Воспроизводство крупного рогатого скота

Глава 9

Ультразвуковое исследование половых органов быка

Harry Momont и Celina Checura

Кафедра медицинских наук, Школа ветеринарной медицины, Висконсинский университет в Мадисоне, Мадисон, Висконсин, США

Введение

Диагностическое ультразвуковое исследование стало стандартным методом визуализации мягких тканей. Половые органы — очевидная область применения этого метода диагностики. Однако, хотя ультразвуковое исследование регулярно используют для оценки половой системы самок, у самцов домашних животных его применяют гораздо реже. Например, стандартное обследование быка для оценки пригодности к воспроизводству (BSE), рекомендованное Обществом териогенологии, не включает ультразвуковую оценку половой системы.¹ В большинстве случаев бесплодия быков достаточную информацию для постановки диагноза и составления прогноза получают без применения ультразвукового исследования. Однако его важное преимущество — возможность определить локализацию морфологических изменений тканей и объективно оценить их.

Ультразвуковому исследованию половых органов быка должны предшествовать тщательный сбор анамнеза, полное клиническое обследование и оценка пригодности к воспроизводству (BSE). Мы регулярно проводим ультразвуковое исследование быков с выявляемыми при пальпации или осмотре аномалиями половых органов; с пиоспермией, гемоспермией, азооспермией или олигоспермией; с малым объёмом эякулята; а также быков, у которых постоянно обнаруживают большое количество сперматозоидов с морфологическими аномалиями или неподвижных сперматозоидов. Как и в случае любой медицинской технологии, применение ультразвукового исследования быков будет расширяться по мере того, как ветеринарные врачи будут лучше осваивать этот метод и возможности его использования.

Оборудование и общая методика

Для диагностической визуализации доступно разнообразное ультразвуковое оборудование. В большинстве ветеринарных клиник, обслуживающих владельцев крупного рогатого скота, уже есть портативный аппарат, работающий в режиме реального времени в B-режиме, с линейным ректальным датчиком, который используют для обследования репродуктивной системы коров. Все иллюстрации в этой главе получены с помощью аппарата такого типа. Частота датчиков обычно составляет от 5 до 7.5 МГц, чего более чем достаточно для визуализации половых органов быка. Более подробные изображения придатка семенника и тканей полового члена можно

получить с помощью датчиков с меньшей контактной поверхностью и более высокой частотой. Характерные изображения можно получать, снабжать подписями, проводить по ним измерения и сохранять для включения в медицинскую документацию. Эти функции доступны в большинстве ультразвуковых систем. Чтобы надлежащим образом оценить систему, которую вы намерены приобрести, желательно опробовать её в реальных клинических условиях: это позволит критически оценить её функциональность и качество изображения на практике. Помимо качества изображения, которое имеет первостепенное значение, при покупке ультразвукового аппарата для работы с крупным рогатым скотом важно учитывать его прочность и устойчивость к повреждениям от грязи и влаги.

При работе с быками необходимо всегда помнить о безопасности оператора. Идеально подходит станок с фиксатором головы и возможностью сжатия боковых стенок. Для дополнительной безопасности голову быка следует закрепить недоуздком. Большинство быков переносят исследование мошонки, промежности и прямой кишки без иных существенных мер фиксации, кроме содержания в станке. Если позади быка используют противоударную перекладину, необходимо проявлять крайнюю осторожность, чтобы руки не оказались в опасном положении. При обследовании норовистых быков, а также при исследовании препуция и участка полового члена краниальнее мошонки мы предпочитаем применять седацию (ксилазин 0.01–0.02 mg/kg внутривенно).

Хотя эта тема выходит за рамки главы, каждому специалисту, оказывающему услуги диагностического ультразвукового исследования, необходимы базовое понимание принципов ультразвуковой диагностики и знание распространённых артефактов изображения. Тем, кому требуется более подробное изложение основных принципов ветеринарной ультразвуковой диагностики, доступны превосходные учебные пособия.^2,3 Монографию по анатомии репродуктивной системы крупного рогатого скота можно получить в Национальной ассоциации специалистов по разведению животных⁴ и у McEntee⁵ — отличный источник для тех, кто хочет ознакомиться с обзором патологии мужской половой системы.

Изображения получают при чрескожном или трансректальном сканировании в зависимости от анатомического расположения исследуемой ткани. Если исследуемая область покрыта длинной или густой шерстью, качество изображения при чрескожном исследовании улучшают, предварительно сбривая шерсть. Для исследования мошонки и яичек сбривать шерсть обычно не требуется. Качество изображения повышается, если кожу мошонки туго натянуть поверх яичек. Для этого

крепко захватывают шейку мошонки дорсальнее яичек и во время исследования оттягивают яички вентрально. При чрескожном ультразвуковом исследовании во всех случаях требуется контактная среда, обеспечивающая хороший контакт между датчиком и кожей. Воздух или газ между датчиком и исследуемой тканью мешает получению изображения. Преимущество ультразвукового контактного геля как контактной среды заключается в длительности его действия, поскольку он не испаряется. Кроме того, большинство производителей допускают его контакт с поверхностью датчика. Спирт (70% изопропиловый) также служит хорошей контактной средой; его преимущество состоит в том, что после завершения исследования его не нужно удалять с датчика или пациента. Недостаток спирта в том, что он испаряется, поэтому для завершения исследования его часто приходится наносить повторно. Кроме того, не все поверхности датчиков допускают контакт со спиртом или другими растворителями. Если надеть на датчик защитный чехол с небольшим количеством контактного геля, спирт не будет соприкасаться с поверхностью датчика. Для этой цели хорошо подходит одноразовая смотровая перчатка.

При трансректальном исследовании органов тазовой полости на датчик надевают смотровой чехол, содержащий ровно столько контактного геля, сколько необходимо для хорошего контакта между датчиком и чехлом. Большинство датчиков, предназначенных для трансректального исследования лошадей и крупного рогатого скота, плотно входят в палец перчатки или чехла. Перед введением датчика в чехле из прямой кишки удаляют кал и проводят ручное исследование. По нашему опыту, для поддержания контакта между чехлом и слизистой оболочкой прямой кишки достаточно смазки, обычно применяемой при ректальной пальпации; дополнительная контактная среда не требуется. Если защитный чехол не используется, между исследованиями датчик следует очищать и дезинфицировать в соответствии с рекомендациями производителя.

Хотя диагностическое ультразвуковое исследование в целом считается безопасным для исследования репродуктивных тканей и плодов,³ в ветеринарной литературе опубликовано мало данных по этому вопросу. Coulter и Bailey⁶ подвергали годовалых бычков мясных пород ультразвуковому воздействию (3 мин на каждое яичко, однократно, с использованием линейного датчика частотой 5 МГц) и не обнаружили заметного влияния на количество, морфологию или подвижность сперматозоидов в течение 70-дневного периода после исследования. Они заключили, что диагностическое ультразвуковое исследование мошонки и яичек быков должно быть безопасным. Разумный подход — использовать минимальную мощность и минимальное время контакта, необходимые для проведения исследования.

Исследование мошонки

Ультразвуковое исследование яичек быков в B-режиме впервые описали Pechman и Eilts⁷ в 1987 году. Ультразвуковому исследованию всегда должен предшествовать тщательный осмотр и пальпация мошонки и её содержимого. Затем мошонку и яички исследуют ультразвуком в сагиттальной и поперечной плоскостях, прикладывая датчик к краниальной, латеральной или каудальной поверхности яичка в зависимости от предпочтений исследователя. Полное исследование включает семенной канатик, всю паренхиму яичка, придаток яичка и стенку мошонки. Тело придатка яичка и семявыносящий проток трудно выявить, если в них нет выраженных патологических изменений.

Нормальная ультразвуковая картина яичка показана на рисунке 9.1. Паренхима яичка выглядит как однородная ткань со средним уровнем эхогенности и мелкозернистой структурой; она окружает расположенное в центре более гиперэхогенное (светлое) средостение яичка. В норме ширина средостения яичка составляет менее

5 mm. Паренхима состоит преимущественно из извитых семенных канальцев, содержащих поддерживающие клетки (клетки Сертоли) и клетки зародышевого эпителия, а также включает прилегающие интерстициальные клетки (клетки Лейдига) и связанную с ними сосудистую, нервную и соединительную ткани. Извитые семенные канальцы через прямые канальцы соединяются с сетью яичка, состоящей из ряда сообщающихся каналов внутри средостения яичка. Сперматозоиды проходят по сети яичка в дорсальном направлении к выносящим канальцам, которые, в свою очередь, проникают через капсулу яичка, прежде чем объединиться в проток придатка яичка.

Изменения ультразвуковой картины паренхимы яичка могут отражать как нормальные процессы в период полового созревания, так и патологию. Сообщалось о повышении эхогенности (увеличении интенсивности пикселей, то есть более светлом изображении паренхимы) в связи с половым развитием в период наступления половой зрелости,^8,9 однако ультразвуковое исследование предсказывало её наступление не лучше, чем измерение окружности мошонки.⁹ Хотя интенсивность пикселей коррелировала с достижением половой зрелости, оцениваемым по качеству спермы,¹⁰ по-видимому, она лучше предсказывает будущее качество спермы, чем отражает текущее состояние быка.¹¹ В любом случае объективно оценить эти незначительные изменения интенсивности пикселей при визуальной интерпретации ультразвукового изображения в реальном времени невозможно. Для точной оценки интенсивности пикселей изображения необходимо получать и сохранять в цифровом виде с применением строго стандартизированных методов. Затем из цифровых файлов отбирают участки изображений и анализируют их с помощью компьютерного программного обеспечения, позволяющего объективно оценить оттенок серого каждого пикселя в выбранной области и определить как среднюю интенсивность, так и степень её изменчивости. Учитывая ограниченную клиническую пользу и значительные затраты труда, Brito и соавт. .⁹ заключили, что «хотя интенсивность пикселей ультразвукового изображения яичка может быть полезна для научных исследований, клиническое применение этой технологии в её нынешнем виде для оценки племенной пригодности быков не оправдано».

Большинство локальных изменений, выявляемых при ультразвуковом исследовании яичка, более гиперэхогенны, чем нормальная ткань. Они могут выглядеть как мелкие очаги, рассеянные по всему яичку (рисунок 9.2), или иметь более ограниченную локализацию (рисунок 9.3). Более крупные гиперэхогенные поражения часто распространяются лучеобразно от сети яичка к его периферии, что позволяет предположить поражение одного или нескольких семенных канальцев на всём их протяжении (рисунок 9.4). Гистологической причиной повышения эхогенности обычно служит фиброз,¹² однако сама по себе эхогенность

не позволяет установить гистологическую структуру или этиологию поражения. Опухоли, как правило, более гиперэхогенны, чем нормальная паренхима яичка (рисунок 9.5), но также возможна смешанная эхогенность или гипоэхогенность.³ Минерализованные поражения отличаются крайне высокой эхогенностью и всегда сопровождаются выраженной или полной акустической тенью, из-за которой изображение тканей за поражённым участком отсутствует (рисунок 9.6).

Barth и соавт. .¹² предложили систему балльной оценки фиброзных поражений яичка быка, основанную на размере и частоте гиперэхогенных очагов, выявляемых при ультразвуковом исследовании в одной плоскости, проходящей через средостение яичка. Они обнаружили, что наличие фиброзных поражений у молодых быков в возрасте от 3 до 20 месяцев не было связано со снижением качества спермы. Это согласуется с результатами их гистологического исследования: семенные канальцы в зоне фиброза обычно были поражены, но непосредственно прилегающая сперматогенная ткань довольно часто оставалась совершенно нормальной. Однако у быков, у которых при повторном исследовании (через 4–13 месяцев) оценка степени фиброза резко возрастала (на ≥ 4 баллов), плохое качество спермы встречалось чаще, чем у быков без столь выраженных изменений.¹² Хотя быки, у которых, согласно этому сообщению, было поражено до 50% паренхимы, могли производить преимущественно нормальные сперматозоиды, разумно предположить, что их способность к производству сперматозоидов была снижена.

Причина фиброзных поражений яичка неизвестна. Возможные причины включают инфекционные или воспалительные заболевания, пороки развития семенных канальцев или соединяющих их протоков, аутоиммунные процессы, дегенеративные изменения и старение. В яичках баранов, которым вводили Trueperella pyogenes (ранее Arcanobacterium pyogenes), со временем развивались гиперэхогенные поражения, состоявшие из фиброзной ткани.¹³ В одном сообщении тяжёлая вспышка инфекции, вызванной респираторно-синцитиальным вирусом крупного рогатого скота (BRSV), в группе быков сопровождалась повышенной распространённостью фиброзных поражений, хотя причинно-следственную связь подтвердить не удалось.¹² Напротив, теплоизоляция мошонки, вызвавшая резкое снижение качества спермы, не привела к фиброзу или каким-либо другим изменениям яичка, выявляемым при ультразвуковом исследовании, в течение 4 месяцев¹⁴ или 6 месяцев¹¹ после её проведения. Прогрессирующий фиброз, более выраженный в вентральной части яичка, описан как гистологический признак старения быков.¹⁵