下頜下腺質量和體積的實體體外檢測

王怡平，蔡志剛，彭 歆，張 杰，孫志鵬，李 巍，張 雷△，俞光巖△

(1.北京大學口腔醫學院·口腔醫院，1.頜面外科， 2.放射科 國家口腔疾病臨床醫學研究中心 口腔數字化醫療技術和材料國家工程實驗室 口腔數字醫學北京市重點實驗室，北京 100081)

下頜下腺分泌的靜止性唾液占全部靜止性唾液的60%～65%，是人體的重要功能器官[1]。正常的下頜下腺質量和體積是維護下頜下腺功能的基本要素。免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)G4相關唾液腺炎等炎性疾病患者下頜下腺明顯增大，但功能反而下降，稱之為病理性增大。文獻中較少見關于正常下頜下腺質量的描述，且缺乏具體的研究數據[2]。本課題組曾采用CT容積重建法對下頜下腺的體積進行檢測，建立了不同性別和年齡組正常下頜下腺體積的參考值，已用于IgG4相關唾液腺炎等疾病的診斷和治療效果的評價[3]。但CT圖像上的下頜下腺體積測量值與下頜下腺實體的體積是否相符，CT容積重建法能否客觀反映人體下頜下腺體積的實際情況尚不得而知。對于臨床頸淋巴結陰性(N0)的口腔癌患者常采取選擇性頸淋巴切除術，被切除的下頜下腺肉眼和組織學觀察大多為正常腺體，如果能對這些剛離體的下頜下腺標本進行實體體外檢測，則可獲得其確切數據。

為此，本研究利用自主研發的離體組織質量和體積一體式無菌測量裝置，對大樣本口腔癌患者正常下頜下腺標本進行測量，以建立不同性別和年齡正常下頜下腺質量和體積的參考值，探討其可能的影響因素，并與CT容積重建法測量值做對比，評估CT容積重建法在進行下頜下腺體積測量時的可靠性及應用的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2019年5月至2020年1月于北京大學口腔醫院因口腔癌行頸淋巴清除術的患者。納入標準：術前臨床診斷為頸部淋巴結陰性(N0)并行選擇性頸淋巴清除術，且下頜下腺經病理檢查證實均為正常腺體。排除標準：(1)有藥物過敏史；(2)頭頸部接受過放療或化療；(3)唾液腺和唾液腺周圍組織有腫物或炎癥病變；(4)有可能影響唾液腺的全身系統性疾病(如干燥綜合征、IgG4相關性疾病、糖尿病、惡性淋巴瘤等)以及其他自身免疫疾病；(5)頸部有經病理證實的淋巴結轉移；(6)口底癌患者。

1.2 年齡組劃分

參照中華醫學會老年醫學分會和世界衛生組織(2000年)有關年齡組劃分的規定[4]，將其分為：青少年組(<25歲)、青年組(25～44歲)、中年組(45～59歲)、年輕老年及老年組(≥60歲)。

1.3 測量工具

1.3.1質量和體積測量工具 本實驗采用的稱量裝置為基于阿基米德排水法原理研發的離體組織質量和體積一體式無菌測量裝置(圖1，專利號CN211085430U)，包括稱重裝置(花潮FA 200電子天平，量程0～200 g，精度0.01 g)、激光液面高度測量裝置(松下HG-C1030激光位移傳感器，量程20 mm，精度0.001 mm)、葫蘆形稱量杯(使用med610材料精準3D打印，精度0.001 mm，截面積S=20 mm2)、標記液面的浮標、稱重溶液(生理鹽水)構成。電子天平可以精確測量葫蘆形稱量杯及杯中內容物的質量m，激光位移傳感器可精確測量浮標所在位置與傳感器之間的距離h。稱量方法：于葫蘆形稱量杯中放入適量生理鹽水，讀數穩定后記錄m1和h1；放入下頜下腺使液面完全浸沒，讀數穩定后記錄m2和h2。根據公式m=m2-m1和V=(h1-h2)×S計算下頜下腺的質量m和體積V。該裝置使用移液槍及標準砝碼進行質量和體積的標定與校準，測量范圍為：質量0～50 g，精度0.01 g；體積0～30 mL，精度0.02 mL。重復測量3次取平均值，預實驗中該方法與常規排水法[5]測量結果進行一致性檢驗，兩種方法測量結果差異無統計學意義(P>0.05)。

1.3.2CT檢查與圖像重建 CT檢查使用GE Lightspeed CT掃描機完成，自顱底至舌骨水平行CT螺旋掃描，層厚1.25 mm。采用本課題組已經報道的CT容積重建法[3]，1.25 mm層厚CT圖像以標準方式重建，以DICOM格式導入Iplan CMF軟件中，以容積重建(volume rendering)技術進行圖像后處理和體積測量。在Iplan CMF軟件中，手工描記，用點圈法在下頜下腺出現的CT軸位層面上半人工勾畫出腺體面積。勾畫完所有層面的下頜下腺面積后，軟件自動生成下頜下腺的三維形態并給出三維重建體積值[6]。下頜下腺三維重建圖見圖2。所有下頜下腺影像均由同一測量者進行描計處理計算，每例下頜下腺影像重復3次測量，取平均值作為最終測量結果。

圖1 離體組織質量和體積一體式無菌測量裝置

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 術后下頜下腺質量和體積測量

術中完成頸淋巴清除術，標本離體后沿著包膜完整剝離下頜下腺，統一于腺門處離斷導管、血管，用生理鹽水紗布包裹覆蓋標本，轉移至稱量裝置，立刻進行質量及體積的測定(圖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 統計學方法

采用SPSS 25.0統計學軟件進行數據分析。符合正態分布的計量資料采用平均值±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析；不符合正態分布的計量資料采用中位數及四分位距表示，統計推斷采用非參數檢驗；計數資料用例數(百分比)表示。雙側檢驗以α=0.05為檢驗水平，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 人口統計學特征

本組患者人口統計學特征見表1。本研究共納入220例口腔癌患者的正常下頜下腺進行研究，包括男性110例,女性110例，年齡9～85歲，中位年齡48歲。其中，男性受檢者的平均身高、體質量及體重指數(body mass index，BMI)在不同年齡組間差異無統計學意義(P>0.05)，而女性受檢者的平均身高、BMI在不同年齡組間差異有統計學意義(P<0.05)， 進一步采用LSD法進行兩兩比較顯示：女性受檢者中，年輕老年及老年組的身高低于其他組，其余各組間身高差異無統計學意義(P>0.05)；女性青少年組的BMI低于其他各組，組間差異均具統計學意義(P<0.05)，其余各組BMI差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 體外測量和CT容積重建法測量比較

各年齡組受檢者下頜下腺質量和體積體外測量值以及CT容積重建測量值結果見表2。對同一患者自身使用CT容積重建法測量所得體積與體外測量結果進行配對t檢驗，結果顯示，CT容積重建法測量的各年齡組下頜下腺體積顯著低于體外測量結果(t=61.11，P<0.05),兩者的差值為(2.71±0.66) cm3，其95%置信區間為2.63～2.80 cm3。CT容積重建法測得的下頜下腺體積總體分布規律與體外測量法相似，其中男性受檢者的腺體體積在各年齡組間差異無統計學意義(P>0.05)，女性受檢者的腺體體積在各年齡組間差異有統計學意義(P<0.05)。LSD組間兩兩比較顯示，女性受檢者年輕老年及老年組的腺體體積小于其他各年齡組，其余各年齡組間腺體體積差異無統計學意義(P>0.05)。CT容積重建法測得的下頜下腺體積為實體體外檢測法所得體積的70%～82%， 兩種方法測量結果的相關系數為0.976(P<0.05)。

2.3 實體體外檢測下頜下腺質量和體積的影響因素

左、右側下頜下腺的質量(P=0.752)和體積(P=0.718)差異無統計學意義。

青年組、中年組、年輕老年及老年組男性下頜下腺平均質量和體積均顯著高于女性(P<0.05)；青少年組女性下頜下腺平均體積略高于男性，但差異無統計學意義(P>0.05)。單因素分析結果顯示，男性不同年齡組間下頜下腺的質量和體積差異無統計學意義(P>0.05)；女性不同年齡組間下頜下腺的質量和體積差異有統計學意義(P<0.05)，LSD組間兩兩比較結果顯示，女性年輕老年及老年組下頜下腺平均質量和體積顯著小于其他年齡組(P<0.05)，而青少年組、青年組和中年組間下頜下腺的質量和體積差異無統計學意義(P>0.05)。雙因素分析結果顯示，性別的主效應顯著(P<0.05)，而年齡以及性別和年齡的復合效應不顯著(P=0.45)。

表1 220例正常受檢者人口統計學特征

表2 受檢者各年齡組下頜下腺的質量和體積測量值

結合身高、體質量以及BMI進行進一步分析，分別作散點圖后可見下頜下腺的質量和體積與身高和體質量呈線性正相關，與BMI無明顯相關性(圖4)。Pearson相關分析結果表明，下頜下腺的質量與身高呈中等強度正相關(r=0.615，P<0.05)，與體質量為弱正相關(r=0.369，P<0.05)；下頜下腺的體積與身高呈中等強度正相關(r=0.606，P<0.05)，與體質量為弱正相關(r=0.354，P<0.05)。

圖4 下頜下腺質量和體積與身高、體質量及體重指數(BMI)的散點圖

3 討論

下頜下腺的質量一般情況下隨腺體體積增大而增加，足夠的質量是下頜下腺發揮唾液分泌功能的解剖學基礎。由于受到檢測工具的限制，關于正常下頜下腺的質量，文獻中僅有零星描述，缺乏系統性研究及完整的數據。本研究利用北京大學口腔醫院自主研發的離體組織質量和體積一體式無菌測量裝置，對大樣本的口腔癌患者選擇性頸淋巴結清掃術時獲得的正常下頜下腺進行實體體外檢測，得到了不同性別和年齡組正常下頜下腺質量的具體數值，將其平均值的95%CI作為正常參考值范圍，則青少年組男性為 10.97～13.61 g，女性為 9.89～11.82 g；青年組男性為12.31～14.20 g，女性為10.65～11.97 g；中年組男性為12.14～13.62 g，女性為9.94～11.50 g；年輕老年及老年組男性為11.80～13.07 g，女性為8.78～10.37 g。低于正常參考值低值者提示下頜下腺有萎縮。這一研究結果既為下頜下腺的形態學評估提供了參考，也為唾液腺領域基礎性研究資料提供了補充。

本研究進一步分析了影響下頜下腺質量和體積的相關因素，結果顯示，同一個體兩側下頜下腺的質量和體積無明顯差異，表明兩側下頜下腺的發育基本對稱，這一結果與文獻報道相一致[7-10]，提示在評估下頜下腺質量和體積時，采用對側腺體作為正常對照是可行的。

本研究結果提示，下頜下腺的質量和體積均與身高呈中等強度正相關，與體質量呈弱正相關，這與Stimec等[11]在尸體上解剖測量下頜下腺體積以及張紅麗等[7]使用MRI測量得到下頜下腺體積的結果相一致。身高和體質量是人體體格發育的基本特征，體內相應器官往往與其相對應，但文獻中尚未見下頜下腺的質量和體積與BMI相關性的報道。本研究結果顯示，下頜下腺質量和體積與BMI無關，其原因可能是下頜下腺并非富集脂肪的器官，其與腮腺組織明顯不同，后者隨著年齡增長，脂肪明顯增多，并常與脂肪代謝有關。

本組中除25歲以下年齡組外，男性下頜下腺的質量和體積皆高于女性，這與文獻報道結果相一致[7-10]，提示在評估下頜下腺體積時，應考慮到患者的性別差異。但在25歲以下年齡組中，男、女之間正常下頜下腺的質量和體積并沒有顯著差別，與張紅麗等[7]的研究結果相一致，考慮其原因可能為男性生長發育略晚于女性，故其身高和體質量未顯示出性別差異。

本研究中，年輕老年及老年女性的下頜下腺體積和質量顯著低于其他人群，與Lee等[8]用CT進行的定量研究結果相一致。分析受檢者人口學特征可見，女性年輕老年及老年組的身高明顯低于其他三組，而下頜下腺質量和體積與身高和體質量呈正相關，這可能是年輕老年及老年女性下頜下腺質量和體積明顯偏低的原因。

本研究建立的下頜下腺實體體外檢測法具有測量結果精確的顯著特點，但不能常規用于臨床診斷及治療效果的評估，而CT容積重建法則可常規用于臨床評估。本研究在同一批患者中采用了兩種方法檢測，并將其結果進行比較，結果顯示，在測量下頜下腺體積時，兩種測量方法相關系數為0.976，擬合度好，表明所得結果趨勢一致。本研究以課題組以往建立的下頜下腺CT體積正常參考值為標準，用CT容積重建法獲得的下頜下腺體積可以評估其是否增大或萎縮。因此， CT容積重建法可以比較客觀地反映下頜下腺體積大小，用于下頜下腺肥大、萎縮或疾病治療效果的評估。但CT容積重建法測量的下頜下腺體積約為腺體實體體外測量值的70%～82%，顯著低于實體體外檢測法，其原因可能是在CT上進行測量時，腺體邊緣與其周圍軟組織相重疊，不易精確辨認腺體邊界，手選描記的范圍較實際范圍小，造成了系統性誤差。因此，在判斷腺體實際體積時應該考慮到這個因素。

綜上，本研究通過腺體實體體外檢測法建立了不同性別和年齡組下頜下腺質量的正常參考值，年齡、性別、身高和體質量與下頜下腺的質量和體積具有相關性，CT容積重建法測量的下頜下腺體積值低于腺體實體體外檢測法，但兩者趨勢一致，相關性強。