内蒙古地区蒙古族青年大学生面部解剖学参数三维数字化测量  

　　王一丹1， 许阳阳1， 和雨洁2， 高明杰2， 蔡永强3， 金凤4张云凤5， 王利东6， 王海燕2， 李筱贺2， 李志军2， 高尚2 　　  

　　1.内蒙古医科大学研究生学院，呼和浩特010110； 2.内蒙古医科大学人体解剖学教研室，呼和浩特010110； 3.内蒙古医科大学数字医学中心， 呼和浩特010010； 4.内蒙古医科大学第一附属医院影像科，呼和浩特010010； 5.内蒙古医科大学第二附属医院， 呼和浩特010010； 6.内蒙古国际蒙医医院影像中心，呼和浩特010010 

　　【摘要】目的通过数字化三维重建与测量分析内蒙古地区正常蒙古族青年大学生面部解剖学参数，评价面部性别差异，以便对外科美容整形、颌面部正畸等提供解剖学参考依据。完善面部轮廓数据库，为现代蒙古族青年男女面部整形提供美学参考。方法对60名（男30例，女30例）蒙古族青年大学生采用面部三维扫描，利用软件测量头宽、形态面长等12项指标以及头面部指数，并进行指标的相关性分析，对比不同地区民族之间的面部差异。结果内蒙古地区蒙古族青年大学生左右侧眼裂宽分别为（31.76±4.81）mm、（31.47±4.34）mm，差异无统计学意义（P>0.05）；男女眼裂宽分别为（35.49±2.74）mm、（27.74±1.99）mm，男性大于女性，差异有统计学意义（P<0.05）。性别间比较头宽、容貌面长、面宽、形态面长、眼外角间宽，男性大于女性，差异有统计学意义（P<0.05）。计算出男女性鼻指数分别为72.55±1.63、73.14±1.21，差异无统计学意义（P>0.05），头面宽指数、形态面指数、额面指数、唇指数，差异有统计学意义（P<0.05）。根据形态面指数分型，男性阔面型多见占46.67%，女性超阔面型多见占 56.67%；根据鼻指数分型，男女性中鼻型多见分别占50%和 53.33%。结论内蒙古地区蒙古族青年大学生面部三维指标，男性普遍大于女性；男性形态面指数分型多见阔面型，女性形态面指数分型多见超阔面型；鼻指数分型男女性均多见中鼻型。与其他民族相比，蒙古族男女性都存在面宽较宽的特征。 

　　【关键词】颜面部； 三维扫描； 数字化测量； 蒙古族； 青年 

　　随着整形美容行业的高速发展，亚洲人对整容的需求日益增高，年轻人整容越来越多[1]，有研究[2]指出不论性别，拥有美丽的相貌在社会中更具吸引力，社交能力更强，在婚姻，求职领域具有优势性。研究内蒙古地区蒙古族青年大学生面部男女性别间定量分析有助于制定少数民族面部美学标准。人脸面部测量在公安侦查中占有重要地位，对比监视器中嫌疑人与三维扫描后收集的影像，仍然依赖于侦查员对面部和具体部位的仔细形态学观察，还需进一步参考人体测 量 学 评 估 的 面 部 测 量 值[3]。 目 前 已 有 关 于 内 蒙 古部分地区蒙古族面部体质特征的研究[4-7]，近年来测量多采用手工测量，缺乏对青年面部特征的收集。精准的面部特征的发掘对于法医学面部特征鉴定和人脸识别有着重要的影响。本文选取内蒙古地区60例蒙古族青年大学生面部解剖学参数三维数字化测量并分析相关面部指数，为蒙古族青年颜面部缺损修复人脸仿真、面部畸形矫正、面部整形美容等方面提供术前术后手术提供设计方案。 

　　1材料和方法 

　　1.1研究对象 

　　遵循《赫尔基辛格宣言》，知情同意情况下，随机选 取60名（男 性30例 ，女 性30例）内 蒙 古 医 科 大 学（2017-2018 级）蒙古族青年大学生，年龄20~22岁，平均年龄（21.0±1.0）岁，由内蒙古医科大学数字医学中心提供。与所有研究对象签署知情同意书，所有对象面部外形健康，无身体残疾，所有研究对象均排除基础疾病，父母双方三代以上均为蒙古族，均采用面部数字化三维扫描。 

　　1.2方法 

　　1.2.1测量方法 根据人体测量方法测量面部参数[8]，运用Artec三维扫描仪（Artec，德国），统一采取坐位，被测量者采用法兰克福平面（颅骨左右外耳门上缘之点与左 侧眼眶下缘之点，三点确定的一个平面），同一名操作人员扫描，采取统一方法扫描。利用计算机Alienware笔 记 本 电 脑(CPU：Intel I7，T2370，存：8G，Windows7系统)和扫描仪自带软件—ArtecStudio 9.0、Materialise Mimics Innovation Suite 16.0软件和3-matic软件进行测量和设计可对数据进行三维重建,测出多项指标。记录长度/毫米（d/mm）为单位。 

　　1.2.2图像处理 将原始图像导入到扫描仪自带软件—ArtecStudio 9.0，在此软件上进入图形处理界面，进行图像的预处理—粗略配准、整体配准、精细配准、光 顺 拟 合 等 步 骤 进 行 图 像 处 理 ，导 出stl格 式 保 存 数据。 

　　1.2.3面部测量点 测量点及测量指标严格按照《人体 测 量 方 法》[8]为 参 考 ，发 缘 点（Trichion，tr）、眉间 点（Glabella，g）、鼻根 点（Nasion，n）、鼻尖 点（Pronasale，prn）、鼻下点（Subnasale，sn）、眼内角点（Entocanthion，en）、眼外 角 点（Ectocanthion，ex）、上唇 点（Labralesuperius，ls）、下唇 点（Labraleinferius，li）、颏下 点（Gnathion，gn）、颧点（Zygion，zy）、头侧 点（Euryon，eu）。 

　　1.2.4面 部 测 量 参 数 头 宽（Headbreadth，eu-eu）、形 态 面 长/形 态 面 高（Morphologicalfacil height，n-gn）、容貌面长（Physiognomic facial height，tr-gn）、面宽（Facebreadth，zy-zy）、容貌 额 高（Physiognomicfaciallength，tr-n）、眼裂 宽（Eyeslit breadth，en-ex）、眼内 角间 距（Interocularbreadth， en- en）、眼外 角 间 宽（Externalbiocular breadth, ex-ex）、鼻长（Nasallength，n-prn）、鼻宽（Nosebreadth，a-a）、鼻高（Noseheight，n-sn）、唇高（Lip height，ls-li）、口宽（Mouth breath，ch-ch）（图1）、头面宽指数（Breadth-height index of head）=(面 宽（zy-zy）)/（ 头 宽（eu-eu）) × 100、形态 面 指 数（Morphologicalfacial index）=(形态面高（n-gn）)/（面宽（zy-zy）)×100、额面 指 数（Fronto-facialindex）=（容 貌额 高（tr-n））（/容 貌 面 高（tr-gn））× 100、唇指 数（Lipindex）=(唇 高（ls-li）)/(口 宽（ch-ch）) × 100、鼻指 数（Nasalindex）=（鼻 宽（a-a））（/鼻 高（n-sn））和 根 据 指数所在范围进行分型。 

　　1.3统计学方法 

　　统 计 的 数 据 及 整 理 均 由 一 人 进 行 ，采 用SPSS23.0，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，面部测量指标进行统计学分析，同一个体左右侧别间采用配对t检 验 ，对 比 左 右 侧 眼 裂 宽 无 差 异 合 并 数 据 ；比 较蒙古族青年大学生男女性别间面部参数，采用两个独立样本t检验，检验水准α=0.05，P<0.05差异有统计学意义。相关性分析，使用Pearson相关系数检验，相关系数(r)的解释如下：＜0.2 表示相关性弱，0.2-0.4表示相 关 性 较 弱 ，0.4-0.7表 示 中 度 相 关 性 ，0.7-0.9表 示 高度相关，＞0.9 表示几乎完全相关。各测量指标之间相关性分析 

　　2结果 

　　2.1内蒙古地区蒙古族青年大学生面部特征测量结果 

　　内蒙古地区蒙古族青年大学生面部测量7项指标 结 果 见 表1，内蒙 古 地 区 蒙 古 族 青 年 大 学 生 鼻 部 、唇 部 测 量 结 果 见 表2，眼裂 宽 左 右 侧 别 、男 女 性 别 均值 比 较 见 表3，对比 左 右 侧 眼 裂 宽P>0.05，差异 无 统计学意义；对比男女眼裂宽P<0.05，差异有统计学意义。 

　　2.2内蒙古地区蒙古族青年大学生面部指数及分型 

　　头面宽指数、形态面指数、额面指数、唇指数、鼻指数及分型（表4）；比较内蒙古地区蒙古族青年大学生面部性别间差异（表5、6）及面部指数（表 7）。对比男女容貌额高、眼内角间宽P>0.05，差异无统计学意义。对比男女头宽、容貌面长、面宽、形态面长、眼外角间宽P<0.05，差异有统计学意义。对比男女鼻指数P>0.05，差异无统计学意义。头面宽指数、形态面指数、额面指数、唇指数P<0.05，差异有统计学意义。男女形态面指数分型，内蒙古地区蒙古族青年大学生男性多见阔面型，女性多见超狭面型，分别占46.67%和56.67%（表8）。内蒙古地区蒙古族青年大学生男性、女性多见中鼻型分别占50%和 53.33%（表9）。 

　　2.3测量指标 

　　Pearson相关性分析容 貌 面 长-形态 面 高 、眼 外 角 间 宽-形态 面 高 、鼻宽-形态 面 高 、眼 外 角 间 宽-鼻高 、眼 外 角 间 宽-唇高 、鼻 长-鼻 高 成 正 相 关 ，r在0.7~0.9范 围 内 ，高 度 相 关（表10）。 

　　3讨论 

　　3.1三维扫描测量优势 

　　面部软组织测量包括经典头影测量和现有例如人体直接测量二维或三维摄影测量和三维成像技术[9]，而利用Artec三维扫描仪对人脸进行面部扫描，三维扫描测量费用低、操作简便、使用快捷，无辐射影响，满足测量精度要求，利用计算机后处理技术，可以实现人脸面部轮廓的快速测量，测量速度明显高于手工测量，来自内蒙古医科大学在校大学生，父母双方三代以上均为蒙古族，平均年龄相近，能够建立蒙古族正常青年大学生面部三维模型，为面部软组织数据库提供蒙古族青年大学生面部数据。 

　　3.2男女性面部差异对比 

　　不论男女都在追求美，决定面部特征的因素有很多，不同学者有着不同的美学标准，整形美容手术前，满足整形需求者的个人爱好及特殊愿望，还要遵循面部对称性、比例美学的原则。近年来，鼻部的整形手术在美容手术中增多[10]，本研究男性面部测量指标的平均值通常要比女性大，而容貌额高差异无统计学意义，男女拥有相近的容貌额高，男性的脸部轮廓普遍大于女性。与Adeola Adenike Olusanya等[11]测量了尼日利亚16~31岁人群得出结果一致。王佳帅等[12]对比汉族正常牙合 男性面部整体及各器官轮廓比女性更大，男性面部外形更偏扁圆，女性更显窄长，男性鼻部更前突，内蒙古地区蒙古族青年大学生男性、多见阔 面 型 ，女 性 多 见 超 阔 面 型 ；男 性 、女 性 均 多 见 中 鼻型。容貌额高两性未见差异，脸部轮廓男女性差异主要集中于额部以下。观察形态面指数和形态鼻指数，蒙 古 族 青 年 女 性 面 部 普 遍 较 男 性 更 宽 ，鼻 部 轮 廓 类似。 

　　3.3不同地区民族差异对比 

　　不同面形面部轮廓差异体现在多个方面，眼部、鼻部、唇部的不同都会影响整体的面部和谐程度，本次研究将年龄、性别、民族纳入研究标准，有研究[11]结果表示1%的人拥有面部水平划分为三等份时三部分都相等的面容，古典的审美标准并不适用于该地区，另外45.5%的受试者的右眼睑宽度大于左眼睑宽度，本研究对比左右眼裂宽，内蒙古蒙古族青年大学生眼部 对 称 性 良 好 。 有 研 究 显 示 ，亚 美 人 种 面 宽 值131~145 mm[6]，本文测量内蒙古地区蒙古族青年大学生面宽131~158 mm，已经超出上限值。Sim[13]等人测量比较了中国南方妇女与类似报道的北美白人女性面部进 行 比 较 ，研 究 结 果 显 示 中 国 南 方 妇 女 鼻 翼 宽 度 更宽、鼻基底部更宽、鼻部并不突出、鼻尖不清晰、鼻翼更突出、鼻孔偏水平，少有宽厚的嘴唇。本研究统计口宽远远小于1.5倍的鼻宽，四分之一的面宽小于鼻宽 ，Farkas等[14]研 究 发 现 大 多 数 白 种 人（60.2%）口 宽大于1.5倍的鼻宽，考虑引起差异的原因是白种人唇部宽度较大，而内蒙古地区蒙古族青年大学生的唇部宽度较小，鼻部宽度较大。种族之间审美目标不同，整形手术时需要注意保留原有面部种族的特征和外观。在整形美容、颜面部修复时，要注意不同民族之间的差异性之间的差异化设计。查阅相关面部测量文 献 ，与 刘 小 元 等[15]测 量 平 均 年 龄 在( 38. 63±13. 75)岁的满通古斯族人群进行六项指标对比，与满族、赫哲 族 、鄂 伦 春 族 、锡 伯 族 测 量 面 宽 相 比 ，女 性t=3.81，P<0.00；t=3.64，P<0.00；t=2.60，P=0.02；t=2.85，P<0.00，差异 有 统 计 学 意 义 。 蒙 古 族 女 性 面 宽 大 于 满族、赫哲族、鄂伦春族、锡伯族。对比蒙古族面宽与鄂温 克 族 之 间 ，男 性t=2.63，P=0.01，差异 有 统 计 学 意义，蒙古族男性面宽大于鄂温克族。与满族、赫哲族、鄂伦春族、锡伯族相比P>0.05，差异无统计学意义，男性面宽相近。对比锡伯族男性鼻宽，男性t=-2.16，P=0.04，差异 有 统 计 学 意 义 ，蒙 古 族 男 性 鼻 宽 小 于 锡 伯族。对比蒙古族口宽与锡伯族之间，女性t=-2.90，P<0.00，差异 有 统 计 学 意 义 ，蒙 古 族 女 性 口 宽 小 于 锡 伯族 。 对 比 蒙 古 族 眼 内 角 间 宽 与 锡 伯 族 之 间 ，男 性t=2.21，P=0.04，女性t=3.11，P<0.01，差异 有 统 计 学 意义，蒙古族两性眼内角间宽均大于锡伯族（表11）。 

　　3.4美学研究 

　　人的面部特征是直接体现美的方式，日常中说的美包括大眼睛，高鼻骨，饱满的唇部[10]。相比于世界其他地区的人群，不同地区和民族存在面部特征的差异，亚洲人与西方人的审美标准存在较大差异[16]。几世纪以来，最早希腊人提出黄金比例的概念，奠定古典美学标准建立基础，古典美学标准通常将大眼睛、窄鼻宽、饱满的唇部视为美的表现[17]，它将面部水平等分成3份，垂直等分成五分，从发际线到眉间，眉间到鼻下点和鼻下点到颏下点的高度正好是面部高度的三分之一。面部垂直等分成5份，每五分之一的距离 正 好 是 眼 内 角 间 宽 ，眼 内 角 间 宽 等 于 鼻 宽 和 眼 裂宽，眼裂宽等于面宽的五分之一，鼻宽等于面宽的四分 之 一 ，容 貌 额 高 等 于 鼻 高[11, 18]，然 而 希 腊 古 典 美 学标准只适用于白种人，本研究测量过程中拥有3等分的面部特征人数鲜有，有研究[19]发现对于不同种族、年龄、地区对于有魅力的面孔有相同的喜爱程度，另有研究发现，不管是男性还是女性，偏女性化的面容更容易得到大众的喜爱[1]，而对面部对称性的美的研究，不同学者有不同看法，西班牙[20]的学者认为，不论男女都比较喜欢右侧脸部轮廓比较大的男性。3.5研究不足和局限性通过本次三维扫描，为测量蒙古族青年大学生面部轮廓提供一种全面、科学的测量方法。男女拥有相近的容貌额高，男性的脸部轮廓普遍大于女性。由于样本量较小，受试者身高体重对面部的影响未考虑在内，研究对象均来自内蒙古自治区，测量过程中，不可避免存在测量误差，本实验初步得出内蒙古地区蒙古族青年大学生面部解剖学参数，需进一步扩大样本量进行研究，多地联合普查，为面部整形、颜面部修复治疗提供更可靠的数据。志谢：感谢在研究期间志愿者的配合，并感谢内蒙古医科大学基础医学院数字医学中心支持当前的研究。 

　　【参考文献】 

　　[1] Stundzaite- Barsauskiene G, Tutkuviene J, Barkus A, et al. Facialperception, self- esteem and psychosocial well- being in patients afternasal surgery due to trauma, cancer and aesthetic needs (clusteranalysis of multiple interrelations) [J]. Annals of human biology, 2019:1-16. DOI:10.1080/03014460.2019.1690678 

　　[2] O’connor KM, Gladstone E. Beauty and social capital: Being attractiveshapes social networks [J]. Social Networks, 2018, 52:42- 47. DOI:10.1016/j.socnet.2017.05.003 

　　[3] Imaizumi I, Kei Taniguchi YO, Matsuzaki K, et al. Three- dimensionalshape variation and sexual dimorphism of the face, nose, and mouth ofJapanese individuals [J]. Forensic science international, 2019, 302:109878. DOI: 10.1016/j.forsciint.2019.109878 

　　[4] 朱钦, 刘文忠, 李志军, 等. 蒙古族的体格、体型和半个多世纪来的变化[J].人类学学报,1993, 04): 347-356. 

　　[5]齐连枝, 王树勋, 朱钦, 等. 内蒙古锡林郭勒盟蒙古族体质现状[J].内蒙 古 医 学 院 学 报,2001, (3):141- 146. DOI: CNKI:SUN:NMYX.0.2001- 03-000 

　　[6]李咏兰, 刘璐. 中国蒙古族头面部的体质人类学特征[J].解剖学报,2019, 50(01): 98-106. DOI: NKI:SUN:JPXB.0.2019-01-017 

　　[7] 孟秀英, 徐妍妍, 申铁兵, 等. 中国蒙古族面部软组织的双螺旋CT三维测量研究[J].中国临床医学影像杂志,2002, (S1): 157-158. DOI:CNKI:SUN:LYYX.0.2002-S1-069 

　　[8] 席 焕 久, 陈 昭. 人 体 测 量 方 法[M].第 二 版ed.北 京: 科 学 出 版 社,2010. 

　　[9] Sridharan S, Aravind Kumar S. Reliability of photogrammetry toassessfrontal facial proportions in comparison with anthropometry [J]. DrugInvention Today, 2019, (No.4): 958-963. 

　　[10] Dayan S, Romero DH. Introducing a novel model: The special theoryof relativity for attractiveness to define a natural and pleasing outcomefollowing cosmetic treatments [J]. Journal of cosmetic dermatology,2018, 17(5): 925-930. 

　　DOI: 10.1111/jocd.12732 

　　【11】Olusanya AA, Aladelusi TO, Adedokun B. Anthropometric Analysis ofthe Nigerian Face: Any Conformity to the Neoclassical Canons? [J].The Journal of craniofacial surgery, 2018, 29(7): 1978-1982.DOI:10.1097/SCS.0000000000004831 

　　[12]王佳帅,高洁, 秦再秀, 等. 汉族正常牙合成年男女面部软组织三维测量与对比研究[J].实用口腔医学杂志,2017, 33(03): 368-373. 

　　[13]Rs S, Jd S, As C. Comparison of the aesthetic facial proportions ofsouthern Chinese and white women [J]. Archives of facial plasticsurgery, 2000, 2(2): 113-120. DOI: 10.1001/archfaci.2.2.113 

　　[14]Farkas LG, Katic MJ, Christopher R. Forrest. Internationalanthropometric study of facial morphology in various ethnic groups/races [J]. The Journal of craniofacial surgery, 2005, 16(4): 615- 646.DOI: 10.1097/01.scs.0000171847.58031.9e 

　　[15]刘小元,温有锋, 叶丽平, 等. 满-通古斯语族人群头面部特征比较[J].解 剖 学 报,2018, 49(2): 251- 257. DOI: 10.16098/j.issn.0529-1356.2018.02.019 

　　[16]Dobke M, Chung C, Takabe K, et al. Facial aesthetic preferencesamong Asian women: are all oriental Asians the same? [J]. Aestheticplastic surgery, 2006, 30(3): 342-347. DOI: 10.1007/s00266-005-0091-3 

　　[17]Sd M, Ks V, S M, et al. Facial Feminization: Systematic Review of theLiterature [J]. Plastic and reconstructive surgery, 2016, 137(6): 1759-1770. DOI: 10.1097/PRS.0000000000002171 

　　[18]Bueller H. Ideal Facial Relationships and Goals [J]. Facial plasticsurgery : FPS, 2018, 34(5): 458-465. DOI: 10.1055/s-0038-1669401 

　　[19]Samizadeh S, Wu W. Ideals of Facial Beauty Amongst the ChinesePopulation: Results from a Large National Survey [J]. Aesthetic plasticsurgery, 2018, 42(6): 1540-1550. DOI: 10.1007/s00266-020-01815-x