汉族正常牙合成年男女面部软组织三维测量与对比研究

王佳帅 高洁 秦再秀 赵艳 何晓天 郭冬会 金作林

现代正畸矫治已从传统的单纯注重牙齿咬合[1]，逐渐向软组织理念过度[2]，软组织在正畸诊疗和科学研究中的地位变得愈发重要，催生了一系列三维软组织测量方法，如超声[3]，磁共振成像[4]，计算机断层扫描[5]，激光三维扫描[6]，结构光技术和立体摄影技术等，这些技术各有特点，弥补了过去二维影像的不足。其中商业化的3dMD作为立体摄影技术的代表，测量速度、精度和可重复性大大提高[7]，已广泛应用于颌面部软组织的扫描测量。

国内外学者利用各种扫描技术建立目标人群面部软组织线性数据库[8-9]，对不同人种[10-11]、不同性别[12-14]、不同年龄阶段[15-16]、不同咬合状况[17-18]软组织特点进行研究，对正畸、正颌、整形治疗前后软硬组织变化[19-22]进行对比，探寻软组织生长变化规律。他们的研究方法、数据结论对于指导科研和临床具有重要价值。然而由于三维软组织测量发展时间尚短，缺乏统一研究标准，我国正常人群的面部软组织数据尚无参考，临床治疗多凭经验，亟待相关方面研究。

1 材料与方法

1.1 研究对象

1.2 研究方法

采用3dMD系统进行面部扫描，获取线距、角度及比例数据，进行统计分析，比较男女差异。

1.2.1 器材选择 3dMD face数字化成像系统(3dMD faceTMsystem, 3dMD,Atlamta,GA)。仪器使用3dM Dacquisition软件在Microsoft Windows系统环境下运行，获取obj格式的三维图像，数据导入mimics软件，采用3- atic Research 9.0软件进行面部图像定点及测量，获取三维原始数据。

1.2.2 试验条件 普通室内荧光灯照明条件下，受试者端坐于仪器正中，远离3dMD双侧照相组件约95 cm位置，调整椅位高度使头部与照相组件等高。受试者须素颜，去除眼镜、饰品和围巾，暴露额头及双耳，自然头位，唇部自然闭合，牙齿自然咬合，表情放松，平视前方。

1.2.3 测量项目 本试验根据Baik等[9]学者的研究，设定27 个软组织标志点(图 1,表 1)：①N'：软组织鼻根点;②Al：鼻翼点;③Tra：耳屏点;④Tri：发迹中点;⑤G：眉间点;⑥En：内眦点;⑦Ex：外眦点;⑧Pn：鼻突点;⑨Sn：鼻中隔下点;⑩ULP：上唇峰点;Ch：口角点;Li：下唇缘点;B'：软组织B点;Pog'：软组织颏前点;Me'：软组织颏下点;FT：额颞点;Go'：软组织下颌角点;Zy：颧点、19 个线距、8 个角度和10 个比例项目(表 1)。其中线距、点角可直接显示测量数据，而异面直线夹角需先设定基准平面，再测量两条异面直线在该基准平面投影的夹角。本试验设定2 个基准平面：软组织面平面：与N'- Pog' 连线垂直的平面，RtZy- Pn- LtZy(鼻凸度)、RtCh- ULPm- LtCh(上唇凸度)、RtGo'- Pog'- LtGo' (下颌凸度)3 个角度采用该平面的投影角度；矢状平面：与左右侧Tra点连线垂直的平面，N'- Pn⊥G- Pog' (鼻面角)、RtTra- RtAl⊥RtGo'- e' (右下颌平面角)、LtTra- LtAl⊥LtGo'- e' (左下颌平面角)3 个角度采用该平面的投影角度。

图 1 软组织标志点

Fig 1 Soft tissue landmarks

1.3 统计分析

2 结 果

男性平均年龄(26.1±3.0) 岁，BMI指数21.9±1.2；女性平均年龄(26.6±3.4) 岁，BMI指数21.4±1.6。2 组在年龄、MBI指数上差异无统计学意义。

三维线距对比结果：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，差异有统计学意义(表 2)。

三维角度对比结果：男性G- N'- Pn、RtZy- Pn- LtZy值均小于女性，N'- Pn⊥G- Pog' 大于女性，差异有统计学意义(表 3)。

三维比例对比结果：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，差异有统计学意义(表 4)。

表 1 测量项目及意义

表 2 男女面部三维线距对比

表 3 男女面部三维角度对比

表 4 男女面部三维比例对比

3 讨 论

面部器官上，男性轮廓普遍大于女性。男女内眦距无统计学差异，而外眦距男性大于女性12 mm左右，提示男性每侧睑裂平均较女性宽6 mm。男性鼻翼较女性宽5.3 mm，鼻长较女性长2 mm，鼻额角和鼻凸角值小于女性，鼻面角大于女性，说明男性鼻部更大更前突，与Baik[9]的针对韩国人的研究一致。男性口裂较女性宽3 mm，高2 mm，口部高宽比、唇凸角和人中宽度男女无统计学差异，提示男性唇部轮廓整体较女性偏大，但外形相似。

本试验得出一些临床上有意义的中国成年男女面部参考值。角度方面：G- N'- Pn(鼻额角)男性140°，女性146°；N'- Pn⊥G- Pog' (鼻面角)男性30°，女性28°；线距方面：N'- e'/RtZy- LtZy(前面高/颧间宽)男女接近1∶1；Sn- e'/RtGo'- LtGo' (下面高/下面宽)男女接近0.58∶1；ULPm- Li/RtCh- LtCh(口高/口宽)男女接近4∶5，与Baik[9]对韩国人的研究结果类似。

综上所述，本研究通过对62名汉族成年男女三维面部图像进行对比分析，发现汉族男性面部轮廓无论宽度还是高度均大于女性，宽度差异更大，而高度差异更多体现在下面高的差异，从而导致男性面部轮廓更大，更偏扁圆，而女性面部更显窄长；面部眼、鼻、口轮廓男性大于女性，男性鼻部较女性更前突。在颌面部整形、矫形治疗中，本研究提供的数据可供参考。