PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Badanie termograficzne w diagnozowaniu młodzieńczych żylaków powrózka nasiennego. Doniesienie wstępne
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2007/60/2.

autorzy

Wojciech Kuzański 1, Adam Olszewski 2, Andrzej Napieralski 2, Jerzy Niedzielski 1
1 Oddział Kliniczny Chirurgii i Urologii Dziecięcej Uniwersytetu Medycznego, Uniwersytecki Szpital Kliniczny nr 4 w Łodzi
2 Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej

słowa kluczowe

młodzieńcze żylaki powrózka nasiennego, ultrasonografia, termografia

streszczenie

Wstęp. Żylaki powrózka nasiennego (żpn) mogą być przyczyną upośledzonej płodności mężczyzn. Brak jest narzędzi diagnostycznych pozwalających wyselekcjonować grupę nastolatków z żpn, u których wczesna interwencja chirurgiczna zapobiegłaby przyszłym niekorzystnym ich następstwom. Dlatego do leczenia operacyjnego kwalifikowani są wszyscy pacjenci z żpn.
Cel pracy. Zbadanie przydatności teletermografii w diagnozowaniu młodzieńczych żylaków powrózka nasiennego.
Materiał i metoda. U 20 chłopców w wieku 13-16 lat (średni - 14 lat), leczonych w latach 2005-2006 w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym nr 4 UM w Łodzi z powodu lewostronnych żylaków powrózka nasiennego III°, oprócz rutynowej diagnostyki USG wykonano przed operacją badanie termograficzne moszny.
Wyniki. Wykazano statystycznie istotną różnicę między średnią temperaturą szyi moszny (NST) po stronie lewej i prawej. W grupie 1. DNST wynosiła 1,73 0,48°C, a w grupie 2. - 0,78 0,46°C. Gradient temperatur między szyją moszny i jądrem po stronie lewej (left ISTG) w grupie 1. wynosił 2,47 0,31°C i był istotnie statystycznie wyższy niż w grupie 2.- 0,48°C. Średnia wartość temperatury jądra lewego i prawego (ITT) w grupie 1. wynosiła odpowiednio 32,2 1,3°C; 31,8 1,3°C i była niższa niż w grupie 2. - odpowiednio 34,0 1°C; 33,4 0,7°C. Nie stwierdzono zależności między temperaturą szyi moszny i gonady a szerokością naczyń żylnych splotów wiciowatych jąder, ocenianych w badaniu USG.
Wniosek. Uzyskane obrazy termograficzne były podstawą podziału pacjentów na dwie grupy: żpn "zimne" ze strefą wzrostu temperatury ograniczoną do szyi moszny po stronie chorej i żpn "gorące" ze strefą wzrostu temperatury obejmującą szyję moszny po stronie chorej i oba jądra.

Wprowadzenie

Żylakami powrózka nasiennego (ang. varicocele) nazywamy poszerzone, wydłużone i o krętym przebiegu naczynia żylne splotu wiciowatego jądra [1,2]. Częstość występowania żylaków powrózka nasiennego (żpn) w populacji dorastających chłopców i młodych mężczyzn ocenia się po stronie lewej na 4-23% (średnio 16%), po stronie prawej na około 2%, zaś obustronne żylaki stwierdza się u 2% mężczyzn [1,3,4,5]. Żpn rozpoznawane są u 7-40% mężczyzn z obniżoną płodnością [2,3,6,7,8]. Przy okazji diagnozowania niepłodności męskiej wykrywa się żpn aż u 41% chorych [2,9]. Żylaki powrózka nasiennego pojawiają się u chłopców w okresie pokwitania, tj. po dziesiątym roku życia, a ich częstość rośnie wraz z wiekiem i około piętnastego roku życia ich rozkład jest już taki, jak w populacji dorosłych mężczyzn [3]. Choroba przebiega najczęściej bezobjawowo i tylko nieliczni pacjenci, z zaawansowaną postacią choroby zgłaszają bóle jąder [1,2,3].

Kliniczne następstwa żpn wynikają z zastoju żylnego i wzrostu ciśnienia hydrostatycznego krwi w naczyniach otaczających jądro, zwiększenia wydzielania serotoniny, zaburzeń utlenowania i odżywienia jądra, zalegania oraz wstecznego odpływu hormonów płciowych z nadnercza do splotu wiciowatego jądra [5]. W wyniku nagromadzenia krwi i zwolnienia jej przepływu w żylakowatych naczyniach powrózka nasiennego dochodzi do wyrównania różnicy temperatury między jamą brzuszną a moszną. W warunkach fizjologicznych różnica ta wynosi od 2 do 3°C, zaś u chorych z żpn może się zmniejszyć nawet do 0,1°C [5,10]. Wielu autorów podkreśla patogenny wpływ podwyższenia temperatury wewnątrz moszny na zmniejszenie liczby plemników i osłabienie ich ruchliwości [9,11,12]. Badania Heinza i Weissbacha dowiodły, że zmiany degeneracyjne w jądrach chorych z żpn powstają już przed okresem pokwitania i są analogiczne do zmian spostrzeganych u dojrzałych płciowo mężczyzn [7]. W bioptatach jąder mężczyzn dotkniętych żpn stwierdza się złuszczanie niedojrzałych komórek nabłonka płciowego, zmniejszenie średnicy kanalików krętych, włóknienie okołokanalikowe i niepełne zahamowanie spermatogenezy na poziomie spermatyd i spermatocytów. Obustronny charakter zmian w miąższu jąder jest prawdopodobnie spowodowany m. in. produkcją autoprzeciwciał antyplemnikowych [5].

Leczenie w przypadku żpn polega na odcięciu wstecznego odpływu krwi przez żyłę jądrową z żyły nerkowej lub żyły głównej dolnej. Spośród wielu metod leczenia operacyjnego dzieci i młodzieży z żpn metodą z wyboru jest obecnie laparoskopowe podwiązanie i przecięcie żył nasiennych w obrębie jamy brzusznej (LVL - ang. laparoscopic varix ligation) [2,5,6].

Celem pracy była ocena przydatności badania termograficznego w diagnozowaniu żpn w III stopniu zaawansowania według Dubina Amelara oraz zbadanie zależności między wynikami badań termograficznych a szerokością naczyń żylnych splotu wiciowatego mierzonych metodą ultrasonograficzną.

Materiał i metody

Do badań zakwalifikowano dwudziestu chłopców z żylakami powrózka nasiennego III° (wg Dubina i Amelara) po stronie lewej, w wieku od 13 do 16 lat (średnia 14 lat), leczonych w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym nr 4 UM w Łodzi w latach 2005-2006. W grupach badanych średnia wieku wynosiła odpowiednio 14 +/-2 lat w grupie 1. i 13 +/-4 lat w grupie 2.

U wszystkich badanych pacjentów wykonano badanie ultrasonograficzne i badanie termograficzne.

Badanie ultrasonograficzne

Badania wykonano przy użyciu aparatu z przystawką Dopplera, zgodnie z opracowanym wcześniej protokołem [3].

Badanie termograficzne

Badania wykonano przy użyciu kamery termowizyjnej Inframetrics SC1000 (FLIR Inframetrics, North Billerica, MA) operującej w paśmie 3,4-5 mm i wyposażonej w standardowy obiektyw 16° (f/1,5). Ustrój pomiarowy kamery stanowi chłodzona matryca detektorów FPA (ang. Focal Plane Array). Czułość kamery w temperaturze 30°C wynosi 0,07°C, natomiast dokładność bezwzględna w wykorzystywanym zakresie pomiarowym (od -10°C do 50°C) mieści się w granicach +/-2°C. Wszystkie badania wykonano w tym samym klimatyzowanym pomieszczeniu. Przyjęto wartość współczynnika emisyjności równą 0,95. Przed pomiarami wyznaczono temperaturę tła (23°C), temperaturę otoczenia (23 +/-1°C) oraz wilgotność powietrza (50%) i wprowadzono te dane do systemu pomiarowego kamery. Zdjęcia wykonywano z odległości około 0,5 m, co pozwoliło na pominięcie wpływu tłumienia atmosferycznego na rejestrowane termogramy.

Rejestrację obrazów termograficznych moszny i kanałów pachwinowych wykonywano po dziesięciominutowej adaptacji cieplnej pacjenta. W tym czasie rozebrany pacjent pozostawał w pozycji stojącej. Prącie unoszono do góry i przyklejano do skóry brzucha przylepcem plastrowym w linii pośrodkowej ciała. Zapis obrazów termograficznych wykonywano w trzech projekcjach: przednio-tylnej, bocznej prawej i bocznej lewej. W centralnej części kadru znajdowała się moszna. Ocenę ilościową termogramów wykonano wyznaczając średnią temperaturę z czterech obszarów moszny: szyi moszny po stronie prawej i lewej, tj. strefy odpowiadającej anatomicznej lokalizacji splotu wiciowatego jądra oraz jądra prawego i jądra lewego. Wartość średniej temperatury obliczano z histogramu temperatur w analizowanej strefie. Do analizy termogramów wykorzystano program ThermaGRAM 95 ver. 1.61 firmy Thermoteknix Systems Ltd.

W pracy poddano analizie:

- wartości średnich temperatur szyi moszny (NST - ang. Neck Scrotum Temperature) po stronie lewej i prawej oraz różnice średnich temperatur tych obszarów (DNST = left NST - right NST),

- wartości średnich temperatur jądra (ITT - ang. Intratesticular Temperature) po stronie lewej i prawej oraz różnice średnich temperatur gonad (DITT = left ITT - right ITT),

- różnice średnich temperatur między szyją moszny a jądrem (ISTG - ang. Intrascrotal Tempertaure Gradient) po stronie lewej i prawej (left ISTG, right ISTG),

- korelację szerokości naczyń żylnych splotu wiciowatego jądra ze średnią temperaturą szyi moszny po stronie lewej (left NST).

Wyniki

Analiza jakościowa termogramów

Analizując uzyskane obrazy termograficzne, stwierdziliśmy istotne ich zróżnicowanie pozwalające na podział termogramów na dwie grupy:

- Grupa 1. - żylaki powrózka nasiennego, tzw. zimne,

- Grupa 2. - żylaki powrózka nasiennego, tzw. gorące.

Obraz termograficzny żylaków powrózka nasiennego "zimnych" charakteryzował się wyraźną strefą hipertermii w rzucie splotu wiciowatego jądra lewego, która nie obejmowała swoim zasięgiem chłodnego jądra po tej samej stronie. Temperatura powrózka nasiennego i jądra po stronie prawej nie była podwyższona (ryc. 1). W grupie żylaków powrózka nasiennego "gorących", strefa znacznie podwyższonej temperatury obejmowała nie tylko obszar odpowiadający lokalizacji splotu wiciowatego jądra lewego, ale również rozszerzała się na część obwodową moszny obejmując zarówno jądro lewe, jak i prawe. Temperatura prawego powrózka nasiennego w tej grupie badanych nie była podwyższona (ryc. 2).

Przyjmując powyższe kryteria podziału stwierdzono, że spośród dwudziestu badanych pacjentów trzynastu (65%) prezentuje termograficzny obraz żylaków powrózka nasiennego "zimnych", zaś siedmiu (35%) - "gorących".

Analiza ilościowa termogramów

Nie stwierdzono różnic statystycznie istotnych między średnią temperaturą tych samych obszarów moszny na termogramach zarejestrowanych w projekcji przednio-tylnej i w projekcjach bocznych ciała pacjenta (ryc. 1 i 2). Dlatego do analizy wyników badań wykorzystano wartość średniej temperatury czterech analizowanych obszarów moszny, wyznaczonych na termogramie projekcji przednio-tylnej. Analizę przeprowadzono dla dwóch grup termogramów, tzw. żylaków powrózka nasiennego zimnych i gorących.

Temperatura szyi moszny w grupie 1. wynosiła po stronie lewej (left NST) 34,6 +/-1,2°C, zaś po stronie prawej (right NST) 32,9 +/-1,2°C (ryc. 3). W grupie 2. temperatura szyi moszny po stronie lewej wynosiła 34,9 +/-0,7°C, a po stronie prawej 34,1 +/-0,5°C (ryc. 4). W obu grupach pacjentów wykazano różnicę statystycznie istotną (p<0,05) między temperaturą szyi moszny po stronie lewej, tj. klinicznie jawnych żylaków powrózka nasiennego, a NST po stronie prawej. Porównując wartości średnich temperatur szyi moszny po stronie lewej w grupie 1. i 2., nie wykazano różnic statystycznie istotnych.

Obliczono różnicę średnich temperatur szyi moszny po stronie lewej i prawej (DNST) w obu grupach badanych. W grupie żylaków "zimnych" wynosiła ona 1,73 +/-0,48°C, a w grupie żylaków "gorących" 0,78 +/-0,46°C. Na podstawie analizy statystycznej stwierdzono, że wartości różnic średnich temperatur szyi moszny po stronie lewej i prawej różnią się istotnie statystycznie w obu grupach badanych (p<0,01) (ryc. 5).

Wyznaczono średnie temperatury jądra lewego (left ITT) i prawego (right ITT) u wszystkich badanych. Wynosiły one w grupie 1. odpowiednio: 32,2 +/-1,3°C i 31,8 +/-1,3°C (ryc. 6), zaś w grupie 2.: 34,0 +/-1,0°C i 33,4 +/-0,7°C (ryc. 7). Porównując wartości średnich temperatur jąder ipsilateralnych w obu badanych grupach, wykazano istotne statystycznie wyższe temperatury obu jąder w grupie żylaków "gorących" w stosunku do jąder w grupie żylaków "zimnych".

Obliczono wartości DITT w grupie żylaków "zimnych" i "gorących" i wyniosły one 0,33 +/-0,37°C oraz 0,68 +/-0,5°C. Nie wykazano istotnej różnicy statystycznej między tymi wartościami (ryc. 8).

Wyznaczono różnice średnich temperatur między szyją moszny a jądrem po stronie lewej (left ISTG) i prawej (right ISTG). Wyniosły one odpowiednio 2,47 +/-0,31°C i 1,07 +/-0,3°C w grupie 1. oraz 0,84 +/-0,48°C i 0,74 +/-0,5°C w grupie 2. Wykazano, że wartość left ISTG w grupie żylaków "zimnych" była istotnie statystycznie wyższa od wartości left ISTG w grupie żylaków "gorących" (p<0,01) (ryc. 9). Porównując wartości ISTG dla strony prawej nie stwierdzono różnic statystycznie istotnych w obu grupach badanych.

Temperatura, a szerokość naczyń splotu wiciowatego

Szerokość naczyń żylnych splotu wiciowatego jądra lewego w obu grupach termograficznych nie różniła się istotnie statystycznie. W grupie 1. średnia szerokość naczyń splotu wiciowatego jądra lewego wynosiła 4,2 +/-0,85 mm, a w grupie 2 - 4,7 +/-0,6 mm.

Nie wykazano zależności między szerokością naczyń żylnych splotów wiciowatych jąder a średnią temperaturą szyi moszny po stronie żylaków powrózka nasiennego.

Dyskusja

Spośród klinicznych następstw żpn najistotniejsze wydaje się upośledzenie płodności mężczyzn, leczonych z tego powodu [3,8,9]. Analizując literaturę dotyczącą tego zagadnienia zwraca uwagę fakt różnych wskaźników stopnia zaawansowania zaburzeń płodności w porównywalnych klinicznie grupach chorych [5,8,13]. Co więcej, nikt z badaczy nie określa żpn jako schorzenia prowadzącego wprost do bezpłodności [7,14]. Jest to tym bardziej zasadne wobec danych epidemiologicznych, podkreślających, że najczęściej żpn występuje jednostronnie. Dlatego też badania nad patogenezą żpn koncentrują się na wyjaśnieniu zagadnienia, w jaki sposób to zwykle jednostronne schorzenie implikuje zaburzenia, będące dowodem na dysfunkcję obydwu jąder. Jednym z czynników odpowiedzialnych za nieprawidłowy rozwój jąder i spermatogenezę jest wzrost temperatury moszny u pacjentów z żpn [5,11,12,15]. Na podstawie wstecznej wenografii żył jądrowych Gat i wsp. wykazali obustronne występowanie żpn aż u 80,8-85,7% badanych, podczas gdy badanie kliniczne nie potwierdziło obustronnego występowania żpn u żadnego z tych mężczyzn [4,16]. W chirurgii dziecięcej, ze względu na ryzyko powikłań, jakie niesie wenografia, będąca inwazyjnym badaniem kontrastowym, nie wykorzystuje się tej metody diagnostycznej standardowo. Również badanie nasienia nie jest wykonywane u chłopców poniżej siedemnastego roku życia. Z tego powodu duże nadzieje wiązane są z termografią [10,17,18]. Gat i wsp. w badaniach retrospektywnych pacjentów leczonych z powodu żpn wykazali 100% skuteczność termografii w diagnozowaniu lewostronnych i 89% w rozpoznaniu prawostronnych żpn. Pełną zbieżność wyników badania termograficznego i wenografii naczyń jądrowych stwierdzili ci autorzy u 85% chorych [16]. Natomiast Geatti i wsp. badając grupę 263 mężczyzn z żpn wykazali 100% zgodność wyniku badania termograficznego i wenografii [13]. Należy podkreślić jednak niską swoistość termografii, która pozostaje zawsze jedynie metodą obrazowania zmian temperatury [18,19]. Do chwili obecnej nie wypracowano standardów badania termograficznego pacjentów z żpn, zarówno co do projekcji zapisywanych obrazów termograficznych, jak i ocenianych parametrów. Iwata i wsp. w swoim doniesieniu analizują średnią temperaturę moszny po stronie lewej, porównując ją do symetrycznego obszaru po stronie prawej. Temperatura moszny po stronie żylaków III° wynosiła 35,4°C i była wyższa o 4°C od strony przeciwnej [10]. Yamaguchi i wsp. badając żpn porównywali temperaturę jąder (ITT) w mosznie. Analizując wyniki termografii 84 niepłodnych mężczyzn z żpn, wykazali znamienne wyższą temperaturę jądra po stronie żylaków od temperatury jądra kontralateralnego. Zmiana pozycji ciała z leżącej na stojącą powodowała wzrost temperatury jądra lewego o 0,78°C, zaś po stronie prawej obniżenie o 0,5°C [15]. Jung i wsp. rejestrowali obraz termograficzny moszny w projekcji tylnej i przedniej u pacjenta z żpn pozostającego w czasie badania w pozycji stojącej z prąciem uniesionym do góry [20]. Tucker zaleca rejestrację obrazu termograficznego moszny tylko w projekcji tylnej [19]. Brak jest również w dostępnej literaturze jednoznacznej oceny wpływu próby Valsalvy na obraz termiczny moszny i jąder, co może wynikać z różnego stopnia zaawansowania schorzenia. Problemy te uwidaczniają konieczność dalszych badań zarówno nad przydatnością termografii w diagnostyce żpn, jak i standaryzacją tych pomiarów.

Wnioski

1. Żylaki powrózka nasiennego III° według Dubina Amelara w badanej grupie chłopców są termograficznie niejednorodne.

2. Na podstawie termogramu pacjentów z żpn III° można podzielić na dwie grupy:

- żpn ze strefą wzrostu temperatury ograniczoną do szyi moszny po stronie chorej, tj. klinicznie jawnych żylaków (żpn "zimne"),

- żpn ze strefą wzrostu temperatury obejmującą zarówno szyję moszny po stronie klinicznie jawnych żylaków, jak i oba jądra (żpn "gorące").

3. Istnieją odmienne termiczne warunki rozwoju lewego i prawego jądra w jednorodnej klinicznie grupie pacjentów z lewostronnymi żpn III°.

4. Nie stwierdzono zależności między obrazem termograficznym żpn, a szerokością naczyń żylnych splotu wiciowatego jądra ocenianej w badaniu USG.

piśmiennictwo

  1. Borówka A, Czaplicki M, Darewicz i in: Operacje prącia, moszny, jąder i najądrzy; operacje niepłodności męskiej i niemocy płciowej oraz operacje w interseksualizmie i transseksualizmie; w Zieliński J, Leńko J (red): Urologia, Warszawa, PZWL, 1993, t. 3, str. 319-321.
  2. Niedzielski J, Paduch D: Młodzieńcze żylaki powrózka nasiennego. Magazyn Medyczny 1995, VI 7, 13-15 (70).
  3. Niedzielski J, Paduch D, Raczyński P: Assessment of adolescent varicocele. Pediatr Surg Int 1997, 12, 410-413.
  4. Gat Y, Bachar GN, Zukerman ZV et al: Varicocele: a bilateral disease. Fertil Steril. 2004 Feb, 81 (2), 424-9.
  5. Chłosta P, Kata G, Antoniewicz A i in: Ocena skuteczności laparoskopowego podwiązania naczyń jądrowych mierzona jakością nasienia i średnicą naczyń żylnych u chorych na żylaki powrózka nasiennego. Urol Pol 2004, 2, 25-29.
  6. Huk J, Fryczkowski M, Krauze-Balwińska Z, Gabriel A: Ocena płodności po operacyjnym leczeniu żylaków powrózka nasiennego chłopców przed 18 rokiem życia. Surg Childh Intern 1998, supl. 2, 156-157.
  7. Ulasiński M: Ocena czynności jąder u mężczyzn po przebytym w dzieciństwie leczeniu operacyjnym z powodu varicocele. Surg Childh Intern 1998, supl. 2, 158-161.
  8. Yamamoto M, Hibi H, Hirata Y et al: Effect of varicocelectomy on sperm parameters and pregnancy rate in patients with subclinical varicocele: a randomized prospective controlled study. J Urol 1996 May, 155 (5), 1636-1638.
  9. Lund L, Nielsen KT: Varicocele testis and testicular temperature. B J Urol 1996, 78, 113-115.
  10. Iwata G, Deguchi E, Nagashima M et al Thermography in a child with varicocele. Eur J Pediatr Surg 1992 Oct, 2 (5), 308-310.
  11. Wright EJ, Young GPH, Goldstein M: Reduction in testicular temperature after varicocelectomy in infertile men. Urology 1997, 50 (2), 257-259.
  12. Gazvani MR, Wood SJ, Thomson AJM et al: Assessment of testicular core temperatures using microwave thermography. Hum Reprod 2000, 15, 8, 1723-1726.
  13. Geatti O, Gasparini D, Shapiro B: A comparison of scintigraphy, thermography, ultrasound and phlebography in grading of clinical varicocele. J Nucl Med 1991, 32 (11), 2092-2097.
  14. Evers JL, Collins JA, Vandekerckhove P: Surgery or embolisation for varicocele in subfertile men. Cochrane Database Syst Rev 2001, 1, CD000479.
  15. Yamaguchi M, Sakatoku J Takihara H: The application of intrascrotal deep body temperature measurement for the noninvasive diagnosis of varicocele. Fertil Steril 1989 Aug, 52 (2), 295-301.
  16. Gat Y, Zukerman ZV, Bachar GN, Feldberg DO, Gornish M: Adolescent varicocele: is it a unilateral disease? Urology 2003 Oct, 62 (4), 742-746.
  17. Watanabe Y: Scrotal imaging. Curr Opin Urol 2002 Mar, 12 (2), 149-153.
  18. Trum JW, Gubler MF, Laan R, van der Veen F: The value of palpation, varicoscreen contact thermography and colour Doppler ultrasound in the diagnosis of varicocele. Hum Reprod 1996 Jun, 11 (6), 1232-1235.
  19. Tucker AT: Infrared thermographic assessment of the human scrotum. Fertil Steril 2000 Oct, 74 (4), 802-803.
  20. Jung A, Żuber J, Kalicki B et al: Infrared imaging of varicocele of spermatic cord. w Jung A, Żuber J, Ring F (edd): A Casebook of infrared imaging in clinical medicine, Warszawa, Medpress, 2003, str. 84-86.

adres autorów

Jerzy Niedzielski
Oddział Kliniczny Chirurgii i Urologii Dziecięcej
ul. Sporna 36/50
91-738 Łódź
tel. (042) 617 77 11
jniedzielski@usk4.umed.lodz.pl