Sonographische Untersuchungen des Epididymis beim Eber

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die drei Anteile des porzinen Epididymissonographisch darzustellen sowie Unterschiede in der Echogenität hinsichtlichLokalisation und zeitlichem Abstand zur Ejakulation mittels sonographischerGraustufenanalyse zu quantifizieren. Ferner sollte überprüft werden, ob Beziehungenzwischen den Ergebnissen der sonographischen Gewebecharakterisierung undausgewählten Befunden der andrologischen / spermatologischen Untersuchungvorliegen.Insgesamt standen 10 Eber (Dreirassenkreuzung) der gleichen Altersstufe (7 9Monate) zur Verfügung, wobei die Hälfte der Probanden perinatal mit dem MykotoxinZearalenon belastet war. Die Tiere wurden einer klinisch-andrologischen,spermatologischen und histologischen Untersuchung unterzogen und neben derkonventionellen B-Bild Sonographie wurde zusätzlich eine quantitativeGraustufenanalyse durchgeführt. Dabei kamen sowohl eine Linear- als auch eineMikrokonvex-Sonde in Kombination mit dem Ultraschallgerät Honda HS-1500V zurAnwendung. Die Geräteeinstellungen waren für jede Lokalisation konstant. ImEinzelnen erfolgte die sonographische Abbildung von Caput und Cauda epididymidisim Längsschnitt, während das Corpus epididymidis im Querschnitt dargestellt wurde.Zum Nachweis einer reproduzierbaren sonographischen Darstellung erfolgte beiallen Ebern eine zeitliche Wiederholungsuntersuchung sowie bei 5 Tieren eineindividuelle Wiederholung der Aufnahmen. Zur eindimensionalen Graustufenanalysewurde der porzine Nebenhoden pro Lokalisation und Untersuchung 20 mal in einerdefinierten Zone sonographisch abgebildet, eine doppelte Graustufenmessungerhoben und der mittlere Grauwert (Echogenität) sowie der Nmost-Wert (Modalwertder häufigsten Graustufe) ausgewiesen.Folgende relevanten Ergebnisse konnten erzielt werden:Klinisch-andrologische, spermatologische und histologische Untersuchung- Sämtliche Eber wiesen anhand der klinisch-andrologischen, spermatologischenund histologischen Befunde keine Einschränkung in ihrer Geschlechtsgesundheitauf.- Die Spermatozoen von Ebern, die intrauterin und postnatal mit dem MykotoxinZearalenon belastet wurden, zeigten signifikant niedrigere Motilitätsparameter(Computer - Aided Sperm Analysis) als Spermien unbelasteter Tiere.- Es bestanden signifikant positive Korrelationen zwischen rektalerKörpertemperatur und pH-Wert des Ejakulats (r = 0,27; p = 0,04),Spermiengesamtzahl (r = 0,26; p = 0,04), Anteil an primär pathomorphologischenSpermien (r = 0,39; p = 0,002) sowie Anteil pathomorphologisch veränderterSpermien (r = 0,36; p = 0,01). Mit dem Anstieg der Körpertemperatur imphysiologischen Bereich gingen lineare Erhöhungen der zuvor genanntenParameter einher.Sonographische Untersuchung inklusive quantitativer Graustufenanalyse- Alle drei Anteile des porzinen Epididymis (Caput, Corpus und Cauda) waren beider zeitlichen und der individuellen Wiederholungsuntersuchung immerdarstellbar.- Nebenhodenkopf, körper und schwanz wiesen signifikant unterschiedlichemittlere Grauwerte (objektive Echogenität) und Nmost-Werte auf.- An allen drei Lokalisationen des Epididymis waren post ejaculationem signifikanthöhere Grauwerte (mittlerer Grauwert und Nmost) zu verzeichnen als vor demSpermienausstoß.- Der Nebenhodenkopf wies als einziger epididymaler Anteil signifikanteBeziehungen zwischen dem mittleren Grauwert und der Spermiengesamtzahlsowie zwischen dem mittleren Grauwert und dem Ejakulatvolumen auf. EineErhöhung der objektiven Echogenität war hier mit einem Anstieg vonEjakulatvolumen (r = 0,64; p = 0,045) und Spermiengesamtzahl (r = 0,73; p =0,02) positiv linear korreliert.- Zwischen den Konsistenzen von Caput bzw. Cauda epididymidis und denErgebnissen der eindimensionalen Graustufenanalyse bestand kein statistischsignifikanter Zusammenhang.Aus den Ergebnissen dieser Untersuchung ist zu schlussfolgern, dass die B-BildSonographie als Methode zur Darstellung aller Anteile des porzinen Epididymis imRahmen der andrologischen Untersuchung geeignet ist. Ferner stellt dieeindimensionale Graustufenanalyse eine sinnvolle Ergänzung zum konventionellenUltraschall dar. Sie ermöglicht die Quantifizierung der subjektiven Echogenität unddamit eine Objektivierung der sonographischen Befunde. Die in der vorliegendenStudie erarbeiteten, signifikant unterschiedlichen Grauwerte für die Abschnitte desgesunden Epididymis prä und post ejaculationem eignen sich alsDiskussionsgrundlage für die Befundinterpretation in der andrologischen Diagnostik.Inwieweit die quantitative Graustufenanalyse eine Aussagekraft bei der Diagnosevon pathologisch veränderten Nebenhoden besitzt, müsste in einer weiteren Studiegeprüft werden.Abschließend wurde mittels computergestützter Spermienanalyse gezeigt, dassdurch eine Exposition von männlichen porzinen Feten bzw. Neonaten mit Zearalenonbestimmte Spermienparameter beim geschlechtsreifen Eber signifikant beeinflusstwerden. Sonographic Examination of the Boar EpididymisThe objective of this study was to sonographically map the three parts of the porcineepididymis and to quantify the echogenicity differences with respect to site andejaculation time lag by way of sonographic grey scale analysis. The study was also toinvestigate whether there was a correlation between the results from the sonographictissue characterization and the findings selected from the andrological /spermatological analysis.Altogether ten boars (three races crossbred) of the same age group (7 to 9 months)were available with half of them having been perinatally exposed to mycotoxinzearalenone. The animals were subjected to an andrological, spermatological andhistological examination and a quantitive grey scale analysis was carried out inaddition to the conventional B-mode ultrasonography. A linear as well as amicroconvex scanner (both of them multi-frequency scanners) were used incombination with an ultrasonic Honda HS-1500V device. The instrument settingswere the same for each site. Detailed sonographies of the longitudinal section of thecaput and cauda epididymidis as well as of the transverse section of the corpusepididymidis were carried out. In order to give evidence of a reproduciblesonographic scan, all boars were subjected to timed repeat tests and five of them toindividual repetitions of the scans. For the one-dimensional grey scale analysis, onespecific area of the porcine epididymis was sonographically mapped 20 times per siteand examination, and subjected to a double grey scale measurement ; furthermore,the average grey level (echogenicity) as well as the Nmost value (mode of the mostfrequent grey scale) were identified.The following relevant results could be achieved:Andrological, spermatological and histological examination- According to the andrological, spermatological and histological findings, none ofthe boars showed any restrictions of their reproductive health.- The spermatozoa of those boars exposed to mycotoxin zearalenone inintrauterine and postnatal conditions showed significantly lower motilityparameters (computer-aided sperm analysis) than the semen of non-exposedanimals.- Significant positive correlations were identified between rectal body temperatureand pH value of the ejaculate (r = 0.26; p = 0.04), total sperm number (r = 0.26, p= 0.04), share of sperm cells with primary morphologic defects (r = 0.39; p =0.002) and share of sperm cells with abnormal morphology (r = 0.36; p = 0.01).The increase in body temperature on the physiological level was accompanied bya linear elevation of the above mentioned parameters.Sonographic examinations including quantitive grey scale analysis- The three parts of the porcine epididymis (caput, corpus and cauda) could bescanned at all times during the timed and individual repeat examinations.- Caput, corpus and cauda epididymidis showed significantly different average greylevels (objective echogenicity) and Nmost values.- After ejaculation, the three sites of the epididymis manifested significantly highergrey levels (average grey level and Nmost) than before ejaculation.- The caput epididymidis was the only epididymal section to demonstrate significantcorrelations between the average grey level and the total sperm number as wellas between the average grey level and the ejaculate quantity. Here an increase ofthe objective echogenicity was correlated in a positive linear manner with the risein ejaculate volume (r = 0.64; p = 0.045) and total sperm number (r = 0.73; p =0.02).- No statistically significant relation was identified between the consistencies ofcaput and cauda epididymidis and the results of the one-dimensional grey scaleanalysis.The results from this study allow the conclusion that the B-mode ultrasonography isan appropriate technique for the examination of all parts of the porcine epididymis inthe framework of andrological analyses. Furthermore, the one-dimensional greyscale analysis presents a worthwhile complement to the conventional ultrasound. Itallows quantification of the subjective echogenicity and thus an objectification ofsonographic findings. The significantly varying grey levels of the sections of thehealthy epididymis before and after ejaculation elaborated in this study qualify as abasis for discussion regarding the interpretation of findings in andrological diagnosis.The actual informative value of the quantitative grey scale analysis for the diagnosisof pathological epididymidis mutations would have to be verified in a further study.FiN-ally, a computer-aided sperm analysis showed that the exposure of male porcinefoetuses and/or neonates to zearalenone has a significant impact on specific spermparameters of the sexually mature boar.