徐光勇，田 露 ，張建華

（1.上海市公安局浦東分局 刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 200135；2.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，上海 200063）

根據(jù)顱骨特征推斷中國(guó)東北地區(qū)漢族成年男性眼外形

徐光勇1，田 露1，張建華2

（1.上海市公安局浦東分局 刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 200135；2.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，上海 200063）

目的研究顱骨影像學(xué)指標(biāo)與眼外形之間的相關(guān)性。方法對(duì)101例20～40周歲中國(guó)東北地區(qū)漢族成年男性，拍攝頭面部正面相片和正側(cè)位 X 線片，對(duì)面寬（x1）、上面寬（x2）、兩眶寬（x3）、全面高（x4）、上面高（x5）、顱骨最大寬（x6）、額骨最小寬（x7）、眶寬Ⅱ（x8）、前眶間寬（x9）、全顱最大高（x10）、鼻骨最小寬（x11）、眶高（x12）進(jìn)行測(cè)量及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果通過(guò)線性回歸分析，建立的推定眼內(nèi)眥間距（y1）、眼外眥間距（y2）的回歸方程分別為 y1=0.025x2+0.291x3-0.011x7+0.041x10-0.525（R=0.613，SEE=0.222cm）、y2=1.703-0.08x2+0.573x3-0.142x4+0.421x5+0.096x7-0.256x8+0.149x9+0.071x10（R=0.745，SEE=0.341cm）。 經(jīng)回代檢驗(yàn)，兩方程在±1SEE的準(zhǔn)確率分別為75.2%和80.2%。結(jié)論所建立的眼外形的回歸方程具有較高的推定精度，可以用于實(shí)際顱骨面貌復(fù)原工作。

法醫(yī)人類學(xué)；測(cè)顱法；面貌復(fù)原；回歸分析；眼外形；漢族；男性

早在19世紀(jì)末，解剖學(xué)家維爾黑姆·希斯就開(kāi)創(chuàng)性地提出根據(jù)骨骼解剖學(xué)特征以雕刻人像的方法重現(xiàn)死者面貌[1]。無(wú)論是雕刻法還是后來(lái)發(fā)展的泥塑法，都需要復(fù)雜的工藝。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與三維重建的結(jié)合即科學(xué)計(jì)算可視化的發(fā)展，將科學(xué)可視化的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)用于三維圖像重建，使得人們可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)探索顱骨和面貌之間的形態(tài)關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顱骨的三維面貌復(fù)原[2-4]。

在沒(méi)有任何生前資料的前提下，我們只能以共性去復(fù)制個(gè)體，所能達(dá)到的也只是一個(gè)相似的基本形態(tài)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直在尋求如何解決這一難題，如在對(duì)五官的研究中就鼻形、口形等與顱骨的相關(guān)性研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步[5-6]。本研究擬對(duì)眼外形與顱骨的相關(guān)性進(jìn)行分析，建立眼內(nèi)、外眥間距的回歸方程，為實(shí)際的面貌復(fù)原工作提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

根據(jù)知情同意原則，收集鐵嶺市公安局213研究所101例年齡在20～40周歲，面部無(wú)任何殘疾、瘢痕的中國(guó)北方漢族成年男性在押服刑人員，頭面部正面像及正、側(cè)位X線片。

1.2 選取測(cè)量項(xiàng)目

根據(jù)《人體測(cè)量手冊(cè)》[7]中的測(cè)量方法設(shè)定X線片上的測(cè)量項(xiàng)目。

1.2.1 測(cè)量標(biāo)識(shí)點(diǎn)

1.2.1.1 X線片上的標(biāo)識(shí)點(diǎn)（圖1）

顱側(cè)點(diǎn)：在顱側(cè)面最向外突出之處，一般位于頂結(jié)節(jié)附近，也有位于顳骨鱗部后上角或上部（在測(cè)量顱骨最大寬后才能確定此測(cè)點(diǎn)）。

額顳點(diǎn)：位于額骨上，左右兩側(cè)顳嵴相互間距離最近之點(diǎn)。

顴點(diǎn)：位于顱骨側(cè)面，為顴弓最向外突出之點(diǎn)。

顳額顴點(diǎn)：位于顱骨側(cè)面，為額骨顴突前面和后面的交界處，是顴額縫最外側(cè)的一點(diǎn)。

頜額點(diǎn)：眶內(nèi)側(cè)緣與額上頜縫的交點(diǎn)。

眶外緣點(diǎn)：與眶上緣平行，平分眼眶入口的直線與眶外側(cè)緣相交之點(diǎn)。

眶內(nèi)緣點(diǎn)：位于眶內(nèi)側(cè)壁，為額骨、淚骨和上頜骨額突相銜接之處，即額淚縫、額上頜縫和淚上頜縫三者相交之點(diǎn)。

顱頂點(diǎn)：將顱骨置于耳眼平面，顱骨在正中矢狀面上最高的一點(diǎn)，即為顱頂點(diǎn)。

頦下點(diǎn)：下頜骨下緣與正中矢狀面相交之點(diǎn)。

鼻根點(diǎn)：位于顱骨前面，為額鼻縫與正中矢狀面的交點(diǎn)。

鼻頜縫點(diǎn)：兩側(cè)鼻骨與上頜骨相連接處距離最近之點(diǎn)。

上齒槽前點(diǎn)：上頜骨兩個(gè)中切牙之間的齒槽間隔上最前突的一點(diǎn)。

圖1 X線片上頜面部的測(cè)量點(diǎn)

1.2.1.2 體表標(biāo)識(shí)點(diǎn)

眼內(nèi)眥點(diǎn)：眼裂內(nèi)角球結(jié)膜與瞼結(jié)膜相接點(diǎn)。

眼外眥點(diǎn)：眼裂外角上下瞼板內(nèi)緣與球結(jié)膜相接點(diǎn)。

1.2.2 測(cè)量指標(biāo)

面寬：左右兩側(cè)顴點(diǎn)之間的距離。

上面寬：左右兩側(cè)顳額顴點(diǎn)之間的距離。

兩眶寬：左右兩側(cè)眶外緣點(diǎn)之間的距離。

全面高：鼻根點(diǎn)至頦下點(diǎn)的距離。

上面高：鼻根點(diǎn)至上齒槽前點(diǎn)的距離。

顱骨最大寬：左右兩側(cè)顱側(cè)點(diǎn)之間的距離。

額骨最小寬：左右兩側(cè)額顳點(diǎn)之間的距離。

眶寬Ⅱ：眶內(nèi)緣點(diǎn)至眶外緣點(diǎn)之間的距離。

前眶間寬：左右兩側(cè)頜額點(diǎn)之間的距離。

全顱最大高：顱頂點(diǎn)與頦下點(diǎn)之間的距離。鼻骨最小寬：兩側(cè)鼻頜縫之間的最小距離。

眶高：平分眶寬且與眶寬相垂直的眼眶上、下緣之間的距離。眼內(nèi)眥間距：左右兩側(cè)眼內(nèi)眥點(diǎn)之間的距離。眼外眥間距：左右兩側(cè)眼外眥點(diǎn)之間的距離。

1.3 方法

X線片拍攝標(biāo)準(zhǔn)：X線管球的焦點(diǎn)至臺(tái)面為100 cm，頭部的中心平面至膠片的距離為10 cm，管電壓為120 kV，管電流為400 mA，自動(dòng)曝光時(shí)間為10ms，放大倍率為0.05。正面像拍攝標(biāo)準(zhǔn)均執(zhí)行：被檢者頭部的法蘭克福平面垂直，保持兩肩處于同一水平線，距離膠片2m的同等距離的條件。所得所有影像按照與人體實(shí)際大小1∶1的比例顯像。在所有正面相片及X線片右側(cè)緣粘貼比例尺，在相機(jī)快門中心距相片2m的位置，用數(shù)碼相機(jī)等距離拍攝輸入計(jì)算機(jī)。對(duì)所設(shè)指標(biāo)的測(cè)量依據(jù)《人體測(cè)量手冊(cè)》[7]中的規(guī)定，應(yīng)用Photoshop 6.0圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)比例尺長(zhǎng)度換算各指標(biāo)測(cè)量值的實(shí)際長(zhǎng)度。全部測(cè)量值分別測(cè)量3次，取其平均值，精確度為0.1mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

記錄全部指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果，對(duì)眼內(nèi)眥間距、眼外眥間距數(shù)據(jù)進(jìn)行 t檢驗(yàn)。 以面寬（x1）、上面寬（x2）、兩眶寬（x3）、全面高（x4）、上面高（x5）、顱骨最大寬（x6）、額骨最小寬（x7）、眶寬Ⅱ（x8）、前眶間寬（x9）、全顱最大高（x10）、鼻骨最小寬（x11）、眶高（x12）為自變量，以眼內(nèi)眥間距（y1）、眼外眥間距（y2）為因變量，進(jìn)行相關(guān)性分析及多元線性逐步回歸分析。選出r≥0.4、P＜0.05的測(cè)量指標(biāo)，推算出眼外形中關(guān)于眼內(nèi)眥間距（y1）、眼外眥間距（y2）的回歸方程，得到（復(fù)）相關(guān)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差（SEE）。全部樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行回代檢驗(yàn)，判斷回歸方程的準(zhǔn)確性。以上均采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 各測(cè)量指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果

各測(cè)量指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 各測(cè)量指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果

2.2 眼內(nèi)眥間距與測(cè)量指標(biāo)的線性回歸分析

以12個(gè)顱骨測(cè)量指標(biāo)為自變量（x），以眼內(nèi)眥間距為因變量（y），建立各顱骨骨性指標(biāo)推斷眼內(nèi)眥間距的回歸方程（表2）。篩選出4個(gè)相關(guān)性較好的指標(biāo)（r≥0.4，P＜0.05），建立眼內(nèi)眥間距的回歸方程：

經(jīng)F檢驗(yàn)，該方程具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）?；卮鷻z驗(yàn)結(jié)果顯示，眼內(nèi)眥間距推定值和測(cè)量值之差，在±1SEE范圍內(nèi)有76例（占75.2%）。

表2 根據(jù)各測(cè)量指標(biāo)推斷眼內(nèi)眥間距的回歸方程

2.3 眼外眥間距與測(cè)量指標(biāo)的線性回歸分析

以12個(gè)顱骨測(cè)量指標(biāo)為自變量（x），以眼外眥間距為因變量（y），建立各顱骨骨性指標(biāo)推斷眼外眥間距的回歸方程（表3）。篩選出8個(gè)相關(guān)性較好的指標(biāo)（r≥0.4，P＜0.05），建立眼外眥間距的回歸方程：

經(jīng)F檢驗(yàn)，該方程具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）?；卮鷻z驗(yàn)結(jié)果顯示，眼外眥間距推定值和測(cè)量值之差，在±1SEE范圍內(nèi)有81例（占80.2%）。

表3 根據(jù)各測(cè)量指標(biāo)推斷眼外眥間距的回歸方程

3 討 論

顱骨面貌復(fù)原是法醫(yī)人類學(xué)作為個(gè)體識(shí)別的一種重要手段，已經(jīng)成為確定死者身源的一項(xiàng)重要技術(shù)方法。面顱骨作為面容的骨架，五官和頭面部的軟組織附著在相應(yīng)部位上，其形態(tài)受顱骨各部位的形態(tài)和結(jié)構(gòu)關(guān)系的制約，如額骨、顴骨和上下頜骨的形態(tài)決定了基本臉型。眼部則由眼眶的基本形態(tài)、位置、間距以及鼻骨和眉弓的形態(tài)來(lái)決定[8]。因成年個(gè)體，顱骨形態(tài)比較固定，這就使得根據(jù)顱骨復(fù)原死者生前面貌成為可能。鑒于以上幾點(diǎn)，本研究對(duì)我國(guó)東北地區(qū)漢族成年（20～40歲）男性有關(guān)眼外形的眼內(nèi)眥間距、眼外眥間距以及顱骨X線片上相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量分析，為科研辦案提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

決定眼外形的因素很多，包括骨、肌肉、皮膚以及皮下組織等。骨性眼眶是形成眼外形的主要支柱。早在1949年，格拉西莫夫[9]就已經(jīng)指出，眶緣的形態(tài)與眼球的突出程度甚至臉型都有著明顯的關(guān)系，后來(lái)也有研究[10-11]證明眼外形與顱骨有著明顯的相關(guān)性，所以本研究試圖通過(guò)對(duì)顱骨的測(cè)量以解決眼內(nèi)、外眥間距的問(wèn)題。

有研究[12-13]表明，眼外形與性別、年齡以及種族等有著密切的關(guān)系，對(duì)于20歲以下的青少年，機(jī)體處于生長(zhǎng)發(fā)育期，生理指標(biāo)尚未達(dá)到成人標(biāo)準(zhǔn)。而隨著年齡的增長(zhǎng)進(jìn)入老年階段，皮膚、肌肉日漸松弛，眼角開(kāi)始下垂，眼袋的出現(xiàn)，都會(huì)降低這一研究的精確性。因此，本研究?jī)H探討了20～40歲成年男性眼外形的特點(diǎn)，故本研究所得數(shù)據(jù)，只適用于該年齡范圍內(nèi)的男性材料。

不論是傳統(tǒng)的雕塑法還是目前計(jì)算機(jī)輔助的面貌復(fù)原，多是根據(jù)人體頭面部軟組織厚度的平均值，在待復(fù)原的顱骨上添加軟組織[14-15]，再進(jìn)行五官的匹配和面部表情的添加。所以，不論是對(duì)于添加軟組織還是在組合五官的過(guò)程中，都存在一定的主觀性，容易變形失真。近年來(lái)對(duì)于五官的研究雖然取得了一定的進(jìn)展，如在對(duì)鼻部和口部的研究中就鼻形、口形、鼻寬、鼻高、鼻尖等與顱骨的相關(guān)聯(lián)系已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展[16-18]，但對(duì)眼部的研究進(jìn)展不大，很大一部分還停留在基礎(chǔ)眉型、眼瞼型以及眉眼間距等大體外觀形態(tài)的基礎(chǔ)研究之上[19]。本研究采用了回歸分析的方法，為顱面復(fù)原工作中涉及眼外形的眼內(nèi)、外眥間距提供了客觀的量化指標(biāo)，使眼外形的推定更加準(zhǔn)確、可靠?；卮鷻z驗(yàn)結(jié)果表明，眼內(nèi)、外眥間距回歸方程推定值和測(cè)量值之差，在±1SEE范圍內(nèi)的分別占75.2%、80.2%，具有較高的推定精度，可以用于辦案實(shí)踐。

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2016-10-25）

（本文編輯：高 東）

Estimation of External Features of Eyes for the Adult Male of Han Nationality in Northeast China Based on the Characteristics of Skull

XU Guang-yong1,TIAN Lu1,ZHANG Jian-hua2
（1.Institute of Criminal Science and Technology,Pudong Branch of Shanghai Public Security Bureau,Shanghai 200135,China;2.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Shanghai Forensic Service Platform,Academy of Forensic Science,Shanghai 200063,China）

ObjectiveTo explore the correlation between the imaging parameters of skull and the external features of eyes.MethodsPositive images of the head face and the frontal and lateral X-ray films were obtained from 101 cases of adult males of the Han nationality aged from 20 to 40 years old in Northeast China.The face width （x1）,upper face width （x2）,biorbital width （x3）,all facial height （x4）,upper facial height （x5）,maximum breadth of skull （x6）,minimum breadth of frontal bone （x7）,orbital widthⅡ（x8）,anterior interorbital breadth （x9）,maximum height of skull （x10）,minimum width of nasal bone（x11） and orbital height （x12） were measured and the data were statistically analysed.ResultsThrough the linear regression analysis,the regression equations of the presumed inboard canthi （y1） and outboard canthi distances （y2） were established,respectively,which were y1=0.025x2+0.291x3-0.011x7+0.041x10-0.525（R=0.613,SEE=0.222cm） and y2=1.703-0.08x2+0.573x3-0.142x4+0.421x5+0.096x7-0.256x8+0.149x9+0.071x10（R=0.745,SEE=0.341 cm）.The back-substitution check showed that the accuracy rate of two equations at±1SEE were 75.2%and 80.2%,respectively.ConclusionThe established regression equations of external features of eyes have high estimation accuracy,which can be used to the practical work of facial reconstruction.

forensic anthropology;cephalometry;facial reconstruction;regression analysis;external features of eye;Han nationality;male

DF795.6

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2017.05.010

1004-5619（2017）05-0497-04

徐光勇（1978—），男，碩士，主檢法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E-mail：22685918@qq.com