季璐，任甫

(1.錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院；2.錦州醫(yī)科大學(xué)生物人類學(xué)研究所，遼寧 錦州 121000)

在人體測量學(xué)中，面部表型的參考數(shù)據(jù)對(duì)于正常個(gè)體的定量描述起至關(guān)重要，是個(gè)體識(shí)別的重要指標(biāo)[1-3]。在顱面形態(tài)中，面部表型也受多種因素共同影響，包括環(huán)境、種族、年齡、性別和基因的調(diào)控表達(dá)等[4-6]。頭面部指數(shù)作為衡量面部特征的指標(biāo)，簡化了對(duì)面部整體各特征的描述[7]。在以往研究中，對(duì)面部表型的長度、寬度、高(深)度、角度等進(jìn)行測量[8]，關(guān)于我國漢族成年人的頭面指數(shù)整體測量和研究較少。本研究采用的人體形態(tài)測量是幾何形態(tài)學(xué)測量法，相比手工測量，三維形態(tài)下的幾何形態(tài)學(xué)減少了與不同空間方向有關(guān)的誤差的同時(shí)解決了部分坐標(biāo)點(diǎn)由于位置問題而不便進(jìn)行手工測量的問題，又觀察傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)測量中無法檢測到的形態(tài)學(xué)細(xì)節(jié)，數(shù)據(jù)完整性高、可以重復(fù)測量[9-11]。

本研究以此為切入點(diǎn)，通過CT對(duì)遼寧漢族成年人的面部進(jìn)行掃描，應(yīng)用VG Studio MAX3.2軟件對(duì)面部進(jìn)行三維重建，測量標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)后，通過EDMA研究遼寧漢族成年人頭面指數(shù)特征，并對(duì)面部整體輪廓進(jìn)行性別差異比較，為人類面部表型的研究增添新的數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 樣本選擇

在知情同意的前提下，隨機(jī)選取100例遼寧地區(qū)健康漢族成人(男性：40人，女性：60人)面部CT數(shù)據(jù)。本研究在錦州地區(qū)進(jìn)行采樣，并以發(fā)放問卷方式篩選研究對(duì)象。入選標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)年齡：18～30歲；(2)無面部創(chuàng)傷病史，無面部重建或整形手術(shù)史，無面部異?；蚧?；(3)體質(zhì)指數(shù)18.5～23.9；(4)三代以上(含三代)居住在遼寧的漢族正常成年人；(5)無CT掃描禁忌。本研究通過了錦州醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，并且得到所有患者的知情同意。

1.2 數(shù)據(jù)采集及測量

對(duì)100名志愿者用飛利浦16層螺旋CT掃描儀進(jìn)行頭面部掃描，層厚0.5 mm，采集時(shí)間為10 s左右，短時(shí)間可以減少位置或面部表情的變化對(duì)表型的影響，要求志愿者眼睛平視前方，表情自然，口唇閉合，圖片保存為DICOM格式。

參照對(duì)過往研究中具有代表性面部指數(shù)的進(jìn)行篩選，本研究依據(jù)《人體測量手冊(cè)》第二版[8]對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行定義，對(duì)面部9個(gè)指數(shù)進(jìn)行測量及分型，其中共包括16個(gè)面部標(biāo)志點(diǎn)見圖1。將采集CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入VG Studio MAX 3.2軟件中進(jìn)行面部三維重建。隨后對(duì)已經(jīng)選取面部指標(biāo)包含的16個(gè)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行選取，經(jīng)簡單注冊(cè)后，直接在三維重建后圖像中進(jìn)行面部表型各標(biāo)志點(diǎn)的選取，測得到各標(biāo)志點(diǎn)xyz軸的空間位置的坐標(biāo)值。將符合條件的三維坐標(biāo)導(dǎo)入WinEDMA 1.0.1軟件，分別得到男性和女性的面部表型形狀矩陣FM，F(xiàn)M是由n(n-1)/2條歐式距離組成，n代表特征點(diǎn)個(gè)數(shù)。如圖2、3所示，本研究選取了共10條歐式距離[12]，將男性和女性的歐式距離進(jìn)行性別差異比較，得到形狀差異矩陣，然后再通過EDMA將對(duì)應(yīng)的歐氏距離進(jìn)行比較，計(jì)算出相應(yīng)的頭面部指數(shù)，詳細(xì)信息如下。

n：nasio，鼻根點(diǎn)；gn：gnathion，頦下點(diǎn)；zyR：zygion right，右顴點(diǎn)；zyL：zygion lpreft，左顴點(diǎn)；pro：prosthion，齦點(diǎn)；goR：gonion right，右下頜角點(diǎn)；goL：gonion left，左下頜角點(diǎn)；chR：cheilion right，右口角點(diǎn)；chL：cheilion left，左口角點(diǎn)；alR：alare right，右鼻翼點(diǎn)；alL：alare left，左鼻翼點(diǎn)；sto：stomion，口裂點(diǎn)；sn：subnasale，鼻下點(diǎn)；prn：pronasale，鼻尖點(diǎn)；ls：labrale superius，上唇中點(diǎn)；li：labrale inferius，下唇中點(diǎn)

各歐式距離名稱：1、面寬(zyR-zyL)；2、鼻寬(alR-alL)；3、下頜角間寬(goR-goL)；4、口寬(chR-chL)

各歐式距離名稱：5、形態(tài)面高(n-gn)；6、容貌上面高(n-sto)；7、鼻高(n-sn)；8、形態(tài)上面高(n-pro)；9、鼻深(sn-prn)；10、唇高(ls-li)

2 結(jié) 果

2.1 遼寧漢族人頭面部指數(shù)的統(tǒng)計(jì)性描述

男性和女性的歐式距離見表1和表2，通過表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)男性歐式距離普遍大于女性，將他們導(dǎo)入EDMA進(jìn)行男性和女性的bootstrap非參數(shù)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)遼寧漢族成人面部表型存在顯著的性別差異，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.037)。10個(gè)歐式距離比值中，3個(gè)(30%)比值在0.95～1.05之間，其余的7個(gè)(70%)比值大于1.05，見表3。

表1 男性面部歐氏距離測量結(jié)果

表2 女性面部歐氏距離測量結(jié)果

表3 面部表型性別差異比值(男性/女性)

2.2 遼寧漢族成人頭面部指數(shù)結(jié)果

遼寧漢族測量結(jié)果見表4，通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)遼寧漢族成年人形態(tài)頭面部指數(shù)分型以超狹族成人頭面部指面型居多，男性有19人(47.5%)，女性中有27人(45%)；形態(tài)上頭面指數(shù)分型以超狹上面型為主，男性21人(52.5%)，女性33人(55%)；鼻指數(shù)分型以中鼻型人數(shù)最多，男性21人(52.5%)，女性27人(45%)，見表5。

表4 男性和女性頭面指數(shù)測量結(jié)果

表5 男性和女性頭面指數(shù)分型[n(%)]

3 討 論

本研究測量了遼寧漢族成年人面部的10個(gè)歐式距離，男性和女性測量結(jié)果均不相同，同時(shí)對(duì)測量的歐式距離進(jìn)行了比較，在FDM比值中7個(gè)(70%)比值大于1.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此我們得出遼寧漢族成年男性面部整體輪廓大于女性。2011年劉學(xué)峰等人[13]對(duì)遼寧漢族成年男性和女性頭面部22項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了測量比較，結(jié)果顯示除了上紅唇高和厚無差異外，其他20項(xiàng)指標(biāo)均是男性大于女性，這與我們研究結(jié)果是一致的。此外，Virgilio等人[14]對(duì)40位男性和40位女性的樣本中對(duì)三維面部形態(tài)進(jìn)行了研究，通過搜集16個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算出15個(gè)標(biāo)志點(diǎn)之間的線性距離，結(jié)果顯示男性的所有線性測量值均明顯高于女性。Shah等人[15]在古吉拉特邦的人群中研究男性和女性面部表型差異，發(fā)現(xiàn)男性的形態(tài)面高度和面部寬度均大于女性，Kataria等人[4]1018-1021對(duì)馬尼帕爾醫(yī)學(xué)院的馬來西亞學(xué)生進(jìn)行了類似的研究，結(jié)果表明，所有女性歐式距離均低于男性。

這些研究都表明男性面部某些特征大于女性，造成男性和女性面部表型差異性，可能是由于男性荷爾蒙睪丸激素導(dǎo)致兩性之間的臉部形狀改變[14-18]329-338。生長和發(fā)育期間，具有與性別相關(guān)的面部表型會(huì)不斷展現(xiàn)出來[19-20]，男性和女性之間面部生長高峰的時(shí)間、載體和持續(xù)時(shí)間往往有所不同[21-30]，因此會(huì)造成成年男性和女性的面部表型特

征有所不同。由此可知，遼寧漢族男性和女性面部表型特征有明顯的差異性，男性整體面部輪廓大于女性。本研究為遼寧漢族成人的面部表型研究補(bǔ)充了一項(xiàng)重要特征，明確了遼寧漢族成年人面部表性的性別差異性。

本研究共測量了遼寧漢族成年人的7個(gè)頭面部指數(shù)。2010年，閆文柱等人[24]811-815對(duì)遼寧農(nóng)村地區(qū)漢族成年人頭面部指數(shù)進(jìn)行了測量研究，其中關(guān)于面部表型的包括唇指數(shù)、鼻指數(shù)和形態(tài)面指數(shù)，結(jié)果顯示，遼寧漢族成人面部表型以超狹面型和中鼻型為主。2011年劉學(xué)峰等人[13]110-113表明遼寧漢族成人以超狹面型為主，鼻部以中鼻型居多。2016年賀思雨等人[25]83-86也對(duì)本研究中結(jié)果表明，遼寧漢族成人面部表型以超狹面型和中鼻型為主，與這些研究結(jié)果一致性充分表明了遼寧漢族成人面部表型具有超狹面型和中鼻型的特征。

秦嶺、淮河一線以北的中國北方漢族成人頭面部形態(tài)學(xué)研究表明，北方漢族男性和女性均是狹面型、中鼻型[26]350-354，我們的研究結(jié)果與他們非常接近，表明遼寧漢族成人的面部表型符合北方漢族人的特點(diǎn)。但是我們的結(jié)果與南方頭面部指數(shù)研究相比有較大的差異，南方漢族成人面部表型以闊面型為主，有研究報(bào)道[27]404-408與中國南方相比，北方男性鼻部更闊、面部更狹，而北方女性鼻部更狹窄，主要是因?yàn)槊娌勘硇褪苓z傳、環(huán)境和生活方式等多種因素的影響，中國南北方環(huán)境、生活習(xí)慣、飲食等都有很大的差異，這些差異都會(huì)對(duì)頭面部形態(tài)產(chǎn)生影響，因此遼寧漢族成人的面部表型與北方漢族成人特點(diǎn)相同，而與南方漢族有明顯差異。

與居住在遼寧的少數(shù)民族相比，錫伯族成人以超狹面型和中鼻型為主[28]177-182，與遼寧漢族成人面部表型相同，遼寧清原的滿族成人頭面部以超狹面型和狹鼻型為主[29]602-605，與遼寧漢族人面部表型也非常接近，造成這些情況的原因一方面可能是生活環(huán)境較為接近，另一方面是人們之間有一定的基因交流，是長期適應(yīng)的結(jié)果[30]173-176，所以在發(fā)展過程中面部表型也越來越相似。

同時(shí)本研究所測得面寬與先前成年人平均面寬數(shù)值相比較小[24，29]811-815,602-605，可能與本研究中研究對(duì)象年齡和體質(zhì)指數(shù)相關(guān)，考慮皮褶厚度與年齡及對(duì)面指數(shù)確實(shí)存在一定影響。此外與遼寧地區(qū)其他民族相比仍有一定差距仍考慮是否存在民族間差異性，閻文柱等人[24]811-815關(guān)于遼寧地區(qū)不同民族面寬中漢族較其他少數(shù)民族較小一致。

綜上所述，遼寧漢族成年人整體面部輪廓大于女性，面部類型主要以超狹面型、超狹上面型、狹鼻型為主，頭面部指數(shù)之間沒有顯著的性別差異性，但男性整體面部輪廓大于女性。本研究，簡化了對(duì)面部各個(gè)特征的描述，便于分析不同群體面部特征分型等一系列問題，對(duì)先前研究進(jìn)行了一定的驗(yàn)證，也為我們進(jìn)一步研究中國人群面部表型特征提供了理論基礎(chǔ)，對(duì)人類學(xué)、法醫(yī)學(xué)、人體解剖學(xué)等均具有重要意義。