能量多普勒显像与彩色多普勒血流显像诊断急性实验性睾丸扭转
http://www.100md.com
中国超生医学杂志 2000年第16卷第5期
王建宏 钱蕴秋 赵振源 贺建国 郭庆林
摘 要 目的：本文比较PDI与CDFI显示不同程度睾丸血流灌注的准确性。方法：选用6只健康杂种犬,手术暴露睾丸,随机选一侧依次旋转180°、270°、360°及450°,制成不同程度睾丸扭转模型及睾丸扭转复位模型。分别用PDI和CDFI显像,并进行睾丸血流分级评定和显像比较。结果：部分性睾丸扭转仅在睾丸扭转180°时PDI示血流正常3例,其余均血流明显减少。睾丸扭转复位后睾丸血流明显增多。睾丸扭转270°以上及扭转复位的血流评分均与正常睾丸评分有显著差异(p<0.05)。PDI与CDFI在本实验条件下的睾丸血流显示无明显差别(p>0.05)。结论：PDI可准确显示不同程度的睾丸血流,有助于不同程度睾丸扭转的判断,但PDI显示犬睾丸血流并不优于CDFI。
关键词：能量多普勒显像 彩色多普勒血流显像 睾丸扭转
能量多普勒显像(PDI)是一种新的血流成像技术,与彩色多普勒血流显像(CDFI)相比,具有血流敏感性高、角度依赖性小及无混叠等特点,是显示血流灌注和血管分布的好方法〔1～2〕。本文比较研究PDI和CDFI诊断犬不同程度睾丸扭转的准确性。
, 百拇医药
资料与方法
实验动物:选用6只健康杂种犬。均为雄性,体重20.0～24.5kg。
实验模型:1.麻醉:用静脉注射3%戊巴比妥纳(1ml/kg)进行麻醉; 2.手术:动物取仰卧位。在阴囊正中部纵行切开皮肤, 向两侧钝性分离至睾丸白膜为止。随机选一侧睾丸作实验组,将该侧睾丸再向上分离,暴露出精索结构,然后将睾丸附睾沿其长轴作顺时针旋转,分别依次旋转180°、270°、360°及450°,制备成不同程度的睾丸扭转(缺血)模型。在旋转至睾丸内无PDI血流显示时,即获得完全性睾丸扭转模型。最后将扭转睾丸恢复到正常位置状态,即睾丸扭转复位模型。在各种程度的睾丸扭转模型中,用缝线将睾丸两侧固定在阴囊壁上,随后立即行PDI和CDFI检查。
PDI和CDFI显像:选用ATL Ultramark-9HDI型超声显像仪,10～5MHz宽频带线阵探头。选用小器官设置,脉冲重复频率为1000Hz,壁滤波为50Hz, 彩色增益调至刚出现噪声之前为止。采用直接探查法进行扫查。每侧睾丸分别在睾丸上中下三部取三个横切面和在睾丸正中及两侧取三个纵切面进行观察。取横切面扫查时,应将两侧睾丸同时显示在一幅图像上以便进行对比观察,PDI和CDFI血流显像应尽量保持在同一个切面。整个显像过程记录在录像带上供回放分析。
, 百拇医药
图像分析:不同程度睾丸扭转的图像分析:完全性睾丸扭转的判断,以患侧睾丸内部及被膜下血流信号完全消失作为判断完全性睾丸扭转的依据。注意对可疑的少量噪声进行判断和鉴别,可通过PWD取样及噪声的随机性来进行分析判断。部分性睾丸扭转的分析,由两位超声医生对所有犬的各种程度睾丸扭转的血流图进行分级判断。分级标准:0分为患侧睾丸无血流;1分为患侧睾丸血流较健侧明显减少;2分是患侧睾丸血流与健侧基本相同;3分即患侧睾丸血流较健侧明显增多。两位医生仅知道患侧睾丸的侧别,不知睾丸的扭转程度。
PDI和CDFI的比较分析由两位未参加动物实验的超声医生对录像带回放的图像进行分析。根据所显示血流的数量多少及血流的长度来综合判断PDI、CDFI显像的优劣,用PDI>CDFI、PDI=CDFI和PDI
统计学分析:不同程度睾丸扭转图像的评分用Friedman非参检验。两位观察者的评分差异和PDI和CDFI优劣判断差异用Radit检验。PDI、CDFI显像优劣比较用McNewman配对X2检验。
, 百拇医药
结 果
1.不同程度睾丸扭转的PDI和CDFI表现
完全性睾丸扭转:5例在扭转的450°、1例在扭转至360°时,PDI和CDFI均显示睾丸内部及被膜下无血流信号显示(图1、左)。
部分性睾丸扭转:由表1可见,在扭转180°时,PDI和CDFI分别有3例和4例睾丸内血流减少,血流评分为1分,其余睾丸血流与健侧无明显差别。在扭转270°和360°(5例)时,PDI和CDFI均显示睾丸内血流明显减少(图1、右)。
左图:睾丸扭转450°,睾丸(LTS)内血流完全消失
右图:睾丸扭转360°,睾丸周边有少许红色血流
, 百拇医药
图 1 不同程度睾丸扭转血流图
睾丸扭转复位:将完全性睾丸扭转复位后,PDI和CDFI均显示所有患侧睾丸的血流明显增多(见图2),血流评分均为3分。
经统计学检验分析,与正常睾丸血流评分相比,扭转180°的评分无显著差异,而扭转270°以上及扭转复位的血流评分均与正常睾丸评分有显著差异(P<0.05)。
2.PDI和CDFI在睾丸扭转显像中的比较
由表2中可见,在扭转前、扭转180°及扭转后复位这三种实验条件下,各仅有1/6的睾丸血流显示PDI优于CDFI。余5/6及其它实验条件下的所有显像,均显示PDI和CDFI的血流显像无明显差异(图2),PDI与CDFI在本实验条件下的睾丸血流显示无明显差别(P>0.05)。
讨 论
, 百拇医药
睾丸扭转属阴囊急症,需要与急性附睾炎、睾丸炎及外伤等进行鉴别,有助于医生决定是否需要手术治疗。CDFI很容易诊断完全性睾丸扭转,其敏感性和特异性很高〔3～5〕。但对于表现为睾丸血流减少的早期和部分性睾丸扭转的诊断准确性较低。此外婴幼儿正常睾丸的血流较少,CDFI的显示率不高〔6〕,判断其睾丸血流是否异常有时很困难。新近出现的能量多普勒显像(PDI)对低速血流显示的敏感性高于CDFI,有望成为评价睾丸血流灌注的最佳方法。有研究报道在正常和异常睾丸血流的显像中PDI优于CDFI〔7～9〕。本研究用PDI和CDFI对犬不同程度睾丸扭转的血流灌注进行了研究。结果表明:通过与健侧睾丸进行比较,PDI可以准确地判断部分睾丸扭转所致的睾丸血流灌注减少,对睾丸血流减少、消失或增加的血流评分也与正常睾丸的血流评分有显著性差异,对判断部分睾丸扭转、完全性睾丸扭转复位有帮助。与国外学者的研究结果一致〔10～11〕。但不能准确判断扭转180°以下的部分性睾丸扭转。
, 百拇医药
表1 不同程度睾丸扭转的PDI、CDFI评分比较
扭转程度
n
PDI(CDFI)评分
0
1
2
3
0°
6
—
—
6(6)
, 百拇医药
—
180°
6
—
3(4)
3(2)
—
270°
6
—
6(6)
—
—
360°
, 百拇医药
6
1(1)
5(5)
—
—
450°
6
5(5)
1(1)
—
—
复位
6
—
, http://www.100md.com
—
6(6)
合计
36
6(6)
15(16)
9(8)
6(6)
注:( )内为CDFI评分例数表2 不同程度睾丸扭转PDI和CDFI显像比较
扭转程度
n
PDI>CDFI
, 百拇医药
PDI=CDFI
PDI
0°
6
1
5
0
180°
6
1
5
0
270°
, 百拇医药 6
0
6
0
360°
6
0
6
0
450°
6
0
6
0
, 百拇医药
扭转复位
6
1
5
0
合计
36
3(8.3)
33(91.7)
0(0)
注:( )内为百分数
, 百拇医药
左、右图分别为PDI和CDFI均示左睾丸血流明显增加,二者血流显示无明显差别
图 2 睾丸扭转复位血流图
通过与CDFI比较研究发现,PDI在各种程度睾丸扭转血流评分、血流显示的优劣及睾丸扭转程度判断的准确性方面与CDFI均无明显差别。可能与实验中PDI和CDFI的仪器条件基本相同有关,如PRF为800～1000Hz,WF均为100Hz,彩色多普勒增益差别不大, PDI为94%,CDFI为91%,使得要通过提高10～15dB的彩色增益以增加血流敏感性的PDI未能显示出比CDFI的敏感性高。此外,也可能与所使用的仪器本身有关,10～5MHz宽频带探头的CDFI的敏感性本身就比较高,用相同的仪器在临床阴囊疾病应用中也未能显示出PDI和CDFI有明显的差异。本仪器PDI彩色取样窗大小有一定限度,不能完全同时显示两侧睾丸血流,使得在比较两侧睾丸血流时不如CDFI方便、直观。总之,就本研究的结果而言,在犬不同程度睾丸扭转血流的显示方面,PDI并不比CDFI有多大的优越性。
, 百拇医药
本实验由于诸多因素的限制仍存在许多不足之处。第一,在实验过程中,只有一位医生判断睾丸血流至消失,以确定睾丸扭转的程度,应该至少有三位以上有经验的超声医生参加实验,有利于减少一位观察者的误差。第二,患侧睾丸的血流评分及血流显示的优劣判断均有一定的主观性。 应采用计算机图象分析系统进行准确的图像分析。第三,实验动物数量较少,且制备睾丸扭转的持续时间较短,与临床实际情况有差距。因此,在今后的研究中,应尽量避免上述的不足之处。
王建宏(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
钱蕴秋(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
贺建国(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
参考文献
1，Rubin JM,Bude RO,Carson RL,et al.Power Doppler US:A potential useful alternative to mean frequency-based color Doppler US.Radiology,1994，190:853～856
, 百拇医药
2，Bude RO,Rubin JM.Power Doppler Sonography.Radiology 1996,200:21～23
3，Lerner RM,Mevorach RA,Hulbert WC,et al.Color Doppler US in the evaluation of acute scrotal disease.Radiology,1990,175:355
4，Burks DD,Markey BJ,Burkhard TK,et al.Suspected testicular torsion and ischemia evaluation with color Doppler sonography.Radiology, 1990，175:815～819
5，王建宏,钱蕴秋,袁建林, 等.彩色多普勒超声在阴囊急症中的应用.中国超声医学杂志,1998,14(3):58～60
, 百拇医药
6，Atkinson GO,Patrick LE,Ball TI Jr,et al.The normal and abnormal scrotum in children:Evaluation with color Doppler sonography.AJR,1992,158:613～617
7，Tessler FN,Albany CM,Tuboin NY,et al.Color Doppler energy-mode US:Useful adjunct to imaging of the scrotum.Radiology,1994,193(RSNA,Suppl):232
8，Luker GD,Siegel MJ.Scrotal US in pediatric patients:Comparison of power and standard color Doppler US.Radiology,1996,198:381～385
, 百拇医药
9，Bader T,Kammerhuber F,Herneth AM.Evaluation of testicular perfusion of color Doppler US and power Doppler US in boy between 4 day and 15 years of age.Radiology, 1996,201(RSNA Suppl):337
10，Lee FT,Winter DB,Madsen FA,et al.Conventional color Doppler velocity sonography versus color Doppler energy sonography for the diagnosis of acute experimental torsion of the spermatic cord.AJR, 1996,167:785～790
11，Coley BD,Frush DP,Babcock DS,et al.Acute testicular torsion:Comparison of unenhanced and contrast-enhanced power Doppler US,Color Doppler US,and radionuclide imaging.Radiology, 1996,199:441～446, 百拇医药
摘 要 目的：本文比较PDI与CDFI显示不同程度睾丸血流灌注的准确性。方法：选用6只健康杂种犬,手术暴露睾丸,随机选一侧依次旋转180°、270°、360°及450°,制成不同程度睾丸扭转模型及睾丸扭转复位模型。分别用PDI和CDFI显像,并进行睾丸血流分级评定和显像比较。结果：部分性睾丸扭转仅在睾丸扭转180°时PDI示血流正常3例,其余均血流明显减少。睾丸扭转复位后睾丸血流明显增多。睾丸扭转270°以上及扭转复位的血流评分均与正常睾丸评分有显著差异(p<0.05)。PDI与CDFI在本实验条件下的睾丸血流显示无明显差别(p>0.05)。结论：PDI可准确显示不同程度的睾丸血流,有助于不同程度睾丸扭转的判断,但PDI显示犬睾丸血流并不优于CDFI。
关键词：能量多普勒显像 彩色多普勒血流显像 睾丸扭转
能量多普勒显像(PDI)是一种新的血流成像技术,与彩色多普勒血流显像(CDFI)相比,具有血流敏感性高、角度依赖性小及无混叠等特点,是显示血流灌注和血管分布的好方法〔1～2〕。本文比较研究PDI和CDFI诊断犬不同程度睾丸扭转的准确性。
, 百拇医药
资料与方法
实验动物:选用6只健康杂种犬。均为雄性,体重20.0～24.5kg。
实验模型:1.麻醉:用静脉注射3%戊巴比妥纳(1ml/kg)进行麻醉; 2.手术:动物取仰卧位。在阴囊正中部纵行切开皮肤, 向两侧钝性分离至睾丸白膜为止。随机选一侧睾丸作实验组,将该侧睾丸再向上分离,暴露出精索结构,然后将睾丸附睾沿其长轴作顺时针旋转,分别依次旋转180°、270°、360°及450°,制备成不同程度的睾丸扭转(缺血)模型。在旋转至睾丸内无PDI血流显示时,即获得完全性睾丸扭转模型。最后将扭转睾丸恢复到正常位置状态,即睾丸扭转复位模型。在各种程度的睾丸扭转模型中,用缝线将睾丸两侧固定在阴囊壁上,随后立即行PDI和CDFI检查。
PDI和CDFI显像:选用ATL Ultramark-9HDI型超声显像仪,10～5MHz宽频带线阵探头。选用小器官设置,脉冲重复频率为1000Hz,壁滤波为50Hz, 彩色增益调至刚出现噪声之前为止。采用直接探查法进行扫查。每侧睾丸分别在睾丸上中下三部取三个横切面和在睾丸正中及两侧取三个纵切面进行观察。取横切面扫查时,应将两侧睾丸同时显示在一幅图像上以便进行对比观察,PDI和CDFI血流显像应尽量保持在同一个切面。整个显像过程记录在录像带上供回放分析。
, 百拇医药
图像分析:不同程度睾丸扭转的图像分析:完全性睾丸扭转的判断,以患侧睾丸内部及被膜下血流信号完全消失作为判断完全性睾丸扭转的依据。注意对可疑的少量噪声进行判断和鉴别,可通过PWD取样及噪声的随机性来进行分析判断。部分性睾丸扭转的分析,由两位超声医生对所有犬的各种程度睾丸扭转的血流图进行分级判断。分级标准:0分为患侧睾丸无血流;1分为患侧睾丸血流较健侧明显减少;2分是患侧睾丸血流与健侧基本相同;3分即患侧睾丸血流较健侧明显增多。两位医生仅知道患侧睾丸的侧别,不知睾丸的扭转程度。
PDI和CDFI的比较分析由两位未参加动物实验的超声医生对录像带回放的图像进行分析。根据所显示血流的数量多少及血流的长度来综合判断PDI、CDFI显像的优劣,用PDI>CDFI、PDI=CDFI和PDI
统计学分析:不同程度睾丸扭转图像的评分用Friedman非参检验。两位观察者的评分差异和PDI和CDFI优劣判断差异用Radit检验。PDI、CDFI显像优劣比较用McNewman配对X2检验。
, 百拇医药
结 果
1.不同程度睾丸扭转的PDI和CDFI表现
完全性睾丸扭转:5例在扭转的450°、1例在扭转至360°时,PDI和CDFI均显示睾丸内部及被膜下无血流信号显示(图1、左)。
部分性睾丸扭转:由表1可见,在扭转180°时,PDI和CDFI分别有3例和4例睾丸内血流减少,血流评分为1分,其余睾丸血流与健侧无明显差别。在扭转270°和360°(5例)时,PDI和CDFI均显示睾丸内血流明显减少(图1、右)。
左图:睾丸扭转450°,睾丸(LTS)内血流完全消失
右图:睾丸扭转360°,睾丸周边有少许红色血流
, 百拇医药
图 1 不同程度睾丸扭转血流图
睾丸扭转复位:将完全性睾丸扭转复位后,PDI和CDFI均显示所有患侧睾丸的血流明显增多(见图2),血流评分均为3分。
经统计学检验分析,与正常睾丸血流评分相比,扭转180°的评分无显著差异,而扭转270°以上及扭转复位的血流评分均与正常睾丸评分有显著差异(P<0.05)。
2.PDI和CDFI在睾丸扭转显像中的比较
由表2中可见,在扭转前、扭转180°及扭转后复位这三种实验条件下,各仅有1/6的睾丸血流显示PDI优于CDFI。余5/6及其它实验条件下的所有显像,均显示PDI和CDFI的血流显像无明显差异(图2),PDI与CDFI在本实验条件下的睾丸血流显示无明显差别(P>0.05)。
讨 论
, 百拇医药
睾丸扭转属阴囊急症,需要与急性附睾炎、睾丸炎及外伤等进行鉴别,有助于医生决定是否需要手术治疗。CDFI很容易诊断完全性睾丸扭转,其敏感性和特异性很高〔3～5〕。但对于表现为睾丸血流减少的早期和部分性睾丸扭转的诊断准确性较低。此外婴幼儿正常睾丸的血流较少,CDFI的显示率不高〔6〕,判断其睾丸血流是否异常有时很困难。新近出现的能量多普勒显像(PDI)对低速血流显示的敏感性高于CDFI,有望成为评价睾丸血流灌注的最佳方法。有研究报道在正常和异常睾丸血流的显像中PDI优于CDFI〔7～9〕。本研究用PDI和CDFI对犬不同程度睾丸扭转的血流灌注进行了研究。结果表明:通过与健侧睾丸进行比较,PDI可以准确地判断部分睾丸扭转所致的睾丸血流灌注减少,对睾丸血流减少、消失或增加的血流评分也与正常睾丸的血流评分有显著性差异,对判断部分睾丸扭转、完全性睾丸扭转复位有帮助。与国外学者的研究结果一致〔10～11〕。但不能准确判断扭转180°以下的部分性睾丸扭转。
, 百拇医药
表1 不同程度睾丸扭转的PDI、CDFI评分比较
扭转程度
n
PDI(CDFI)评分
0
1
2
3
0°
6
—
—
6(6)
, 百拇医药
—
180°
6
—
3(4)
3(2)
—
270°
6
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6(6)
—
—
360°
, 百拇医药
6
1(1)
5(5)
—
—
450°
6
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—
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复位
6
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合计
36
6(6)
15(16)
9(8)
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注:( )内为CDFI评分例数表2 不同程度睾丸扭转PDI和CDFI显像比较
扭转程度
n
PDI>CDFI
, 百拇医药
PDI=CDFI
PDI
0°
6
1
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180°
6
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, 百拇医药 6
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扭转复位
6
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合计
36
3(8.3)
33(91.7)
0(0)
注:( )内为百分数
, 百拇医药
左、右图分别为PDI和CDFI均示左睾丸血流明显增加,二者血流显示无明显差别
图 2 睾丸扭转复位血流图
通过与CDFI比较研究发现,PDI在各种程度睾丸扭转血流评分、血流显示的优劣及睾丸扭转程度判断的准确性方面与CDFI均无明显差别。可能与实验中PDI和CDFI的仪器条件基本相同有关,如PRF为800～1000Hz,WF均为100Hz,彩色多普勒增益差别不大, PDI为94%,CDFI为91%,使得要通过提高10～15dB的彩色增益以增加血流敏感性的PDI未能显示出比CDFI的敏感性高。此外,也可能与所使用的仪器本身有关,10～5MHz宽频带探头的CDFI的敏感性本身就比较高,用相同的仪器在临床阴囊疾病应用中也未能显示出PDI和CDFI有明显的差异。本仪器PDI彩色取样窗大小有一定限度,不能完全同时显示两侧睾丸血流,使得在比较两侧睾丸血流时不如CDFI方便、直观。总之,就本研究的结果而言,在犬不同程度睾丸扭转血流的显示方面,PDI并不比CDFI有多大的优越性。
, 百拇医药
本实验由于诸多因素的限制仍存在许多不足之处。第一,在实验过程中,只有一位医生判断睾丸血流至消失,以确定睾丸扭转的程度,应该至少有三位以上有经验的超声医生参加实验,有利于减少一位观察者的误差。第二,患侧睾丸的血流评分及血流显示的优劣判断均有一定的主观性。 应采用计算机图象分析系统进行准确的图像分析。第三,实验动物数量较少,且制备睾丸扭转的持续时间较短,与临床实际情况有差距。因此,在今后的研究中,应尽量避免上述的不足之处。
王建宏(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
钱蕴秋(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
贺建国(710032 西安市第四军医大学西京医院超声诊断科)
参考文献
1，Rubin JM,Bude RO,Carson RL,et al.Power Doppler US:A potential useful alternative to mean frequency-based color Doppler US.Radiology,1994，190:853～856
, 百拇医药
2，Bude RO,Rubin JM.Power Doppler Sonography.Radiology 1996,200:21～23
3，Lerner RM,Mevorach RA,Hulbert WC,et al.Color Doppler US in the evaluation of acute scrotal disease.Radiology,1990,175:355
4，Burks DD,Markey BJ,Burkhard TK,et al.Suspected testicular torsion and ischemia evaluation with color Doppler sonography.Radiology, 1990，175:815～819
5，王建宏,钱蕴秋,袁建林, 等.彩色多普勒超声在阴囊急症中的应用.中国超声医学杂志,1998,14(3):58～60
, 百拇医药
6，Atkinson GO,Patrick LE,Ball TI Jr,et al.The normal and abnormal scrotum in children:Evaluation with color Doppler sonography.AJR,1992,158:613～617
7，Tessler FN,Albany CM,Tuboin NY,et al.Color Doppler energy-mode US:Useful adjunct to imaging of the scrotum.Radiology,1994,193(RSNA,Suppl):232
8，Luker GD,Siegel MJ.Scrotal US in pediatric patients:Comparison of power and standard color Doppler US.Radiology,1996,198:381～385
, 百拇医药
9，Bader T,Kammerhuber F,Herneth AM.Evaluation of testicular perfusion of color Doppler US and power Doppler US in boy between 4 day and 15 years of age.Radiology, 1996,201(RSNA Suppl):337
10，Lee FT,Winter DB,Madsen FA,et al.Conventional color Doppler velocity sonography versus color Doppler energy sonography for the diagnosis of acute experimental torsion of the spermatic cord.AJR, 1996,167:785～790
11，Coley BD,Frush DP,Babcock DS,et al.Acute testicular torsion:Comparison of unenhanced and contrast-enhanced power Doppler US,Color Doppler US,and radionuclide imaging.Radiology, 1996,199:441～446, 百拇医药