Deneysel testis torsiyonunda difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntülemenin yeri

Abstract

Testis torsiyonu, spermatik kord ve yapılarının dönmesi sonucu testiste iskemiye sebep olan cerrahi bir acil olup, erken teşhis ve tedavi gerektirir. Tanıda gecikme, gonad kaybına ve infertiliteye neden olur. Testis torsiyonunun tanısında renkli Doppler ultrasonografi (RDUS) en doğru sonucu veren yöntem olarak bilinmektedir. Ancak, RDUS kullanıcı ve cihaz bağımlı olup duyarlılığı değişkendir. Difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG) su moleküllerinin mikroskopik hareketlerini ölçen kontrastsız bir manyetik rezonans görüntüleme (MRG) sekansıdır. Erken dönemde rat testislerinde iskemiyi göstermede DAG'ın başarılı olduğu gösterilmiştir. Ancak hastaların çoğunun hastaneye başvurduğu geç dönemde testis iskemisinin orta veya geç dönem etkilerini inceleyen sistematik bir DAG çalışması mevcut değildir. Testis torsiyonu tanısı koyulduğunda, cerrah intraoperatif olarak detorsiyone ettiği testisi reperfüzyon açısından değerlendirir. Ancak, yapılan çalışmalarda kurtarılabilir testisin alındığı veya kurtarılamayacak düzeyde hasar bulunan testisin detorsiyone edilerek bırakıldığı gösterilmiştir. Bu çalışmanın amacı deneysel testis torsiyonununda, torsiyon sonrası 8. ve 24. saatte ortalama ADC değerlerinin torsiyon derecesi ve süreye göre değişimini değerlendirerek, DAG'ın testis torsiyonundaki rolünü ortaya koymaktır. Ayrıca torsiyon sonrası 24. saatteki ADC değerlerini, histopatolojik bulgularla karşılaştırarak ADC değerlerinin testisteki hasar ile ilişkisini göstermek ve torsiyone testisin kurtarılabilirliğini değerlendirmektir. Çalışmamızda ağırlıkları 250-300 gram arasında değişen 31 adet, erkek Wistar albino cinsi rat kullanıldı. Ratlar kendi aralarında randomize olarak seçildi ve ilk grup yedi, diğer üç grup sekizer rat içerecek şekilde toplam dört grup oluşturuldu. Grup 1'de (sham grubu) testis bir dakika dışarıda bekletildikten sonra geri yerleştirildi. Grup 2'de sol testis 360o, grup 3'te sol testis 720o ve grup 4'te sol testis 1080o saat yönünde torsiyone edildi. Bu işlemlerin ardından 8. ve 24. saatte ratlar taşıma tahtasına sabitlenerek MRG cihazı içerisine yerleştirildi ve "Single Shot Echo Planar Imaging" sekansı ile 2 farklı b değerinde (0, 800 sn/mm2) difüzyon ağırlıklı görüntüler (DAG) elde olundu. Manyetik Rezonans Görüntüleme, 1.5 Tesla (T) süper iletken magnet (Philips Ingenia; Philips Medical Systems, Best, The Netherlands) ve 16 kanallı kafa sarmalı kullanılarak yapıldı. Daha sonra ratlara bilateral radikal orşiyektomi uygulandı ve testis doku örnekleri hemotoksilen-eozin ile boyandı. Testislerdeki hasar modifiye Cosentino sınıflamasıyla değerlendirildi. Orşiyektomi sonrası sol testisler modifiye Cosentino sınıflamasına göre değerlendirildiğinde, birinci grupta bir testiste evre 2 (%14,3) saptanırken, diğer altı testiste evre 1 (%85,7) mevcuttu. İkinci grupta ise dört testiste evre 1 (%50), üç testiste evre 2 (%37,5) mevcutken, bir testiste interstisyel hemorajinin eşlik ettiği evre 3 (%12,5) saptandı. Üçüncü gruptaki sekiz olgunun tamamında yaygın hemorajinin eşlik ettiği evre 3 (%100) bulundu. Dördüncü gruptaysa üç olguda evre 3 (%37,5), beş olguda (%62,5) evre 4 bulundu. Sağ ve sol testiste hesaplanan ortalama ADC değerleri karşılaştırıldığında birinci ve ikinci grupta, 8. ve 24. saatteki değerlerde anlamlı farklılık saptanmadı. Üçüncü grupta sol testisteki ortalama ADC değerlerinde sağa göre 8. saatte %44, 24. saatte %17 oranında azalma mevcuttu (8. saat p=0,0001, 24. saat p=0,027). Dördüncü grupta 8. saatte sol testisteki ortalama ADC değerlerinde sağa göre %42 oranında azalma mevcuttu (p=0,0001). Dördüncü grupta 24. saatte sol testisteki ortalama ADC değerlerindeyse sağa göre %34 oranında artış mevcuttu (p=0,0001). Sol testislerde 8.saatteki ortalama ADC ölçümleri sham grubuyla karşılaştırıldığında; üçüncü (p=0,004) ve dördüncü (p=0,048) grupta anlamlı derecede düşük ADC değerleri bulundu. İkinci gruptaki ölçümlerde ise sham grubuna göre anlamlı farklılık saptanmadı (p=0,778). Yirmidördüncü saatte dördüncü gruptaki (1080o torsiyon grubu) sol testis ortalama ADC değerleri sham grubundan (p=0,025) ve diğer iki gruptan (ikinci grup için p=0,008, üçüncü grup için p=0,001) anlamlı derecede yüksek bulundu. Yirmidördüncü saatte histolojik değerlendirmede dördüncü grupta sol testislerde, sağa göre anlamlı derecede (p=0,0001) yüksek hasar mevcuttu ve bu gruptaki sol testislerin tamamı kurtarılamaz durumdaydı. Sonuç olarak DAG, kontrast madde kullanmadan testis torsiyonun saptanmasında yardımcı olabilir. Testis torsiyonu saptandığında, ortalama ADC değerlerinde etkilenen tarafta, sağlam tarafa göre artış mevcut ise testiste geri dönüşümsüz hasarın varlığı söylenebilir. Bu durumda torsiyon acil cerrahi müdahale gerektirmez ve orşiyektomi için yol gösterici olabilir.

Testicular torsion is a urologic emergency that causes ischemia in testicles due to twisting of spermatic cord and structures and requires early diagnosis and treatment. Delay in the diagnosis of testicular torsion causes loss of gonad and infertility. Color Doppler ultrasound (CDUS) is known as the method which provides the best result in the diagnosis testicular torsion. However, this technique is operator and device-dependent and has variable sensitivity. Diffusion weighted imaging (DWI) which measures the microscopic movements of water molecules, is a magnetic resonance imaging (MRI) sequence that does not require injection of contrast material. DWI has been shown to be successful in demonstrating the ischemia in rat testicles in the early period of testicular torsion. However, most patients attend to the hospital in late period and there is no systematic study examining the mid- and late period effects of ischemia in testicular torsion using DWI. Once the diagnosis of testicular torsion is made, the surgeon evaluates the detorsioned testicle intraoperatively for reperfusion. However, studies show that the testicles that could have been recovered were removed or testicles that had been irreversibly damaged were left after detorsion. The aim of this study is to evaluate the changes in mean ADC values according to degree and duration of torsion at 8th and 24th hours and to establish the role of DWI in testicular torsion. We also aim to show the relationship between the ADC values and testicular damage by comparing the ADC values in the 24th hour of torsion with histopathological findings and evaluate the salvability of torsioned testicles. Thirty-one male Wistar albino rats weighing 250-300 grams were used in the study. Rats were randomly selected and a total of four groups were formed; there were seven rats in the first group and eight rats in each of the other three groups. In group 1 (sham group) the testicle was kept outside for a minute and replaced. Left testicles were twisted 360 degrees in group 2, 720 degrees in group 3 and 1080 degrees in group 4 in clockwise direction. After the operations, the rats were stabilized on a carriage board at 8th and 24th hours and underwent MRI examination using "Single Shot Echo Planar Imaging (SSEPI)" sequence, DWI was obtained with two different b values (0, 800 sn/mm2). After MRI, all rats underwent bilateral radical orchiectomy, and testicular tissue samples were stained with hematoxylin-eosin (HE). The damage in testicles was evaluated with modified Cosentino classification. When left testicles were evaluated according to the modified Cosentino classification after the orchiectomy, stage 2 (14.3%) was detected in one testicle in the first (sham) group and stage 1 (85.7%) was present in other six testicles. While stage 1 in 4 testicles (50%) and stage 2 in 3 testicles (37.5%) were present in the second group, stage 3 accompanied by interstitial hemorrhage (12.5%) was detected in one testicle. In all of the eight cases in group 3, stage 3 accompanied by widespread hemorrhage was found (100%). In the fourth group, stage 3 in three cases (37.5%) and stage 4 in five cases were found (62.5%). When average ADC values calculated in right and left testicles were compared, no significant difference in the values at 8th and 24th hours were detected in the first and second groups. In the third group, compared with the right testicle, 44% decrease at 8th hour and 17% decrease at 24th hour were found in average ADC values of left testicle (8th hour p=0.0001, 24th hour p=0.027). In the fourth group, there was 42% decrease in average ADC values in left testicle compared with the right testicle at 8th hour (p=0.0001). However, 34% increase was present in average ADC values of the left testicle when compared with the right testicle at twenty-fourth hour (p=0.0001) in group 4.When average ADC measurements of the left testicles at 8th hour of the torsion were compared with the sham group; significantly low ADC values were found in third (p=0.004) and fourth (p=0.048) groups. No significant difference was detected in the measurements of the second group when compared with the sham group (p=0.778). In twenty-fourth hour, average left testicle ADC values in the fourth group (1080 degrees torsion group) were found significantly higher than the sham group (p=0.025) and the other two groups (p=0.008 for the second and p=0.001 for the third group). In the histological evaluation at 24th hour there was a significantly high (p=0.0001) damage in left testicles in the fourth group compared with the right testicles and all the left testicles in this group were observed to be irrecoverable. In conclusion, DWI can allow for the detection of testicular torsion without any use of contrast media. When testicular torsion is detected, it may be stated that there is an irreversible damage in the testicle if there is an increase in average ADC values in the affected side compared with the other side. So, urgent surgical intervention is not required and this may be a guide for orchiectomy.