下颌下腺质量和体积的实体体外检测

王怡平，蔡志刚，彭 歆，张 杰，孙志鹏，李 巍，张 雷△，俞光岩△

(1.北京大学口腔医学院·口腔医院，1.颌面外科， 2.放射科 国家口腔疾病临床医学研究中心 口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室 口腔数字医学北京市重点实验室，北京 100081)

下颌下腺分泌的静止性唾液占全部静止性唾液的60%～65%，是人体的重要功能器官[1]。正常的下颌下腺质量和体积是维护下颌下腺功能的基本要素。免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)G4相关唾液腺炎等炎性疾病患者下颌下腺明显增大，但功能反而下降，称之为病理性增大。文献中较少见关于正常下颌下腺质量的描述，且缺乏具体的研究数据[2]。本课题组曾采用CT容积重建法对下颌下腺的体积进行检测，建立了不同性别和年龄组正常下颌下腺体积的参考值，已用于IgG4相关唾液腺炎等疾病的诊断和治疗效果的评价[3]。但CT图像上的下颌下腺体积测量值与下颌下腺实体的体积是否相符，CT容积重建法能否客观反映人体下颌下腺体积的实际情况尚不得而知。对于临床颈淋巴结阴性(N0)的口腔癌患者常采取选择性颈淋巴切除术，被切除的下颌下腺肉眼和组织学观察大多为正常腺体，如果能对这些刚离体的下颌下腺标本进行实体体外检测，则可获得其确切数据。

为此，本研究利用自主研发的离体组织质量和体积一体式无菌测量装置，对大样本口腔癌患者正常下颌下腺标本进行测量，以建立不同性别和年龄正常下颌下腺质量和体积的参考值，探讨其可能的影响因素，并与CT容积重建法测量值做对比，评估CT容积重建法在进行下颌下腺体积测量时的可靠性及应用的可行性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2019年5月至2020年1月于北京大学口腔医院因口腔癌行颈淋巴清除术的患者。纳入标准：术前临床诊断为颈部淋巴结阴性(N0)并行选择性颈淋巴清除术，且下颌下腺经病理检查证实均为正常腺体。排除标准：(1)有药物过敏史；(2)头颈部接受过放疗或化疗；(3)唾液腺和唾液腺周围组织有肿物或炎症病变；(4)有可能影响唾液腺的全身系统性疾病(如干燥综合征、IgG4相关性疾病、糖尿病、恶性淋巴瘤等)以及其他自身免疫疾病；(5)颈部有经病理证实的淋巴结转移；(6)口底癌患者。

1.2 年龄组划分

参照中华医学会老年医学分会和世界卫生组织(2000年)有关年龄组划分的规定[4]，将其分为：青少年组(<25岁)、青年组(25～44岁)、中年组(45～59岁)、年轻老年及老年组(≥60岁)。

1.3 测量工具

1.3.1质量和体积测量工具 本实验采用的称量装置为基于阿基米德排水法原理研发的离体组织质量和体积一体式无菌测量装置(图1，专利号CN211085430U)，包括称重装置(花潮FA 200电子天平，量程0～200 g，精度0.01 g)、激光液面高度测量装置(松下HG-C1030激光位移传感器，量程20 mm，精度0.001 mm)、葫芦形称量杯(使用med610材料精准3D打印，精度0.001 mm，截面积S=20 mm2)、标记液面的浮标、称重溶液(生理盐水)构成。电子天平可以精确测量葫芦形称量杯及杯中内容物的质量m，激光位移传感器可精确测量浮标所在位置与传感器之间的距离h。称量方法：于葫芦形称量杯中放入适量生理盐水，读数稳定后记录m1和h1；放入下颌下腺使液面完全浸没，读数稳定后记录m2和h2。根据公式m=m2-m1和V=(h1-h2)×S计算下颌下腺的质量m和体积V。该装置使用移液枪及标准砝码进行质量和体积的标定与校准，测量范围为：质量0～50 g，精度0.01 g；体积0～30 mL，精度0.02 mL。重复测量3次取平均值，预实验中该方法与常规排水法[5]测量结果进行一致性检验，两种方法测量结果差异无统计学意义(P>0.05)。

1.3.2CT检查与图像重建 CT检查使用GE Lightspeed CT扫描机完成，自颅底至舌骨水平行CT螺旋扫描，层厚1.25 mm。采用本课题组已经报道的CT容积重建法[3]，1.25 mm层厚CT图像以标准方式重建，以DICOM格式导入Iplan CMF软件中，以容积重建(volume rendering)技术进行图像后处理和体积测量。在Iplan CMF软件中，手工描记，用点圈法在下颌下腺出现的CT轴位层面上半人工勾画出腺体面积。勾画完所有层面的下颌下腺面积后，软件自动生成下颌下腺的三维形态并给出三维重建体积值[6]。下颌下腺三维重建图见图2。所有下颌下腺影像均由同一测量者进行描计处理计算，每例下颌下腺影像重复3次测量，取平均值作为最终测量结果。

图1 离体组织质量和体积一体式无菌测量装置

The contour of submandibular gland (A-F) was defined layer by layer in axial images using Iplan CMF software, and the 3D reconstruction images (G, front view; H, right view; I, top view) were generated.

1.4 术后下颌下腺质量和体积测量

术中完成颈淋巴清除术，标本离体后沿着包膜完整剥离下颌下腺，统一于腺门处离断导管、血管，用生理盐水纱布包裹覆盖标本，转移至称量装置，立刻进行质量及体积的测定(图3)。

A, the submandibular gland was carefully dissected around the capsule immediately after neck dissection and ducts were removed; B, before weighing, use 100.00 g weight symmetry device for calibration; C, put normal saline into the cup, recorded as m1 and h1 after the reading number was stable; D, put the gland into the cup and made the liquid level completely submerge the gland, recorded as m2 and h2 after the reading number was stable, then calculated the weight and volume of the gland.

1.5 统计学方法

采用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料采用平均值±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析；不符合正态分布的计量资料采用中位数及四分位距表示，统计推断采用非参数检验；计数资料用例数(百分比)表示。双侧检验以α=0.05为检验水平，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 人口统计学特征

本组患者人口统计学特征见表1。本研究共纳入220例口腔癌患者的正常下颌下腺进行研究，包括男性110例,女性110例，年龄9～85岁，中位年龄48岁。其中，男性受检者的平均身高、体质量及体重指数(body mass index，BMI)在不同年龄组间差异无统计学意义(P>0.05)，而女性受检者的平均身高、BMI在不同年龄组间差异有统计学意义(P<0.05)， 进一步采用LSD法进行两两比较显示：女性受检者中，年轻老年及老年组的身高低于其他组，其余各组间身高差异无统计学意义(P>0.05)；女性青少年组的BMI低于其他各组，组间差异均具统计学意义(P<0.05)，其余各组BMI差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 体外测量和CT容积重建法测量比较

各年龄组受检者下颌下腺质量和体积体外测量值以及CT容积重建测量值结果见表2。对同一患者自身使用CT容积重建法测量所得体积与体外测量结果进行配对t检验，结果显示，CT容积重建法测量的各年龄组下颌下腺体积显著低于体外测量结果(t=61.11，P<0.05),两者的差值为(2.71±0.66) cm3，其95%置信区间为2.63～2.80 cm3。CT容积重建法测得的下颌下腺体积总体分布规律与体外测量法相似，其中男性受检者的腺体体积在各年龄组间差异无统计学意义(P>0.05)，女性受检者的腺体体积在各年龄组间差异有统计学意义(P<0.05)。LSD组间两两比较显示，女性受检者年轻老年及老年组的腺体体积小于其他各年龄组，其余各年龄组间腺体体积差异无统计学意义(P>0.05)。CT容积重建法测得的下颌下腺体积为实体体外检测法所得体积的70%～82%， 两种方法测量结果的相关系数为0.976(P<0.05)。

2.3 实体体外检测下颌下腺质量和体积的影响因素

左、右侧下颌下腺的质量(P=0.752)和体积(P=0.718)差异无统计学意义。

青年组、中年组、年轻老年及老年组男性下颌下腺平均质量和体积均显著高于女性(P<0.05)；青少年组女性下颌下腺平均体积略高于男性，但差异无统计学意义(P>0.05)。单因素分析结果显示，男性不同年龄组间下颌下腺的质量和体积差异无统计学意义(P>0.05)；女性不同年龄组间下颌下腺的质量和体积差异有统计学意义(P<0.05)，LSD组间两两比较结果显示，女性年轻老年及老年组下颌下腺平均质量和体积显著小于其他年龄组(P<0.05)，而青少年组、青年组和中年组间下颌下腺的质量和体积差异无统计学意义(P>0.05)。双因素分析结果显示，性别的主效应显著(P<0.05)，而年龄以及性别和年龄的复合效应不显著(P=0.45)。

表1 220例正常受检者人口统计学特征

表2 受检者各年龄组下颌下腺的质量和体积测量值

结合身高、体质量以及BMI进行进一步分析，分别作散点图后可见下颌下腺的质量和体积与身高和体质量呈线性正相关，与BMI无明显相关性(图4)。Pearson相关分析结果表明，下颌下腺的质量与身高呈中等强度正相关(r=0.615，P<0.05)，与体质量为弱正相关(r=0.369，P<0.05)；下颌下腺的体积与身高呈中等强度正相关(r=0.606，P<0.05)，与体质量为弱正相关(r=0.354，P<0.05)。

图4 下颌下腺质量和体积与身高、体质量及体重指数(BMI)的散点图

3 讨论

下颌下腺的质量一般情况下随腺体体积增大而增加，足够的质量是下颌下腺发挥唾液分泌功能的解剖学基础。由于受到检测工具的限制，关于正常下颌下腺的质量，文献中仅有零星描述，缺乏系统性研究及完整的数据。本研究利用北京大学口腔医院自主研发的离体组织质量和体积一体式无菌测量装置，对大样本的口腔癌患者选择性颈淋巴结清扫术时获得的正常下颌下腺进行实体体外检测，得到了不同性别和年龄组正常下颌下腺质量的具体数值，将其平均值的95%CI作为正常参考值范围，则青少年组男性为 10.97～13.61 g，女性为 9.89～11.82 g；青年组男性为12.31～14.20 g，女性为10.65～11.97 g；中年组男性为12.14～13.62 g，女性为9.94～11.50 g；年轻老年及老年组男性为11.80～13.07 g，女性为8.78～10.37 g。低于正常参考值低值者提示下颌下腺有萎缩。这一研究结果既为下颌下腺的形态学评估提供了参考，也为唾液腺领域基础性研究资料提供了补充。

本研究进一步分析了影响下颌下腺质量和体积的相关因素，结果显示，同一个体两侧下颌下腺的质量和体积无明显差异，表明两侧下颌下腺的发育基本对称，这一结果与文献报道相一致[7-10]，提示在评估下颌下腺质量和体积时，采用对侧腺体作为正常对照是可行的。

本研究结果提示，下颌下腺的质量和体积均与身高呈中等强度正相关，与体质量呈弱正相关，这与Stimec等[11]在尸体上解剖测量下颌下腺体积以及张红丽等[7]使用MRI测量得到下颌下腺体积的结果相一致。身高和体质量是人体体格发育的基本特征，体内相应器官往往与其相对应，但文献中尚未见下颌下腺的质量和体积与BMI相关性的报道。本研究结果显示，下颌下腺质量和体积与BMI无关，其原因可能是下颌下腺并非富集脂肪的器官，其与腮腺组织明显不同，后者随着年龄增长，脂肪明显增多，并常与脂肪代谢有关。

本组中除25岁以下年龄组外，男性下颌下腺的质量和体积皆高于女性，这与文献报道结果相一致[7-10]，提示在评估下颌下腺体积时，应考虑到患者的性别差异。但在25岁以下年龄组中，男、女之间正常下颌下腺的质量和体积并没有显著差别，与张红丽等[7]的研究结果相一致，考虑其原因可能为男性生长发育略晚于女性，故其身高和体质量未显示出性别差异。

本研究中，年轻老年及老年女性的下颌下腺体积和质量显著低于其他人群，与Lee等[8]用CT进行的定量研究结果相一致。分析受检者人口学特征可见，女性年轻老年及老年组的身高明显低于其他三组，而下颌下腺质量和体积与身高和体质量呈正相关，这可能是年轻老年及老年女性下颌下腺质量和体积明显偏低的原因。

本研究建立的下颌下腺实体体外检测法具有测量结果精确的显著特点，但不能常规用于临床诊断及治疗效果的评估，而CT容积重建法则可常规用于临床评估。本研究在同一批患者中采用了两种方法检测，并将其结果进行比较，结果显示，在测量下颌下腺体积时，两种测量方法相关系数为0.976，拟合度好，表明所得结果趋势一致。本研究以课题组以往建立的下颌下腺CT体积正常参考值为标准，用CT容积重建法获得的下颌下腺体积可以评估其是否增大或萎缩。因此， CT容积重建法可以比较客观地反映下颌下腺体积大小，用于下颌下腺肥大、萎缩或疾病治疗效果的评估。但CT容积重建法测量的下颌下腺体积约为腺体实体体外测量值的70%～82%，显著低于实体体外检测法，其原因可能是在CT上进行测量时，腺体边缘与其周围软组织相重叠，不易精确辨认腺体边界，手选描记的范围较实际范围小，造成了系统性误差。因此，在判断腺体实际体积时应该考虑到这个因素。

综上，本研究通过腺体实体体外检测法建立了不同性别和年龄组下颌下腺质量的正常参考值，年龄、性别、身高和体质量与下颌下腺的质量和体积具有相关性，CT容积重建法测量的下颌下腺体积值低于腺体实体体外检测法，但两者趋势一致，相关性强。