Funktionelle Anatomie und Sonographie des Rüdenpenis

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, die funktionell-anatomischen Strukturen des Rüdenpenis im nicht erigierten und erigierten Zustand sonographisch nachzuvollziehen und die Veränderungen des Gewebes im erigierten Zustand herauszustellen. Zudem wurde eine Grauwertanalyse zur Quantifizierung der sonographischen Darstellung des erektilen Gewebes durchgeführt. Für die Untersuchungen wurden die Probanden in Gruppe A und B aufgeteilt. Die 44 Rüden der Gruppe A waren kastriert oder intakt und wurden lediglich in unerigiertem Zustand untersucht. Bei den 36 Rüden der Gruppe B wurde der Penis zunächst in erigiertem Zustand und nach vollendeter Detumeszenz in unerigiertem Zustand untersucht. Zur Anfertigung der Abbildungen im B-Mode-Verfahren wurde ein Zonare Z.one Ultraschallgerät mit einem Linearscanner verwendet. Die gewählte Frequenz betrug unter Verwendung des Compoundverfahrens CH 12 MHz. Bei den Rüden der Gruppe A wurde zudem am erektilen Gewebe der Glans mit einem Honda HS-1500 und einer Linearsonde vom Typ HLV-375M eine Grauwertanalyse durchgeführt. Die eingesetzte Frequenz betrug 7,5 MHz. Zunächst wurde die Länge der Pars longa glandis und des Bulbus glandis manuell vermessen. Im Weiteren wurden sonographische Abbildungen in folgenden Lokalisationen angefertigt: 1. Latero-lateraler Längsschnitt im Bereich der Pars longa glandis, 2.-4. ventro-dorsale Querschnitte im Bereich der Penisspitze, im mittleren Bereich der Pars longa glandis und im mittleren Bereich des Bulbus glandis. Für die Grauwertanalyse wurde auf den Längsschnitt verzichtet. Die Bilder im B-Mode-Verfahren wurden deskriptiv und hinsichtlich folgender Abmessungen beurteilt und verglichen: 1. Gesamtbreite des Penis, 2. Breite des erektilen Gewebes der Pars longa glandis, 3. Breite des Corpus spongiosum inkl. Os penis und Urethra, 4. vertikaler Durchmesser, 5. Umfang Penis, 6. Querschnittsfläche Penis und 7. Fläche des Corpus spongiosum inkl. der Urethra im erigierten Zustand. Die Messungen der Pars longa glandis ergaben für die kastrierten Rüden der Gruppe A einen Mittelwert von 4,8 ± 0,9 cm, für die intakten Rüden dieser Gruppe 5,84 ± 1,73 cm und für die Gruppe B im erigierten Zustand 11,7 ± 1,4 cm und unerigiert 6,8 ± 1,3 cm. Die Größenabnahme in der Gruppe B nach der Erektion betrug 42 %. Die Länge des Bulbus glandis betrug bei den kastrierten Rüden der Gruppe A 2,3 ± 0,5 cm und bei den intakten Rüden 3,0 ± 0,8 cm. Für die Rüden der Gruppe B betrug der Wert im erigierten Zustand 5,8 ± 0,7 cm und unerigiert 3,5 ± 0,6 cm. Die Größenabnahme lag bei 39 %. Die kastrierten Rüden der Gruppe A hatten eine Gesamtpenisbreite von 1,4 ± 0,2 cm. Die intakten Rüden dieser Gruppe erreichten einen Wert von 1,7 ± 0,4 cm. In der Gruppe B nahm die Gesamtbreite um 41 %, von 3,3 ± 0,5 cm im erigierten Zustand auf 2,0 ± 0,3 cm im unerigierten Zustand, ab. Das erektile Gewebe der Glans penis nahm in Gruppe A eine Breite von 0,8 ± 0,1 cm bei den kastrierten Rüden und bei den intakten von 1,1 ± 0,2 cm ein. Das entsprach einem Anteil an der Gesamtbreite von 61 % bei den kastrierten und von 64 % bei den intakten Rüden. In der Gruppe B erreichte die Breite des erektilen Gewebes der Glans penis im erigierten Zustand einen Wert von 2,5 ± 0,5 cm. Dieser Wert lag im unerigierten Zustand bei 1,3 ± 0,3 cm und nahm damit um 47 % ab. Der Anteil des erektilen Gewebes der Glans penis an der Gesamtbreit lag demnach bei 74 % im erigierten und bei 66 % im unerigierten Zustand. Die Breite des Corpus spongiosum betrug bei den kastrierten Rüden der Gruppe A 0,5 ± 0,1 cm, bei den intakten Rüden dieser Gruppe 0,6 ± 0,2 cm und für die Gruppe B im erigierten Zustand 0,9 ± 0,2 cm und im unerigierten Zustand 0,7 ± 0,1 cm. Die Zunahme der Breite des Corpus spongiosum während der Erektion betrug 19 %. Die Messwerte des vertikalen Durchmessers, des Umfangs und der Querschnittsfläche nahmen von der Spitze bis zum Bulbus linear zu.Die statistische Auswertung ergab in beiden Gruppen einen signifikanten Einfluss der Körpermasse auf die Messwerte. Im Vergleich zwischen den kastrierten und intakten Rüden der Gruppe A erschien lediglich für die Messstrecke der Breite des Corpus spongiosum der Kastrationsstatus mit einer Signifikanz von p < 0,81 nicht signifikant, was auf den Einfluss der Kastration hinsichtlich der Ausbildung der erektilen Gewebe hindeutet. Der Vergleich der intakten Rüden der Gruppe A mit den unerigierten Rüden der Gruppe B deutete nach der Bereinigung der Messwerte von den Kovariablen auf eine nicht vollständige Detumeszenz der Rüden der Gruppe B nach der vorherigen Erektion hin. Im B-Mode-Verfahren ließen sich die funktionell-anatomischen Strukturen des Penis deutlich voneinander abgrenzen. Im unerigierten Zustand erschien die Tunica albuginea schmal und hyperechogen, die Präputialkavität als dünne anechogene Linie, das erektile Gewebe der Glans penis hypoechogen und durch eine deutliche Anhäufung von Speckles heterogen. Das Corpus spongiosum stellte sich geringgradig hyperechogen und homogen dar und wurde zum größten Teil von dem hyperechogenen Os penis begrenzt. Die im Corpus spongiosum eingefasste Urethra ließ sich nur im erigierten Zustand als hyperechogene Struktur abgrenzen. Im erigierten Zustand nahm die Echogenität im Bereich des erektilen Gewebes bis zur teilweisen Anechogenität hin ab. Die Unterteilung des Gewebes in kavernöse, blutgefüllte Räume war deutlich nachzuvollziehen. Die Graustufenanalyse der Gruppe A ergab zwar eine feststellbare Range der durchschnittlichen Graustufe und der Datenmenge der häufigsten Graustufe, jedoch konnten diese Ergebnisse in den verschiedenen Lokalisationen nicht reproduziert werden und die statistische Auswertung ergab keinerlei Zusammenhang zum Kastrationsstatus und damit keine offensichtliche Relevanz der Graustufenanalyse für die Beurteilung der Beschaffenheit des erektilen Gewebes. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen die Aussage zu, dass die physiologischen Strukturen des Rüdenpenis durch die B-Mode-Sonographie gut beurteilbar sind. Weitere Untersuchungen zur Darstellung pathologischer Veränderungen sind jedoch notwendig. Die Abmessungen des Rüdenpenis unterliegen einer engen physiologischen Spannbreite und können proportional zum Körpergewicht eingestuft werden. Sie weisen eine Abhängigkeit zum Kastrationsstatus bei den deutlich unter einem Lebensjahr kastrierten Rüden auf. Weiter ist festzuhalten, dass die vollständige Erektionsfähigkeit vor allem durch die Funktionsfähigkeit des erektilen Gewebes der Glans, beeinflusst wird. Diese Arbeit belegt die Möglichkeit, die Erektion mittels der Sonographie qualitativ und quantitativ im Bezug zu den dargestellten physiologischen Gegebenheiten zu beurteilen. The aim of this study was to identify functional-anatomical structures of the canine penis during and after erection to demonstrate the respective changes. Additionally, a grey-scale analysis was performed to quantify the results from the ultrasound examination. The dogs examined were divided in two groups. In group A, 44 intact or castrated dogs were examined non-erected. Regarding 36 dogs of group B, initially an examination was performed at the erected penis; the examination was repeated following complete detumescence of the penis.A Zonare Z.one ultrasound machine with a linear scanner was used for B-mode pictures. The frequency including compound method was CH12 MHz. In dogs of group A, a grey-scale analysis of the erectile tissue of the penile glans was performed using a Honda HS-1500 and a 7.5 MHz linear probe HLV-375M.Initially, the length of the pars longa glandis and the bulbus glandis were manually measured. In the following, ultrasound images were taken from the respective locations: 1. latero-lateral longitudinal section at the pars longa glandis, 2.-4. ventro-dorsal cross sections of the penile tip, the middle part of the pars longa glandis and the middle of the bulbus glandis. For grey-scale analysis, only the cross sections were evaluated. B-mode images were described and these penile parameters were measured and compared in and between groups: 1. penile diameter in total, 2. width of the erectile tissue of the pars longa glandis, 3. diameter of the corpus spongiosum including the penile bone and urethra, 4. vertical diameter, 5. circumference of the penis, 6. cross-sectional area and 7. area of the corpus spongiosum incl. urethra during erection.Measurements of the pars longa glandis for neutered dogs in group A were 4.80 ± 0.85 cm in mean, for intact dogs of this group 5.8 ± 1.7 cm and for dogs of group B during erection 11.7 ± 1.4 cm and after detumescence 6.8 ± 1.3 cm. The decrease of size followig erection was 42%. The length of the bulbus glandis was 2.3 ± 0.5 in neutered dogs in group A and 3.0 ± 0.8 cm in intact dogs of group A. It was 5.8 ± 0.7 during erection in group B dogs and 3.5 ± 0.6 cm non-erected. The decrease in size was 39 %. Neutered males in group A had a penile diameter of 1.4 ± 0.2 cm; intact males of group A had a diameter of 1.7 ± 0.4 cm. In group B, the width decreased about 41 % from 3.3 ± 0.5 cm to 2.0 ± 0.3 cm during detumescence The diameter of the erectile tissue has a diameter of 0.8 ± 0.1 cm in neutered males and 1.1 ± 0.2 cm in intact dogs. This indicates that in neutered male dogs 61% and in intact males 64% are erectile tissue. In group B, the diameter of the erectile tissue was 2.5 ± 0.5 cm. The diameter was 1.3 ± 0.3 cm after erection and therefore decreased about 47%.The erectile tissue made up 74% of the total width in the erected and 66% in the non-erected penis. The diameter of the corpus spongiosum was 0.5 ± 0.1 cm in neutered males of group A and 0.6 ± 0.2 cm in intact males group A and 0.9 ± 0.2 cm in group B during erection and 0.7 ± 0.1 cm after detumescence. The increase in size during erection was 19%. The vertical diameter, the circumference and the area increased linearly from the tip to the bulbus glandis.The statistical evaluation showed in both groups that body weight had a significant influence on parameters examined. Comparing neutered and intact males of group A, only the width of the corpus spongiosum was not significantly influenced by castration indicating an influence of castration on development on erectile tissues. Larger means of the intact males of this group compared to neutered males of this group confirmed these results. Comparing diameters from intact males in group A with results of males in group B after detumescence, it seems likely that detumescence was not fully completed after previous erection.B-mode images can be used to identify functional-anatomical penile structures. The tunica albuginea was small and hyperechogenic in the non-erected penis, the preputial cavity was identified as a small anechogenic line and the erectile tissue of the penile gland as a hypoechogenic, heterogenous structure due to an obvious aggregation of speckles. The corpus spongiosum was slightly hyperechogenic and homogenous and was mainly delimited by the hyperechogenic penile bone. The urethra in the corpus spongiosum was identified as a hyperechogenic structure in the erected penis. In the erected penis, echogenity was obviously decreased to anechogenity in some parts. Separation of the tissue into multiple cavernous, blood-filled divisions was clearly visible.Grey-scale analysis identified an obvious range of all mean grey-scales, but the differences could not be proven in all different locations and statistical analysis revealed no significant changes regarding castration state for the erectile tissue.The results of this thesis confirm that pyhsiological structures of the canine penis can be evaluated using B-mode ultrasound. However, further studies dealing with pathological changes are necessary. The measurements of the canine penis had a small physiological range and are proportional to the body weight. They are dependent on the castration state in dogs neutered younger than one year of age. Furthermore, we found that erection was mainly influenced by the function of the erectile tissue of the penile glans whereas the later can be quantified by grey-scale analysis. The present work underlines the possibility to qualitatively and quantitavely evaluate physiological changes during erection using ultrasound.