邵家松,邱维加,岳毅刚,周 海,花鸣春,张 敏
(桂林医学院附属医院,广西 桂林 541001)
近年随着高精度螺旋CT临床应用,利用CT行头颅连续扫描,获得连续扫描图像行三维重建后三维测量,准确获得相关数据成为可能,已有相关方面报道。应用以上技术可获得颅面骨各器官、部位相关的线距,有关的角度,即可了解不同地区、不同民族颅面骨结构特征、属性。我科应用以上技术对广西壮族与当地汉族颅面骨行相关测量研究,现报道如下。
本研究随机选取正常壮族与汉族成人,父辈均为本民族内婚姻、无外族通婚史。男各50例,平均年龄39.5(21~50)岁;女各50例,平均年龄36.1(18~45)岁,共200例作为研究对象。选取标准:①颜面对称,侧面型协调;②正位左右对称,面部三等分协调;③上下牙弓为中性关系,咬合关系良好;④前牙中线居中,覆盖在正常范围;⑤无正颌、正畸治疗和外伤史。
受试者均在牙尖交错位进行CT扫描和三维重建,扫描基线为听眦线,采用GE Lightspeed型64层螺旋CT机(美国)、AW 4.2三维重建工作站。扫描参数:扫描层厚1.25 mm,螺距1.375 mm,球管电流300 mA,电压120 kV,矩阵512。扫描层数由受试者头部的长度而定。选用容积重建方法重建颅面骨三维影像,同时选择3个骨组织窗观察横断面、冠状面和矢状剖面。
具体方法参照周文莲和吴新智方法[1],见图1。
1.4.1 有关线距的测量
高度的测量 (垂直向):①骨性面高度的测量。N-Me鼻额缝中点到下颌骨正中联合处最低点间距离,N-ANS鼻额缝中点到前鼻棘间距离,ANS-Me前鼻棘到下颌骨正中联合处最低点间距离,v-gn(颅面高)头顶点至颏下点之间的距离。②骨性鼻背长度(NH)。鼻根点到梨状孔顶点之间的直线距离。
图1 标志点的确定。Figure 1.Mark points.
宽度的测量 (水平向):①骨性面宽度的测量。eu-eu’颅骨最大宽,左右两侧颅侧点之间的距离,Ft-Ft’上面宽,两侧额颞点之间的距离,Tz1-Tz1’颧突宽,两侧颧骨最外侧点间距离,Tz2-Tz2’中面宽,两侧颧弓最外侧点间距离,Co-Go’下面宽,两侧下颌角最外侧点间距离,Cdi-Cdi’两侧髁突内侧点间距离,Cdi-Cde髁突内侧缘点到髁突外侧缘点间距离,Mas-Mas’两侧乳突顶点距离。②骨性眼裂宽度。Ore-Ore’两侧眼眶最外侧点间距离,Ori-Ori’两侧眼眶最内侧点间距离,Ori-Ore眶内缘点至眶外缘点之间的距离。③骨性鼻背宽度(NW)。梨状孔顶点水平到两侧鼻颌沟垂直交点间的距离。
深度的测量 (矢状向):①骨性面深度的测量。S-N鞍背前缘中点到鼻额缝中点间距离,S-Ba鞍背前缘中点到枕骨大孔前缘间距,Go-Me下颌角最外侧点到下颌骨正中联合处最低点间距离,Go-Me髁突顶到下颌骨正中联合处最低点间距离,Gd-Go髁突顶到下颌角最外侧点间距离。②骨性鼻深度(NL)。鼻根点至梨状孔顶点的垂直线距离。
1.4.2 有关角度的测量
∠Ramus:两侧下颌升支轴线交角。∠Cde-Me-Cde’:两侧髁突外侧缘点到下颌骨正中联合处最低点所形成角度。∠Cdi-Me-Cdi’:两侧髁突内侧缘点到下颌骨正中联合处最低点所形成角度。∠Cd-Go-Me:髁顶点到下颌角与下颌骨正中联合处最低点到下颌角所形成两直线的交角。∠Go-N-Go’:两侧下颌角外侧点到鼻额缝中点所形成的角度。∠Go-Me-Go’:两侧下颌角外侧点到下颌骨正中联合处最低点所形成角度。∠Cdei-Cdei’:两侧髁状突长轴交角。∠Tz1-Go-Me:颧颌颏角,颧弓最外侧点、下颌角外侧点、下颌骨正中联合处最低点形成的角度。
将受试者所测数据采用SAS软件成组t-test方法进行统计学分析,壮族人与汉族人的颅面骨三维线距测量结果22项,除Mas-Mas’,Ori-Ore,NW,S-N,S-Ba,NL等7组数据男女间差异无统计学意义外(P>0.05),其余各组数据差异均有统计学意义(P<0.01)(表1,2);颅面骨三维角度测量结果8项,男女间差异各组数据差异均有统计学意义(P<0.01)(表3,4)。
Table 1 Comparison of distances measurement of three-dimensional male craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,mm,n=50)
Table 1 Comparison of distances measurement of three-dimensional male craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,mm,n=50)
Note:1:P<0.05.N:Midpoint of nasofrontal joint;Me:The point of below chin;ANS:Anterior nasal spine;eu:Side point of cranial;Ft:The point of frontal and temporal;Tz1:The outermost point of cheekbones;Tz2:The outermost point of zygomatic arch; Cdi:Medial point of condyle;Cde:Lateral point of condyle;Mas: Mastoid vertex;Ore:The outermost point of orbital;Ori:The innermost point of orbital.
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Table 2 Comparison of distances measurement of three-dimensional female craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,mm,n=50)
Table 2 Comparison of distances measurement of three-dimensional female craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,mm,n=50)
Note:1:P<0.05.
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Table 3 Comparison of angles measurement of three-dimensional male craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,n=50)
Table 3 Comparison of angles measurement of three-dimensional male craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,n=50)
Note:1:P<0.05.
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头颅及五官解剖组织形态由颅面骨、颅面部软组织形态两部分所决定,受多方面影响,如民族、性别、年龄及营养状况等。而成人颅面骨除了民族、性别影响外,受其它因素影响较小,形态较为恒定,因此颅面骨形态测量可以了解一个民族的基本特征。颅面骨的测量方法多种多样,传统颅面骨的测量方法有:在尸体解剖或颅骨干标本上直接进行,如刘元清等[2],Naser[3],赵继志等[4]用正、侧位X线头颅定位片,进行正位片上的颧突间距、下颌角间距及下颌颏角;侧位片上的下颌角、下颌平面-前颅底平面角及升支平面-前颅底平面角测量。周文莲和吴新智[1]用投影栅相位法,定量测量现代人面颅骨的一些项目。陆庆五[5]应用阴影云纹法研究颅骨形态。
Table 4 Comparison of angles measurement of three-dimensional female craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,n=50)
Table 4 Comparison of angles measurement of three-dimensional female craniofacial bone between Zhuang people and Han people(±s,n=50)
Note:1:P<0.05.
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传统颅面骨的测量方法:①在尸体解剖或颅骨干标本上进行,这种测量有某些不足,表现在:这种测量时由于下颌面、颈椎不能处于正常生理状态(干标本无关节盆);需要头颅达到法兰克福平面与水平面平行的要求,才能保证测量工作准确性和可信度;颅面骨凹凸不平,三维测量困难。②传统X线头影测量,由于X线平片重叠影,不能分辨一些精细结构。③云雾法,光栅法测量颅面骨三维结构,采用将颅面骨正侧位数码照像输入计算机定点测量,由于只输入了正侧位两帧照片,所测线距实际上是颅面客观线距在照片上投影的长度。以上测量均影响了测量的客观性、准确性。随着计算机及CT在医学上使用,国内外学者开始了颅面骨CT的扫描,行三维重建并三维定量测量。Hwang等[6]应用CT的扫描,行三维重建并开发三维定量测量软件。
实验所用螺旋CT采用滑环技术,重建的三维影像精度高,避免各结构间的重叠干扰,能够清楚显示颅底、眶颧、鼻筛区等精细解剖结构。所选定的标志点可以同时在骨组织表面、冠状剖面、矢状剖面、轴状剖面四个组织窗准确直观地显示,真正做到了真实准确的三维定位。任一点的三维坐标是确定的,这样任意两点在三维空间中的相对位置是恒定的,无论影像怎样旋转或缩放,这种相对位置关系如实反映了颅面骨客观的位置关系。另外,在三维影像上可以测量任意三点间的角度。测量时不需要再确定定位平面,三维测量可以减少对颅底平面的依赖性可以互为参照,提高测量项目的准确性、客观性和重复性。我们采用的各测量指标由具有典型代表意义的测量项目组成,能全面反映面颅骨的特征。如NANS、ANS-Me、N-Me、v-gn反映中面部、下面部及全面高的关系。Ft-Ft’反映上面宽,Tz1-Tz1’反映颧突宽,Tz2-Tz2’反映中面宽,Co-Go’反映下面宽。∠Go-Me-Go’,∠Tz1-Go-Me反映面部形态角度。
与张海钟等[7]建立的中国正常人颅面骨三维定量测量部分数据库相比较,100名壮族人的Tz1-Tz1’,Tz2-Tz2’,Ore-Ore’,Ori-Ori’,Ori-Ore,Cdi-Cdi’,Cdi-Cde等数据大于北方汉族正常成人,且差异具有统计学意义(P<0.05),而N-ANS测量值小于北方汉族正常成人,且差异具有统计学意义 (P<0.05),本研究测量了NH、NW、NL等,与陈熙等[8]测量相比NH、NL数据小于北方汉族正常成人,且差异具有统计学意义(P<0.05),而NW大于北方汉族正常成人,且差异具有统计学意义(P<0.05),表明壮族人具有眶宽及颧骨较宽大、突出,而鼻骨宽、短、低平,表明中面部宽、短。
100名壮族人与当地100名汉族人颅面骨三维测量数据相比较,壮族人的Tz1-Tz1’,Tz2-Tz2’,∠Tz1-Go-Me等数据大于汉族正常成人,且差异具有统计学意义(P<0.05),表明壮族人较汉族人颧骨突出。而其余数据,特别是Ore-Ore’,Ori-Ori’,Ori-Ore,N-Me,ANS-Me,N-ANS,NH,NW,NL等与北方汉族正常成人相比差异具有统计学意义的数据,壮族人与当地汉族人之间无明显差异,表明壮族人及当地汉族人之间颅面骨体征差别较小。
在人类学史上,各个民族都有自己的特点,包括身体各个组成部分,尤以面部特征为明显,这些特征是由各个民族的特殊基因决定的,这些基因一代代传承,因此民族特征就保存下来,中华民族是由多民族组成,属于多元一体格局[9],经过数千年民族迁徙、混居、通婚、相互融合,因此特征基因逐渐稀释,纯民族特征在某些民族已不再明显,民族特征之间你中有我,我中有你[10]。壮族是我国第一大少数民族,人口众多,是岭南的土著民族,主要分布在我国广西,其先民在先秦时期称为濮族和“百越”,秉承了古代“柳江人”体质特征,是由“柳江人”和居住在壮族地区同“柳江人”一个时代的人类,一代一代繁衍下来而逐渐形成的,属于形成中的南方蒙古人种[11],与北方蒙古人种发展而来的汉族相比,体质特征上有共同之处,也有不少差异;而与当地汉族人相比,体征差异较小。100名壮族人颅面骨数据与游文健等[12]对海南黎族颅面骨数据相比,壮族人与海南黎族人多数数据接近。因此,我们可以这样推论,经过千百年来壮族与当地汉族世代混居,壮族与当地汉族人容貌体征差别已经很小,非常相近,这与朱芳武等[13]研究结果基本一致。但是壮族人与当地汉族人群相比颧骨突出,这表明壮族仍有自己的特征,这可能与壮族HLA-DRB1等位基因遗传有关[14]。另外,本研究仅限于100人壮族、汉族的比较,有一定局限性,要获得整个壮族人群与当地汉族人群颅面骨数据,还需要大样本的研究。
[1]周文莲,吴新智.现代人头骨面部某些特征的投影栅相位法测量研究[J].人类学学报,2001,20(2):81-92.
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[3]Nasser JG,Attia EL.A conceptual approach to learning and organizing the surgical anatomy of the skull base[J].J Otolaryngol, 1990,19(2):114-121.
[4]赵继志,杨佩瑛,孙建军.正常人下颌角形态及其与相邻颅面结构关系的X线头影测量分析 [J].中华医学美学美容杂志,2002,8(4):175-177.
[5]陆庆五.阴影云纹法在颅骨形态研究中的应用 [J].人类学学报,1993,5(1):23-32.
[6]Hwang HS,Hwang CH,Lee KH,etal.Maxillofacial3-dimensional image analysis for the diagnosis of facial asymmetry [J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2006,130(6):779-785.
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[12]游文健,黄绿萍,李建军,等.海南黎族人颅面骨三维测量的研究[J].中华整形外科杂志,2008,24(5):374-376.
[13]朱芳武,林光琪,苏曲之,等.广西壮族居民三个组群的体质特征[J].广西民族研究,1994,(3):38-49.
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