Индивидуальная анатомическая изменчивость размеров, формы и положения внешнего носа лиц юношеского возраста

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Украины

Харьковский национальный медицинский университет

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Индивидуальная анатомическая изменчивость размеров, формы и положения внешнего носа лиц юношеского возраста

кандидата медицинских наук

14.03.01 - нормальная анатомия

Халилова Наталья Геннадиевна

Харьков 2013

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в ДЗ «Луганський державний медичний університет» МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Зенін Олег Костянтинович, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, кафедра анатомії людини, завідувач.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Проніна Олена Миколаївна, ВДНЗУ «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України (м. Полтава), завідувач кафедри медицини надзвичайних ситуацій та топографічної анатомії з оперативною хірургією.

доктор медичних наук, професор Фоміних Тетяна Аркадіївна, ДУ «Кримський державний медичний університет імені С.І. Георгієвського» МОЗ України (м. Сімферополь), завідувач кафедри оперативної хірургії і топографічної анатомії.

Захист відбудеться «23» жовтня 2013 р. об 13.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 при Харківському національному медичному університеті МОЗ України (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного медичного університету (61022, м. Харків, пр. Леніна, 4).

Автореферат розісланий «____»____________2013 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат медичних наук, асистент О.М. Плітень.

Аннотация

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - Харьковский национальный медицинский университет МЗ Украины. - Харьков, 2013.

Диссертация посвящена решению проблемы изучения морфометрических и топографических особенностей наружного носа у лиц юношеского возраста. Исследование базировалось на анализе данных морфометрии 26 параметров, характеризующих крайние варианты анатомической и топографической изменчивости наружного носа; 7 индексов, характеризующих индивидуальную анатомическую изменчивость формы наружного носа и 13 индексов и пропорций, характеризующих крайние варианты изменчивости лица у 96 добровольцев юношеского возраста, обоих полов, разных рас и с различным фенотипом.

Определены значения расстояний, пропорций, индексов лица и наружного носа; наличие и/или отсутствие связей между величинами изучаемых параметров полом, расой и фенотипическими особенностями лица обследуемых; наличие и/или отсутствие корреляционных связей между значениями исследуемых показателей; установлены уравнения регрессии, количественно описывающие вид связи между величинами отдельных показателей.

Проведен сравнительный анализ значений, установленных в ходе исследования размеров, индексов и пропорций с величинами этих показателей, традиционно применяемых морфологами, антропологами, пластическими хирургами и художниками. Сделаны выводы о правомерности и целесообразности их использования.

Предложены новые индексы и пропорции, а также латинские названия этих и известных параметров, количественно характеризующих индивидуальную изменчивость размеров, формы и топографии наружного носа. Разработан универсальный протокол морфометрического исследования лица, удобный для пластических хирургов, антропологов, криминалистов и художников.

Разработана методика изучения морфометрических и топографических особенностей наружного носа, а также создана удобная компьютерная программа «Faceanalyzer» - ее реализующая. Разработаны компьютерные программы: «Raceanalyzer» - позволяющая определить расу обследуемого на основании данных морфометрии лица, а также «MathMask» - позволяющая создавать визуальный виртуальный пиктографический образ лица.

Полученные результаты могут использоваться в научных и практических целях антропологами, морфологами, пластическими хирургами, судебными медиками, криминалистами и художниками.

Ключевые слова: наружный нос; морфометрия лица; индивидуальная анатомическая изменчивость; половые, расовые и фенотипические особенности.

Анотація

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Харківський національний медичний університет МОЗ України. - Харків, 2013.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми вивчення морфометричних і топографічних особливостей крайніх варіантів зовнішнього носу осіб юнацького віку. В ході дослідження були визначені: 26 розмірів, 20 індексів та пропорцій 96 практично здорових волонтерів, що кількісно характеризують особливості форми зовнішнього носу і обличчя. З`ясовано наявність і/або відсутність зв`язків між величинами цих показників, статтю, расою та фенотипом обличчя. Встановлено рівняння регресії, які характеризують зв`язки між параметрами, що визначали. Розроблено методику вивчення морфометричних і топографічних особливостей зовнішнього носу, а також зручну комп'ютерну програму - «Faceanalyzer», що її реалізує. Створено комп'ютерні програми: «Raceanalyzer», яка дозволяє визначати расу особи на підставі даних морфометрії її обличчя, а також «MathMask», яка дозволяє створювати візуальний, віртуальний піктографічний образ обличчя.

Ключові слова: зовнішній ніс; морфометрія обличчя; індивідуальна анатомічна мінливість; статеві, расові та фенотипічні особливості.

Abstract

Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in Medicine, Specialty Code 14.03.01 - Normal Anatomy. - Kharkov National Medical University, Ministry of Health of Ukraine. - Kharkov, 2013.

This PhD Dissertation focuses on problems of morphometric and topographical features of extreme variants of the exterior nose in young people. The survey was based on the morphometric data collected for 26 size variables which characterize anatomic and topographic options on the minimal and maximal basis, along with 7 index options of the individual anatomic exterior nose shape variations as well as of 13 index and proportion options of minimal and maximal face features instances in 96 young-age male and female volunteers of different face phenotypes, belonging to different races. Face and exterior nose dimensions and proportions are measured, with availability and lack of relationships and among the variables under study, as well their dependence upon as genders, races and face phenotypes of those under surveillance are studied. Regression equations are established to provide a quantity-based definition of links and connections existing between the variables involved. Comparative analysis of the size, index and proportion data arrived at during the survey is done against values of those variables which are commonly used by plastic surgeons and artists. Conclusions are made on whether it is correct and reasonable to use the data in practice. New indexes and proportions, as well as Latin names to the above and other existing variables which characterize individual-based variations of the exterior nose sizes, shapes, and topography, are provided. A multi-purpose report form for the face morphometric examination is developed to be easily used by plastic surgeons, anthropologists, forensic detectives and artists. A methodological approach to studying morphometric and topographical features of the external nose anatomy is has been developed as a suitable computer program - «Faceanalyzer» to put it into practicet. New computer programs are developed, such as «Raceanalyzer» which allows us to identify the race of those under surveillance on the basis of their face morphometric measurement data, and the «MathMask» program intended for the creation of visual virtual pictographic image of the face.

Keywords: exterior nose; face morphometry; individual anatomic variation; gender, racial and phenotypical features.

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Наружный нос (nasus externus) является одним из важных анатомических образований лица, обусловленный его внешним видом (Пейпл А. Д., 2007; Филимонов В. Н., 2008; Николаев А. Н., 2009; Белоусов А. Е., 2010, Евтеев А. А., 2010; Пискунов С. З., 2011). Понимание этого, а также многих других аспектов функционирования носа, привело к тому, что в конце XX века в медицине стала формироваться новая специальность - ринология (Жуков М. И., 2009; Ковальский М. П., 2009; Оганесян С. С., 2009; Гайворонский И. В., 2010). Анализ научной литературы прошедших лет убедительно свидетельствует об увеличении количества ринопластических операций (Безденежных Д. С., 2005; Виссарионов В. А., 2010). Это является прямым следствием роста числа травматических (Фисталь Э. Я., 2008; Gregori D., 2008), патологических (Braddock S. R., 2007) и ятрогенных (Weinberg S. M., 2009; Валихновский Р.Л., 2009) повреждений наружного носа, а также ростом эстетических запросов населения (Харьков А. Л,. 2006; Burm J. S., 2007). Особенно заметен интерес к ринопластике со стороны лиц юношеского возраста (Афанасиевская Ю. С., 2011). Кроме того, в последнее время увеличилось число ринопластик, выполняемых на лицах неевропейского типа (азиатов и африканцев), что объясняется влиянием иммиграции на Запад и общим повышением достатка развивающихся народов (Hodgkinson D. J., 2007; Lam S. M., 2008; Rice D. P., 2008; Chun K. W., 2008; Chang Y. L., 2010). Несмотря на значительные успехи, ринопластика дает большой процент осложнений (Безденежных Д.С., 2005; Braccini F., 2006). Любое несоответствие размеров, формы и расположения на лице наружного носа традиционным эстетическим стандартам, ведет к развитию комплексов, отрицательно влияющих на полноценную жизнь (Ягельский В.Г., 2006; Виссарионов В.А., 2010; Скрипников А.М., 2010). При этом следует добавить, что усовершенствование существующих и создание новых ринопластических оперативных методик возможно только на основе всестороннего морфологического исследования (Van Cauwenberge P., 2004; Андрющенко Ф.А., 2006; Пейпл А. Д., 2007). Высокий процент пациентов, неудовлетворенных результатами ринопластики, во многом объясняется ошибками, которые были сделаны на этапе планирования операции (Ferrario V.F., 2007).

Найти «золотую середину» могло бы помочь морфометрическое исследование, направленное на поиск специфического количественного стандарта крайних вариантов размеров, формы и топографии наружного носа, учитывающего половые расовые и фенотипические особенности. Подобного рода исследование было бы полезным не только пластическим хирургам, но и антропологам (Рыбалов Л. Б., 1998; Гоникман Э.И., 2007), криминалистам (Зинин А. М., 1991; Снетков В.А., 1999), художникам (Харт К., 2002; Джек Хамм, 2007) и др.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Диссертация выполнена в рамках научного сотрудничества ГЗ "Луганский государственный медицинский университет" (ГЗ ЛГМУ) и Донецкого национального медицинского университета им. М.Горького и является частью плановой научно-исследовательской работы кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии ГЗ ЛГМУ «Изменчивость, морфологические особенности, взаимоотношения образований головы, черепа, головного мозга и их практическое значение» (Государственная регистрация № 0109U002006). Тема утверждена на заседании Ученого Совета ГЗ ЛГМУ (протокол № 11 от 02.12.2011 г.), а также на заседании проблемной комиссии МЗ и НАМН Украины «Морфология человека» (протокол № 9 от 08.09.2011 г.).

Цель исследования. Выявить индивидуальную морфометрическую и топографическую изменчивость наружного носа у лиц юношеского возраста.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Создать методику изучения морфометрических и топографических особенностей наружного носа путем совершенствования существующей.

2. Установить абсолютные размеры, характеризующие крайние варианты анатомической и топографической изменчивости наружного носа у лиц юношеского возраста.

3. Провести сравнительный анализ значений индексов, характеризующих крайние формы анатомической изменчивости наружного носа у лиц юношеского возраста.

4. Провести сравнительный анализ значений индексов и пропорций, характеризующих крайние варианты топографической изменчивости наружного носа у лиц юношеского возраста.

5. Теоретически разработать подходы к практическому использованию данных о морфометрических и топографических особенностях крайних вариантов изменчивости наружного носа у лиц юношеского возраста.

Объект исследования: изменчивость, морфометрические и топографические особенности наружного носа.

Предмет исследования: индивидуальная анатомическая изменчивость размеров, формы и расположения наружного носа у лиц юношеского возраста.

Методы исследования: морфометрия - для получения величин параметров, которые количественно характеризуют анатомические и топографические особенности наружного носа; статистическая обработка - для объективного сравнительного анализа результатов морфометрии; математическое моделирование - для создания виртуальных моделей лица; компьютерное программирование - для анализа и визуализации виртуальных и реальных образов лица.

Научная новизна полученных результатов. Впервые проведено комплексное исследование индивидуальной изменчивости размеров, формы и топографии наружного носа с учетом половых, расовых и фенотипических особенностей у лиц юношеского возраста. Это позволило определить: наличие и/или отсутствие связей величин изучаемых параметров с полом, расой и фенотипическими особенностями лиц обследованных; наличие и/или отсутствие корреляционных связей между значениями исследуемых показателей; а также, установить уравнения регрессии, описывающие вид связи между величинами отдельных показателей. Усовершенствован протокол морфометрического исследования лица, что позволило сделать его универсальным и удобным для пластических хирургов, антропологов, криминалистов и художников. В рамках протокола предложены новые индексы и пропорции, а также латинские названия этих и известных параметров, количественно характеризующих индивидуальную изменчивость формы и топографии наружного носа. Усовершенствована методика изучения морфометрических и топографических особенностей наружного носа, а также создана удобная компьютерная программа - “Faceanalyzer” ее реализующая.

Нашли свое дальнейшее развитие и количественное подтверждение ряд умозрительных предположений, касающихся вопроса индивидуальной изменчивости размеров, формы и топографии наружного носа с учетом половых, расовых и фенотипических особенностей у лиц юношеского возраста. Проведен сравнительный анализ значений установленных в ходе исследования размеров, индексов и пропорций с величинами этих показателей, традиционно применяемых пластическими хирургами и художниками. Сделаны выводы о правомерности и целесообразности их использования.

Практическое значение полученных результатов. Данные о значениях расстояний, пропорций, индексов лица и наружного носа; наличии и/или отсутствии связей между величинами изучаемых параметров полом, расой и фенотипическими особенностями обследованных; наличии и/или отсутствие корреляционных связей между значениями исследуемых показателей; а также об уравнениях регрессии будут полезны пластическим хирургам, антропологам, криминалистам и художникам. Предложенные индексы и пропорции; латинские названия этих и ранее известных параметров, количественно характеризующих индивидуальную изменчивость размеров, формы и топографии наружного носа; универсальный протокол морфометрического исследования лица будут полезны для решения научных, педагогических и практических вопросов пластической хирургии, антропологии, криминалистики и изобразительного искусства. Предложенная методика изучения морфометрических и топографических особенностей наружного носа, а также компьютерная программа - "Faceanalyzer" ее реализующая, может использоваться для исследования любых участков тела человека. Разработанные компьютерные программы “Raceanalyzer” и “MathMask“ могут использоваться в научных и практических целях антропологами, морфологами, пластическими хирургами, судебными медиками, криминалистами и художниками.

Результаты исследований внедрены в педагогический и научный процесс кафедр: анатомии человека Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького; нормальной анатомии Винницкого национального медицинского университета; анатомии человека и гистологии медицинского факультета Ужгородского национального университета; анатомии человека ГУ „Днепропетровская государственная медицинская академия”; анатомии человека и оперативной хирургии с топографической анатомией ГЗ «Луганский государственный медицинский университет»; нормальной анатомии человека и оперативной хирургии с топографической анатомией Крымского государственного медицинского университета им. С.И.Георгиевского; анатомии человека Харьковского национального медицинского университета; анатомии, топографической анатомии и оперативной хирургии Буковинского государственного медицинского университета; анатомии человека Тернопольского государственного медицинского университета им. И.Я. Горбачевского; анатомии человека Государственного Университета Медицины и Фармации им. Николаe Тестемицану, Республика Молдова.

Личный вклад соискателя. Автором проведен информационный поиск и анализ литературных источников, собран и обработан фактический материал, осуществлено статистическое исследование и анализ полученных данных. Интерпретация результатов и основные положения принадлежат автору, выводы сформулированы совместно с научным руководителем. Соавторы опубликованных работ оказывали консультативную помощь в некоторых методических и теоретических вопросах.

Апробация результатов диссертации. Основные положения работы были представлены на совместном заседании сотрудников кафедр: анатомии человека, гистологии, цитологии и эмбриологии, топографической анатомии с оперативной хирургией ГЗ "Луганский государственный медицинский университет" (от 26 апреля 2013г.); научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-ти летию со дня роджения М.С. Скрипникова „Інновационные технологии в экспериментальной медицине и биологии” (г. Полтава, 2011 г.); научно-практической конференции с международным участием “Современные методы исследования в морфологии”, посвященной 80-летию со дня роджения профессора В.Г. Ковешникова (г. Луганск, 2011 г.); 73 международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, клинической, профилактической медицины, стоматологии и фармакологии» (г. Донецк, 2011 г.); научно-практической конференции „Морфологические аспекты микроциркуляции в норме и патологии” (г. Тернополь, 2011 г.); 72 общеуниверситетской студенческой научной конференции (г. Львов, 2011); XX National Congress of the Bulgarian Anatomical Society and IX International Symposium of Clinical Anatomy (Varna, 2011), научно-практической конференции "Морфология на современном этапе развития науки" (г. Тернополь, 2012 г.); 73 общеуниверситетской студенческой научной конференции (г. Львов, 2012 г.); 74 международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической, клинической, профилактической медицины, стоматологии и фармакологии» (г. Донецк, 2012 г.); международной научной конференции «Актуальные вопросы морфологии», посвященной 100-летию известного молдавского анатома, з.д.н. МССР, д.м.н., проф. Б.З. Перлина (г. Кишинев, 2012 г.); 4 международной научно-практической конференции «Физиология, медицина, фармакология. Высокие технологии, теория, практика» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.); международной научно-практической конференции „Актуальные вопросы медицины: проблемы, гипотезы, исследования” (г. Одесса, 2012 г.); международной научно-практической конференции «Медицинская наука: новые идеи и концепции” (г. Днепропетровск, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 научных работ, в том числе в ведущих научных специализированных изданиях Украины - 8 (из них 5 самостоятельно), 4 работы опубликованы в зарубежных изданиях, получены 2 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 211 печатных листах. Она состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 3-х разделов собственных исследований, анализа и обобщения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Диссертация иллюстрирована 24 таблицами и 31 рисунком. Библиография включает 223 источника, из них 113 - кириллицей, 110 - латиницей.

анатомический изменчивость наружный нос

Основное содержание работы

Материал и методы исследования. В исследовании приняли участие 96 практически здоровых волонтеров обеих полов (48 - юношей и 48 - девушек), украинской (32 лиц), китайской (32 лиц), нигерийской и ганийской (32 лиц) национальностей в возрасте от 16 до 20 лет, имеющие внешние признаки европейской, монголоидной и негроидной расы (Чебоксаров Н. Н., 1985). Материалом для исследования служили двухмерные цифровые фотографии (384 шт.) лиц добровольцев, сделанные во фронтальной (фас - 96 шт.), боковых (профиль: левый - 96 шт., правый - 96 шт.) и базальной (основание носа - 96 шт.) проекциях. Цифровые изображения получали в соответствии со стандартной методикой (Козырев С.А., 2006), использовали цифровой фотоаппарат NikonCoolpicks 16 Mp.

Комиссия по вопросам биоэтики ГЗ ЛГМУ (протокол №1 от 14.02.2013 г.), рассмотрев материалы диссертации, установила, что исследования выполнены в соответствии с основными положениями GCP (1996 г.), Конвенции совета Европы о правах человека и биомедицине (от 04.04.1997 г.), Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации про этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека (1964-2000 гг.) и приказом МЗ Украины №281 от 01.11.2000 г.

Для решения 1-й задачи исследования была усовершенствована методика проведения морфометрического анализа, разработана и использовалась компьютерная программа «Faceanalyzer». Для решения 2-й задачи были измерены 14-ть расстояний фронтальной проекции лица: 1) продольный размер лицевой нормы головы (DLNFC); 2) скуловой диаметр (DZ); 3) длина ротовой щели (DRO); 4) ширина нижней губы (LLI); 5) высота скулы (AZ); 6) стомионо-ментонное расстояние (DSM); 7) стомионо-носовое расстояние (DSN); 8) глабелло-носовое расстояние (DGN); 9) расстояние между медиальными кантусами (DIM); 10) ширина основания носа (DIN); 11) продольное расстояние глазной щели (DLRO); 12) нижнечелюстное расстояние (DM); 13) поперечное расстояние лба (DFT) и 14) диаметр радужки глаза (DR). Были определены 7-мь расстояний правой и левой боковых проекций: 1) длина носа (DLN); 2) проекция кончика носа (PAN); 3) высота носа (AN); 4) глубина глаза (PO); 5) глубина ротовой щели (PRO); 6) глубина подбородка (PM); 7) глубина носа (PN). Кроме того, были измерены продольный (DLNr) и поперечный (DTNr) размеры левой и правой ноздрей. А также определены площади поверхности фронтальной (RFN), латеральной (RNLN) и базальной (RNBN) областей наружного носа. Для решения 3-й задачи работы были рассчитаны 7-мь индексов: 1) носовой индекс - Ind(IN)=(DIN/AN)Ч100; 2) широтно-длинностный индекс носа - Ind(LDN)=(DIN/DLN)Ч100; 3) высотно-длинностный индекс носа - Ind(AND)=(AN/DLN)Ч100; а также, значения предложенных индексов: 4) индекс асимметрии носа - Ind(AN)=(RNLNs/RNLNd)Ч100; 5) индекс основания носа - Ind(BN)=(RNBN/RFN)Ч100; 6) индекс ноздри - Ind(N)=(DTNr/DLNr)Ч100; 7) индекс проекции кончика носа - Ind(PAN)=(PAN/DLN)Ч100. Для решения 4-й задачи были рассчитаны 5-ть индексов, используемых топографоанатомами и антропологами: 1) лицевой индекс - Ind(ЛИ)=((AN+DSN+DSM)/DZ)Ч100; 2) морфологический лицевой индекс Izard - Ind(IFM)=((DGN+AN+DSN+DSM)/DZ)Ч100; 3) индекс верхней части лицевого отдела головы - Ind(ИВЧ)=((AN+DSN)/DZ)Ч100; 4) индекс лобно-скуловой - Ind(ИЛС)=(DFT/DZ)Ч100; 5) индекс лобно-челюстной - Ind(ИЛЧ)=(DFT/DM)Ч100. Значения 4-х пропорций, которые используются пластическими хирургами: 1) DIM/DIN - межкантусно/носовая, 2) DRO/DSM - рото/стомионо-ментонная, 3) (DSN+LLI)/(DSM-LLI) - носо-губная/ментоно-губная и 4) DSN/(DSN+DSM) - стомионо-носовая/стомионо-ментонная (Пшениснов К.П., 2001). Величины 4-х пропорций используемых художниками: 1) DSMчDSN - стомионо-ментоннаячстомионо-носовая, 2) DFTч(DIM+2DLRO) - лобночглазная, 3) DROчDIN - роточмежкантусная, 4) DLNFCчDZ - продольночпоперечная (Jefferson Y., 2004).

Статистическая обработка включала вычисление основных показателей распределения случайных величин. Для получения репрезентативной выборки пользовались методикой определения значимых границ медианы (Лях Ю. Є., 2007). Если распределение величин исследуемых показателей не отличалось от нормального закона, использовали параметрические статистические методы, в противном случае - непараметрические методы. Анализ выполняли с использованием лицензионных пакетов прикладных статистических программ - STATISTICA 5.11, Microsoft EXEL 6.0 и MedStat (Лапач С.Н., 2001; Левин М.Д., 2004; Лях Ю.Є., 2007).

Результаты исследования и их обсуждение. Анализ источников литературы показал (раздел 1), что: 1) тема диссертации является актуальной; 2) необходимо разработать универсальный бланк (список, перечень) наиболее важных морфометрических параметров, который бы удовлетворял потребности анатомов, антропологов, пластических хирургов, судебных медиков и художников, за основу принять методику морфометрических исследований лица по Вовк Ю.Н. и Пшениснову К.П., а также пропорции «золотого сечения»; 3) необходимо разработать технологию, которая максимально упростила бы анализ пропорций лица; 4) в качестве первичного материала можно использовать цифровые фотографии лиц юношеского возраста, обоего пола, различной расовой принадлежности. Вышесказанное нашло свое логическое продолжение и решение в ходе настоящего исследования.

При решении 2-й задачи работы (раздел 3) был количественно подтвержден ряд умозрительных предположений. А именно, высота верхней трети лица у девушек в среднем на 10% больше, чем у юношей (рис 1).

Рис. 1 Пиктограммы лиц юношей и девушек построенные по усредненным результатам морфометрии и при помощи компьютерной программы MathMask.

Отношение ширина/высота лба у юношей, составляет - 2,2, а у девушек - 1,89. Ширина лица (M±m, мм) максимальна у монголоидов - 155,3±1,46, минимальна у европеоидов - 143,2±1,45, у негроидов - 146,4±1,34, занимает среднее положение (здесь и далее, приведены сравнительные значения показателей имеющих значимые отличия на уровне р<0,05). Ширина основания носа (M±m, мм) максимальна у негроидов - 46,84±0,71, минимальна у европеоидов - 36,57±0,81, у монголоидов - 40,22±0,54 занимает среднее положение (рис. 2). Высота нижней части лица (M, мм) максимальна у монголоидов - 73,02, минимальна у европейцев - 68, у негроидов - 70,47 занимает среднее положение. Ширина нижней губы (M±m, мм) максимальна у негроидов - 14,38±0,40, минимальна у монголоидов - 10,62±0,35, у европейцев - 10,82±0,33 занимает среднее положение. Кроме того, установлены ранее неизвестные и неочевидные факты. Продольный размер глазной щели и диаметр радужки (Mе±m, мм) у юношей (29±0,24 и 11,8±0,11, соответственно) больше, чем у девушек (28±0,38 и 11±0,13, соответственно). Длина носа (Mе±m, мм) у юношей - 43±0,57 больше, чем у девушек - 38,45±0,49. Отношение ширина/высота лба у монголоидов, составляет - 2,09, у европеоидов - 2,04, а у негроидов - 1,99. Межкантусное расстояние (M±m, мм) максимально у монголоидов - 42,33±0,56, минимально у европеоидов - 35,12±0,68, у негроидов - 42,33±0,56 занимают среднее положение. Продольное расстояние глазной щели (Mе±m, мм) максимально у негроидов - 30,5±0,23, у европеоидов - 27,4±0,37 и монголоидов - 27,55±0,33 значения практически равны и меньше чем у негроидов. Значение проекция кончика носа (Mе±m, мм) максимально у европейцев - 24,8±0,61, минимально у негроидов - 21±0,52, у монголоидов - 24±1,54 занимает среднее положение. Длина ротовой щели (M±m, мм) максимальна у негроидов - 56,13±0,88, минимальна у европейцев - 48,67±0,64, у монголоидов - 49,81±0,59 занимает среднее положение.

Рис. 2 Пиктограммы лиц европеоидов, монголоидов и негроидов построенные по усредненным результатам морфометрии и при помощи компьютерной программы MathMask

Нижнечелюстное расстояние (Mе±m, мм) максимально у монголоидов - 127,2±2,14, минимально у негроидов - 110,5±2,14, у европейцев - 113,4±1,58 занимает среднее положение. Значение продольного расстояния ноздри (Mе±m, мм) максимально у негроидов - 13±0,25, минимально у монголоидов - 11±0,43, у европеоидов - 12,05±0,32 занимает среднее положение, в тоже время, величина поперечного расстояния ноздри (Mе±m, мм) минимальна у европеоидов - 5,5±0,19, максимальна у негроидов - 8,85±0,23, у монголоидов - 7±0,27 имеет среднее значение. Величина площади латеральной области носа (M±m, мм²) максимальна у европеоидов - 676,2±14,21, минимальна у негроидов - 607,4±14,24, у монголоидов - 649,2±23,84 имеет среднее значение, тогда, как размер площади фронтальной области носа (Mе±m, мм²) максимален у монголоидов - 1000±29,7, минимален у европеоидов - 786,25±18,78, у негроидов - 965±25,52 имеет среднюю величину. Между величинами 26 исследуемых показателей обнаружено 278 корреляционных связей из них - 4% отрицательных и 96% положительных, а также - 19% слабых, 77% умеренных и 4% сильных. Определены уравнения регрессии для 11 установленных сильных корреляционных связей. Сделаны выводы, что наибольшее относительное количество и сила отличий между величинами исследуемых показателей характерны для фронтальной проекции лица. Для объективной количественной оценки лица при планировании ринопластики недостаточно знать только об абсолютных размерах. Эти сведения должны быть дополнены данными об индексах и пропорциях, т.е. относительных величинах.

При решении 3-й задачи работы (раздел 4) установлено, что величины индексов: носового, широтно-длинностного, высотно-длинностного, ноздри и проекции кончика носа не связаны с полом. Установлено, что среди юношей, лица с симметричными носами составляли 58%, с левой асимметрией - 29%, с правой - 13%; среди девушек: 48%, 21% и 31%, соответственно. Значение индекса проекции кончика носа (Mе±m, %) у юношей - 59,26±2,87, больше соответствует «идеальному» - 67%, чем у девушек - 55,94±1,14. Наиболее «широкие» носы характерны для негроидов, наименее - для европеоидов, носы монголоидов занимают среднее положение. У негроидов ноздри имеют более округлую форму, чем у монголоидов и, тем более, у европеоидов. Среди европейцев лица, имеющие симметричные носы составляли - 53%, носы с левой асимметрией - 28% и с правой асимметрией - 19%; среди монголоидов симметричные носы имеют 56% обследованных, носы с левой асимметрией - 31% и с правой асимметрией - 13%; среди негроидов имеют симметричные носы - 50%, носы с левой асимметрией - 16% и с правой асимметрией - 34%. Среди обследованных лепторины составляли 1%, мезорины - 14%, хамэрины - 34% и гиперхамэрины - 51%. Среди лепторинов европеоиды составляли 100%; среди мезоринов: европеоиды составляли 53%, монголоиды - 47%; среди хамэринов: европеоиды составляли 51%, монголоиды - 3% и негроиды - 46%; среди гиперхамэринов европеоиды составляли 15%, монголоиды - 63% и негроиды - 22%. Между величинами 7-ми исследованных индексов обнаружено пять корреляционных связей из них одна слабая, 3 умеренные и одна сильная, а также одна отрицательная и 4-е положительные. Установлено уравнение регрессии, описывающее положительную связь между значениями индексов носового и широтно-длинностного. Предложенные индексы: асимметрии носа и индекс ноздри могут использоваться для нужд анатомии, антропологии, судебной медицины, пластической хирургии и изобразительного искусства. Наибольшие количество и сила отличий между величинами исследуемых индексов характерны для фронтальной нормы лица. Это нацеливает на дальнейшее, более детальное исследование данной проекции. Для объективной количественной оценки лица при планировании ринопластики знания об индексах наружного носа должны быть дополнены сведениями о фенотипе лица.

При решении 4-й задачи работы (раздел 5) установлено путем сравнительного анализа результатов морфометрии лица с использованием различных индексов, что для повседневной практики пластических хирургов индекс верхней части лицевого отдела головы является наиболее удобным. Т.к., во-первых, значения параметров входящих в его состав можно легко и точно определить на фотографии, во-вторых, индекс дает точное распределение лиц по фенотипам, в-третьих, прослеживается четкая связь между фенотипом лица и формой носа. Далее было определено, что исследуемую выборку составляли 33% гиперэврионов, 43% эврионов, 22% мезонов и 2% лептонов (рис. 3).

Рис. 3 Пиктограммы различных типов лиц (в соответствии со значением Ind(ИВЧ)) построенные по усредненным результатам морфометрии и при помощи компьютерной программы MathMask.

Гиперлептоны отсутствовали. Форма носа у гиперэврионов в 9% случаев - мезориническая, 22% - хамэриническая и 69% - гиперхамэриническая; у эврионов в 15% случаев - мезориническая, 30% - хамэриническая и 55% - гиперхамэриническая; у мезонов в 24% случаев - мезориническая, 48% - хамэриническая и 28% - гиперхамэриническая. Таким образом, у гиперэврионов и эврионов наиболее часто встречающейся формой носа является гиперхамэриническая, наименее - мезориническая, хамэриническая - занимает среднее положение. Для мезонов наиболее характерной является хамэриническая форма носа, наименее - мезориническая, гиперхамэриническая - занимает среднее положение. Установлено, что у гиперэврионов в 37% случаев наблюдалась симметричная форма носа, в 28% - левая асимметрия и в 35% - правая асимметрия. У эврионов в 54% случаев наблюдалась симметричная форма носа, в 29% - левая асимметрия и в 17% - правая асимметрия. У мезонов в 76% случаев наблюдалась симметричная форма носа, в 14% - левая асимметрия и в 10% - правая асимметрия. Вероятность наличия симметричной формы носа у мезонов, примерно, в 2 раза выше, чем у гиперэврионов. У гирерэврионов вероятность наличия правовсторонней асимметрии носа выше, чем левосторонней, тогда, как у эврионов и мезонов наблюдается обратная связь. С точки зрения, пластических хирургов лицо мезонов является более удобным для проведения оперативных вмешательств, т.к. вероятность наличия асимметрии носа в данной группе минимальна. Лица гиперэврионов сужены кверху, а мезонов, наоборот, сужены книзу. В большей степени значениям «идеальных» пропорций (1 в идеале), в понимании пластических хирургов, соответствует величина (M±m) носо-губной/ментоно-губной пропорции - 1,03±0,02, в меньшей степени - стомионо-носовой/стомионо-ментонной пропорции (M±m) - 0,33±0,003 (0,5 в идеале). В большей степени величине «золотого сечения» (1,618 в идеале), принятого у художников, соответствует значение лобночглазной пропорции (M±m) - 1,33±0,01, а в меньшей - стомионо-ментоннойчстомионо-носовой (M±m) - 2,04±0,03 и роточмежкантусной (M±m) - 1,26±0,01. Лица мезонов по значениям (M±m) пропорций: стомионо-носовойчстомионо-ментонной - 1,92±0,06, и продольночпоперечной - 1,33±0,01 больше соответствуют «золотому сечению», чем лица эврионов и гиперэврионов. Далее установлено, что лица у юношей относительно менее широкие, чем у девушек. Относительное количество гиперэврионов среди девушек, примерно, в 2,5 раза больше, чем среди юношей, а мезонов, наоборот, примерно в 3 раза меньше. Далее было определено, что величины 4-х показателей: лицевого, морфологического лицевого Izard, индекса верхней части лицевого отдела головы и лобно-скулового не связаны с расой. Значения 3-х пропорций (межкантусно/носовой, рото/стомионо-ментонной и носо-губной/ментоно-губной), используемых пластическими хирургами, максимальны у негроидов (M±m): 1,16±0,02; 1,22±0,02 и 1,24±0,04, соответственно; минимальны у монголоидов: 0,95±0,01; 1,03±0,02 и 0,92±0,02, соответственно; у европеоидов: 1,04±0,02; 1,07±0,02 и 0,93±0,02, соответственно, занимают среднее положение. Величина стомионо-носовой/стомионо-ментонной пропорции минимальна у европеоидов (M±m) - 0,32±0,005, максимальна у негроидов - 0,34±0,005; у монголоидов занимает среднее положение - 0,33±0,004. Значения 3-х пропорций (стомионо-ментоннойчстомионо-носовой, лобночглазной и роточмежкантусной), используемых художниками, максимальны у европеоидов (M±m): 2,15±0,05; 1,4±0,02 и 1,34±0,03, соответственно; минимальны у негроидов: 1,92±0,04; 1,24±0,02 и 1,20±0,02, соответственно; у монголоидов занимают среднее положение: 2,04±0,04; 1,35±0,02 и 1,24±0,02, соответственно. Величина продольночпоперечной пропорции максимальна у негроидов (M±m) 1,33±0,01; меньше и равна у европеоидов - 1,29±0,01 и монголоидов - 1,29±0,01. Лица европеоидов в большей степени соответствуют «идеальным» пропорциям (1 - в идеале), принятым в пластической хирургии по величинам показателей (M±m): межкантусно/носовой - 1,04±0,02 и носо-губной/ментоно-губной - 0,93±0,02, лица монголоидов - рото/стомионо-ментонной 1,03±0,02, а негроидов - стомионо-носовой/стомионо-ментонной 0,34±0,005 (0,5 в идеале). Также, лица европеоидов в большей степени соответствуют «золотым» стандартам (1,618 - в идеале), принятым у художников по величинам пропорций (M±m): лобночглазной 1,4±0,02 и роточмежкантусной 1,34±0,03, а негроидов - стомионо-ментоннойчстомионо-носовой 1,92±0,04 и продольночпоперечной 1,33±0,01. В наименьшей степени «золотому сечению» соответствуют лица монголоидов. Между величинами 13 исследуемых показателей обнаружено 40 корреляционных связей из них - 32,5% отрицательных и 67,5% положительных, а также - 17,5 % слабых, 67,5% умеренных и 15% сильных. Определены 6 уравнений регрессии между значениями исследуемых индексов и пропорций имеющих сильные корреляционные связи. Полученные уравнения можно использовать для математического моделирования лица и в качестве своеобразного эталона нормы при планировании пластических операций на лице.

На заключительном этапе исследования, в соответствии с 5-й задачей работы (раздел 6), был проведен анализ результатов морфометрии. Установленные факты говорят о необходимости уточнения и пересмотра некоторых широко известных классификаций и представлений, касающихся изучаемого предмета. Также представлено описание компьютерной программы “Raceanalizer”, которая на основании результатов измерений 18 параметров, количественно характеризующих морфометрических и топографических особенности крайних вариантов изменчивости наружного носа способна осуществлять дифференцировку лиц европеоидов, монголоидов и негроидов. Приведены результаты компьютерных экспериментов, демонстрирующие работоспособность программы “Raceanalizer”. Кроме того, представлено описание оригинальной компьютерной программы «MathMask», позволяющей создавать виртуальный визуальный пиктографический образ фронтальной проекции лица по данным морфометрии 15 параметров. Приведены результаты, демонстрирующие работоспособность программы «MathMask», которая может стать суммирующим итоговым программным продуктом, включающим в себя функции предыдущих программ (“Faceanalizer” и “Raceanalizer”) и ряд дополнительных. Однако, настоящая работа ограничена рамками поставленных задач, создание программного продукта не является основной целью работы, а служит лишь демонстрацией возможностей и перспектив практического использования полученных в ходе исследования новых знаний.

Выводы

В диссертации сформулировано теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы выявления индивидуальной морфометрической и топографической изменчивости наружного носа у лиц юношеского возраста.

1. Большинство (88% по нашим данным) абсолютных значений параметров лица у юношей больше, чем у девушек. Исключение составляют величины 3-х параметров (длина ротовой щели, высота скулы и поперечное расстояние ноздри), значения которых значимо не отличаются у лиц разного пола, а также, то, что высота верхней трети лица у девушек в среднем на 10% больше, чем у юношей.

2. Большинство (77% по нашим данным) абсолютных значений параметров лица отличаются у лиц разной расовой принадлежности. Исключение составляют величины 6-ти показателей: стомионо-ментонное расстояние, диаметр радужки глаза, длина носа, высота носа, глубина подбородка и площадь базальной нормы носа значения, которые значимо не отличаются у европеоидов, монголоидов и негроидов.

3. Большинство (83% по нашим данным) значений индексов, характеризующих индивидуальную изменчивость формы наружного носа, а именно: носового индекса, широтно-длинностного, высотно-длинностного, ноздри и проекции кончика носа, не связаны с полом. В группе лепторинии девушки составляли - 100%, мезоринии - 53%, хамэринии - 45% и гиперхамэринии - 84%; юноши - 0%, 47%, 55% и 16%, соответственно. Юношам в 58% присущи симметричные носы, в 29% - носы с левой асимметрией и в 13% - с правой; девушкам - 48%, 21% и 31%, соответственно.

4. Значения всех исследованных индексов, характеризующих индивидуальную изменчивость формы носа, связаны с расой. Лепториния встречается только у европеоидов (100%). Наибольшее относительное количество мезоринов (53%) и хамэринов (51%) приходится на европеоидов. Гиперхамэриния является самой часто встречающейся формой носа у монголоидов (63%). Хамэриния (46%) и гиперхамериния (22%) более характерны для негроидов. Наиболее симметричные носы у монголоидов. Левая асимметрия носа в большей степени характерна для европеоидов, правая - для негроидов. Входные отверстия ноздрей у негроидов имеют более округлую форму, чем у монголоидов и европеоидов. Величина индекса проекции кончика носа значимо (р<0,05) максимальна у европеоидов (Me±m) 61,35±1,77%, минимальна у монголоидов (Me±m) 52,5±1,16%, у негроидов занимает среднее положение (Me±m) 57,89±3,95%. Только у европеоидов значение данного индекса приближается к величине пропорции, принятой у пластических хирургов (67%).

5. Большинство (61% по нашим данным) значений индексов и пропорций, характеризующих индивидуальную изменчивость топографии наружного носа, не связаны с полом. Исключение составляют величины 5-ти показателей: лицевого индекса, морфологического лицевого индекса Izard, индекса верхней части лицевого отдела головы; пропорций рото/стомионо-ментонной и роточмежкантусной. У юношей лица относительно менее широкие, чем у девушек. Среди юношей гиперэврионы составляют 17%; эврионы 48%; мезоны 33% и лептоны 2%. Среди девушек гиперэврионы составляют 50%; эврионы 37%; мезоны 11% и лептоны 2%. По величине рото/стомионо-ментонной пропорции (M±m) лица юношей - 1,07±0,02 меньше отличаются от «идеальных» - 1, в понимании пластических хирургов, чем лица девушек - 1,14±0,02. Тогда как, по значению роточмежкантусной пропорции (M±m) лица девушек - 1,31±0,01 больше соответствуют правилу «золотого сечения» - 1,618, чем лица юношей - 1,22±0,02.

6. Большинство (69% по нашим данным) значений индексов и пропорций, характеризующих индивидуальную изменчивость топографии наружного носа, связаны с расой. Среди европеоидов гиперэврионы составляют 47%, эврионы 37%, мезоны 12% и лептоны 4%. Среди монголоидов гиперэврионы составляют 22%, эврионы 59%, мезоны 19%, лептоны отсутствуют. Среди негроидов гиперэврионы составляют 31%, эврионы 31%, мезоны 34% и лептоны 4%. Лица европеоидов, по сравнению с лицами монголоидов и негроидов, в большей степени соответствуют «идеальным» пропорциям, принятым пластическими хирургами и художниками.

7. В наибольшей степени, «идеальным» пропорциям лица, принятым у пластических хирургов и художников, соответствуют лица мезонов, по сравнению с лицами гиперэврионов и эврионов. У гиперэврионов и эврионов наиболее часто встречающейся формой носа является гиперхамэриния (69% и 55%, соответственно), наименее - мезориния (9% и 15%, соответственно), хамэриния занимает среднее положение (22% и 30%, соответственно). Для мезонов наиболее характерной является хамэриния (48%), наименее - мезориния (24%), гиперхамэриния занимает среднее положение (28%). У гиперэврионов в 37% случаев имеет место симметричная форма носа, в 28% - левая асимметрия и в 35% - правая асимметрия. У эврионов в 54% случаев присутствует симметричная форма носа, в 29% - левая асимметрия и в 17% - правая асимметрия. У мезонов в 76% случаев наблюдалась симметричная форма носа, в 14% - левая асимметрия и в 10% - правая асимметрия.

Практические рекомендации

1. Предложенные нами индексы, пропорции и латинские наименования следует использовать для нужд анатомии, антропологии, судебной медицины, пластической хирургии и изобразительного искусства.

2. Для исследования морфометрических и топографических особенностей наружного носа лиц юношеского возраста предпочтительнее использовать фронтальную проекцию лица (фас) по сравнению с боковой проекцией (профилем).

3. Для объективной оценки морфометрических и топографических особенностей наружного носа у лиц юношеского возраста сведения об абсолютных размерах должны быть дополнены данными об индексах и пропорциях, т.е. относительных величинах.

4. В практике пластических хирургов следует использовать индекс верхней части лицевого отдела головы, т.к., во-первых, значения параметров, входящих в состав индекса, можно легко и точно определить на фотографии, во-вторых, индекс дает точное распределение лиц по соответствующим фенотипам, в-третьих, прослеживается четкая связь между фенотипом лица и формой носа.

5. Индекс проекции кончика носа, в существующем на сегодняшний день виде, не следует использовать при планировании и осуществлении ринопластики неевропейских носов, т.к. только у европеоидов его реальное значение приближается к величине пропорции, принятой у пластических хирургов.

6. Установленные нами значения абсолютных размеров, индексов, пропорций, а также данные о корреляционных связях, уравнениях регрессии и других закономерностях, характеризующих морфометрические и топографические особенности наружного носа у лиц юношеского возраста, следует использовать для половой, расовой и фенотипической идентификации лиц, а также в качестве эталонного материала при математическом моделировании виртуального лица, планировании и проведении ринопластики, создании реалистичных изображений лица.

7. Созданные нами компьютерные программы: “Faceanalyzer”, “Raceanalyzer” “MathMask“, изготовленные фотографии, компьютерные рисунки - «пиктограммы», цифровые базы данных, методики, алгоритмы, следует использовать в педагогических, научных и практических целях на кафедрах и в учреждениях соответствующего профиля.

Список праць здобувача, опублікованих за темою дисертації

1. Компьютерная программа для осуществления морфометрического анализа 2-х мерных цифровых изображений лица / А. В. Бреславец, М. И. Жуков, Н. Г. Халилова [и др.] // Вісник проблем біології і медицини. - 2011. - Вип. 2, т. 1. - С. 254-258.

2. Количественные параметры фронтальной нормы лица девушек украинок / Н. Г. Халилова, О. К. Зенин, Ю. Н. Вовк, И. О. Генбач // Український морфологічний альманах. - 2011. - Т. 9, № 3. - C. 74-77.

3. Морфометрические закономерности лиц девушек европейской расы / Н. Г. Халилова, О. К. Зенин, В. М. Брюханов [и др.] // Питання експериментальної та клінічної медицини : збірник статей. - 2011. - Вип. 15, т. 1. - С. 121-126.

4. Халилова Н. Г. Количественные параметры фронтальной нормы лица девушек нигериек / Н. Г. Халилова // Вісник проблем біології і медицини. - 2011. - Вип. 2, т. 1 (92). - С. 154-157

5. Халилова Н. Г. Количественные параметры фронтальной нормы лица девушек китаянок / Н. Г. Халилова // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2012. - Т. 11, № 1. - С. 50-54.

6. Халилова Н. Г. Количественные параметры фронтальной проекции лица юношей украинцев / Н. Г. Халилова // Український морфологічний альманах. - 2012. - № 2. - С. 157-160.

7. Халилова Н. Г. Количественные параметры фронтальной нормы лица юношей китайцев / Н. Г. Халилова // Вісник проблем біології і медицини. - 2012. - Вип. 4, т. 1 (96). - С. 223-226.

8. Халилова Н. Г. Количественные параметры фронтальной проекции лица юношей нигерийцев / Н. Г. Халилова // Медицина сьогодні і завтра. - 2012. - № 2 (55). - С. 14-18.

9. Halilova N. Computer programm for realization of morfometry analysis of the 2^th-measured digital image / N. Halilova, A. Breslavets, D. Remizov // Scripta scientifica medica. - 2011. - Vol. 43, № 2. - P. 127.