Виртуальная краниометрия с использованием программы skull anatomy
- Авторы: Перепелкин А.И.1, Туманова А.В.1, Перепелкина А.А.1
-
Учреждения:
- Волгоградский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 20, № 4 (2023)
- Страницы: 162-167
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/626119
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2023-20-4-162-167
- ID: 626119
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе проведены краниометрические исследования на черепах мужского пола зрелого возраста 2-го периода с использованием оригинальной программы Skull anatomy. В зависимости от поперечно-продольного указателя все черепа были распределены на 3 формы: брахикрания, мезокрания и долихокрания. При поперечно-продольном указателе 74,9 и менее определялась долихокрания, от 75,0 до 79,9 – мезокрания, при черепном индексе 80,0 и более – брахикрания. При измерении поперечного диаметра черепа было получено самое низкое значение долихокранической формы черепа, при этом у брахиокранической и мезокранической форм черепа эти значения больше на 5,9 и на 2,9 % соответственно (p < 0,05). Между тремя формами черепа отмечены статистически значимые различия по продольному диаметру. Полученные результаты краниометрии мозгового отдела черепа показывают, что основными параметрами, по которым отличаются формы черепов у лиц мужского пола зрелого возраста второго периода, являются поперечный и продольный диаметры черепа и длина его основания.
Ключевые слова
Полный текст
Решение проблем сохранения здоровья, улучшения качества жизни и продления жизни остаются актуальными во всех областях медицины, в том числе и в стоматологии. В научных исследованиях стоматологи ориентируются на индивидуальную изменчивость строения лица. Внешний вид человека в течение жизни претерпевает ряд изменений. Наиболее заметно они проявляются на голове и шеи. Это связано с особенностями их анатомического строения, а также с многочисленными проявлениями физиологических и психологических процессов [1, 2]. В антропологии достаточно детально разработан раздел краниологии, вместе с тем до настоящего времени особенности строения черепа недостаточно изучены во всем их многообразии, которое позволяло бы для фундаментальных и прикладных целей исчерпывающе судить об индивидуальной и групповой изменчивости этой части скелета [3].
В современных условиях стремительное развитие и активное внедрение новых информационных технологий во всех отраслях знаний, в том числе и в фундаментальных медицинских исследованиях имеют наиважнейшее значение [4]. До настоящего времени анатомические структуры черепа изучались с применением классических методов и работ, посвященных использованию современных информационных технологий крайне мало [5, 6, 7]. Создан программный комплекс, который позволяет изучать анатомические структуры в трехмерном виртуальном пространстве, а также индивидуализированная компьютерная база изображений анатомических структур средней трети лица и наружного носа, дополненная трехмерными векторными моделями и оснащенная средствами визуализации и виртуальной антропометрии. Размеры и форма наружного носа являются важным диагностическим признаком в антропологических исследованиях, так как отличаются высокой изменчивостью: расовой, возрастно-половой, индивидуальной. Сравнение результатов исследования с классическими морфометрическими методами подтвердило высокую достоверность метода виртуальной антропометрии [8].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определение анатомических параметров мужских черепов второго периода зрелого возраста с использованием оригинальной программы Skull anatomy.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе были исследованы 57 черепов лиц мужского пола зрелого возраста второго периода (36–60 лет для мужчин) в соответствии с классификацией, принятой Международным симпозиумом по возрастной периодизации в Москве в 1965 г. Черепа взяты из коллекции кафедры анатомии человека Волгоградского государственного медицинского университета с отсутствием признаков повреждений механического характера и системных заболеваний скелета. Данное исследование было одобрено локальным этическим комитетом Волгоградского государственного медицинского университета (протокол № 172-2013 от 27 марта 2013 г.).
Согласно дизайну исследования, на первом этапе проведены краниометрические исследования на черепах мужского пола зрелого возраста 2-го периода с использованием оригинальной программы Skull anatomy (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021663704 от 20.08.2021 г.) [9]. Для получения изображения объекта применялся многофункциональный портативный 3D-сканер Shining 3D EinScan Pro 2X Plus (рис. 1).
Этапы получения виртуального изображения черепа: калибровка сканера; фиксирование маркеров на черепе; выбор режима сканирования и режима совмещения; сканирование; обработка полученных данных; моделирование полученного 3Д-изображения; расстановка оператором точек на модели по образцу; автоматический расчет программой заданных параметров.
С использованием программы определялись краниометрические точки по Р. Мартину с учетом поправок В. П. Алексеева и Г.Ф. Дебеца (1964): альвеоляре (al), базион (ba), брегма (b), глабелла (g), дакрион (d), зигион (zy), зигомаксилляре (zm), назион (n), назоспинале (ns), назолатерале (nl), опистокранион (op), простион (pr), фронто-маляре-темпорале (fmt), эурион (eu) (рис. 2, 3).
При изучении лицевого отдела на каждом черепе были измерены: верхняя высота лицевого черепа (n – al) – расстояние между назионом и альвеоляре; скуловой диаметр (zy – zy), который представляет собой наибольшее расстояние между наружными поверхностями скуловых дуг; средняя ширина лица (zm – zm), которая определялась между нижними зигомаксиллярными точками; верхняя ширина лица (fmt – fmt) – расстояние между точками фронто-маляре-темпорале; ширина носа (nl – nl) – наибольшее расстояние между краями грушевидного отверстия; дакриальная ширина (d – d) – прямое расстояние между точками дакрион; длина основания лица (ba – pr) – расстояние между эндобазионом и простионом; высота носа (n – ns) – расстояние между назионом и назоспинале.
Рис. 1. Программно-аппаратный комплекс для сканирования черепа
Рис. 2. Окно программы Skull anatomy
Рис. 3. Краниометрические точки, определяемые программой Skull anatomy
По результатам данных измерений определены указатели: высотно-продольный, поперечно-продольный, высотно-поперечный, верхний лицевой указатель.
Высотно-продольный указатель определялся как процентное соотношение высотного диаметра к продольному диаметру:
(1)
Поперечно-продольный указатель (или черепной индекс) определялся как процентное соотношение поперечного диаметра черепа к продольному диаметру:
(2)
Высотно-поперечный указатель рассчитывался по формуле, (соотношение высотного диаметра к поперечному, выраженное в процентах):
(3)
Верхний лицевой указатель рассчитывался как процентное соотношение верхней высоты лица к скуловому диаметру:
(4)
В зависимости от поперечно-продольного указателя (2) все черепа были распределены на 3 формы: брахикрания, мезокрания и долихокрания. При поперечно-продольном указателе 74,9 и менее определялась долихокрания, от 75,0 до 79,9 – мезокрания, при черепном индексе 80,0 и более – брахикрания.
Количественные данные обрабатывали с помощью программы Statistica 12.0 (StatSoft Inc., США) с расчетом показателей, принятых для характеристики непараметрических выборок в медико-биологических исследованиях: нормальность распределения значений, медиана [1-й квартиль, 3-й квартиль] и оценивали достоверность различий выборок. Для анализа различий между двумя независимыми выборками использовали критерий Манна – Уитни при достоверности p < 0,05. Для анализа более двух независимых выборок использовался критерий Краскала – Уоллиса при достоверности p < 0,05. Для оценки корреляционной зависимости значений использовали метод ранговой корреляции Спирмена: слабая <0,5, умеренная в интервале от 0,5 до 0,8, сильная >0,8 при достоверности p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
После проведенной краниометрии были получены и обработаны данные мозгового и лицевого отделов черепа и на их основании черепа были распределены на 3 формы (табл.)
Результаты краниометрии мозгового отдела черепов мужского пола зрелого возраста второго периода
Краниометрический параметр | Форма черепа | ||
брахиокраническая | долихокраническая | мезокраническая | |
Возраст, год | 52 [44 ÷ 58] | 48 [42 ÷ 57] | 53 [50 ÷ 59] |
Поперечный диаметр, мм | 143,0* [140,0 ÷ 147,0] | 135,0* [128,0 ÷ 139,0] | 139,0* [135,0 ÷ 145,0] |
Продольный диаметр, мм | 170,0* [165,0 ÷ 175,0] | 183,0* [176,0 ÷ 186,0] | 175,0* [170,0 ÷ 185,0] |
Высотный диаметр, мм | 135,0 [130,0 ÷ 137,0] | 129,5 [121,0 ÷ 138,0] | 130,0 [126,0 ÷ 132,0] |
Длина основания черепа, мм | 100,5* [95,0 ÷ 105,0] | 107,5* [105,0 ÷ 111,0] | 104,0* [100,0 ÷ 105,0] |
* Статистически значимые различия, непараметрический критерий Краскала – Уоллиса, p < 0,05.
При измерении поперечного диаметра черепа было получено самое низкое значение долихокранической формы черепа, при этом у брахиокранической и мезокранической форм черепа эти значения больше на 5,9 и на 2,9 % соответственно (p < 0,05). Расстояние между глабеллой и опистокранионом у брахиокранической формы черепа было меньше на 7,1 и 2,9 % по сравнению с другими формами черепа соответственно. Между тремя формами черепа имеются статистически значимые различия по продольному диаметру. Значения показателя расстояния между базионом и брегмой по медиане были в диапазоне от 130,0 до 135,0 мм, статистически значимых различий по данному параметру между разными формами не выявлено. Расстояние по медиане между назионом и эндобазионом у долихокранической формы черепа явилось самым большим по сравнению с мезокранической и брахиокранической формами черепа, у которых оно меньше на 3,3 и на 6,5 % соответственно. Между всеми формами черепа отмечаются статистически значимые различия по данному параметру.
На следующем этапе нами определена зависимость между краниометрическими параметрами у всех форм черепа. В результате мы выявили наличие зависимости умеренной силы между поперечным диаметром и продольным диаметром у брахиокранической формы черепа, которая составила r = 0,58 (p < 0,05), у других параметров мозгового отдела статистически значимых связей выявлено не было (рис. 4).
У долихокранической формы черепа были выявлены 2 статистически значимые зависимости от продольного диаметра: поперечный диаметр и длина основания черепа (рис. 5). Статистически значимая зависимость высотного диаметра от остальных показателей обнаружена не была.
Рис. 4. Зависимость между поперечным и продольным диаметрами у брахиокранической формы черепа. Корреляционный параметр Спирмена, p < 0,05
У мезокранической формы черепа была обнаружена аналогичная сильная зависимость, как и у других форм черепа, и она составила r = 0,93, p < 0,05 (рис. 6).
Полученные результаты виртуальной краниометрии мозгового отдела черепа показывают, что основными параметрами, по которым отличаются формы черепов у лиц мужского пола зрелого возраста второго периода, являются поперечный и продольный диаметры черепа и длина его основания. Также нами было выявлено отсутствие зависимости параметров от возраста, но была доказана статистически значимая зависимость поперечного и продольного диаметров черепа, встречающаяся во всех изученных группах.
Рис. 5. Зависимость: А – между длиной основания черепа и продольным диаметром у долихокранической формы черепа; Б – между поперечным и продольным диаметрами у долихокранической формы черепа. Корреляционный параметр Спирмена, p < 0,05
Рис. 6. Зависимость между поперечным и продольным диаметрами у мезокранической формы черепа. Корреляционный параметр Спирмена, p < 0,05
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные нами результаты виртуальной краниометрии черепов лиц мужского пола 2-го периода зрелого возраста с использованием оригинальной программы «Skull anatomy» позволили выявить те краниометрические параметры, которые зависят от возраста и их формы, что является важным дополнением к уже имеющимся знаниям по анатомии человека, в частности, индивидуальным особенностям его строения.
Об авторах
Андрей Иванович Перепелкин
Волгоградский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: similipol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5964-3033
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детской хирургии
Россия, ВолгоградАнжелика Викторовна Туманова
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: tum69-34@mail.ru
ассистент кафедры анатомии
ВолгоградАнастасия Андреевна Перепелкина
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: nashanasti@mail.ru
студентка 2-го курса стоматологического факультета
Россия, ВолгоградСписок литературы
- Junqueira R.B., Souza-Nunes L.A., Ribeiro Scalioni F.A. et al. Anatomical evaluation of the relationship between the maxillary posterior teeth and maxillary sinus. Gen Dent. 2020; 1(68):66–71.
- Razumova S., Brago A., Howijieh A. et al. Evaluation of the relationship between the maxillary sinus floor and the root apices of the maxillary posterior teeth using cone-beam computed tomographic scanning. J Conserv Dent. 2019;2(22):139–143.
- Li J., Zhou Z.X., Yuan H. et al. A study of maxillary sinus lateral wall thickness of Han population in Jiangsu region using cone-beam CT. Shanghai Kou Qiang Yi Xue. 201;5(22):537–541.
- Kirkham-Ali K., La M., Sher J. et al. Comparison of cone-beam computed tomography and panoramic imaging in assessing the relationship between posterior maxillary tooth roots and the maxillary sinus: A systematic review. J Investig Clin Dent. 2019;10(3):e12402. doi: 10.1111/jicd.12402.
- Дмитриенко С.В., Краюшкин А.И., Перепёл- кин А.И. и др. Очерки стоматологической анатомии: монография. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2017. 312 с.
- Перепелкин А.И., Мандриков В.Б., Краюшкин А.И., Смирнов А.В. Вариантная анатомия и врожденные дефекты развития скелета человека: монография. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2012. 216 с.
- Туманова А.В., Крылов П.А., Перепелкин А.И. и др. Синтопия корней первых моляров верхней челюсти у женщин зрелого возраста: компьютерно-томографическое исследование. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2021; 1(16):38–41.
- О.В. Мареев, В.Н. Николенко, Мареев Г.О. и др. Компьютерная краниометрия с помощью современных технологий в медицинской краниологии. Морфологические ведомости. 2015;1:49–54.
- Перепелкин А.И., Ефимова Е.Ю., Туманова А.В. и др. Программа Skull Anatomy. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, №2021663704, 20.08.2021. Заявка № 2021662918 от 18.08.2021.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)