超聲彈性成像數字信號處理技術用于精索靜脈曲張中觀察病情的價值分析

辛開榮 劉佳 邵金坤 王威

1湖北省鐘祥市人民醫院超聲影像科431900湖北鐘祥

2湖北省鐘祥市人民醫院麻醉科

精索靜脈曲張（varicocele，VC）是男性常見泌尿系統疾病，精索蔓狀靜脈叢是多種因素引起血管內壓上升出現的血管擴張、伸長和迂曲。精索靜脈路徑長，故靜脈內壓增高，血液回流受阻，容易引起VC。臨床VC兩側均可發生，左側發病率更高（左側為77%～92%，雙側為7%～22%，右側更低），這與左側精索靜脈更長，垂直匯入左腎靜脈，導致直立體位下其承受壓力較右側更高，以及左側精索靜脈瓣缺陷等因素有關[1]。VC在不同年齡階段均可發病，年齡越大則發病率越高，國內研究報道我國青少年中患VC占8.50%～19.82%，與國外研究報道的青少年VC發病率4.1%～16.2%有所差異[2]。VC臨床表現主要包括下腹脹痛、睪丸疼痛、陰囊墜脹不適、腹股溝區抽痛等，而這些癥狀在平靜休息狀態下并不明顯，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，有時有神經衰弱癥狀；由于VC不一定有自主癥狀，導致很多人未能及時就診[3]。除了以上癥狀外，患者普遍最關注的是該病對精液質量、生育能力的影響，目前對VC不育患者睪丸病理變化的機制并不清楚，盡早分析VC患者病情、睪丸質地、精液質量對臨床診治有重要意義[4]。超聲組織彈性成像技術（ultrasound tissue elastography，UE）是近年來超聲成像研究熱點，在臨床上主要用于甲狀腺結節、乳腺結節良惡性判斷上，此外在前列腺疾病、肝臟纖維化判斷上均有較高應用價值，對臨床有指導意義，但尚不明確其用于VC診療中的價值，我們展開研究并報告如下。

1 資料與方法

1.1 本研究各項標準

納入標準：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、泌尿系統結核病史；③心電圖、胸片、肝功能、凝血功能檢查均正常；④符合VC診斷標準，且為臨床型；⑤不育。排除標準：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右側單側精索靜脈曲張。正常對照者納入標準：①簽署知情同意書；②無VC相關疾病和精液異常。VC診斷標準，當超聲結果符合以下兩個條件可確診：①平靜呼吸狀態下檢測到曲張的最大精索靜脈管直徑（DR）≥1.8 mm，Valsalva試驗最大內徑（Dv）≥2.0 mm；②Valsalva檢測為陽性，即彩色和頻譜多普勒有至少有1 s的反流信號。精索靜脈超聲分級標準為亞臨床型：觸診為陰性但超聲檢查提示精索靜脈內有反流，DR為1.8～2.1 mm，TR為1～2 s；臨床型Ⅰ級：觸診陽性，超聲下DR為2.2～2.7 mm，TR為 2～4 s；臨床Ⅱ級：觸診陽性，超聲下 DR為 2.8～3.1 mm，TR為 4～6 s；臨床Ⅲ級；觸診陽性，超聲 DR≥3.1 mm，TR≥6 s。本研究為回顧性研究，通過醫院倫理委員會審核。

1.2 一般資料

根據上述標準，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例均存在左側曲張，其中伴有右側曲張者10例?；颊吣挲g25～48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照組，共 30例，年齡 24～42歲，平均（27.98±7.21）歲。VC患者與健康對照組年齡比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.3 診斷方法

常規檢查：二維超聲模式進行雙側陰囊常規彩超檢查，觀察睪丸輪廓、形態、回聲，在二維超聲上加彩色多普勒血流顯像測量平靜呼吸下及Val?salva試驗下精索靜脈最大內徑、反流程度和反流持續時間。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，使用儀器內置HITACHI-HI-VISION Avius數據處理系統。常規檢查完畢后囑咐患者拉高陰莖，拉緊陰囊皮膚，使睪丸貼在會陰區。測量睪丸，縱切顯示其最大切面后進行超聲彈性成像，使感興趣區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為ROI中心，盡可能增大面積，分析區不能出現絕對藍色和絕對紅色，進行“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，壓力指導顯示條保持在3或4，顯示穩定2 s后凍結獲取圖像，經相關軟件計算系統進行測量分析。每位患者每側睪丸均重復檢查3次，以三次結果的平均數據為最終數據。由一名資歷深厚的超聲診斷醫師完成以上操作。

1.4 觀察指標

記錄應變均值（MEAN）及百分比（AREA），分析左側睪丸MEAN及AREA，其中MEAN數值越大則目標組織越軟，AREA越小則目標組織越軟。

1.5 統計學方法

使用SPSS 18.0統計學軟件分析數據，計量資料以x±s表示，用t/F檢驗，計數資料以%表示，采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 VC各組與對照組精子密度、（A+B）精子活力對比

VC各組與對照組精子密度、（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各組與對照組精子密度、（A+B）精子活力對比

2.2 VC各亞組與對照組左側睪丸MEAN、AREA值對比

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各組與對照組左側睪丸MEAN、AREA值對比 ±s

表2 VC各組與對照組左側睪丸MEAN、AREA值對比 ±s

組別VCⅠVCⅡVCⅢ對照組F值P值例數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相關性分析MEAN與AREA的關系

MEAN與AREA呈負相關關系，r=－0.751，P=0.032 1。

2.4 正常睪丸、VC睪丸彈性成像圖特點分析

正常睪丸：睪丸實質中心部分為淡綠色，實質邊緣為藍色，實質周邊有紅色周邊帶。VC組睪丸實質中心普遍為綠色，實質邊緣為藍色，實質外周有紅色周邊帶。

3 討論

UE是當下醫學超聲成像研究新熱點，結合了數字信號處理技術評估外力作用對組織的影響，經實時彩色圖像反饋外力作用前后組織回聲信號移動情況，用不同色彩表示組織的硬度和移動情況，紅色代表外力下組織出現較大的移位，提示其質地柔軟；藍色表示小幅度的移位，其質地相對較硬；綠色在移位程度和質地柔軟程度上居中。目標器官病變后，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病灶形態上的變化，但無法直接反映組織彈性變化，而超聲彈性成像技術彌補了這一不足，為超聲成像的發展開拓良好前景[6-7]。目前UE用于精索靜脈患者睪丸情況觀察的報道甚少，陶曉海等[8]學者將其用于正常人睪丸研究及睪丸微石癥的鑒別上發現一定價值，發現正常睪丸及微石癥睪丸組織的圖像比較相似，都表現為睪丸實質-中心為綠色，實質外周為紅色，實質周圍為藍色。本研究中對比對照組，VC組睪丸在長軸切面上睪丸實質中心大部分為綠色，實質邊緣呈藍色，實質外周有紅色周邊帶。而超聲圖彈性成像中綠色區外周的藍色區提示去邊緣與中心組織在力作用后變形程度有差異，結合解剖學及二維超聲推測可能是因為睪丸實質外覆蓋有致密的睪丸白膜，其質地韌性十足，外力作用造成的變形較小，故表現為藍色區域[9]；白膜有睪丸固有鞘膜和肉膜，其質地均較柔軟，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為紅色帶，且存在于外周[10]；睪丸實質為曲細精管組織，其質地不如睪丸白膜韌，不如肉膜和睪丸固有鞘膜柔軟，因此表現為綠色[11]。

VC對睪丸的影響：本研究中通過對VC患者病情分組，并實施超聲彈性成像，發現在VCⅠ組、VCⅢ組及對照組間，MEAN、AREA值差異無統計學意義（P＞0.05）；提示病情較輕的VC患者睪丸質地與健康人群接近，因此我們認為VC對睪丸質地的影響不完全是靜脈曲張程度決定的，同時與病程等因素相關。Guevara等[12]研究者指出，病程與VC患者睪丸質地相關，病程越長則睪丸質地受影響越大。

VC對精液質量的影響：目前已經證實VC可致男性不育，目前關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，通過這些可能的機制導致睪丸生精功能降低，最終導致精液質量變差，形成不育[13]。聶歡等[14]通過對 657 例 VC 患者進行調查發現：VC病情越重，患者精液質量受影響越大，表現在精子形態變化、數量減少、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計學（P＞0.05）。推測原因為：精液質量還受病程影響，僅憑精子活力、精子密度還無法全面評估精子質量。例如有研究者發現VC精液標本染色后，結合精子形態學可發現更多畸形精子[15-16]。因此這也是本研究不足之處，今后還應增加更多有參考價值的指標以全面判斷患者生育能力。

本研究發現MEAN與AREA呈負相關關系 ，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系（P＞0.05）。提示雙側睪丸質地差異程度與精液質量并不相關，這與目前一些研究者們發現的雙側睪丸體積差異程度越大，則患者精液質量越差，正常形態精子越少，精子的活性越低的結果并不一致[17-18]?？紤]是因為本次研究只收集每個患者一次精液，精液質量指標有只有精子（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，且睪丸超聲彈性成像對技術要求高，睪丸組織周圍固定較難，超聲探頭放置時睪丸可能有側向移動情況，導致本結果與上述研究結果不一致[19-20]。

綜上所述，本研究發現采用UE能評估VC患者睪丸質地，但無法證實雙側睪丸質地差異程度與患者精液質量的關系，且研究設計存在不足，由于入院病例以左側VC較多，右側較少，故排除僅有右側UE，而符合研究條件者同時存在右側VC者也較少，故本文僅分析了左側VC與左側睪丸，今后還需進一步完善，但可以肯定的是超聲彈性成像技術在VC的病情評估、睪丸質地、手術治療指導上具有一定價值。