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(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院，1.頜面外科， 2.放射科 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(zhì)量和體積是維護(hù)下頜下腺功能的基本要素。免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)G4相關(guān)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(xiàn)中較少見關(guān)于正常下頜下腺質(zhì)量的描述，且缺乏具體的研究數(shù)據(jù)[2]。本課題組曾采用CT容積重建法對(duì)下頜下腺的體積進(jìn)行檢測(cè)，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(guān)唾液腺炎等疾病的診斷和治療效果的評(píng)價(jià)[3]。但CT圖像上的下頜下腺體積測(cè)量值與下頜下腺實(shí)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(shí)際情況尚不得而知。對(duì)于臨床頸淋巴結(jié)陰性(N0)的口腔癌患者常采取選擇性頸淋巴切除術(shù)，被切除的下頜下腺肉眼和組織學(xué)觀察大多為正常腺體，如果能對(duì)這些剛離體的下頜下腺標(biāo)本進(jìn)行實(shí)體體外檢測(cè)，則可獲得其確切數(shù)據(jù)。

為此，本研究利用自主研發(fā)的離體組織質(zhì)量和體積一體式無菌測(cè)量裝置，對(duì)大樣本口腔癌患者正常下頜下腺標(biāo)本進(jìn)行測(cè)量，以建立不同性別和年齡正常下頜下腺質(zhì)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(cè)量值做對(duì)比，評(píng)估CT容積重建法在進(jìn)行下頜下腺體積測(cè)量時(shí)的可靠性及應(yīng)用的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2019年5月至2020年1月于北京大學(xué)口腔醫(yī)院因口腔癌行頸淋巴清除術(shù)的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前臨床診斷為頸部淋巴結(jié)陰性(N0)并行選擇性頸淋巴清除術(shù)，且下頜下腺經(jīng)病理檢查證實(shí)均為正常腺體。排除標(biāo)準(zhǔn)：(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(tǒng)性疾病(如干燥綜合征、IgG4相關(guān)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(jīng)病理證實(shí)的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；(6)口底癌患者。

1.2 年齡組劃分

參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)老年醫(yī)學(xué)分會(huì)和世界衛(wèi)生組織(2000年)有關(guān)年齡組劃分的規(guī)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(cè)量工具

1.3.1質(zhì)量和體積測(cè)量工具 本實(shí)驗(yàn)采用的稱量裝置為基于阿基米德排水法原理研發(fā)的離體組織質(zhì)量和體積一體式無菌測(cè)量裝置(圖1，專利號(hào)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(cè)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(zhǔn)3D打印，精度0.001 mm，截面積S=20 mm2)、標(biāo)記液面的浮標(biāo)、稱重溶液(生理鹽水)構(gòu)成。電子天平可以精確測(cè)量葫蘆形稱量杯及杯中內(nèi)容物的質(zhì)量m，激光位移傳感器可精確測(cè)量浮標(biāo)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(shù)穩(wěn)定后記錄m1和h1；放入下頜下腺使液面完全浸沒，讀數(shù)穩(wěn)定后記錄m2和h2。根據(jù)公式m=m2-m1和V=(h1-h2)×S計(jì)算下頜下腺的質(zhì)量m和體積V。該裝置使用移液槍及標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行質(zhì)量和體積的標(biāo)定與校準(zhǔn)，測(cè)量范圍為：質(zhì)量0～50 g，精度0.01 g；體積0～30 mL，精度0.02 mL。重復(fù)測(cè)量3次取平均值，預(yù)實(shí)驗(yàn)中該方法與常規(guī)排水法[5]測(cè)量結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，兩種方法測(cè)量結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jī)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(jīng)報(bào)道的CT容積重建法[3]，1.25 mm層厚CT圖像以標(biāo)準(zhǔn)方式重建，以DICOM格式導(dǎo)入Iplan CMF軟件中，以容積重建(volume rendering)技術(shù)進(jìn)行圖像后處理和體積測(cè)量。在Iplan CMF軟件中，手工描記，用點(diǎn)圈法在下頜下腺出現(xiàn)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(dòng)生成下頜下腺的三維形態(tài)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(cè)量者進(jìn)行描計(jì)處理計(jì)算，每例下頜下腺影像重復(fù)3次測(cè)量，取平均值作為最終測(cè)量結(jié)果。

圖1 離體組織質(zhì)量和體積一體式無菌測(cè)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(shù)后下頜下腺質(zhì)量和體積測(cè)量

術(shù)中完成頸淋巴清除術(shù)，標(biāo)本離體后沿著包膜完整剝離下頜下腺，統(tǒng)一于腺門處離斷導(dǎo)管、血管，用生理鹽水紗布包裹覆蓋標(biāo)本，轉(zhuǎn)移至稱量裝置，立刻進(jìn)行質(zhì)量及體積的測(cè)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(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)及四分位距表示，統(tǒng)計(jì)推斷采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)(百分比)表示。雙側(cè)檢驗(yàn)以α=0.05為檢驗(yàn)水平，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征

本組患者人口統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jìn)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(zhì)量及體重指數(shù)(body mass index，BMI)在不同年齡組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)， 進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其余各組BMI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 體外測(cè)量和CT容積重建法測(cè)量比較

各年齡組受檢者下頜下腺質(zhì)量和體積體外測(cè)量值以及CT容積重建測(cè)量值結(jié)果見表2。對(duì)同一患者自身使用CT容積重建法測(cè)量所得體積與體外測(cè)量結(jié)果進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，CT容積重建法測(cè)量的各年齡組下頜下腺體積顯著低于體外測(cè)量結(jié)果(t=61.11，P<0.05),兩者的差值為(2.71±0.66) cm3，其95%置信區(qū)間為2.63～2.80 cm3。CT容積重建法測(cè)得的下頜下腺體積總體分布規(guī)律與體外測(cè)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(tǒng)計(jì)學(xué)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。CT容積重建法測(cè)得的下頜下腺體積為實(shí)體體外檢測(cè)法所得體積的70%～82%， 兩種方法測(cè)量結(jié)果的相關(guān)系數(shù)為0.976(P<0.05)。

2.3 實(shí)體體外檢測(cè)下頜下腺質(zhì)量和體積的影響因素

左、右側(cè)下頜下腺的質(zhì)量(P=0.752)和體積(P=0.718)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)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(zhì)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。單因素分析結(jié)果顯示，男性不同年齡組間下頜下腺的質(zhì)量和體積差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；女性不同年齡組間下頜下腺的質(zhì)量和體積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，LSD組間兩兩比較結(jié)果顯示，女性年輕老年及老年組下頜下腺平均質(zhì)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(zhì)量和體積差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。雙因素分析結(jié)果顯示，性別的主效應(yīng)顯著(P<0.05)，而年齡以及性別和年齡的復(fù)合效應(yīng)不顯著(P=0.45)。

表1 220例正常受檢者人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征

表2 受檢者各年齡組下頜下腺的質(zhì)量和體積測(cè)量值

結(jié)合身高、體質(zhì)量以及BMI進(jìn)行進(jìn)一步分析，分別作散點(diǎn)圖后可見下頜下腺的質(zhì)量和體積與身高和體質(zhì)量呈線性正相關(guān)，與BMI無明顯相關(guān)性(圖4)。Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，下頜下腺的質(zhì)量與身高呈中等強(qiáng)度正相關(guān)(r=0.615，P<0.05)，與體質(zhì)量為弱正相關(guān)(r=0.369，P<0.05)；下頜下腺的體積與身高呈中等強(qiáng)度正相關(guān)(r=0.606，P<0.05)，與體質(zhì)量為弱正相關(guān)(r=0.354，P<0.05)。

圖4 下頜下腺質(zhì)量和體積與身高、體質(zhì)量及體重指數(shù)(BMI)的散點(diǎn)圖

3 討論

下頜下腺的質(zhì)量一般情況下隨腺體體積增大而增加，足夠的質(zhì)量是下頜下腺發(fā)揮唾液分泌功能的解剖學(xué)基礎(chǔ)。由于受到檢測(cè)工具的限制，關(guān)于正常下頜下腺的質(zhì)量，文獻(xiàn)中僅有零星描述，缺乏系統(tǒng)性研究及完整的數(shù)據(jù)。本研究利用北京大學(xué)口腔醫(yī)院自主研發(fā)的離體組織質(zhì)量和體積一體式無菌測(cè)量裝置，對(duì)大樣本的口腔癌患者選擇性頸淋巴結(jié)清掃術(shù)時(shí)獲得的正常下頜下腺進(jìn)行實(shí)體體外檢測(cè)，得到了不同性別和年齡組正常下頜下腺質(zhì)量的具體數(shù)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(jié)果既為下頜下腺的形態(tài)學(xué)評(píng)估提供了參考，也為唾液腺領(lǐng)域基礎(chǔ)性研究資料提供了補(bǔ)充。

本研究進(jìn)一步分析了影響下頜下腺質(zhì)量和體積的相關(guān)因素，結(jié)果顯示，同一個(gè)體兩側(cè)下頜下腺的質(zhì)量和體積無明顯差異，表明兩側(cè)下頜下腺的發(fā)育基本對(duì)稱，這一結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道相一致[7-10]，提示在評(píng)估下頜下腺質(zhì)量和體積時(shí)，采用對(duì)側(cè)腺體作為正常對(duì)照是可行的。

本研究結(jié)果提示，下頜下腺的質(zhì)量和體積均與身高呈中等強(qiáng)度正相關(guān)，與體質(zhì)量呈弱正相關(guān)，這與Stimec等[11]在尸體上解剖測(cè)量下頜下腺體積以及張紅麗等[7]使用MRI測(cè)量得到下頜下腺體積的結(jié)果相一致。身高和體質(zhì)量是人體體格發(fā)育的基本特征，體內(nèi)相應(yīng)器官往往與其相對(duì)應(yīng)，但文獻(xiàn)中尚未見下頜下腺的質(zhì)量和體積與BMI相關(guān)性的報(bào)道。本研究結(jié)果顯示，下頜下腺質(zhì)量和體積與BMI無關(guān)，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(zhǎng)，脂肪明顯增多，并常與脂肪代謝有關(guān)。

本組中除25歲以下年齡組外，男性下頜下腺的質(zhì)量和體積皆高于女性，這與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相一致[7-10]，提示在評(píng)估下頜下腺體積時(shí)，應(yīng)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(zhì)量和體積并沒有顯著差別，與張紅麗等[7]的研究結(jié)果相一致，考慮其原因可能為男性生長(zhǎng)發(fā)育略晚于女性，故其身高和體質(zhì)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(zhì)量顯著低于其他人群，與Lee等[8]用CT進(jìn)行的定量研究結(jié)果相一致。分析受檢者人口學(xué)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(zhì)量和體積與身高和體質(zhì)量呈正相關(guān)，這可能是年輕老年及老年女性下頜下腺質(zhì)量和體積明顯偏低的原因。

本研究建立的下頜下腺實(shí)體體外檢測(cè)法具有測(cè)量結(jié)果精確的顯著特點(diǎn)，但不能常規(guī)用于臨床診斷及治療效果的評(píng)估，而CT容積重建法則可常規(guī)用于臨床評(píng)估。本研究在同一批患者中采用了兩種方法檢測(cè)，并將其結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，在測(cè)量下頜下腺體積時(shí)，兩種測(cè)量方法相關(guān)系數(shù)為0.976，擬合度好，表明所得結(jié)果趨勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)，用CT容積重建法獲得的下頜下腺體積可以評(píng)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(píng)估。但CT容積重建法測(cè)量的下頜下腺體積約為腺體實(shí)體體外測(cè)量值的70%～82%，顯著低于實(shí)體體外檢測(cè)法，其原因可能是在CT上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，腺體邊緣與其周圍軟組織相重疊，不易精確辨認(rèn)腺體邊界，手選描記的范圍較實(shí)際范圍小，造成了系統(tǒng)性誤差。因此，在判斷腺體實(shí)際體積時(shí)應(yīng)該考慮到這個(gè)因素。

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