面部特征及软组织测量方法的研究进展

解剖科学进展ＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＡｎａｔｏｍｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ２０１１Ｍａｒ，１７（２）：１７８—１８０，１８４

面部特征及软组织测量方法的研究进展

刘学峰，任甫‘，席焕久（辽宁医学院生物人类学研究所，辽宁锦州１２１０００）

【摘要】面部特征在体质人类学、法医学及美容整形研究中是一项重要内容，国内外专家做了深入的研究。软组织测量技术在颅骨面貌复原中发挥着重要作用，要尽可能地恢复原貌，就必须掌握面部各个关键位点软组织的厚度；常用的测量方法有：照片测量法，方法简便实用、成本低，但不够准确；Ｘ线测量法，测量结果可靠为大多数学者所接受，但使用不方便；而三维测量法能够客观定量地分析面部外形，简便、精确、高效，具有广阔的应用前景。【中图分类号】Ｑ９８４【文献标识码】Ａ【文章编号】１００６－２９４７（２０１１）０２－０１７８－－０３

Ｆａｃｉａｌｆｅａｔｕｒｅａｎｄｓｏｆｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ

ＬＩＵＸｕｅ—ｆｅｎｇ，ＲＥＮＦｕ‘，ＸＩＨｕａｎ－ｊｉｕ（ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＡｎｔｈｒｏｐｏｌｏｇｙ，ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ。ＬｉａｏｎｉｎｇＭｅｄｉｃａｌｃｏｌｌｅｇｅ，ＪｉｎＺｈｏｕ１２１０００Ｃｈｉｎａ）

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｆａｃｉａｌｆｅａｔｕｒｅｉｓ蛐ｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｈｙｓｉｃａｌａｎｔｈｒｏｐｏｌｏｇｙ，ｆｏｒｅｎｓｉｃａｎｄｃｏｓｍｅｔｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｗｈｉｃｈｍａｎｙｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅｘｐｏｒｔｓｉｎｖｏｌｖｅｄ．Ｓｏｆｔｔｉｓｓｕｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｓｋｕｌｌａｐｐｅａｒａｎｃｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，ｅａｃｈｋｅｙｓｉｔｅｏｆｔｈｅｓｏｆｔｔｉｓｓｕｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｆａｃｅｍｕｓｔｂｅｇｒａｓｐｅｄｔｏｒｅｓｔｏｒｅｆｏｒｍｅｒａｐｐｅａｒａｎｃｅｐｏｓｓｉｂｌｙ．Ｃｏｍｍｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｐｈｏｔｏｍｅａｓｕｒｉｎｇ，Ｘ－ｒａｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄ３Ｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐｈｏｔｏｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｕｓｅｆｕｌ，ｗｉｔｈｌｏｗｃｏｓｔｂｕｔｎｏｔａｃｃｕｒａｔｅｅｎｏｕｇｈ；Ｘ－ｒａｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｈａｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄａｃｃｅｐｔａｂｌｅｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｍｏｓｔｓｃｈｏｌａｒｓ，ｂｕｔｎｏｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ；３Ｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｉｓａｃｃｕｒａｔｅ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｉｍｐｌｅ。ｃａｎａｎａｌｙｚｅｔｈｅｆａｃｉａｌａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｂｅ印ｐｌｉｅｄｗｉｄｅｌｙ．

１面部特征的应用

１．１面部特征与体质人类学自然科学方法在考古学中的广泛应用，是目前国际考古学科发展的一个重要趋势，对地下出土的古人骨进行体质人类学研究、ＤＮＡ的提取、扩增和测序分析被认为是２ｌ世纪世界考古学的重大前沿课题之一。也是考古学综合研究的重要组成部分Ｉ”。取得了一批重要的学术成果，填补了多项该领域学术研究的空白。在法医个人识别中，用于无名尸源查找工作。每个人的正面和侧面脸型由额骨、颧骨和上下颌骨形态所决定；鼻骨的高低曲直和梨状孔的形态与鼻前棘的方向决定鼻子的形态；嘴部的形态由颌骨、齿槽突和牙齿的大小、形态、角度及齿列的咬合型式决定；眼球的位置、眼裂的方向及上下眼睑的形态与眼眶的形态位置、间距、突出程度以【收稿日期】２０ｌ试而＝夏一’通讯作者（Ｔｏｗｈｏｍｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅａｄｄｒｅｓｓｅｄ）及鼻骨、眉弓的形态都有很大关系‘２１。贾淑媛等ｐ１对中国３０％人群的５项头面部指数（头长宽指数、头长高指数、头宽高指数、形态面指数和鼻指数）值进行聚类分析．研究发现：南方人群头长短、狭阔、面狭宽适中，彼此接近，北方人群则因指数值相距较远而彼此分散；甘肃和青海４个民族（撤拉族、土族、保安族、东乡族）的人群头多狭长；普米族与保安族、东乡族头面部特征相近．这些派生指数反映了两项或多项测量指标之间的相对关系，能较准确、形象地定量分析人体形态特征。人类在长期的进化发展过程中形成了许多独特的生物学特征，它们具有种族和民族的差异，张庆忠等川对彝族、白族面部特征出现率及其分布特点做了研究。认为此研究对于民族起源及其渊源关系具有重要意义。史铀等班强过研究幼儿及学龄前儿童面部特征，为评估颅面生长发育、先天或后天疾患的诊断及临床损伤修复提供了参考数据。何国强悯对我国云南省贡山县的独

龙族与怒族人群的体质特征进行了体质测量及分

万方数据２０１１年第１７卷第２期刘学锋等面部特征及软组织测量方法的研究进展·１７９·

析。１．２面部特征与法医学面貌特征，是最容易让人识别的，也是犯罪嫌疑人选择毁损的主要部位，而且极易腐败变形川。口腔颌面部损伤是颜面、颌骨和口腔部位的损伤，是头面部最常见的损伤。近年来随着社会的发展，颌面部损伤率呈稳步上升的趋势，其对人体形貌的破坏及其伴随的社会心理障碍远远重于身体其他部位的损伤，已越来越引起国内外学者的重视佴１。伤害案件中，头面部损伤以鼻部最易受累。Ｍｕｒａｏｋａ等一’报道鼻骨骨折占全部面部骨折的５９．３％。骨折仅靠一般Ｘ线检查很难明确诊断，极易漏诊。鼻骨ＣＴ的应用，大大提高了鼻外伤后损伤程度鉴定的准确性，对避免外鼻畸形无具体量化标准而常常导致的法医鉴定失误和鼻骨损伤的应力学研究具有重要的实用意义“川。张海东等…对１９９７年ｌ一６月期间活体损伤鉴定例中有关面部损伤的案例进行分析，并按年龄段分为３组：Ｉ组（未成年组）＜１８岁；Ⅱ组（青壮年组）１８—５９岁；Ⅲ组（老年组）Ｉ＞６０岁。研究发现：面部损伤是法医学鉴定中常见损伤之一，面部损伤的特点与不同年龄组别有密切关联为法医鉴定提供帮助。２００８年，刘旭丹”２时１００仍Ｊ中国汉族成人颅骨ＣＴ片利用个人识别能力公式计算单个指标和总体指标的个人识别能力。确定中国汉族成人颅骨ＣＴ片１２项观测指标，利用指标分类编码法可进行中国汉族成人颅骨ＣＴ片的同一认定。颌面部骨折是导致咀嚼功能障碍和面部畸形的主要因素之一。在颌面部骨折的法医临床学鉴定中，以打架斗殴者最多，且男性明显多于女性；多以直接暴力致伤。这可能与男性在社会生活中具有较多的主动性和好战性有判”１。１．３面部特征与美容整形人体面部特征在医学美容方面也有重要意义，为临床整形提供有参考价值的面部形态数据。在人体的外观形态中，面部是给人留下第一印象，且最引人注目的地方”哪。而鼻又位居面部的中间位置，其形态如何，对一个人容貌的美丑起着非常重要的作用。随着鼻美容整形术技术的改善和提高，鼻美容整形及其相关研究已成为相对独立的一个学科分支”５１。杨小玲”６１对世居高原地区正常藏族男性鼻部特征及数据进行了测量，获得了该族男性鼻部的相关数据资料，为临床口鼻外伤缝合、整形、再造等手术提供了参考数据。认为应用整形外科技术修复面部软组织外伤急症，患者术后恢复较快，畸形发生较少。是修复面部软组织外伤急症的较好方法“１。理想的面部器官形态及相互之间的协调关系是美容整形外科，正颌外科等学科临床工作追求的最终目标。由于年轻女性患者更注重容貌美，在治疗中能否恢复或改善面部容貌尤为重要。中国地域广袤，民族众多，各地、各族人群容貌差异颇大，难以遵循统一的容貌标准，往往需要参考不同人群的面部标准值“”。海向军”９ｌ对藏族１９６例青年人的头面部特征进行美容学分析，为藏族体质人类学、民族美容学和整形外科研究积累资料。结果：初步得出了藏族青年人头面部特征和美容学数据库。冯耀浦闭选取３８０例西安地区青少年（１２一１７岁）错牙合人群面部软组织厚度进行测量，研究发现：西安市青少年错牙合人群面部软组织厚度在面部各个部位差别较大。面部软组织覆盖厚度存在性别差异。Ｈａｍｅｅｄｔ２”认为覆盖在面部的软组织，对面部美学及讲话的功能都具有重要性。

２面部软组织测量方法的研究

面部软组织测量技术是一种古老的、传统的测量方法，在法医学中是一项重要内容，尤其是颅骨面貌复原，要尽可能地恢复原貌，就必须掌握面部各个关键位点软组织的平均厚度吲。这就要求我们有与年龄、性别、种族相关的面部软组织厚度的平均数据。以往这些资料都是通过在尸体上用手工方法测得，由于尸体数量的限制，操作不方便以及测量过程中主观因素的影响，导致测量结果不够准确∞。。最早人们用的是平面测量法，易丢失重要数据。直接测量法，压迫组织变形而不能获得精确数值。模型测量法，整个过程比较繁琐。故以上测量方法已少用。现在常用的是以下几种方法。２．１照片测量法此法是Ｓｉｍｏｎ在２０世纪首先提出。其方法为：拍摄照片前先设一些尺度和垂线作参照物，以备测量及放大倍数的确定洲。将照好的片按需要对各个标志点进行定点，利用计算机得出所测量的数值，然后进行分析，作出结论。２００７年，赵国梁瞄１以直线性变换为基础开发数字近景摄影测量系统，利用高分辨率数字相机实现人体颅面软组织的３维测量和重建，精度高，方法简便实用，成本低，重建的面部具有很强的直观性和真实性，为面部软组织的诊断和研究提供有效的方法。为进一步利用计算机进行虚拟手术打下坚实基础，具有广阔的应用前景和推广价值。２．２Ｘ线测量法

面部软组织厚度的精确测量是法医人类学重要

万方数据·１８０·解剖科学进展２０１１年第１７卷第２期

的研究内容，亦是临床放射科学软组织三维重建的基础研究资料。用Ｘ线的方法测量较为方便且测量结果可靠为大多数学者所接受，国内外已有报道。徐拮等陶，对四川汉族青少年（８一１２岁）９４７例（男４９６，女４７８）头颅侧位数字Ｘ线片进行扫描性统计分析。研究表明：四川汉族青少年面部中线软组织厚度有随年龄增长而增厚的趋势，男女面部软组织厚度存在性别差异。彭英福∞对８０名土家族成年男性头面部软组织厚度进行测量，结果表明：土家族成年男性头面部软组织厚度存在部位和年龄差异。ＧａｒｌｉｅＴＮ哪！和Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎｂｎ陋ｌ也认为年龄可能是影响面部软组织厚度变化的主要因素。２．３三维测量法面部形态的三维测量能够客观定量地分析面部外形，如法医个人识别、面部生长发育的研究、正畸治疗的诊断设计、美容整形效果的评价、正颌外科的手术设计及术后预测、颜面缺损修复的仿真设计等，此外通过建立于三维测量基础上的数字化模型还可以向患者提供模拟疗效，给治疗带来积极的作用ｍ１。应用系统建立标准石膏立体试件以及石膏像三维计算机模型并进行定点、测量、测量值与标准值比较获得系统建模误差以及定点误差范围，刘林等””对２例面部畸形者进行了面部三维扫描建模，应用系统对患者面部计算机模型进行了定点线距角度测量及对称性分析。结果表明：三维激光扫描技术为颌面部软组织三维结构重建和非接触式测量提供了一种简便、精确、高效的方法。龙丽华等０２１对２８名个别正常牙合者分别用激光扫描三维自动测量系统和直接测量法进行测量，将两种方法测得的数据进行比较。结果发现激光三维扫描仪获取图像来进行面部软组织三维测量是一种良好可行的方法。采用３ＤＣａＭａｇａ人体三维彩色数字化系统对面部进行活体测量，获得三维点云数据，运用ＣｌｏｕｄＦｏｒｍ反求工程软件对数据进行处理后，转化为相应的数字化文件格式，在Ｇｅｏｍａｇｉｃ实体构造软件中重建面部三维数字化模型１３３１。此方法应用相位测量轮廓术可快速准确安全的重建真实的面部三维形态，在颜面赝复、口腔颌面外科、正畸科、整形外科都将有广阔的应用前景。国外学者在面部特征及软组织测量上也做了很多相应的研究，以便更加详细的了解种族及民族间人种的差异。ＶａｒｊａｏＦＭ等ｐ４时４个民族的面部形态特征及上颌中切牙形态的关系进行研究，结果表明上颌中切牙的形态受面部形态特征的影响，两者存在相关性。２００８年对土耳其健康成年男女（男１４９，女２８１）面部软组织进行测量分析，研究认为男女青年面部有明显的差异。利用Ｃ哟描技术，１９９５年对２００名混血男女进行面部软组织测量，为法医面部重建提供了有价值的数据。对韩国男女艺人面部进行一种全新的数字摄影测量，研究发现：男女艺人间存在明显差异。男艺人：脸较长，唇厚，眼睛高，下颌宽。女艺人：脸较短，大眼睛，唇薄，下颌窄。精确的人脸特征提取在法医学中是必不可少的，实施对象以口、眼、眉、鼻为准，该方法对面部特征实时提取能力准确，传统ＣＴ的图像质量比螺旋ＣＴ要低。展望随着科学技术的发展，面部特征及软组织测量方法，给法医人类学颅面复原、考古学、美容整形、口腔医学带来了极大的方便。由于条件的限制，某些面部特征仍然难以完全重现。但是，在科学技术日新月异的今天，随着样本资料的逐步完善，其在法医个体识别中作用必将会显著提高。更多的新方法新技术将会应用于其中，使面部软组织的测量结果更加精确。