骨眶老化的形态学基础研究

韦 昕, 杨柠泽, 王志军, 张 晨, 胡 刚, 孟庆瑜, 贾华锋, 翁文采, 朱承峰,宋吉慧, 刘凤国, 王丽娜, 李大伟

作者单位：116021 辽宁 大连，大连大学附属新华医院(整形外科:韦 昕, 杨柠泽, 王志军, 张 晨, 贾华锋;影像科:翁文采, 朱承峰, 宋吉慧, 刘凤国, 王丽娜, 李大伟); 大连医科大学附属第一医院 整形外科(胡 刚); 大连大学 统计学教研室(孟庆瑜)



实验研究

骨眶老化的形态学基础研究

韦 昕, 杨柠泽, 王志军, 张 晨, 胡 刚, 孟庆瑜, 贾华锋, 翁文采, 朱承峰,宋吉慧, 刘凤国, 王丽娜, 李大伟

作者单位：116021 辽宁 大连，大连大学附属新华医院(整形外科:韦 昕, 杨柠泽, 王志军, 张 晨, 贾华锋;影像科:翁文采, 朱承峰, 宋吉慧, 刘凤国, 王丽娜, 李大伟); 大连医科大学附属第一医院 整形外科(胡 刚); 大连大学 统计学教研室(孟庆瑜)

眼眶； 骨骼； 面部； 老化； 形态学； CT重建

在面部老化过程中，眶区的老化征象常最先出现[1]。西方学者在前期研究中认为，颅面骨的某些区域随着眶区老化而出现了骨吸收，特别是眶上缘的内侧和眶下缘、梨状孔处的上颌骨以及下颌骨的面颊前区，其再吸收方式是具体的且可预期的；同时，骨结构的基础合成不足加重了面部的衰老特征，据此推测,对于先天性骨结构薄弱的患者，其骨因素可能是面部过早老化表现的主要原因，遂主张在面部年轻化诊疗中，应对上述区域进行特别检查和处理[2]。但对此类观点目前仍存有一定争议[3-13]。本研究通过CT图像后处理技术收集数据[14]，借鉴国外学者的方法，对国人眶区骨老化改变作定量研究，试分析与国外资料间相似或差异性的可能原因，以期为面部年轻化的临床诊疗和综合评价提供一定的参考资料。

1 对象与方法

1.1 对象

以2011年8月至2013年12月在大连大学附属新华医院行包括眼眶区域CT检查的汉族成人患者为对象，排除颅面部畸形和齿列缺失、骨折、肿瘤及手术史；随机抽样选取303例CT扫描资料为研究样本，其中男性178例，女性125例；年龄20～86岁。按年龄分为3组：青年组(20～39岁，男性59例，女性55例)；中年组(40～59岁，男性89例，女性45例)；老年组(≥60岁，男性30例，女性25例)。

1.2 方法

1.2.1 设备与要求 西门子128层螺旋CT(德国西门子股份公司，扫描及重建参数：管电压140 KV，管电流280～400 mAs；重建算法为骨算法，层厚1 mm，间隔1 mm)；CT自带SIEMENS syngo.via 图像后处理工作站；EBM UniRIS放射科影像信息系统；个人计算机。

1.2.2 图像后处理及测量 ⑴在SIEMENS syngo.via的计算机中打开Single Sign On软件，导入患者的原始图像数据，制成重建后的初步图像，分别为相互垂直的矢状面、冠状面、横轴面像格中的颅骨二维图像和正面观颅骨三维容积重建图像。假定同一患者的左、右眼眶尺寸无显著性差异，从左眶得出各指标测量值。⑵在用骨窗显示的矢状面、冠状面和横轴面像格内均有一对相互垂直的光标线，先于矢状面像格内据前颅底平面(SN plane)定位横向的光标线，并上下平行拖动直至横轴面像格内刚好示视神经所在平面的图像；于横轴面像格内将横向的光标线定位于双侧眶外缘连线上，并上下平行拖动直至冠状面像格内刚好示双侧眶外缘连线最宽处所在平面的图像；分别于横轴面、冠状面像格内据鼻中隔位置定位纵向光标线，直至矢状面像格内刚好示正中矢状面图像；于冠状面像格内平行拖动纵向光标线至左眶内、外侧壁与横向光标线的两交点连线中点所在位置；于横轴面像格内据视神经走行方向顺时针转动纵向光标线，直至矢状面像格内刚好示过眶尖的旁矢状面图像。测量指标：①眶顶长度。从眶尖至眶上缘投影最前端的距离。②眶底长度。从眶尖至眶下缘投影最前端的距离。③眶上角。眶上缘投影最前端和额结节最前凸处连线与眶顶长度所在直线之间所成的夹角。④眶下角。平行于眶下区上颌骨前壁的纵向直线与眶底长度所在直线之间所成的夹角。⑶调整⑴中生成的正面观颅骨三维容积重建图像至眼耳平面位置，拍照，传出至EBM UniRIS及个人计算机中，并在EBM UniRIS的计算机中导出该图像。测量指标：①眶口宽度。眶外侧缘与额颧缝的交点至泪前嵴的水平距离。②眶口面积，即眶前部开口的面积。⑷应用个人计算机中的AutoCAD 2006 Simplified Chinese软件，将⑶中测得的“眶口宽度”所在线段十等分，测量每个等分点(称为眶口宽度横轴上的10、20、30、40、50、60、70、80、90点)分别至眶上缘和眶下缘的垂直距离。见图1～5。

图1 眶顶长度与眶底长度的测量 图2 眶上角与眶下角的测量 图3 眶口宽度的测量 图4 眶口面积的测量 图5 横轴上等分点分别至眶上缘和眶下缘的垂直距离

Fig 1 Measurements of the orbital roof and floor lengths. Fig 2 Measurements of the angles between the orbital roof and the anterior wall of the frontal, and between the orbital floor and the anterior wall of the maxilla. Fig 3 Measurement of the orbital aperture width. Fig 4 Measurement of the orbital aperture area. Fig 5 The distances from the orbital aperture width axis to the superior orbital rim and the inferior orbital rim were obtained at nine equal increments.

1.2.3 统计学处理 应用SPSS 13.0软件，通过方差分析得出数据在年龄组间的可能趋势，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本研究对象的平均年龄见表1。

在男性研究对象中，老年组的眶口宽度较中年组有所增大(F=3.524，P=0.017)；老年组的眶底长度较中年组有显著增大(F=4.465，P=0.005)；眶口宽度横轴上的40点至眶上缘的垂直距离，老年组较青年组(F=3.552，P=0.012)，以及老年组较中年组(F=3.552，P=0.020)均有所增大。见表2。在女性研究对象中，老年组的眶口面积较中年组有所减小(F=3.163，P=0.013)；眶口宽度横轴上的90点至眶下缘的垂直距离，老年组较青年组有显著增大(F=4.149，P=0.008)。见表3。值得注意的是，除眶口宽度横轴至眶下缘的垂直距离外，余各测量指标均数在各年龄组中均为女性小于男性。

表1 男、女性各组研究对象的平均年龄

3 讨论

3.1 结果分析

Mendelson等[13]的研究显示，随患者的年龄增长，男、女性的眶顶长度与眶底长度均无显著变化，而眶下壁与上颌骨前壁所成的角度，即眶下角有所减小。遂认为较显著的骨形态改变为眶下区上颌骨的退缩，但眶上、下缘中央的前部投影不变。本研究也显示，男、女性样本的眶顶长度均无显著变化，但眶底长度显示为男性样本的老年组较中年组有明显增大(P=0.005)，示眶下缘中央的前部投影有所前移，此部位可能发生了骨沉积；女性样本亦有类似特点，但数据无统计学意义。眶下角在男、女性样本中均无显著变化，与上述学者的研究结果不一致；对应增加的对眶上角的测量，亦未发现年龄组间的显著变化。可见，本研究样本所示的局部形态学改变并未像Mendelson等所认为的那样明显。

表2-1 男性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

注：*为中年组与老年组比较，P=0.017;**为中年组与老年组比较，P=0.005

表2-2 男性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

注：*为青年组与老年组比较，P=0.012；*为中年组与老年组比较，P=0.020

表2-3 男性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

表3-1 女性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

注：*为中年组与老年组比较，P=0.013

表3-2 女性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

表3-3 女性各年龄组研究对象骨眶形态的平均测量值

注：*为青年组与老年组比较，P=0.008

Shaw等[8]认为,眼眶随老化而发生了骨吸收，因男、女性的眶口宽度和眶口面积均有明显增大。本研究结果也显示，眶口宽度在男性样本中有所增大(P=0.017)，而女性样本无此特点；但眶口面积与前者的研究结果不同，示女性样本的老年组较中年组有所减小(P=0.013)，可能发生了骨沉积，而男性样本的差异无统计学意义，所提示的局部形态学改变仍不似西方学者所看到的那般明显，且出现了男、女性相反的特点。我们也对眶上、下缘轮廓的老化改变进行了分析，结果显示，在眶上缘，仅男性样本眶口宽度横轴的40点至眶上缘的垂直距离在青年组与老年组(P=0.012)、中年组与老年组(P=0.020)间随老化而增大；在眶下缘，仅女性样本眶口宽度横轴的90点至眶下缘的垂直距离在老年组较青年组有所增大(P=0.008) ，表明男性的眶上缘中部稍偏内侧，女性的眶下缘外侧在老化过程中发生了骨丢失。而Shaw等[8]的研究结果显示，随年龄增长，在眶上缘，男性眶口宽度横轴的10～40点上的垂直距离在中年组与老年组间均有所增大，女性则为10～60点上的垂直距离在青年组与中年组间均有所增大；在眶下缘，男性为50～90点上的垂直距离在中年组与老年组间均有所增大，女性则为60～90点上的垂直距离在青年组与中年组间均有所增大。相对本研究结果而言，眶上缘中内侧和眶下缘中外侧有更大范围的骨丢失。

3.2 相关因素分析

3.2.1 关于研究对象 颅面结构存在一定的种族和地区差异，相关研究多集中于眶下区域[10,15-17]，认为黄、白人种的颅底结构差异不大, 比例基本一致,但颌骨、牙槽、牙牙合及软组织侧貌有较大差异；白种人的颌骨、牙槽较为后缩, 上颌尤为明显，面部侧貌较直, 中国人则略凸；眼眶形态在白种人呈多角型和高型，而中国人多呈圆钝型；白种人眼眶斜向外上的开放度大于中国人，此观点尚存在一定分歧。因此，我们推测，黄、白人种骨骼老化的形态学变化可能亦有所不同，比较而言，黄色人种的变化或不甚明显，导致本研究结果与国外研究结果产生一定的差异。

3.2.2 关于研究方法 我们发现，并不是所有研究对象的眶下缘以下骨骼前壁在眼眶旁矢状面图像中均呈现如图1、2中所示的趋直线形态，而因角度指标在研究种族差异性方面具有较重要的价值[10,15]，所以，我们设计了“眶上角”这一测量指标，但发现由于眶上嵴的存在，组成眶上角的一条边，即眶上缘投影的最前端和额结节最凸处连线的确定会受到过于凸出的眶上嵴的影响。为统一标准，遂去除了图像中眶下缘以下骨骼前壁未呈现趋直线形态和眶上嵴过凸的样本，最终确定了本研究的303例研究对象，但这有可能影响了研究结果。此外，眶上孔(眶上切迹)形态多变，有的呈切迹样与眶上缘融合，有的则位于其上或内上方而未影响眶上缘的轮廓走行,而眶外下缘骨质较厚，致图像在该处的阴影较宽。因此，测量眶口面积和眶上、下缘形态时，确定这两处的眶缘轮廓走行线的选取标准非常关键。我们最后确定：⑴若眶上孔未与眶上缘融为一体，则直接按原眶上缘轮廓走行线测量；若二者融合，则按眶上孔上缘确定该处眶上缘轮廓走行。⑵按眶下缘阴影的下缘确定眶下缘轮廓走行。

3.3 骨骼在眶区年轻化诊疗中的意义

未能改变老化的面部骨骼基础也相应地限制了年轻化手术可能达到的功效[2]。就眶区而言，Shaw等[8,18]推测，骨容量减少影响了其外覆软组织的外观，眶缘内上方向的骨丢失可能致上睑内侧脂肪疝出(这是与目前尚将其归因于眶隔萎缩弱化相不同的解释)及软组织向眶孔内塌陷而引起眉下降和上睑眶外侧软组织松垂；眶缘外下方向的骨丢失和眶口宽度的增大同样可能致软组织向骨性眶内塌陷，引起鱼尾纹的形成和下睑眶外侧软组织松垂或睑颊结合部的下降，并随内侧缘眼轮匝肌起点处组织层叠的比例失调致泪槽畸形不断加深。Wong和Mendelson等[12-13]则认为，上颌骨前壁的相对后缩致其对外覆软组织的支持减少，可能加重了下眶区和颊部软组织的萎缩下垂，遂主张将眶下区上颌骨前壁骨组织的增量列入有此适应证的面中部年轻化治疗。而本研究结果并未显示出如国外研究中较为明显的眶区骨老化改变，但眶缘特定处发生的骨丢失又与其研究结果有一定的相近之处。由此推断，相对软组织而言，国人眶区老化过程中骨容量变化较小。因此，在眶区年轻化诊疗中须考虑人种、民族及性别、年龄的因素，于准确诊断皮肤软组织情况的同时[19-20]，在国人则不建议对骨骼因素予以过多关注，除非影像学显示有明显的骨眶形态学改变或者需对邻近的眶上嵴、颧部或颞部做联合诊治，但同时还须注意各方向上的协调。

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Morphological basis of aging of the bony orbit

WEIXin,YANGNing-ze,WANGZhi-jun,ZHANGChen,HUGang,MENGQing-yu,JIAHua-feng,WENGWen-cai,ZHUCheng-feng,SONGJi-hui,LIUFeng-guo,WANGLi-na,LIDa-wei.

(DepartmentofPlasticSurgery,XinhuaHospital,DalianUniversity,Dalian116021,China)

WANGZhi-jun,Email:wzy618@tom.com

Objective To analyze the morphological features of aging of the bony orbit of Dalian Han population through the application of computerized tomography (CT), to provide some reference for the clinical diagnosis, treatment, and comprehensive assessment in facial rejuvenation. Methods Orbital data from 303 Han nationality adult subjects with normal development of the skull were obtained randomly by 128-slice helical CT scan in the Xinhua Hospital Affiliated to Dalian University. These subjects were divided into three age groups: the young group ( 20 to 39 years), the middle-aged group (40 to 59 years) and the elderly group (no less than 60 years). Each CT scan original image underwent two-dimensional and three-dimensional reconstructions, drawing lessons from the research methods of foreign scholars. The following measuring projects were observed and measured: orbital roof length, orbital floor length, the angle between the orbital roof and the anterior wall of the frontal bone, the angle between the orbital floor and the anterior wall of the maxilla, orbit aperture width, orbit aperture area, and curvilinear shape analysis of the superior orbital rim and the inferior orbital rim. The data were analyzed statistically. Results ⑴ In our male subjects, the orbital floor length was found to have a significant increase statistically from the middle-aged to the elderly group (P=0.005), and the orbital aperture width had a statistical increase from the middle-aged to the elderly group (P=0.017). The height from 40 points along the orbital aperture width axis to the supraorbital rim increased statistically from the young to the older group (P=0.012) and from the middle-aged to the older group (P=0.020). ⑵ In our female subjects, the orbital aperture area had a statistical decrease from the middle to the elderly group (P=0.013), and the height from 90 points along the orbital aperture width axis to the infraorbital rim increased statistically significantly from the young to the elderly group (P=0.008). Other measurements showed no statistical differences between the age groups. Conclusion Among the Dalian Han population there is a change of orbital bone volume with aging. There may be some differences between male and female in the characteristics of bone remodeling of aging of the bony orbit. Their bony orbit morphological change may not be as obvious as those subjects Western scholars studied.

Orbit； Bone； Face； Aging； Morphology； CT reconstruction

韦 昕(1983-),女，辽宁鞍山人，主治医师，硕士研究生.

王志军,116021,大连大学附属新华医院 整形外科,电子信箱：wzy618@tom.com【摘要】 目的 应用CT图像后处理技术分析大连地区汉族人群眶区骨老化的形态学特点，为面部年轻化临床诊疗及综合评价提供一定的参考资料。方法 抽取大连大学附属新华医院的303例颅骨发育正常的汉族成人患者眼眶128层螺旋CT扫描资料为研究样本，按年龄分为青年组(20～39岁)、中年组(40～59岁)、老年组(≥60岁)；借鉴国外学者的研究方法，对CT原始图像进行二维、三维重建，观察并测量眶顶长度、眶底长度、眶上角、眶下角、眶口宽度、眶口面积及眶上缘和眶下缘形态，并对数据进行统计学分析。结果 ⑴在男性研究对象中，老年组的眶底长度较中年组显著增大(P=0.005)；老年组的眶口宽度较中年组有所增大(P=0.017)；眶宽轴上的40点至眶上缘的垂直距离，老年组较青年组(P=0.012)、老年组较中年组(P=0.020) 均有所增大。⑵在女性研究对象中，老年组的眶口面积较中年组有所减小(P=0.013)；眶宽轴上的90点至眶下缘的垂直距离，老年组较青年组显著增大(P=0.008)；余测量指标均无组间统计学差异。结论 大连地区汉族人群随着老化发生了眶区骨容量的改变，而且骨沉积或者骨吸收的发生在男性和女性之间可能有所不同；局部形态学改变或不如西方学者的研究结果那样明显。

10.3969/j.issn.1673-7040.2016.09.018

R782.2

A

1673-7040(2016)09-0566-06

2016-06-17)