相互協(xié)調(diào)共同作用的生理結(jié)果，其中勃起程度主要取決于血流動(dòng)力學(xué)變化，表現(xiàn)為海綿體內(nèi)動(dòng)脈血流量增加而靜脈血回流減少，從而導(dǎo)致海綿體內(nèi)壓升高達(dá)到充分勃起及維持勃起的狀態(tài)，因此任何破壞海綿體內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)平衡的原因均可導(dǎo)致勃起障礙[5]。動(dòng)脈性ED指海綿體內(nèi)供血?jiǎng)用}發(fā)生病變導(dǎo)致進(jìn)入海綿體血流量減少，灌注壓降低，表現(xiàn)為勃起硬度不足或潛伏期延長(zhǎng)；而靜脈性ED因海綿體內(nèi)靜脈存在異?；亓?，致使海綿體內(nèi)壓力無法維持而逐漸減低，臨床上表現(xiàn)為勃起時(shí)間短暫或硬度不夠[6-7]。既往選擇性陰部?jī)?nèi)動(dòng)脈造影術(shù)、陰莖海綿體造影術(shù)及彩色多普勒超聲等是診斷血管性ED的金標(biāo)準(zhǔn)，但其部分具有侵入性，且均無法動(dòng)態(tài)評(píng)估海綿體硬度變化。近年來超聲彈性成像以其經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便，能半定量或定量評(píng)估淺表組織器官的硬度等優(yōu)勢(shì)在臨床廣泛開展應(yīng)用，其中尤以SWE為研究熱點(diǎn)。其原理是探頭對(duì)生物組織發(fā)射聲輻射脈沖，在組織內(nèi)產(chǎn)生平面剪切波，依據(jù)其傳播速度計(jì)算得到楊氏模量值。楊氏模量值越大，表明剪切波在組織中傳播越快，組織硬度越大。SWE將組織的楊氏模量值通過彩色編碼疊加于超聲圖像中，紅色表示組織較硬，藍(lán)色顯示組織較柔軟[8-9]。此前，已有部分研究初步探討了彈性成像技術(shù)評(píng)估陰莖海綿體硬度及診斷其相關(guān)疾病的可行性。張佳杰等[10]在一項(xiàng)探討SWE技術(shù)用于陰莖海綿體硬度定量分析的研究中發(fā)現(xiàn)，海綿體健康組受試者的海綿體SWE硬度平均值明顯高于海綿體退化組受試者，提示隨年齡增長(zhǎng)海綿體的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。另外，Zheng等[11]利用聲觸診組織定量彈性成像技術(shù)（virtual touch tissue quantification，VTQ）測(cè)量健康人體勃起后陰莖海綿體硬度，發(fā)現(xiàn)海綿體VTQ值隨勃起硬度的增加而逐漸減小，得出VTQ有望成為評(píng)價(jià)勃起功能的一項(xiàng)新的檢查方法。

本研究發(fā)現(xiàn)無論血管性ED或非血管性ED通過注射ICI誘導(dǎo)勃起后，陰莖海綿體平均彈性模量值均明顯小于疲軟時(shí)。分析原因可能與大腦受到性刺激后各類神經(jīng)遞質(zhì)與舒張因子釋放，使陰莖海綿體內(nèi)的平滑肌細(xì)胞舒張，其間的海綿體血竇擴(kuò)張充血有關(guān)，此時(shí)海綿體單位體積內(nèi)平滑肌細(xì)胞等組織成分相對(duì)減少而血容量增加，而血液彈性值明顯小于生物組織，因此導(dǎo)致彈性模量值減小。動(dòng)脈性ED陰莖勃起后5～10min海綿體平均彈性值高于勃起后15～20min，而非血管性ED無明顯變化，與既往邱勤等[12]初步探討SWE診斷動(dòng)脈性ED可行性的研究結(jié)果相一致。分析原因可能為動(dòng)脈性ED海綿體內(nèi)動(dòng)脈病變使早期勃起時(shí)動(dòng)脈血流速度較正常減低，海綿體內(nèi)血竇充血較非血管性ED不充分，導(dǎo)致海綿體內(nèi)液體成分較少，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，海綿體內(nèi)血流量增加，因此勃起后15～20min海綿體彈性均值較勃起后5～10min減低。同理，靜脈性ED由于海綿體內(nèi)存在靜脈血異?；亓髦率购＞d體內(nèi)血流量隨時(shí)間增加而不斷減少，因此隨時(shí)間延長(zhǎng)，海綿體彈性均值逐漸增加，而非血管性ED勃起后無明顯變化，與以往Cui等[13]關(guān)于SWE診斷靜脈性ED的研究結(jié)果相一致。本研究還發(fā)現(xiàn)健康志愿者、非血管性ED、靜脈性ED和動(dòng)脈性ED患者疲軟時(shí)海棉體彈性均值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而Turkay等[14]研究表明ED患者疲軟時(shí)海綿體彈性均值低于正常對(duì)照組，且兩者的診斷臨界值為17.1kPa，該作者分析可能與ED患者海綿體平滑肌細(xì)胞及彈力纖維較正常人群明顯減少，血竇和竇間隙變窄等因素有關(guān)，與本研究結(jié)果不一致。

本研究采用SWE定量評(píng)價(jià)血管性ED患者勃起前后陰莖海綿體的硬度及勃起后不同時(shí)間的硬度變化情況。與傳統(tǒng)有創(chuàng)性及彩超等診斷血管性ED的檢查方法相比較，SWE具有實(shí)時(shí)、定量及無創(chuàng)診斷不同類型血管性ED的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)海綿體勃起硬度，為臨床針對(duì)性診治3種類型血管性ED及根據(jù)不同勃起硬度選擇最佳治療方案提供可靠依據(jù)。然而本研究亦存在一定的不足之處，如注射ICI后未能多時(shí)間段連續(xù)觀察勃起硬度變化而僅選擇兩個(gè)時(shí)間段；其次選擇彩色多普勒聯(lián)合ICI作為診斷血管性ED的金標(biāo)準(zhǔn)，受測(cè)量部位及角度的影響，診斷結(jié)果可能存在一定的假陽性或假陰性；另外本研究樣本量較少且未進(jìn)行陰莖海綿體組織學(xué)檢查，對(duì)海綿體疲軟時(shí)彈性均值與組織成分變化的相關(guān)性有待進(jìn)一步深入探討。

綜上所述，SWE有望成為無創(chuàng)診斷ED病因、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)陰莖海綿體勃起硬度以及定量評(píng)估陰莖海綿體組織學(xué)變化的一項(xiàng)新方法。