漢族正常牙合成年男女面部軟組織三維測(cè)量與對(duì)比研究

王佳帥 高潔 秦再秀 趙艷 何曉天 郭冬會(huì) 金作林

現(xiàn)代正畸矯治已從傳統(tǒng)的單純注重牙齒咬合[1]，逐漸向軟組織理念過(guò)度[2]，軟組織在正畸診療和科學(xué)研究中的地位變得愈發(fā)重要，催生了一系列三維軟組織測(cè)量方法，如超聲[3]，磁共振成像[4]，計(jì)算機(jī)斷層掃描[5]，激光三維掃描[6]，結(jié)構(gòu)光技術(shù)和立體攝影技術(shù)等，這些技術(shù)各有特點(diǎn)，彌補(bǔ)了過(guò)去二維影像的不足。其中商業(yè)化的3dMD作為立體攝影技術(shù)的代表，測(cè)量速度、精度和可重復(fù)性大大提高[7]，已廣泛應(yīng)用于頜面部軟組織的掃描測(cè)量。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用各種掃描技術(shù)建立目標(biāo)人群面部軟組織線性數(shù)據(jù)庫(kù)[8-9]，對(duì)不同人種[10-11]、不同性別[12-14]、不同年齡階段[15-16]、不同咬合狀況[17-18]軟組織特點(diǎn)進(jìn)行研究，對(duì)正畸、正頜、整形治療前后軟硬組織變化[19-22]進(jìn)行對(duì)比，探尋軟組織生長(zhǎng)變化規(guī)律。他們的研究方法、數(shù)據(jù)結(jié)論對(duì)于指導(dǎo)科研和臨床具有重要價(jià)值。然而由于三維軟組織測(cè)量發(fā)展時(shí)間尚短，缺乏統(tǒng)一研究標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)正常人群的面部軟組織數(shù)據(jù)尚無(wú)參考，臨床治療多憑經(jīng)驗(yàn)，亟待相關(guān)方面研究。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.2 研究方法

采用3dMD系統(tǒng)進(jìn)行面部掃描，獲取線距、角度及比例數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較男女差異。

1.2.1 器材選擇 3dMD face數(shù)字化成像系統(tǒng)(3dMD faceTMsystem, 3dMD,Atlamta,GA)。儀器使用3dM Dacquisition軟件在Microsoft Windows系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行，獲取obj格式的三維圖像，數(shù)據(jù)導(dǎo)入mimics軟件，采用3- atic Research 9.0軟件進(jìn)行面部圖像定點(diǎn)及測(cè)量，獲取三維原始數(shù)據(jù)。

1.2.2 試驗(yàn)條件 普通室內(nèi)熒光燈照明條件下，受試者端坐于儀器正中，遠(yuǎn)離3dMD雙側(cè)照相組件約95 cm位置，調(diào)整椅位高度使頭部與照相組件等高。受試者須素顏，去除眼鏡、飾品和圍巾，暴露額頭及雙耳，自然頭位，唇部自然閉合，牙齒自然咬合，表情放松，平視前方。

1.2.3 測(cè)量項(xiàng)目 本試驗(yàn)根據(jù)Baik等[9]學(xué)者的研究，設(shè)定27 個(gè)軟組織標(biāo)志點(diǎn)(圖 1,表 1)：①N'：軟組織鼻根點(diǎn);②Al：鼻翼點(diǎn);③Tra：耳屏點(diǎn);④Tri：發(fā)跡中點(diǎn);⑤G：眉間點(diǎn);⑥En：內(nèi)眥點(diǎn);⑦Ex：外眥點(diǎn);⑧Pn：鼻突點(diǎn);⑨Sn：鼻中隔下點(diǎn);⑩ULP：上唇峰點(diǎn);Ch：口角點(diǎn);Li：下唇緣點(diǎn);B'：軟組織B點(diǎn);Pog'：軟組織頦前點(diǎn);Me'：軟組織頦下點(diǎn);FT：額顳點(diǎn);Go'：軟組織下頜角點(diǎn);Zy：顴點(diǎn)、19 個(gè)線距、8 個(gè)角度和10 個(gè)比例項(xiàng)目(表 1)。其中線距、點(diǎn)角可直接顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，而異面直線夾角需先設(shè)定基準(zhǔn)平面，再測(cè)量?jī)蓷l異面直線在該基準(zhǔn)平面投影的夾角。本試驗(yàn)設(shè)定2 個(gè)基準(zhǔn)平面：軟組織面平面：與N'- Pog' 連線垂直的平面，RtZy- Pn- LtZy(鼻凸度)、RtCh- ULPm- LtCh(上唇凸度)、RtGo'- Pog'- LtGo' (下頜凸度)3 個(gè)角度采用該平面的投影角度；矢狀平面：與左右側(cè)Tra點(diǎn)連線垂直的平面，N'- Pn⊥G- Pog' (鼻面角)、RtTra- RtAl⊥RtGo'- e' (右下頜平面角)、LtTra- LtAl⊥LtGo'- e' (左下頜平面角)3 個(gè)角度采用該平面的投影角度。

圖 1 軟組織標(biāo)志點(diǎn)

Fig 1 Soft tissue landmarks

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié) 果

男性平均年齡(26.1±3.0) 歲，BMI指數(shù)21.9±1.2；女性平均年齡(26.6±3.4) 歲，BMI指數(shù)21.4±1.6。2 組在年齡、MBI指數(shù)上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

三維線距對(duì)比結(jié)果：男性Pn- Sn、Li- B、B'- Pog'、Pog'- e'、N'- e、Sn- e'、RtTra- Go'、LtTra- Go'、RtGo'- e'、LtGo'- e'、RtEx- LtEx、RtTra- LtTra、RtGo'- LtGo'、RtAl- LtAl、RtCh- LtCh、RtFT- Lt FT、RtZy- LtZy、ULPm- Li值均大于女性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表 2)。

三維角度對(duì)比結(jié)果：男性G- N'- Pn、RtZy- Pn- LtZy值均小于女性，N'- Pn⊥G- Pog' 大于女性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表 3)。

三維比例對(duì)比結(jié)果：男性Tri- N'/RtGo'- LtGo'、N'- Sn/RtGo'- LtGo'、N'- e'/RtGo'- LtGo'、RtEn- LtEn/RtAl- LtAl、N'- Sn/Sn- e'、Tri- e'/RtZy- LtZy、N'- Sn/RtZy- LtZy、G- Sn/Sn- e'值均小于女性，而Tra- Go'/N'- e'值大于女性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表 4)。

表 1 測(cè)量項(xiàng)目及意義

表 2 男女面部三維線距對(duì)比

表 3 男女面部三維角度對(duì)比

表 4 男女面部三維比例對(duì)比

3 討 論

面部器官上，男性輪廓普遍大于女性。男女內(nèi)眥距無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而外眥距男性大于女性12 mm左右，提示男性每側(cè)瞼裂平均較女性寬6 mm。男性鼻翼較女性寬5.3 mm，鼻長(zhǎng)較女性長(zhǎng)2 mm，鼻額角和鼻凸角值小于女性，鼻面角大于女性，說(shuō)明男性鼻部更大更前突，與Baik[9]的針對(duì)韓國(guó)人的研究一致。男性口裂較女性寬3 mm，高2 mm，口部高寬比、唇凸角和人中寬度男女無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示男性唇部輪廓整體較女性偏大，但外形相似。

本試驗(yàn)得出一些臨床上有意義的中國(guó)成年男女面部參考值。角度方面：G- N'- Pn(鼻額角)男性140°，女性146°；N'- Pn⊥G- Pog' (鼻面角)男性30°，女性28°；線距方面：N'- e'/RtZy- LtZy(前面高/顴間寬)男女接近1∶1；Sn- e'/RtGo'- LtGo' (下面高/下面寬)男女接近0.58∶1；ULPm- Li/RtCh- LtCh(口高/口寬)男女接近4∶5，與Baik[9]對(duì)韓國(guó)人的研究結(jié)果類(lèi)似。

綜上所述，本研究通過(guò)對(duì)62名漢族成年男女三維面部圖像進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)漢族男性面部輪廓無(wú)論寬度還是高度均大于女性，寬度差異更大，而高度差異更多體現(xiàn)在下面高的差異，從而導(dǎo)致男性面部輪廓更大，更偏扁圓，而女性面部更顯窄長(zhǎng)；面部眼、鼻、口輪廓男性大于女性，男性鼻部較女性更前突。在頜面部整形、矯形治療中，本研究提供的數(shù)據(jù)可供參考。