漢族正常牙合成年男女面部軟組織三維測量與對比研究

王佳帥 高潔 秦再秀 趙艷 何曉天 郭冬會 金作林

現代正畸矯治已從傳統的單純注重牙齒咬合[1]，逐漸向軟組織理念過度[2]，軟組織在正畸診療和科學研究中的地位變得愈發重要，催生了一系列三維軟組織測量方法，如超聲[3]，磁共振成像[4]，計算機斷層掃描[5]，激光三維掃描[6]，結構光技術和立體攝影技術等，這些技術各有特點，彌補了過去二維影像的不足。其中商業化的3dMD作為立體攝影技術的代表，測量速度、精度和可重復性大大提高[7]，已廣泛應用于頜面部軟組織的掃描測量。

國內外學者利用各種掃描技術建立目標人群面部軟組織線性數據庫[8-9]，對不同人種[10-11]、不同性別[12-14]、不同年齡階段[15-16]、不同咬合狀況[17-18]軟組織特點進行研究，對正畸、正頜、整形治療前后軟硬組織變化[19-22]進行對比，探尋軟組織生長變化規律。他們的研究方法、數據結論對于指導科研和臨床具有重要價值。然而由于三維軟組織測量發展時間尚短，缺乏統一研究標準，我國正常人群的面部軟組織數據尚無參考，臨床治療多憑經驗，亟待相關方面研究。

1 材料與方法

1.1 研究對象

1.2 研究方法

采用3dMD系統進行面部掃描，獲取線距、角度及比例數據，進行統計分析，比較男女差異。

1.2.1 器材選擇 3dMD face數字化成像系統(3dMD faceTMsystem, 3dMD,Atlamta,GA)。儀器使用3dM Dacquisition軟件在Microsoft Windows系統環境下運行，獲取obj格式的三維圖像，數據導入mimics軟件，采用3- atic Research 9.0軟件進行面部圖像定點及測量，獲取三維原始數據。

1.2.2 試驗條件 普通室內熒光燈照明條件下，受試者端坐于儀器正中，遠離3dMD雙側照相組件約95 cm位置，調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 測量項目 本試驗根據Baik等[9]學者的研究，設定27 個軟組織標志點(圖 1,表 1)：①N'：軟組織鼻根點;②Al：鼻翼點;③Tra：耳屏點;④Tri：發跡中點;⑤G：眉間點;⑥En：內眥點;⑦Ex：外眥點;⑧Pn：鼻突點;⑨Sn：鼻中隔下點;⑩ULP：上唇峰點;Ch：口角點;Li：下唇緣點;B'：軟組織B點;Pog'：軟組織頦前點;Me'：軟組織頦下點;FT：額顳點;Go'：軟組織下頜角點;Zy：顴點、19 個線距、8 個角度和10 個比例項目(表 1)。其中線距、點角可直接顯示測量數據，而異面直線夾角需先設定基準平面，再測量兩條異面直線在該基準平面投影的夾角。本試驗設定2 個基準平面：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 個角度采用該平面的投影角度；矢狀平面：與左右側Tra點連線垂直的平面，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 個角度采用該平面的投影角度。

圖 1 軟組織標志點

Fig 1 Soft tissue landmarks

1.3 統計分析

2 結 果

男性平均年齡(26.1±3.0) 歲，BMI指數21.9±1.2；女性平均年齡(26.6±3.4) 歲，BMI指數21.4±1.6。2 組在年齡、MBI指數上差異無統計學意義。

三維線距對比結果：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，差異有統計學意義(表 2)。

三維角度對比結果：男性G- N'- Pn、RtZy- Pn- LtZy值均小于女性，N'- Pn⊥G- Pog' 大于女性，差異有統計學意義(表 3)。

三維比例對比結果：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，差異有統計學意義(表 4)。

表 1 測量項目及意義

表 2 男女面部三維線距對比

表 3 男女面部三維角度對比

表 4 男女面部三維比例對比

3 討 論

面部器官上，男性輪廓普遍大于女性。男女內眥距無統計學差異，而外眥距男性大于女性12 mm左右，提示男性每側瞼裂平均較女性寬6 mm。男性鼻翼較女性寬5.3 mm，鼻長較女性長2 mm，鼻額角和鼻凸角值小于女性，鼻面角大于女性，說明男性鼻部更大更前突，與Baik[9]的針對韓國人的研究一致。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統計學差異，提示男性唇部輪廓整體較女性偏大，但外形相似。

本試驗得出一些臨床上有意義的中國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]對韓國人的研究結果類似。

綜上所述，本研究通過對62名漢族成年男女三維面部圖像進行對比分析，發現漢族男性面部輪廓無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在下面高的差異，從而導致男性面部輪廓更大，更偏扁圓，而女性面部更顯窄長；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，本研究提供的數據可供參考。