Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы: асимметрии лица как медицинская проблема 11
1.1 Лицо человека. Понятие о красоте лица 11
1.2 Современные представления об асимметриях лица и причинах их возникновения 14
1.3 Асимметрии лицевого черепа - как медицинская проблема
1.4 Современные представления о морфогенезе и строении лицевого черепа 26
1.5 Современные методики исследования в медицинской краниологии... З 3
1.6 Современные методы изучения лицевого черепа в клинической практике 40
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 47
2.1 Характеристика краниологического материала исследования 47
2.2 Методы исследования
2.2.1 Методика краниометрии и краниоскопии 48
2.2.2 Методики статистической обработки 57
2.2.3 Методики фотодокументации и графического изображения основных стандартных точек лицевого черепа 60
2.2.4 Лучевые методы исследования в краниологии (рентгенография, КТ, СКТ) 61
ГЛАВА 3 Асимметрия лицевого черепа при различных его формах у взрослого человека 64
3.1 Краниометрическая характеристика лицевого черепа у взрослого человека (общая выборка)
3 3.2 Сравнительная характеристика размеров лицевого черепа при различных его формах у взрослых мужчин и женщин 68
3.3 Сравнительная характеристика размеров лицевого черепа при различных формах носа у взрослых мужчин и женщин 73
3.4 Сравнительная характеристика асимметрии лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы черепа и носа
3.4.1 Характеристика распределения размеров лицевого черепа по «веерному принципу» 75
3.4.2 Сравнительная характеристика размеров «верхнего веера» у взрослых людей с различной формой лицевого черепа 76
3.4.3 Сравнительная характеристика размеров «бокового веера» у взрослого человека в зависимости от формы лицевого черепа 81
3.4.4 Сравнительная характеристика размеров «нижнего веера» у взрослого человека в зависимости от формы лицевого черепа
3.4.5 Сравнительная характеристика размеров «верхнего веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы носа 94
3.4.6 Сравнительная характеристика размеров «бокового веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы носа 102
3.4.7 Сравнительная характеристика размеров «нижнего веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы носа 105
3.5 Математическое прогнозирование основных краниометрических параметров лицевого черепа 113
3.6 Возможность современных лучевых методов исследования в выявлении асимметрий лицевого черепа 125
Заключение 144
Выводы 153
Практические рекомендации 155
список литературы
- Асимметрии лицевого черепа - как медицинская проблема
- Методики статистической обработки
- Сравнительная характеристика размеров лицевого черепа при различных формах носа у взрослых мужчин и женщин
- Сравнительная характеристика размеров «бокового веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы носа
Асимметрии лицевого черепа - как медицинская проблема
Лицо во все времена являлось предметом постоянного внимания и изучения. Лицо представляет собой отдел головы человека, расположенный от волосистой части до подбородка и ограниченный с боковых поверхностей височно-ушной и щечными областями. С топографической точки зрения на лице выделяют несколько областей: лобную, надглазничную, ушно-сосцевидную, глазную, подглазничную, скуловую, носовую, верхне- и нижнегубную, ротовую, щечную и подбородочную (И.В. Гайворонский, 2005). Каждая область несет определенную информацию не только о лице, но и о его владельце. В области лица сосредоточены важнейшие в физиологическом отношении и сложнейшие по своему строению органы чувств.
Голова и особенно лицо отличаются сложной структурой костных и мягких тканей, находящихся в тесных топографо-анатомических отношениях. Большинство физиологических процессов, протекающих в органах и тканях лица, наглядно проявляются в его выражениях. По лицу легко определить настроение и переживания человека в данный момент времени. Этим свойством среди всех частей тела обладает только лицо, способное создать определенное представление не только о характере человека, но и о его внешности своей статикой и динамикой (Т.И. Алексеева, 1989; C.R. Rufenacht, 1976).
Еще в древние времена лицо человека воспринималось как отражение его души, которая покидала тело во время сна. Этим объяснялся запрет на покрытие ритуальными рисунками лица спящего человека, чтобы душа по возвращении смогла угадать своего владельца. Чтобы духи и боги были более благосклонны к человеку, с «красивой» душой, поощрялись различные пластические и косметические видоизменения внешности головы и лица. С этой целью их деформировали и украшали рисунками, по которым можно было узнать храброго воина, хорошего охотника или просто хорошего человека (Д.Н. Анучин, 1880).
Частым способом пластического изменения внешности была деформация черепа. В бронзовом веке, новорожденным девочкам туго перевязывали голову, в результате чего их череп с возрастом в процессе роста вытягивался. Ярким примером служит деформированный череп знаменитой древнеегипетской красавицы царицы Нефертити.
Весьма популярной и в наши дни в некоторых африканских племенах существует традиция деформировать нижнюю челюсть - непомерно вытягивать нижнюю губу с помощью тяжелого металлического диска или изменять форму ушей у женщин (B.C. Сперанский, А. А. Зайченко. 1991).
Ответить на вопрос: «Что же такое красота лица?» однозначно невозможно. Еще Аристотель указывал, что красота лица заключается в величине и порядке и что лицо знает природу человека (В.В. Бунак, 1941).
Древние греки в качестве универсальных признаков красоты признавали меру, гармонию, пропорции, симметрию и ритм, поскольку они отражали пространственно-временную структуру окружающего мира, построенную по законам симметрии и асимметрии, пропорциональности и диспропорции, ритма и аритмии. Архитекторы и художники, скульпторы и врачи, поэты и музыканты делом утверждали открываемые законы прекрасного, выражая внутреннее содержание через внешние формы (J.C. Jerre, 1989). Это позволило им открыть в строении человеческого лица и тела «принцип золотого сечения», названного ими «божественной пропорцией». В основу «принципа золотого сечения» было положено равенство трех частей лица - верхней - до бровей, средней - до основания носа и нижней - до подбородка.
Верхнюю часть лица, соответствующую мозговой зоне головы называют мозговой или церебральной. Среднюю часть, соответствующую началу дыхательного тракта - респираторной или дыхательной, а нижнюю, соответствующую жевательному аппарату - дигестивной или пищеварительной (А.П. Кибкало, 1977,1985, 2006).
«Главное условие красоты - гармоничная соразмерность ее частей и целого. Если параметры частей лица соизмеримы между собой и со всем лицом, а также с туловищем, они создают величие пропорций. Если формы, создаваемые этими параметрами, мягки, легки и пластичны, они создают красоту форм. Когда параметры и признаки лица согласованы между собой и со всем лицом, они производят впечатление гармонии. Достигается это благодаря симметрии и асимметрии, единству и контрасту форм, объемов, цвета. Чередование отдельных элементов и наличие неповторимых признаков придает лицу ритм и динамизм, неповторимую эмоциональную выразительность и индивидуальность гармонии» (В.А.Переверзев, 1979; W.M. Krogman, M.Y. Iscan, 1974, М. Lenz, H.Konig, R. Santer, 1985).
Форма черепа человека вне зависимости от расовой и половой принадлежности, определяет форму головы, а конфигурация головы (вместе с мышечной и жировой структурой) - форму лица (F. Shelling, 1978; W.A. Weijs,B.Hillen, 1986).
По данным А.П. Кибкало (1985, 2006), на основании расчета общего морфологического индекса (отношение морфологической высоты лица к скуловой ширине) различают три основных типа лица и несколько средних типов: очень широкие лица распространены у народностей тропических и южных регионов (жители Австралии, экваториальной Африки, индейцы Центральной Америки) и характерны для монголоидных типов и аборигенов Американского континента;
Методики статистической обработки
Однако существенным недостатком рентгенологического исследования для изучения костей черепа у живого человека является воздействие на него рентгеновского излучения. В последнее время рентгенологические исследования черепа чаще всего сводятся к использованию данного метода в экстренной диагностике переломов или опухолей костной ткани (P. Paukku, J. Gothlin, S. Totterman, 1983; H. Bergsted, M. Heverling, 1985).
Компьютерная томография, разработанная A. Cormak и G. Hounsfield в 1972 году, имеет много преимуществ в изучении тела человека (И.Е. Тюрин, А.С. Нейштадт, В.М. Черемисин, 1998, 2003). Томографическое изображение обладает достаточно важным отличием от обычного теневого (рентгенологического) исследования, определяющим его значение для медицинской диагностики: возможность получения не суммарного изображения, а двумерного полутеневого изображения, в котором вид рассматриваемых структур максимально приближен к его обычному анатомическому виду. К неоспоримым достоинствам томографии относится и возможность получения третьей поперечной проекции с одновременным отображением костных и мягкотканых структур (Б.А. Никитюк, 1960; И.В. Гайворонский, В.М. Черемисин, 1993; С.К. Терновой, В.Е. Виницин, 1997). Кроме того, применение КТ в краниологии ограничено небольшим числом приборов, высокими эксплуатационными расходами и, следовательно, высокой стоимостью исследования. Способность КТ технологии различать ткани, незначительно (на 0,5%) отличающиеся друг от друга по плотности, показывает высокую диагностическую точность метода (Р.И. Габуния, Е.К. Колесников, 1995; И.И. Каган, 2001; P.R. Ros, S. Lee, 1997). Кроме того, имеющиеся возможности в визуализации костной ткани и программное обеспечение КТ позволяет графически построить объемное изображение лицевого черепа у живого человека (Л.Л. Колесников. 1969). Следовательно, компьютерная томография позволяет комплексно оценить морфологические и морфометрические характеристики лицевого черепа живого человека (W.E. Bolder, С.А. Bulzin, D.S. Parsous, 1991).
Выделяют прямую, боковую, аксиальную и косую томографию в зависимости от ориентации слоев исследуемой области относительно координатных осей черепа, а таюке рентгеновскую, спиральную и мультиспиральную томографии в зависимости от количества детекторов. Для каждой части черепа существуют определенные костные ориентиры и проекции (Л.Л. Колесников, 1969, 1976; Н.И. Пилипенко, 1991; В.Н. Балин, 1993). Для изучения челюстей, верхнечелюстных пазух и глазниц применяют панорамную томографию с развернутым изображением любого слоя (B.C. Майкова-Строганова, Д.Г. Рохлин, 1955).
Физической основой метода компьютерной томографии является экспоненциальный закон ослабления излучения, который справедлив только для поглощающих сред. В рентгеновском диапазоне излучения экспоненциальный закон выполняется с высокой степенью точности, поэтому математические алгоритмы были впервые применены именно для компьютерной томографии.
Преимуществом метода компьютерной томографии является выявление плотности изучаемых структур, что позволяет дифференцировать различные ткани и анатомические образования (Р.И. Габуния, Е.К. Колесникова, 1995; И.И. Каган, СВ. Чемерезов, 2000; P.R. Ros, S. Lee, 1997). Современная техника дает возможность получать аксиальные, полуаксиальные и фронтальные срезы черепа, на которых можно распознать анатомические образования. Кроме того, имеющиеся возможности в визуализации костной ткани и программное обеспечение позволяет графически построить объемное изображение черепа у живого человека. Таким образом, компьютерная томография позволяет комплексно оценить морфологические и морфометрические характеристики черепа человека (СВ. Серебрякова, 2004; Е. Palacios, М. Fine, V. Haughton, 1980).
Большие возможности компьютерная томография имеет для определения качества кости. При обычной рентгенографии плотность кортикальной кости может исказить истинное строение губчатого вещества.
При этом компьютерная томография дает более достоверную информацию (А.Г. Приходько, Ю.П. Ефимцев, В.В. Баженов, 1991). В зависимости от плотности кости имеется возможность провести математическое прогнозирование и моделировать оптимальную нагрузку, т.е. использование в лечении либо зубного протеза, имплантанта или кости (R. Putz, 1985).
В последние годы для диагностики при зубной имплантации применяют спиральную компьютерную томографию, которая заключается круговом просвечивании объекта рентгеновскими лучами с последующим построением послойного изображения этого объекта при помощи ЭВМ.
Спиральная компьютерная томография используется в клинической практике с 1988 года. Технология спирального сканирования позволила существенно сократить время, затрачиваемое на компьютерно-томографическое исследование и существенно уменьшить лучевую нагрузку на пациента (А.С. Караян, Н.А. Рабухина, Г.И. Голубева, С.А. Перфильев, 2007).
Мультиспиральная (мультисрезовая) компьютерная томография впервые была представлена в 1992 году. Преимуществами метода мультиспиральной томографии по сравнению со спиральной томографией являются большая скорость сканирования, улучшение контрастного разрешения, эффективное использование рентгеновской трубки, большая зона анатомического покрытия, уменьшение лучевой нагрузки на пациента, возможность в реальном времени автоматически уменьшать ток и напряжение на рентгеновской трубке в зависимости от исследуемого органа, размеров и возраста каждого пациента (Б.А. Никитюк, 1984).
Сравнительная характеристика размеров лицевого черепа при различных формах носа у взрослых мужчин и женщин
Полученные данные таблице 17а свидетельствуют, что в женской серии по «боковому вееру» практически асимметрия незначительна как левосторонняя, так и правосторонняя, за исключением размера зигомаксилляре - назомаксилляре у широколицых женщин.
По аналогии с женской серией черепов размеры лицевого черепа по ширине лица по «боковому вееру» у мужчин были представлены в таблице 176.
При анализе полученных данных можно отметить устойчивую тенденцию к левосторонней асимметрии практически по всем показателям «бокового веера» в мужской серии, тогда как этого нельзя отметить в женской серии. Исключение составляют размеры зигомаксилляре-назомаксилляре, зигомаксилляре-«талия», по которым отмечается правосторонняя асимметрия в мужской серии.
Обращает на себя внимание значительная правосторонняя асимметрия по показателю зигомаксилляре-наиболее нижняя точка грушевидного отверстия у мужчин со средней шириной лица, тогда как в женской серии в этой группе отмечается левосторонняя асимметрия.
Наиболее значимые размеры, относящиеся к «боковому вееру», характеризующие асимметрию лицевого черепа с контрлатеральных сторон представлены на рис. 15 (а, б). Статистические показатели размеров контрлатеральных сторон «бокового веера» у взрослых мужчин при различных формах лицевого черепа (эйрипрозопы, мезопрозопы, лептопрозопы)
В проекции расположения значимых в плане асимметрии размеров «бокового веера» начинаются такие мимические мышцы как, мышца, поднимающая верхнюю губу, скуловая, носовая и щечная мышцы. По-видимому, тонус именно этих мышц обуславливает изменение формы и размеров костных структур лицевого черепа.
Сравнительная характеристика размеров «нижнего веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы лицевого черепа
С целью выявления асимметрии лицевого черепа у взрослого человека по показателям «нижнего веера» в работе рассматриваются 10 парных нестандартных косых линейных размеров «нижнего веера» от точки субспинале.
По аналогии с п. 3.7.2 и п. 3.7.3 находились разности между упорядоченными по убыванию правыми и левыми размерами в мм показателей «нижнего веера» лицевого черепа у изучаемой совокупности черепов. Рассматривались отдельно общая выборка, а также женская и мужская серии. Найденные разности свидетельствуют о наличии и направлении асимметрии нестандартных косых линейных размеров «нижнего веера» от точки субспинале. В таблицах 18, 19 (а, б) представлены расчеты асимметрии десяти парных нестандартных косых линейных размеров «нижнего веера» в общей выборке, женской и мужской сериях в зависимости от ширины лица.
Анализ таблицы 18, характеризующей отдельные параметры «нижнего веера» позволяет сделать заключения о том, что значительная правосторонняя асимметрия наблюдается по показателю от точки субспинале до точки назомаксилляре (1,0), значительная левосторонняя асимметрия по показателю от точки субспинале до точки в месте минимальной ширины спинки носа (-0,7), правосторонняя асимметрия средней степени выраженности (0,5) по показателю расстояния от точки субспинале до латеральной точки на носо-лобном шве и практическое отсутствие асимметрии по показателям субспинале-фронтотемпорале и субспинале - инфраорбитале (0).
Исходя из полученных данных таблицы 19а, можно сделать следующие выводы о наличии и характеристике асимметрии в зоне «нижнего веера»:
у лептопрозопов в женской серии черепов наблюдается практически по всем признакам левосторонняя асимметрия. За исключением значительной правосторонней асимметрии от точки субспинале до латерального края грушевидного отверстия;
у эйрипрозопов в женской серии черепов также можно отметить чаще встречаемую левостороннюю, не ярко выраженную, асимметрию по показателям субспинале -фронтотемпорале (-0,35 мм) и субспинале -зигомаксилляре (-0,37 мм); незначительную левостороннюю асимметрию по показателям субспинале-латеральная точка на носо-лобном шве, субспинале-дакрион, субспинале - инфраорбитале; правосторонняя асимметрия наблюдается по показателям расстояний от субспинале до места соединения носовых костей и от субспинале - назомаксилляре.
Обращает внимание значительная левосторонняя асимметрия у мезопрозопов в женской серии черепов по показателям субспинале -назомаксилляре (-0,92 мм) и расстояние от субспинале до наиболее нижней точки грушевидного отверстия (—3,47 мм).
Статистические показатели размеров контрлатеральных сторон «нижнего веера» у взрослых женщин при различных формах лицевого черепа (эйрипрозопы, мезопрозопы, лептопрозопы) В таблице 196 представлены расчеты асимметрии по десяти нестандартным линейным размерам «нижнего веера» в мужской серии в зависимости от величины верхнего лицевого указателя (М.48: М.45).
Из приведенных в таблице 196 данных следует, что в мужской серии, в целом, асимметрия выражена гораздо слабее, чем в женской серии черепов. Исключение составляют показатели субспинале-дакрион у эйрипрозопов в мужской серии черепов - правосторонняя асимметрия, что не характерно для женской серии. Этот показатель у женщин имеет незначительную левостороннюю асимметрию у эйрипрозопов, правостороннюю - у мезопрозопов и левостороннюю - у лептопрозопов. Обращает на себя внимание значительная левосторонняя асимметрия показателя от субспинальной точки до латерального края грушевидного отверстия у эйрипрозопов в мужской серии черепов. В то же время в женской серии в этой группе асимметрия не наблюдается, а выявлена правосторонняя асимметрия у лептопрозопов.
Сравнительная характеристика размеров «бокового веера» лицевого черепа у взрослого человека в зависимости от формы носа
Изучение корреляционных зависимостей основывается на исследовании таких связей между переменными, при которых значения одной переменной (ее можно принять за зависимую переменную), в среднем, изменяются в зависимости от того, какие значения принимает другая (или другие) переменная. Действие влияющего фактора осуществляется в условиях сложного взаимодействия с другими такими же факторами, вследствие чего проявление закономерности затемняется влиянием случайностей. Вычисляя средние значения случайностей результативного признака для данной группы значений признака-фактора отчасти элиминируется влиянием случайностей. При расчете параметров теоретической линии связи, происходит их дальнейшее элиминирование, в результате получается однозначное (по форме) изменение результирующего признака с изменением влияющего фактора.
Теоретической линией регрессии называется та линия, вокруг которой группируются точки корреляционного поля и, которая указывает основное направление, основную тенденцию (тренд) связи. Теоретическая линия регрессии должна отображать изменение средних величин результативного признака по мере изменения величин факторного признака при условии полного взаимоотношения всех прочих случайных по отношению к выбранному фактору причин.
Важным этапом регрессионного анализа является определение типа функции, с помощью которой характеризуется зависимость между признаками. Главным основанием для выбора вида уравнения должен служить содержательный анализ природы изучаемой зависимости, ее механизма. Вместе с тем теоретически обосновать форму связи каждого из факторов с результативным показателем можно далеко не всегда, поскольку исследуемые медико-биологические явления очень сложны и факторы, формирующие их уровень, тесно переплетаются и взаимодействуют друг с другом. Поэтому на основе теоретического анализа нередко могут быть сделаны самые общие выводы относительно направления связи, возможности его изменения в исследуемой совокупности, правомерности использования линейной зависимости, возможного наличия экстремальных значений и т.п. Необходимым дополнением такого рода предложений должен быть анализ конкретных фактических данных. Приблизительное представление о линии связи можно получить на основе эмпирической линии регрессии (или линии групповых средних). Эмпирическая линия обычно является ломаной линией, имеет более или менее значительный излом. Можно также использовать опыт предыдущих исследователей и там, где выбранные формы уравнений связи давали удовлетворительный результат, молено рекомендовать использовать их в дальнейшем. Линейная регрессия является упрощенным вариантом функциональной зависимости.
На практике изменение изучаемого признака зависит от действия нескольких причин. В таких случаях изучение корреляционной связи не может ограничиться парными зависимостями, и в анализ необходимо включить другие признаки-факторы, существенно влияющие на изучаемую зависимую переменную. Одновременное изучение корреляции нескольких переменных проводится на основании использования методов множественной корреляции. Так, рассматривая такой параметр, как расстояние от точки назион до точки на латеральном крае грушевидного отверстия мы можем установить по величине коэффициентов корреляции, что значение зависит от высоты носа, верхней высоты лица, средней ширины лица и расстояния от точки назион до точки зигомаксилляре. Если обозначить факторы Xi, Х2,...ХП, то линейное уравнение множественной зависимости может быть записано так:
По параметрам полученного уравнения можно оценить долю каждого из факторов в изменении уровня результативного показателя. Коэффициенты уравнения множественной регрессии показывают степень влияния факторов на уровень результативного показателя и характеризуют степень влияния каждого фактора на анализируемый показатель при фиксированном (среднем) уровне других факторов, входящих в модель. Для сравнения оценок роли различных факторов в формировании моделируемого показателя следует дополнить абсолютные величины относительными. Так, частные коэффициенты эластичности показывают, на сколько процентов в среднем изменяется результирующий фактор (расстояние от точки назион до точки на латеральном крае грушевидного отверстия) с изменением одного из признаков - факторов (высота носа, верхняя высота лица, средняя ширина лица, расстояние от точки назион до точки зигомаксилляре) на один процент при фиксированном положении других факторов и рассчитываются по формуле:
Содержательный анализ моделей в целях уточнения приоритетности факторов опирается на сравнение перечисленных коэффициентов. В этих целях, особенно при большом числе факторов, включенных в уравнение регрессии, производится ранжирование факторов по величине коэффициентов эластичности.
Построение многофакторных регрессионных моделей позволяет дать количественное описание основных трендов изучаемых параметров лицевого черепа, выделить наиболее существенные из них и оценить их влияние.
Нами разработаны многомерные математические модели прогноза некоторых морфологических характеристик лицевого черепа. В качестве математического аппарата использован математико-статистический метод множественной регрессии, входящий в пакет прикладных программ по статистической обработке данных Statistica. В частности использовался пошаговый вариант отбора в модель наиболее значимых признаков с уровнем значимости не менее 70% (р 0,3).
По результатам проведенного корреляционного анализа признаками с умеренной силой связи (коэффициент корреляции более 0,5) выбраны: высота носа, расстояние от точки назион до точки на латеральном крае грушевидного отверстия, расстояние от точки назион до наиболее нижней точки грушевидного отверстия, расстояние от точки зигомаксилляре до точки на месте минимальной ширины спинки носа, расстояние от точки зигомаксилляре до точки назомаксилляре, верхняя ширина лица, скуловой диаметр, средняя ширина лица, верхняя высота лица.
