超声弹性成像数字信号处理技术用于精索静脉曲张中观察病情的价值分析

辛开荣 刘佳 邵金坤 王威

1湖北省钟祥市人民医院超声影像科431900湖北钟祥

2湖北省钟祥市人民医院麻醉科

精索静脉曲张（varicocele，VC）是男性常见泌尿系统疾病，精索蔓状静脉丛是多种因素引起血管内压上升出现的血管扩张、伸长和迂曲。精索静脉路径长，故静脉内压增高，血液回流受阻，容易引起VC。临床VC两侧均可发生，左侧发病率更高（左侧为77%～92%，双侧为7%～22%，右侧更低），这与左侧精索静脉更长，垂直汇入左肾静脉，导致直立体位下其承受压力较右侧更高，以及左侧精索静脉瓣缺陷等因素有关[1]。VC在不同年龄阶段均可发病，年龄越大则发病率越高，国内研究报道我国青少年中患VC占8.50%～19.82%，与国外研究报道的青少年VC发病率4.1%～16.2%有所差异[2]。VC临床表现主要包括下腹胀痛、睾丸疼痛、阴囊坠胀不适、腹股沟区抽痛等，而这些症状在平静休息状态下并不明显，但患者劳累后或久立后这些症状便加重，且患者症状程度与静脉曲张程度不一致，有时有神经衰弱症状；由于VC不一定有自主症状，导致很多人未能及时就诊[3]。除了以上症状外，患者普遍最关注的是该病对精液质量、生育能力的影响，目前对VC不育患者睾丸病理变化的机制并不清楚，尽早分析VC患者病情、睾丸质地、精液质量对临床诊治有重要意义[4]。超声组织弹性成像技术（ultrasound tissue elastography，UE）是近年来超声成像研究热点，在临床上主要用于甲状腺结节、乳腺结节良恶性判断上，此外在前列腺疾病、肝脏纤维化判断上均有较高应用价值，对临床有指导意义，但尚不明确其用于VC诊疗中的价值，我们展开研究并报告如下。

1 资料与方法

1.1 本研究各项标准

纳入标准：①签署知情同意书；②无睾丸微石症、睾丸肿瘤；②无睾丸外伤史、泌尿系统结核病史；③心电图、胸片、肝功能、凝血功能检查均正常；④符合VC诊断标准，且为临床型；⑤不育。排除标准：①配偶原因引起的不育；②先天外生殖器和睾丸异常；③病毒性腮腺炎史；④右侧单侧精索静脉曲张。正常对照者纳入标准：①签署知情同意书；②无VC相关疾病和精液异常。VC诊断标准，当超声结果符合以下两个条件可确诊：①平静呼吸状态下检测到曲张的最大精索静脉管直径（DR）≥1.8 mm，Valsalva试验最大内径（Dv）≥2.0 mm；②Valsalva检测为阳性，即彩色和频谱多普勒有至少有1 s的反流信号。精索静脉超声分级标准为亚临床型：触诊为阴性但超声检查提示精索静脉内有反流，DR为1.8～2.1 mm，TR为1～2 s；临床型Ⅰ级：触诊阳性，超声下DR为2.2～2.7 mm，TR为 2～4 s；临床Ⅱ级：触诊阳性，超声下 DR为 2.8～3.1 mm，TR为 4～6 s；临床Ⅲ级；触诊阳性，超声 DR≥3.1 mm，TR≥6 s。本研究为回顾性研究，通过医院伦理委员会审核。

1.2 一般资料

根据上述标准，将2014年1月－2017年12月期间来院诊治的VC不育者纳入研究，98例均存在左侧曲张，其中伴有右侧曲张者10例。患者年龄25～48岁，平均（28.52±6.45）岁。不育史（1～5）年。98例共分为三组，VCⅠ组共35例，VCⅡ组33例，VCⅢ组30例，三组年龄分为（28.52±3.12）岁、（28.01±2.17）岁、（27.68±3.54）岁（P＞0.05）。选取同期来院行健康体检的男性为健康对照组，共 30例，年龄 24～42岁，平均（27.98±7.21）岁。VC患者与健康对照组年龄比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.3 诊断方法

常规检查：二维超声模式进行双侧阴囊常规彩超检查，观察睾丸轮廓、形态、回声，在二维超声上加彩色多普勒血流显像测量平静呼吸下及Val⁃salva试验下精索静脉最大内径、反流程度和反流持续时间。超声弹性成像检查：使用HITACHIHI-VISION Avi-us超声仪（日立，日本），探头频率7 MHZ，使用仪器内置HITACHI-HI-VISION Avius数据处理系统。常规检查完毕后嘱咐患者拉高阴茎，拉紧阴囊皮肤，使睾丸贴在会阴区。测量睾丸，纵切显示其最大切面后进行超声弹性成像，使感兴趣区域尽可能将睾丸被膜、皮肤、附睾、睾丸覆盖。组织弥散定量分析区为ROI中心，尽可能增大面积，分析区不能出现绝对蓝色和绝对红色，进行“加压-松解”式加压，探头在阴囊表面做垂直方向频率为1～2次/s，距离为1～2 mm的微小振动，压力指导显示条保持在3或4，显示稳定2 s后冻结获取图像，经相关软件计算系统进行测量分析。每位患者每侧睾丸均重复检查3次，以三次结果的平均数据为最终数据。由一名资历深厚的超声诊断医师完成以上操作。

1.4 观察指标

记录应变均值（MEAN）及百分比（AREA），分析左侧睾丸MEAN及AREA，其中MEAN数值越大则目标组织越软，AREA越小则目标组织越软。

1.5 统计学方法

使用SPSS 18.0统计学软件分析数据，计量资料以x±s表示，用t/F检验，计数资料以%表示，采用χ2检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 VC各组与对照组精子密度、（A+B）精子活力对比

VC各组与对照组精子密度、（A+B）精子活力比较，其中VCⅢ组患者精子密度最小，（A+B）精力活力最低，均P＜0.05（表1）。

表1 VC各组与对照组精子密度、（A+B）精子活力对比

2.2 VC各亚组与对照组左侧睾丸MEAN、AREA值对比

VC组中VCⅢ组MEAN较其他组高，AR⁃EA较其他组低，均P＜0.05，见表2。

表2 VC各组与对照组左侧睾丸MEAN、AREA值对比 ±s

表2 VC各组与对照组左侧睾丸MEAN、AREA值对比 ±s

组别VCⅠVCⅡVCⅢ对照组F值P值例数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相关性分析MEAN与AREA的关系

MEAN与AREA呈负相关关系，r=－0.751，P=0.032 1。

2.4 正常睾丸、VC睾丸弹性成像图特点分析

正常睾丸：睾丸实质中心部分为淡绿色，实质边缘为蓝色，实质周边有红色周边带。VC组睾丸实质中心普遍为绿色，实质边缘为蓝色，实质外周有红色周边带。

3 讨论

UE是当下医学超声成像研究新热点，结合了数字信号处理技术评估外力作用对组织的影响，经实时彩色图像反馈外力作用前后组织回声信号移动情况，用不同色彩表示组织的硬度和移动情况，红色代表外力下组织出现较大的移位，提示其质地柔软；蓝色表示小幅度的移位，其质地相对较硬；绿色在移位程度和质地柔软程度上居中。目标器官病变后，其生物组织弹性有一定变化，目前CT、X线成像、MRI等虽然能反映器官病变时病灶形态上的变化，但无法直接反映组织弹性变化，而超声弹性成像技术弥补了这一不足，为超声成像的发展开拓良好前景[6-7]。目前UE用于精索静脉患者睾丸情况观察的报道甚少，陶晓海等[8]学者将其用于正常人睾丸研究及睾丸微石症的鉴别上发现一定价值，发现正常睾丸及微石症睾丸组织的图像比较相似，都表现为睾丸实质-中心为绿色，实质外周为红色，实质周围为蓝色。本研究中对比对照组，VC组睾丸在长轴切面上睾丸实质中心大部分为绿色，实质边缘呈蓝色，实质外周有红色周边带。而超声图弹性成像中绿色区外周的蓝色区提示去边缘与中心组织在力作用后变形程度有差异，结合解剖学及二维超声推测可能是因为睾丸实质外覆盖有致密的睾丸白膜，其质地韧性十足，外力作用造成的变形较小，故表现为蓝色区域[9]；白膜有睾丸固有鞘膜和肉膜，其质地均较柔软，因此在相同力作用下其组织移位程度较睾丸白膜更大，在超声弹性成像上表现为红色带，且存在于外周[10]；睾丸实质为曲细精管组织，其质地不如睾丸白膜韧，不如肉膜和睾丸固有鞘膜柔软，因此表现为绿色[11]。

VC对睾丸的影响：本研究中通过对VC患者病情分组，并实施超声弹性成像，发现在VCⅠ组、VCⅢ组及对照组间，MEAN、AREA值差异无统计学意义（P＞0.05）；提示病情较轻的VC患者睾丸质地与健康人群接近，因此我们认为VC对睾丸质地的影响不完全是静脉曲张程度决定的，同时与病程等因素相关。Guevara等[12]研究者指出，病程与VC患者睾丸质地相关，病程越长则睾丸质地受影响越大。

VC对精液质量的影响：目前已经证实VC可致男性不育，目前关于其引起男性不育及睾丸病理性改变的解释较多，包括性腺激素抑制、毒素反流、局部温度升高等等，通过这些可能的机制导致睾丸生精功能降低，最终导致精液质量变差，形成不育[13]。聂欢等[14]通过对 657 例 VC 患者进行调查发现：VC病情越重，患者精液质量受影响越大，表现在精子形态变化、数量减少、活力降低等。本研究中VCⅢ患者与其他组比较，精子密度最小，（A+B）精力活力最低，均P＜0.05。而VCⅠ、VCⅡ间精子活力差异无统计学（P＞0.05）。推测原因为：精液质量还受病程影响，仅凭精子活力、精子密度还无法全面评估精子质量。例如有研究者发现VC精液标本染色后，结合精子形态学可发现更多畸形精子[15-16]。因此这也是本研究不足之处，今后还应增加更多有参考价值的指标以全面判断患者生育能力。

本研究发现MEAN与AREA呈负相关关系 ，r=－0.751，P=0.032 1。 左 右 两 组 睾 丸MEAN值差值与精子活力、精子密度、精子活力间无线性关系（P＞0.05）。提示双侧睾丸质地差异程度与精液质量并不相关，这与目前一些研究者们发现的双侧睾丸体积差异程度越大，则患者精液质量越差，正常形态精子越少，精子的活性越低的结果并不一致[17-18]。考虑是因为本次研究只收集每个患者一次精液，精液质量指标有只有精子（A+B）活力百分率和精子密度，缺乏精子活率、精子畸形等指标，且睾丸超声弹性成像对技术要求高，睾丸组织周围固定较难，超声探头放置时睾丸可能有侧向移动情况，导致本结果与上述研究结果不一致[19-20]。

综上所述，本研究发现采用UE能评估VC患者睾丸质地，但无法证实双侧睾丸质地差异程度与患者精液质量的关系，且研究设计存在不足，由于入院病例以左侧VC较多，右侧较少，故排除仅有右侧UE，而符合研究条件者同时存在右侧VC者也较少，故本文仅分析了左侧VC与左侧睾丸，今后还需进一步完善，但可以肯定的是超声弹性成像技术在VC的病情评估、睾丸质地、手术治疗指导上具有一定价值。