颌下腺增龄性改变的MRI定量分析

张红丽，徐　亮，许建铭，赵丹蕾，李晓兵，张继斌，沈钧康，田　野

（1.南京医科大学附属苏州医院放射科，江苏 苏州　215002；2.苏州大学附属第二医院，江苏 苏州　215004）

◁头颈部影像学▷

颌下腺增龄性改变的MRI定量分析

张红丽1，徐亮2，许建铭1，赵丹蕾2，李晓兵1，张继斌1，沈钧康2，田野2

（1.南京医科大学附属苏州医院放射科，江苏 苏州215002；2.苏州大学附属第二医院，江苏 苏州215004）

目的：探讨人类不同年龄组颌下腺的MRI体积、信号强度及ADC值增龄性变化的规律。方法：测量4个年龄组共300例受试者600侧正常颌下腺的体积、T1WI、T2WI和增强T1WI信号强度与ADC值。测量脑脊液的信号强度与ADC值作为对照，并计算颌下腺T1WI、T2WI和增强T1WI相对信号强度。结果：颌下腺的体积随增龄的变化不显著（P＞0.05）。未成年组与中年组颌下腺的ADC值具有显著性差异（P＜0.01）。男性颌下腺的平均体积显著高于女性（t=4.576，P＜0.01）。不同年龄组间脑脊液的各项参数值均无显著性差异（P＞0.05）。左右两侧涎腺的各参数间均无显著性差异（P＞0.05）。结论：MRI能定量评价正常颌下腺形态特征与功能特征的增龄性改变，可以为涎腺老龄化研究和颌下腺疾病的诊断与鉴别诊断提供基线参考依据。

颌下腺；磁共振成像

颌下腺的正常影像学表现目前尚缺乏量化标准，不同年龄人群的颌下腺在临床上难以判断属正常或异常。有关颌下腺增龄性改变的MRI研究非常少见[1-2]。本研究回顾性分析了不同年龄组的正常颌下腺在MRI上的体积、信号强度以及MR扩散加权成像（Diffusion-weighted magnetic resonance imaging，DW MRI）表观弥散系数 （Apparent diffusion coeffecient，ADC）值的差异，旨在探讨其增龄性变化规律，以期为颌下腺老龄化研究和相关疾病的诊断与鉴别诊断提供基线参考依据。

1　资料与方法

1.1研究对象

收集本院2009—2014年间行常规头颈部MRI检查、无涎腺疾病的患者300例，年龄1～81岁，中位年龄42岁。将受试者分为4组：未成年组（＜18岁）、青年组（18～＜45岁）、中年组（45～＜60岁）和老年组 （≥60岁），各组例数分别为60、84、96和60例。除外下列疾病或情况：①颌下腺或邻近间隙病变；②头颈部接受过放化疗者；③有全身系统性疾病如舍格伦综合征、恶性淋巴瘤、糖尿病等；④长期服药史；⑤吸烟史、饮酒史。本研究经医院医学伦理委员会审核通过。

1.2仪器与方法

使用Philips Achieva 1.5T超导型MR机和头颈联合相阵控线圈。扫描时取仰卧位，扫描范围包括两侧颌下腺。T1WI平扫与增强扫描均采用SE序列，扫描参数：TR 325～912ms，TE 15ms，FOV 180mm，矩阵256×512，激励次数1次，层厚6mm，间隔1mm。T2WI扫描采用 TSE序列，扫描参数：TR 2 500～ 7 270ms，TE 80～120ms，FOV 180mm，矩阵256× 512，激励次数1次，层厚6mm，间隔1mm。DW MRI采用EPI序列，扫描参数：TR 2 385～3 242ms，TE 67ms，FOV 180mm，矩阵256×512，激励次数1次，层厚6mm，间隔1mm，b值取0和1 000 s/mm2。

1.3图像分析

采用Philips公司Extended MR WorkSpace软件对T1WI、T2WI、增强T1WI及DW MRI原始图像进行测量。下述测量均采用双盲法由2名有经验的MRI专家完成，结果取平均值。

①体积：选择轴位T2WI图像。采用兴趣区（ROI）法在包括颌下腺的各层图像上手工绘制腺体的轮廓，尽可能贴近腺体边缘并包括全部实质；软件自动计算出面积，每层面积相加乘以层厚和层间距之和即得到体积。颌下腺总体积由两侧腺体相加所得。

②信号强度（SI）：采用ROI法在T1WI、T2WI与增强T1WI轴位原始图像上分别测量双侧颌下腺和脑脊液的SI。将某一侧腺体在各层的SI取平均值，作为该侧的平均SI，两侧再取平均值，作为颌下腺的平均SI。在包含脑脊液的图像上，选择3处位置不同且信号均匀的ROI（面积为3mm2），测得的SI取平均值作为脑脊液的平均SI。最后，计算各序列扫描中颌下腺的相对信号强度（RSI）：RSI颌下腺=平均SI颌下腺/平均SI脑脊液。

③ADC值：同样采用ROI法在每幅DW MRI原始图像上勾画双侧颌下腺的轮廓，尽量包括全部实质，测量不同b值下每层每侧的SI并取平均值。每侧腺体的平均SI代入下列公式[3]得到ADC值：ADC=（ln（SI1/SI2））/（b2-b1），其中b1和b2为相应b值，SI1和SI2分别是取上述b值时的平均SI。两侧再取平均值。

1.4统计学方法

采用SPSS 16.0统计软件。所有均值用x±s表示。比较不同年龄组间颌下腺的体积、T1WI、T2WI、T1WI增强RSI和ADC值的差异采用单因素方差分析。颌下腺、脑脊液各参数与年龄的关系采用直线相关与回归分析。比较颌下腺各参数的左右侧差异采用配对t检验、性别间差异采用t检验。P＜0.05为差异有显著的统计学意义。

2　结果

所有 300例600侧颌下腺均获得了优良的T1WI、T2WI、T1WI增强与DW MRI图像，无明显图像扭曲和伪影。颌下腺位于颈外筋膜浅层和口咽之间，二腹肌后腹、茎突舌骨肌、下颌舌骨肌和舌骨内侧。正常颌下腺在T1WI、T2WI上均表现为均匀或不均匀中等信号，高于周围肌肉但低于脂肪。注射对比剂后，正常颌下腺显示均匀强化（图1～4）。

图1～4　女性无涎腺疾病受试者，27岁。图1～3分别为T1WI、T2WI及增强T1WI图像，颌下腺均表现为中等信号，低于周围脂肪组织，高于肌肉。图4为由b值0与1 000 s/mm2获得的ADC图。S：颌下腺。Figure 1～4.　Normal submandibular gland in a 27-year-old woman on transverse T1WI (Figure 1),T2WI(Figure 2),contrast enhanced T1WI(Figure 3)and corresponding ADC map (Figure 4),constructed from DW MR images with b factors of 0 and 1 000 s/mm2.The normal submandibular(letter S)gland is higher in intensity than that of surrounding muscle but lower than that of fat tissue.

各年龄组颌下腺的体积、T1WI、T2WI、T1WI增强RSI和ADC值见表1。各年龄组间的颌下腺体积呈现出在老年期前逐渐缩小，老年期后又有所增大的趋势，但各年龄组间未见显著性差异（P＞0.05）。颌下腺的T2WI RSI与ADC值均显示了在老年期前逐渐略有增大，老年期后又有所减小的趋势，但各年龄组间同样未见显著性差异（P＞0.05）。各组两两比较显示未成年组与中年组颌下腺的ADC值具有显著性差异（P=0.005）。

Table 1　MRI quantitative parameters of submandibular gland in different age groups

经直线相关与回归分析，颌下腺的各项参数与年龄均无显著相关性（P＞0.05）。

性别之间的比较显示男性颌下腺的平均体积显著高于女性（t=4.576，P=0.000），但在未成年组两者之间的差异无显著性（t=1.087，P=0.313）。

各年龄组左右两侧颌下腺的各项参数值间均无显著性差异（P＞0.05）。

脑脊液的各项参数值在不同年龄组间均无显著性差异（P＞0.05）。

3　讨论

颌下腺是第二大涎腺，体积大约是腮腺的一半。虽然只有10%的涎腺肿瘤发生于颌下腺，其恶性肿瘤的发生率要高于腮腺[4]。因为颌下腺唾液流动的方向与重力相反，颌下腺易于形成结石、炎症和涎管扩张[4]。干燥综合征常累及两侧颌下腺[5]。此外，颌下腺在鼻咽癌放疗时不可避免地被累及而导致放射性口干症。另一方面，随着增龄，颌下腺的组织形态学、生理学等方面也会发生一定程度的变化而可能与病变混淆。因此，了解颌下腺的正常形态功能状况及其增龄性改变具有重要的临床意义。目前对人类颌下腺增龄性改变的研究多集中在定量组织学和唾液功能方面[6-9]，影像学研究很少[1-2]。我们采用常规MRI 和DW MRI技术全面分析了不同年龄组间正常颌下腺的体积、T1WI、T2WI、T1WI增强RSI以及ADC值增龄性变化规律。

本研究结果显示各年龄组间的颌下腺体积呈现出在老年期前逐渐缩小，老年期后又有所增大的非显著性趋势。组织学研究已经证实人类涎腺的增龄均是一个腺泡渐进性萎缩和/或消失、以及被脂肪与纤维结缔组织替代的过程[6]。但另一方面，腺泡的体积减少也伴随着其他成分的体积相应增加，而这种增加在颌下腺较腮腺更明显。董绍忠等[7]发现颌下腺实质细胞体积在中年以上人群下降了23%，腺泡组织体积下降31.2%，但脂肪和纤维组织分别增加了2倍和0.8倍。Kurashima等[8]发现颌下腺局灶性淋巴细胞性浸润在70岁以上人群较70岁以下人群更常见，发生率分别为80.3%和53.8%。上述组织学发现可以解释本研究中颌下腺体积的增龄变化规律。

应用不同影像学技术测量的颌下腺体积随年龄的改变并不一致。Mahne等[2]的结果显示MRI上颌下腺体积随年龄的改变无显著性，但颌下腺的CT体积随年龄增加，并有统计学差异。我们考虑造成这种差异的原因是两种影像的测量误差不同。Saito等[1]的最新研究显示从出生到年轻成人，颌下腺的体积呈对数增长，但在之后的年龄人群中则变异较大。我们的研究未显示类似结果，考虑受试者年龄构成与种族差异，亦或本组颌下腺体积在青年期前已达到或接近峰值。

本研究中颌下腺的T2WI RSI显示了老年期前随增龄逐渐升高，老年期后又有下降的非显著性趋势。前者表明：腺体组织中具有较高信号值的脂肪组织的含量在增多，与定量组织学和CT研究结果一致[6，10]。后者的原因为脂肪和纤维间质增龄性增加的速度和程度不同，此时纤维结缔组织的量可能高于脂肪组织[11]，而纤维的MRI信号低于脂肪。颌下腺为黏液性与浆液性混合性腺体，而黏液性腺随增龄的脂肪性变相对较轻[10]，这解释了本研究各年龄组间信号强度差异未达到统计学显著性的原因。Saito 等[1]发现颌下腺的最大T2WI信号强度在2到4岁年龄段出现最小值，此后逐渐上升。本组研究人群此年龄段例数较少，未发现类似规律。

涎腺属于分泌器官，唾液的形成和分泌是各类分子与水的运动，也代表了涎腺的主要功能。DW MRI是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创方法，通过计算ADC值就可以评价涎腺的功能状况[3]。本研究测定的为颌下腺静息状态下的ADC值，一定程度反映了其基础状况下的分泌情况。在生长发育过程中，人类静态唾液流率有增长趋势[12]；静息状态下颌下腺唾液约占全部唾液的65%；这解释了本研究中颌下腺的ADC值在老年期前的增长趋势以及在未成年组与中年组间的显著性差异。另一方面，正常情况下老年人的唾液流率并不会因增龄而减少[13]，组织学研究[6]也发现随着增龄，颌下腺内腺泡减少，但导管数量的改变没有被观察到，故颌下腺ADC值与年龄无显著相关性。

本研究中颌下腺的体积有显著的性别间差异。Ono等[14]发现颌下腺的体积与静态唾液流率正相关。Smith等[9]指出：单纯性别差异不影响唾液的生成；女性唾液量略小于男性可能归因于两者体质量与身高的差异，以及与女性较小的体形所对应的更小的涎腺。颌下腺的CT研究显示其大小与身高和体质量间显著相关[10]。未成年组颌下腺体积的性别差异无显著性，符合此年龄段男女体型差异不大[15]。

总之，颌下腺在MRI上可以显示一些年龄组间的差异与增龄性变化趋势，但均未见统计学显著性。本研究结果可以为颌下腺疾病的检出和严重程度评估提供有用的基准信息，也可以辅助进行衰老研究的学者。

[1]Saito N,Sakai O,Bauer CM,et al.Age-related relaxo-volumetric quantitative magnetic resonance imaging of the major salivary glands[J].J Comput Assist Tomogr,2013,37(2):272-278.

[2]Mahne A,El-Haddad G,Alavi A,et al.Assessment of age-related morphological and functional changes of selected structures of the head and neck by computed tomography,magnetic resonance imaging,and positron emission tomography[J].Semin Nucl Med,2007,37(2):88-102.

[3]Yoshino N,Yamada I,Ohbayashi N,et al.Salivary glands and lesions:evaluation of apparent diffusion coefficients with split-echo diffusion-weighted MR imaging-initial results[J].Radiology, 2001,221(3):837-842.

[4]Kaneda T,Minami M,Ozawa K,et al.MR of the submandibular gland:normal and pathologic states[J].Am J Neuroradiol,1996, 17(8):1575-1581.

[5]许洪敏,嵇鸣.干燥综合征的腮腺3.0T MR检查[J].中国临床医学影像杂志，2014，25（5）：318-320.

[6]Scott J.Quantitative age changes in the histological structure of human submandibular salivary glands[J].Arch Oral Biol,1977, 22(3):221-227.

[7]董绍忠，吴奇光，郑麟蕃.人颌下腺年龄变化的定量组织学研究[J].中华口腔医学杂志，1989，24（1）：15-17.

[8]Kurashima C,Hirokawa K.Age-related increase of focal lymphocytic infiltration in the human submandibular glands[J].J Oral Pathol,1986,15(3):172-178.

[9]Smith CH,Boland B,Daureeawoo Y,et al.Effect of aging on stimulated salivary flow in adults[J].J Am Geriatr Soc,2013,61 (5):805-808.

[10]Yonetsu K,Yuasa K,Kanda S.Quantitative analysis of the submandibular gland using computed tomography[J].Dentomaxillofac Radiol,1996,25(2):97-102.

[11]柳晓冰，俞光岩，唐广健，等.人类大涎腺CT值的增龄性改变[J].中华口腔医学杂志，1999，34（2）：73-75.

[12]Watannbe S,Dawes C.Salivary flowrates and salivary film thickness in five-year-old children[J].J Dent Res,1990,69(5): 1150-1153.

[13]Nagler RM.Salivary glands and the aging process:mechanistic aspects,health-statusandmedicinal-efficacymonitoring[J]. Biogerontology,2004,5(4):223-233.

[14]Ono K,Morimoto Y,Inoue H,et al.Relationship of the unstimulated whole saliva flow rate and salivary gland size estimated by magnetic resonance image in healthy young humans[J]. Arch Oral Biol,2006,51(4):345-349.

[15]Boyd ZT,Goud AR,Lowe LH,et al.Pediatric salivary gland imaging[J].Pediatr Radiol,2009,39(7):710-722.

Quantitative analysis of aging changes of human submandibular glands using magnetic resonance imaging

ZHANG Hong-li1,XU Liang2,XU Jian-ming1,ZHAO Dan-lei2,LI Xiao-bing1,ZHANG Ji-bin1,SHEN Jun-kang2,TIAN Ye2
(1.Department of Radiology,Affiliated Suzhou Hospital,Nanjing Medical University,Suzhou Jiangsu 215002,China; 2.The Second Affiliated Hospital of Soochow University,Suzhou Jiangsu 215004,China)

Objective:To explore the age-related characteristics of volumes,T1WI,T2WI,and contrast T1WI signal intensities(SI)and apparent diffusion coefficients(ADC)of submandibular glands.Methods:Three hundred subjects with normal submandibular glands were divided into four different age groups and examined with a 1.5T MR unit.T1WI,T2WI,contrast T1WI and diffusion-weighted MR images(DW MRI)were obtained,and bilateral submandibular glands were segmented manually. Relative signal intensities(RSI)of T1WI,T2WI and enhanced-T1WI and value of ADC were calculated.Results:There was no significance in volumes of submandibular between four different age groups(P＞0.05).The ADC of submandibular glands showed a significant difference between the minority and middle age group(P＜0.01).The mean submandibular gland volume was higher in males demonstrating a significant difference between genders(t=4.576,P＜0.01).No significant differences was observed in all parameters of CSF among four groups(P＞0.05).There also was no significant difference between right and left glands in all parameters(P＞0.05).Conclusion:Quantitative evaluation of MRI on aging morphological and functional changes of submandibular glands can provide baseline references for salivary glands aging research and differential diagnosis of submandibular gland diseases.

Submandibular gland;Magnetic resonance imaging

R781.7；R445.2

A

1008-1062（2016）02-0090-04

2015-05-23；

2015-06-09

张红丽（1975-），女，辽宁铁岭人，副主任医师。E-mail：ZHL75@163.com

徐亮，苏州大学附属第二医院放射科，215004。E-mail：xl7415@163.com

江苏省临床医学科技专项（BL2014040）；苏州市科技发展计划项目（SYSD2011096）。