Bösiger, P.

Gallo, L M.

Rageth, J. C.

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Rechnerunterstützte Thermographie in der Untersuchung dermännlichen InfertilitätGallo, L M. (Zürich), Bösiger, P., Rageth, J. C.*>Institut für Blomedizinische Technik der Universität und Zürich, CH-8044 Zürich"> Universitätsfrauenklinik des Kantonsspitals, CH-4031 BaselDie Varikozele gilt seit einigen Jahren als mög-liche Infertilitätsursache beim Mann. Die Grosse derVarikozele korreliert nicht streng mit der Spermio-genesestörung, so dass auch klinisch nicht fassbareVarikozelen die Fertilität herabsetzen können. Durchdie Blutrückstauung entsteht eine Gefässdilatation,welche zu einer Temperaturerhöhung führt . Dieselässt sich thermographisch nachweisen.Das verwendete rechnterunterstützte IBTZ-Therrao-graphiesystem besteht aus einer modifizierten Infra-rotkamera Spectrotherra 2000 mit digitalem Ausgang,welche ein Bild von 256 Zeilen zu 256 Punkten miteiner thermischen Auflösung von 0.1 Grad C liefertund aus einem FS 990/4 Texas Instruments Minicompu-ter mit einer Bildspeichereinheit und Floppy-Disc-MagnetSpeicher. Die Thermogramme im Bildspeicherwerden färb- oder grautoncodiert auf einem TV-Moni-tor dargestellt. Mittels eines schwarzen Temperatur-referenzstrahlers wird das Aufnahmesystem geeicht,womit die Bestimmung der Absoluttemperatur der Haut-oberfläche ermöglicht wird.In einer- Vorstudie [3] wurde ein für ein thermo-graphisches Screening der Patienten der Sterilitäts-sprechstunde geeignetes Untersuchungsverfahren fest-gelegt. Quantitative, auf Varikozelen sensitive Be-urteilungskriterien von Hodenthermogramraen wurdenentwickelt.Bei jedem Patienten werden drei Thermogramme auf-gencramen, je eines von vorne, von hinten, und einesmittels eines an der IR-Kamera befestigten Spiegelsvon unten. Die auszuwertenden Gebiete des linken unddes rechten Hodens werden interaktiv am Monitor miteinem Lichtgriffel definiert und je in einen oberenund einen unteren respektive in einen vorderen undeinen hinteren Quadranten unterteilt. Folgende Para-meter werden berechnet:- mittlere Temperatur des linken und des rechtenHemiskrotums und deren Differenzen;- mittlere Temperatur des oberen 10 % des Histo-gramms des linken und des rechten Hemiskrotums;- Differenz zwischen den oberen 10 % des Histo-gramms des linken und des rechten Hemiskrotums;- Differenz zwischen den mittleren Temperaturen derbenachbarten linken und rechten Quadranten.Bei der Vorstudie konnte die Anwesenheit der Va-rikosität zum Teil rein durch die Palpation und zumTeil mit einer zusätzlichen dopplersonographisehenUntersuchung nachgewiesen werden. Zur Klassifikationder Thermogramme auf der Basis der quantitativen Pa-rameter wurde die Methode der multivariaten Diskri-minanzanalyse eingesetzt. Diese ergab eine vollstän-dige Separation der Gruppe mit von derjenigen ohneVarikozele bei einem Kollektiv von 31 Männern.In der Hauptstudie [4] ist bis jetzt ein umfas-sendes Screening von 218 Patienten durchgeführt wor-den. Dieses Screening besteht aus einer klinischen,einer dopplersonographischen und einer thermographi-schen Untersuchung. Zudem wird bei jedem Patient einSpermiogramm erstellt. Die sonographische Inspektionerfolgt mittels eines Dopplerstethoskops mit Kopfhö-rer. Der Untersucher unterscheidet fünf Stufen, von"kein Reflux" bis "massiver Reflux". Die zwei höch-sten Stufen werden als positiver Dopplerbefund be-trachtet.Zur Klassifikation der Thermogramme wird die Clu-ster Analysis eingesetzt, welche in statistischenProgrammpaketen für die Medizin [2] verfügbar ist.Bei diesem Verfahren wird untersucht, wie sich dieFälle natürlich gruppieren ("theory of nonsupervisedlearning" [1]). Dabei ist die gewünschte Anzahl zubildender Gruppen dem Programm mitzuteilen. Anhandeines Lernkollektivs wird retrospektiv ein Klassifi-kationsSchema entwickelt, das nachher als Grundlagezur prospektiven Klassifikation neuer Fälle beigezo-gen wird.Das zentrale Problem ist die korrekte Wahl einesLernkollektivs, da es undurchführbar scheint, dieAn- bzw. die Abwesenheit einer Varikozele mittelseiner retrograden Phlebographie auf breiter Basisnachzuweisen. Das Lernkollektiv wurde zu einem Teilaus Patienten gebildet, die anhand der klinischenund/oder dopplersonographischen Untersuchungen undder Sperroiogrammanomalien eine hohe Wahrscheinlich-keit für die Anwesenheit einer Varikozele aufweisenund die deshalb zur Ligatur der vena spermatica auf-geboten wurden. Zum anderen Teil besteht es aus Pa-tienten, welche weder palpatorische noch dopplerso-nographi s ehe positive Merkmale zeigen, bei denen al-Biomedizinische Technik Band 30 · Ergänzungsband · 1985 September— 209 —AnzahlPatienten thermographisch thermographischpositiv negativpalpatorischGr. l 68 und sonographischpositivGr. 2 21 nur sonographischpositivGr. 3 13 nur palpatorischpositivpalpatorischGr. 4 116 und sonographischnegativ62 ( 91 % )9 ( 43 % )10 ( 77 % )23 ( 20 % )6 ( 9 % )12 ( 57 % )3 ( 23 % )93 ( 80 % )Tabelle l - Gegenüberstellung der thermographisehen mit denpalpatorischen und dopplersonographisehen Befundenso das Vorliegen einer Varikozele als unwahrschein-lich erscheint.Die Gegenüberstellung der thermographischen Klas-sifikation mit den palpatorischen und dopplersono-graphischen Diagnosen des Lernkollektivs (118 Pa-tienten) und der prospektiv analysierten Fälle (100Patienten) ist in Tabelle l aufgeführt. Die unter-strichenen Werte beziehen sich auf subklinische Va-rikozelen. Von besonderem Interesse ist die Gruppe2, bei der lediglich eine Übereinstimmung von 43 %zwischen Thermographie und Doppleruntersuchung be-steht. Diese Gruppe zeigt signifikante Unterschiedein den Mittelwerten der Motilitätsscores der Sper-mien (p < 0.03 beim Mann-Whitney-Test). Dieser Un-terschied wird durch eine wesentlich geringere Be-weglichkeit der Sperraien bei den therraographisch po-sitiven Fällen verursacht. ***[1] Andrews H.C.Introduction to Mathematical Techniques inPattern RecognitionWiley 1972[2] BMDP-79Biomedical Computer ProgramsUCLA Press 1979[3] Gallo L.M. et al.Thermographie zur Diagnostik subklinischerVarikozelenThermologie Fachberichte Nr.5, 1983[4] Gallo L.M. et al.Rechnerunterstutzte Thermographie im Vanko-zelescreeningThermologie Fachberichte Nr .6 f 1985Biomedizinische Technik Band 30 · Ergänzungsband · 1985 September— 210

Rechnerunterstützte Thermographie in der Untersuchung der männlichen Infertilität

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