男性額骨與整體顱骨的回歸分析

陳洪

（宜春學院醫學院 人體解剖學教研室，江西 宜春 336000）

男性額骨與整體顱骨的回歸分析

陳洪

（宜春學院醫學院 人體解剖學教研室，江西 宜春 336000）

目的探討建立用額骨指標推斷整體顱骨主要指標的回歸方程。方法選用成年男性含下頜骨的顱骨135例，測量指標共計38項，按體質人類學測量方法進行測量，將所得數據用統計分析軟件（SPSS 17.0）進行相關分析處理，剔除r＜0.4相關性較差的配對。結果建立用額骨指標推斷整體顱骨主要指標的一元線性回歸方程147個。對方程檢驗，有統計學意義。結論本研究所得方程，可用于利用額骨對其整體顱骨主要指標的推斷，為顱骨的復原提供依據。對人類學、考古學和法醫人類學都具有一定的意義。

額骨；顱骨；回歸方程；法醫人類學

人類學工作者對顱骨人類學測量統計［1］、顱骨種族鑒定［2，3］、顱骨性別判別分析［4］、顱骨年齡變化［5］，以及在顱像重合、顱骨復原面貌［6，7］等方面，國內外學者已做了許多研究。顱骨復原面貌技術，即三維顱面鑒定技術，屬于國際法醫學個體識別領域前沿性課題。顱骨復原面貌的科學依據是人體頭面部的解剖學規律，顱骨的形態特征直接反應出人類顏面形態特點。顱骨是容貌的內核和構架，五官和頭面部的軟組織附著在顱骨的相應部位上，形態受顱骨各部位形態和結構關系的影響和制約。顱骨的面貌復原是在完整顱骨基礎上進行的，但在碎尸、火災、空難等案（事）件及考古中，往往只發現顱骨殘骸而失去面貌復原的條件。為此，可以利用顱骨殘骸的局部指標來推斷該顱骨的一些主要指標，再通過這些主要指標進行顱骨的復原或建立三維數字虛擬顱骨，可以為面貌復原創造條件。有關此方面的研究尚未見報道，本研究對男性額骨與整體顱骨各指標之間進行回歸分析，建立用額骨的某一指標推斷顱骨主要指標的一元線性回歸方程，達到僅利用額骨就能復原顱骨主要指標的目的，使復原后的顱骨盡可能的反映出其生前顱骨的原貌，為法醫人類學和考古學提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

采用我院人體解剖學教研室近年來在當地收集的成年男性尸體所獲得的顱骨標本。從中挑選出無損壞，無因上、下頜牙齒脫落而使上、下頜骨變形的成套完整顱骨135例。

1.2 方法

應用國內通用的人體測量方法、測量指標［8，9］及自定義測量指標。對左右側對稱性測量項目，則選擇測量左側。測量工具為游標卡尺（成都成量工具集團有限公司生產，精度為0.02 mm）及人體骨骼測量儀（南昌市青云譜計量儀器廠生產，精度為0.05 mm），用坐標紙條或卷尺緊貼骨面測量弧長及周長。將樣本編號，按測量項目要求測量并記錄，每個項目均由同一人測量2次，再將記錄數據采用雙輸入法輸入電腦；運用SPSS 17.0統計軟件先對所測數據進行頻數分布分析（Frequencies），然后進行線性回歸分析（Linear Regression）。對方程的檢驗，相關系數及回歸系數的顯著性檢驗P＜0.001為有統計學意義。最后，將所得方程進行回代驗算。

1.3 具體測量指標（變量）

將整體顱骨指標作為應變量，設為y1～y28，額骨指標作為自變量，設為x1～x10。

整體顱骨測量指標：下頜角間寬（bigonial breadth，y1）；喙突間寬（bicoronid breadth，y2）；下頜骨?。╝rc of mandib，y3）；眉間點-枕外隆凸點長（glabella-inion length，y4）；眉間點－人字點長（glabella-lambda length，y5）；顱底長（basis length，y6）；顱骨最大寬（maximum cranial breadth，y7）； 冠 顳 點 間 寬（stephanienbreite，y8）；耳點間寬（biauricular breadth，y9）；乳突間寬（bimastoidal breadth，y10）；蝶點間寬（bisphenion breadth，y11）； 上 面 寬 （upper facial breadth，y12）；顴點間寬（bizygomatic breadth，y13）；中面寬Ⅰ（middle facial breadthⅠ，y14）；眶下孔間寬（infraorbital foramen breadth，y15）（自定義：左、右眶下孔內側緣之間的直線距離）；眶寬（orbital breadthmfee，y16）；兩眶寬（biorbital breadth，y17）；前眶間寬（front interorbital breadth，y18）；顱高（basi-bregmatic height，y19）；耳上顱高（auricular height，y20）；顱蓋高Ⅰ（calotte heightⅠ，y21）；全面高（morphological facial height，y22）；上面高（upper facial height，y23）；前囟點－左右耳門上點連線高（auriculo-bregmatic height，y24）；鼻高（nasal height，y25）；顱周（cranial horizontal circumference，y26）；顱骨橫?。╟ranial transverse arc，y27）；顱骨矢狀?。╟ranial sagittal arc，y28）。

額骨測量指標：額骨最小寬（minimum frontal breadth，x1）；額骨最大寬（maximum frontal breadth，x2）；額骨顴突間寬（上面寬upper facial breadth，x3）；眶上切跡寬（supraorbital notch breadth，x4）（自定義：左、右眶上切跡內側緣之間的直線距離）；額骨矢狀?。╢rontal arc，x5）；額骨矢狀弦（frontal chord，x6）；額骨鼻部寬，眶間寬（interorbital breadth，x7）；眉間點－顳額顴點距離（glabella-frontomalare temporale，x8）（自定義：眉間點至顳額顴點的直線距離，g-fmt）；額骨眶上緣弦長 （frontal bone supraorbital margins chord，x9）（自定義：眶額顴點至眶內緣點的直線距離，fmo-d）；額骨頂緣弦長（左側）（frontal bone parietal margin chord（left），x10）（自定義：即前囟點至左側蝶點的直線距離，b-sph）。

2 結果

2.1 測量指標的頻數分布分析及探索性分析

各測量指標數據采用Frequencies過程進行頻次統計，得出各測量指標的平均值及標準差（表1）。應用Explore Boxplot（箱圖）過程檢測數據，未發現極端值和離群點。

2.2 額骨與整體顱骨的回歸分析

以上所有測量指標經統計學數據檢測后，采用雙變量Linear Regression過程，得出相關系數（r）和顯著性檢驗的概率值（P），剔除相關性差的配對，從中選出r≥0.4，P＜0.01的配對樣本，共建立了147個一元直線回歸方程（Y^＝a＋bx±syx）（表2）。

2.3 回歸方程的回代驗算

我們采用樣本以外的男性成套顱骨25例，對本文所建立的147個回歸方程進行了驗算。其實際應變量（y）值與推算應變量（Y^）值誤差在0～±4 mm占39.32%；±4～±6 mm占36.84%；±6～±8占16.22%；＞＋8或＜－8占7.62%。即0～±6 mm以內的為76.16%；0～±8 mm以內的為92.38%。

3 討論

一直以來對于顱骨的人類學測量研究主要集中在對顱骨進行性別、年齡、身高、種族的判定，以及顱像重合、顱骨面貌復原等方面，至于對顱骨各測量指標之間的相關性及回歸性方面的研究較少，張年甲［10］、劉美音等［11］進行過下頜骨相關分析的研究。成人顱骨作為人體生物特征具有唯一性、穩定性特點。因此，顱骨某些局部指標之間或局部指標與整體指標之間必定存在著某種數量關系，對顱骨兩變量之間的關聯性研究，是對人體形態特征之間本質聯系的探索之一，也有助于選取出包含信息更為豐富、更具代表性的項目。如果確定了顱骨變量之間的數量關系，就可以利用顱骨殘骸上的局部指標推斷出整體顱骨的主要指標，為殘缺顱骨復原提供科學依據。為此，筆者在顱骨測量項目的相關分析［12］、下頜骨的測量及回歸分析［13］方面已做了初步研究，現進一步就額骨指標與整體顱骨指標之間進行回歸分析研究。在方程的設計時，根據在實際工作中額骨是用來推斷該整體顱骨的主要指標，從而為顱骨的復原、重建及三維虛擬顱骨提供科學數據。因此，將整體顱骨的指標設為應變量y，而將額骨的指標則設為自變量x。

表1顱骨測量（s，mm）T a b.1 S k u l l o f ma n d i b l e（s，mm）

表1顱骨測量（s，mm）T a b.1 S k u l l o f ma n d i b l e（s，mm）

Item of measurementx±sItem of measurementx±sminimum frontal breadth（x1） 92.66±4.89 bimastoidal breadth（y10） 103.92±4.94 maximum frontal breadth（x2） 115.75±6.66 bisphenion breadth（y11） 109.18±4.73 upper facial breadth（x3） 105.11±4.05 upper facial breadth（y12） 105.11±4.05 supraorbital notch breadth（x4） 52.94±6.16 bizygomatic breadth（y13） 133.92±5.96 frontal arc（x5） 122.40±7.53 middle facial breadthⅠ（y14） 99.54±5.27 frontal chord（x6） 111.07±5.82 infraorbital foramen breadth（y15） 58.86±3.12 interorbital breadth（x7） 20.13±1.95 orbital breadth（y16） 41.82±1.74 glabella-frontomalare temporale（x8） 56.41±2.54 biorbital breadth（y17） 97.93±3.40 frontal bone supraorbital margins chord（x9） 40.06±1.64 front interorbital breadth（y18） 19.66±2.28 frontal bone parietal margin chord（left）（x10） 94.97±5.81 basi-bregmatic height（y19） 136.13±5.79 bigonial breadth（y1） 99.23±7.03 auricular height（y20） 115.34±5.41 bicoronid breadth（y2） 98.46±4.65 calotte heightⅠ（y21） 108.65±5.82 arc of mandib（y3） 186.36±9.78 morphological facial height（y22） 119.29±7.01 glabella-inion length（y4） 174.53±7.00 upper facial height（y23） 72.35±3.91 glabella-lambda length（y5） 172.59±7.23 auriculo-bregmatic height（y24） 114.40±5.33 basis length（y6） 97.93±4.84 nasal height（y25） 53.86±3.15 maximum cranial breadth（y7） 140.91±6.95 cranial horizontal circumference（y26） 508.91±18.31 Stephanienbreite（y8） 109.02±7.21 cranial transverse arc（y27） 308.73±13.75 biauricular breadth（y9） 124.91±5.20 cranial sagittal arc（y28） 360.51±15.04

表2 額骨與顱骨一元回歸分析（mm）Tab.2 The one-fact orregression analysis of frontal bone and skull（mm）

續表

下頜骨y1～y3與額骨的配對，共建立了10個回歸方程。額骨顴突間寬（上面寬）與下頜角間寬及喙突間寬的相關性較密切r分別為0.58、0.64，表明人休上、下顏面寬度的生長發育具有同步性。

顱骨長徑y4～y6與額骨的配對，共建立了13個回歸方程。均呈中度相關，r在0.42～0.54。

顱骨寬徑y7～y18與額骨的配對，共建立了77個回歸方程。顱骨最大寬y7、冠顳點間寬y8與額骨最大寬x2、矢狀弧x5、矢狀弦x6及額骨頂緣弦長x10的相關性均很密切，r在0.62～0.81，表明額鱗縱、橫指標是推算顱骨最大寬y7和冠顳點間寬y8較好的項目。額骨最小寬x1與上面寬y12、兩眶寬y17的相關性很密切，r為0.77和0.60，表明額骨最小寬度影響顏面上部寬度。額骨顴突間寬x3、眉間點至顳額顴點距離x8（約相當于x3的一半長度）與耳點間寬y9、乳突間寬y10、顴點間寬y13、中面寬Ⅰy14、眶下孔間寬y15、眶寬y16、兩眶寬y17的相關性均很密切，r在0.56～0.80。因此，x3、x8為推算顏面中部各寬徑較好的指標。額骨眶緣弦長x9與上面寬y12、眶寬y16、兩眶寬y17的相關性也較為密切，r在0.57～0.63。

顱骨高徑y19～y25與額骨的配對，共建立了25個回歸方程。顱高y19、耳上顱高y20、顱蓋高Ⅰy21、前囟點至左右耳門上點連線高y24與額骨矢狀弧x5、額骨矢狀弦x6、前囟點至蝶點距離x10的相關性均較密切，r在0.50～0.81，其中與x6的相關性最密切，r≥0.70。因此，額骨矢狀弦可以作為推算顱骨高徑較好的指標。

顱骨周、弧長y26～y28與額骨的配對，共建立了22個回歸方程。顱周y28與額骨多數變量（除x4、x7、x9）的相關性較密切，r在0.57～0.71。額骨矢狀弧x5、矢狀弦x6與顱周y26及顱骨橫弧y27、矢狀弧y28，y27與x2、x10的相關性均很密切，r在0.60～0.79。

方程經回代驗算，說明具有一定的實用意義。不過無論如何，其結果將是一個概數，距每個個體的實際值，都存在著差異，這主要與個體差異有關。同時，不同種族、性別、年齡及殘骸測點的把握等均存在著差異。

本研究所建立的147個回歸方程是以額骨的局部指標為自變量，來推斷整體顱骨主要指標為主題，從而達到僅利用額骨便能推斷出整體顱骨主要數據的目的，為顱骨復原、重建及三維虛擬顱骨提供科學依據。因此，這些回歸方程對法醫人類學和考古學都具有一定的意義。

［1］周文蓮，吳新智.現代人頭骨面部幾項非測量性狀的觀察［J］.人類學學報，2001，20（4）：288－294.

［2］Ousley S，Jantz R，Freid D.Understanding race and human variation：why forensic anthropologists are good at identifying race［J］.Am J Phys Anthropol，2009，139（1）：1－4.

［3］劉武，張銀運.中國直立人形態特征的變異——顱骨測量數據的統計分析［J］.人類學學報，2005，24（2）：35－50.

［4］Ramsthaler F，Kreutz K，Verhoff MA.Accuracy of metric sex analysis of skeletal remains using Fordisc based on a recent skull collection［J］.Int J Legal Med，2007，121（6）：477－482.

［5］秦書儉，李澤山.成人顱骨的角度測量與性別、年齡的判別［J］.錦州醫學院學報，1990，11（2）：98－101.

［6］李一波，王揚揚，姬曉飛，等.計算機輔助顱面復原技術研究［J］.中國圖像圖形學報，2006，10（10）：1369－1379.

［7］Vanezis P，Vanezis M，McCombe G，et al.Facial reconstruction using 3-D computer graphics［J］.Fore Sci Int，2000，108（2）：81－95.

［8］吳汝康，吳新智，張振標.人體測量方法［M］.北京：科學出版社，1984：5-22，57-64，79－83.

［9］邵象清.人體測量手冊［M］.上海：上海辭書出版社，1985.

［10］張年甲，陳恬，陳鋒.下頜骨的相關因素分析［J］.解剖學雜志，1987，10（2）：143－105.

［11］劉美音，徐現剛，王懷經，等.下頜骨的測量、相關和性別判別［J］.解剖學雜志，1991，14（1）：102－104.

［12］陳洪，虞琴，張鵬.男性顱骨測量項目的相關分析［J］.解剖學雜志，2008，31（5）：715－717.

［13］陳洪，虞琴，鐘純.男性下頜骨的測量及其回歸分析［J］.解剖學雜志，2008，31（3）：419－423.

（編輯 裘孝琦，英文編輯 王又冬）

Regression Analysis of Male Frontal Bone and Skull

CHEN Hong
（Department of Human Anatomy，Medical College，Yichun College，Jiangxi Yichun 336000，China）

ObjectiveTo study and establish the regression equation applied to estimate the main general skull index with the frontal bone index.Methods Totally 135 adult male mandibles were used for 38 items of measurements with the physical anthropology measuring method.The data were analyzed by regression analysis with statistical software（SPSS 17.0）.The pairs of bad correlation（r<0.4）were eliminated.ResultsTotally 147 one-factor linear regression equations were set up，among which thePvalues were lower than 0.001.ConclusionThe regression equations may be used to estimate the main general skull index with frontal bone index and provide the evidences for the recovery of the skull.There will be significance to the anthropology，anthropology and forensic anthropology.

frontal bone；skull；regression equations；forensic anthropology

Q983

：A

：0258-4646（2010）02-0123-05

江西省教育廳科學技術研究項目（贛教技字［2007］311號）

陳洪（1957-），男，副教授，本科. E-mail：chen57315@163.com

2009-10-31