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.