根据颅骨特征推断中国东北地区汉族成年男性眼外形

徐光勇，田 露 ，张建华

（1.上海市公安局浦东分局 刑事科学技术研究所，上海 200135；2.司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063）

根据颅骨特征推断中国东北地区汉族成年男性眼外形

徐光勇1，田 露1，张建华2

（1.上海市公安局浦东分局 刑事科学技术研究所，上海 200135；2.司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063）

目的研究颅骨影像学指标与眼外形之间的相关性。方法对101例20～40周岁中国东北地区汉族成年男性，拍摄头面部正面相片和正侧位 X 线片，对面宽（x1）、上面宽（x2）、两眶宽（x3）、全面高（x4）、上面高（x5）、颅骨最大宽（x6）、额骨最小宽（x7）、眶宽Ⅱ（x8）、前眶间宽（x9）、全颅最大高（x10）、鼻骨最小宽（x11）、眶高（x12）进行测量及统计学分析。结果通过线性回归分析，建立的推定眼内眦间距（y1）、眼外眦间距（y2）的回归方程分别为 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）。 经回代检验，两方程在±1SEE的准确率分别为75.2%和80.2%。结论所建立的眼外形的回归方程具有较高的推定精度，可以用于实际颅骨面貌复原工作。

法医人类学；测颅法；面貌复原；回归分析；眼外形；汉族；男性

早在19世纪末，解剖学家维尔黑姆·希斯就开创性地提出根据骨骼解剖学特征以雕刻人像的方法重现死者面貌[1]。无论是雕刻法还是后来发展的泥塑法，都需要复杂的工艺。近年来，随着计算机图形学与三维重建的结合即科学计算可视化的发展，将科学可视化的计算机图像处理技术应用于三维图像重建，使得人们可以利用计算机技术探索颅骨和面貌之间的形态关系，进而实现颅骨的三维面貌复原[2-4]。

在没有任何生前资料的前提下，我们只能以共性去复制个体，所能达到的也只是一个相似的基本形态。近年来国内外学者一直在寻求如何解决这一难题，如在对五官的研究中就鼻形、口形等与颅骨的相关性研究已经取得了很大的进步[5-6]。本研究拟对眼外形与颅骨的相关性进行分析，建立眼内、外眦间距的回归方程，为实际的面貌复原工作提供理论基础和技术支持。

1 材料与方法

1.1 研究对象

根据知情同意原则，收集铁岭市公安局213研究所101例年龄在20～40周岁，面部无任何残疾、瘢痕的中国北方汉族成年男性在押服刑人员，头面部正面像及正、侧位X线片。

1.2 选取测量项目

根据《人体测量手册》[7]中的测量方法设定X线片上的测量项目。

1.2.1 测量标识点

1.2.1.1 X线片上的标识点（图1）

颅侧点：在颅侧面最向外突出之处，一般位于顶结节附近，也有位于颞骨鳞部后上角或上部（在测量颅骨最大宽后才能确定此测点）。

额颞点：位于额骨上，左右两侧颞嵴相互间距离最近之点。

颧点：位于颅骨侧面，为颧弓最向外突出之点。

颞额颧点：位于颅骨侧面，为额骨颧突前面和后面的交界处，是颧额缝最外侧的一点。

颌额点：眶内侧缘与额上颌缝的交点。

眶外缘点：与眶上缘平行，平分眼眶入口的直线与眶外侧缘相交之点。

眶内缘点：位于眶内侧壁，为额骨、泪骨和上颌骨额突相衔接之处，即额泪缝、额上颌缝和泪上颌缝三者相交之点。

颅顶点：将颅骨置于耳眼平面，颅骨在正中矢状面上最高的一点，即为颅顶点。

颏下点：下颌骨下缘与正中矢状面相交之点。

鼻根点：位于颅骨前面，为额鼻缝与正中矢状面的交点。

鼻颌缝点：两侧鼻骨与上颌骨相连接处距离最近之点。

上齿槽前点：上颌骨两个中切牙之间的齿槽间隔上最前突的一点。

图1 X线片上颌面部的测量点

1.2.1.2 体表标识点

眼内眦点：眼裂内角球结膜与睑结膜相接点。

眼外眦点：眼裂外角上下睑板内缘与球结膜相接点。

1.2.2 测量指标

面宽：左右两侧颧点之间的距离。

上面宽：左右两侧颞额颧点之间的距离。

两眶宽：左右两侧眶外缘点之间的距离。

全面高：鼻根点至颏下点的距离。

上面高：鼻根点至上齿槽前点的距离。

颅骨最大宽：左右两侧颅侧点之间的距离。

额骨最小宽：左右两侧额颞点之间的距离。

眶宽Ⅱ：眶内缘点至眶外缘点之间的距离。

前眶间宽：左右两侧颌额点之间的距离。

全颅最大高：颅顶点与颏下点之间的距离。鼻骨最小宽：两侧鼻颌缝之间的最小距离。

眶高：平分眶宽且与眶宽相垂直的眼眶上、下缘之间的距离。眼内眦间距：左右两侧眼内眦点之间的距离。眼外眦间距：左右两侧眼外眦点之间的距离。

1.3 方法

X线片拍摄标准：X线管球的焦点至台面为100 cm，头部的中心平面至胶片的距离为10 cm，管电压为120 kV，管电流为400 mA，自动曝光时间为10ms，放大倍率为0.05。正面像拍摄标准均执行：被检者头部的法兰克福平面垂直，保持两肩处于同一水平线，距离胶片2m的同等距离的条件。所得所有影像按照与人体实际大小1∶1的比例显像。在所有正面相片及X线片右侧缘粘贴比例尺，在相机快门中心距相片2m的位置，用数码相机等距离拍摄输入计算机。对所设指标的测量依据《人体测量手册》[7]中的规定，应用Photoshop 6.0图像处理系统，根据比例尺长度换算各指标测量值的实际长度。全部测量值分别测量3次，取其平均值，精确度为0.1mm。

1.4 统计学处理

记录全部指标的测量结果，对眼内眦间距、眼外眦间距数据进行 t检验。 以面宽（x1）、上面宽（x2）、两眶宽（x3）、全面高（x4）、上面高（x5）、颅骨最大宽（x6）、额骨最小宽（x7）、眶宽Ⅱ（x8）、前眶间宽（x9）、全颅最大高（x10）、鼻骨最小宽（x11）、眶高（x12）为自变量，以眼内眦间距（y1）、眼外眦间距（y2）为因变量，进行相关性分析及多元线性逐步回归分析。选出r≥0.4、P＜0.05的测量指标，推算出眼外形中关于眼内眦间距（y1）、眼外眦间距（y2）的回归方程，得到（复）相关系数和标准估计误差（SEE）。全部样本数据进行回代检验，判断回归方程的准确性。以上均采用SPSS 13.0软件进行统计处理，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 各测量指标的测量结果

各测量指标的测量结果见表1。

表1 各测量指标的测量结果

2.2 眼内眦间距与测量指标的线性回归分析

以12个颅骨测量指标为自变量（x），以眼内眦间距为因变量（y），建立各颅骨骨性指标推断眼内眦间距的回归方程（表2）。筛选出4个相关性较好的指标（r≥0.4，P＜0.05），建立眼内眦间距的回归方程：

经F检验，该方程具有统计学意义（P＜0.05）。回代检验结果显示，眼内眦间距推定值和测量值之差，在±1SEE范围内有76例（占75.2%）。

表2 根据各测量指标推断眼内眦间距的回归方程

2.3 眼外眦间距与测量指标的线性回归分析

以12个颅骨测量指标为自变量（x），以眼外眦间距为因变量（y），建立各颅骨骨性指标推断眼外眦间距的回归方程（表3）。筛选出8个相关性较好的指标（r≥0.4，P＜0.05），建立眼外眦间距的回归方程：

经F检验，该方程具有统计学意义（P＜0.05）。回代检验结果显示，眼外眦间距推定值和测量值之差，在±1SEE范围内有81例（占80.2%）。

表3 根据各测量指标推断眼外眦间距的回归方程

3 讨 论

颅骨面貌复原是法医人类学作为个体识别的一种重要手段，已经成为确定死者身源的一项重要技术方法。面颅骨作为面容的骨架，五官和头面部的软组织附着在相应部位上，其形态受颅骨各部位的形态和结构关系的制约，如额骨、颧骨和上下颌骨的形态决定了基本脸型。眼部则由眼眶的基本形态、位置、间距以及鼻骨和眉弓的形态来决定[8]。因成年个体，颅骨形态比较固定，这就使得根据颅骨复原死者生前面貌成为可能。鉴于以上几点，本研究对我国东北地区汉族成年（20～40岁）男性有关眼外形的眼内眦间距、眼外眦间距以及颅骨X线片上相关指标进行测量分析，为科研办案提供可靠的参考数据。

决定眼外形的因素很多，包括骨、肌肉、皮肤以及皮下组织等。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]就已经指出，眶缘的形态与眼球的突出程度甚至脸型都有着明显的关系，后来也有研究[10-11]证明眼外形与颅骨有着明显的相关性，所以本研究试图通过对颅骨的测量以解决眼内、外眦间距的问题。

有研究[12-13]表明，眼外形与性别、年龄以及种族等有着密切的关系，对于20岁以下的青少年，机体处于生长发育期，生理指标尚未达到成人标准。而随着年龄的增长进入老年阶段，皮肤、肌肉日渐松弛，眼角开始下垂，眼袋的出现，都会降低这一研究的精确性。因此，本研究仅探讨了20～40岁成年男性眼外形的特点，故本研究所得数据，只适用于该年龄范围内的男性材料。

不论是传统的雕塑法还是目前计算机辅助的面貌复原，多是根据人体头面部软组织厚度的平均值，在待复原的颅骨上添加软组织[14-15]，再进行五官的匹配和面部表情的添加。所以，不论是对于添加软组织还是在组合五官的过程中，都存在一定的主观性，容易变形失真。近年来对于五官的研究虽然取得了一定的进展，如在对鼻部和口部的研究中就鼻形、口形、鼻宽、鼻高、鼻尖等与颅骨的相关联系已经取得了很大的进展[16-18]，但对眼部的研究进展不大，很大一部分还停留在基础眉型、眼睑型以及眉眼间距等大体外观形态的基础研究之上[19]。本研究采用了回归分析的方法，为颅面复原工作中涉及眼外形的眼内、外眦间距提供了客观的量化指标，使眼外形的推定更加准确、可靠。回代检验结果表明，眼内、外眦间距回归方程推定值和测量值之差，在±1SEE范围内的分别占75.2%、80.2%，具有较高的推定精度，可以用于办案实践。

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2016-10-25）

（本文编辑：高 东）

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，硕士，主检法医师，主要从事法医病理学研究；E-mail：22685918@qq.com