基于三维图像的面部生长和发育轨迹:几何形态与变形视角的几何形态学
Yu Jie Zhong1, Dan Cui2, Patrick Yi Feng Wen3
1Faculty of Dentistry, The University of Hong Kong, 2/F, Prince Philip Dental Hospital, 34 Hospital Road, Sai Ying Pun 7B47, Hong Kong.
Royal Society open science
|January 11, 2024
概括
这项研究使用几何形态测量来分析面部发育,揭示了面部形状的变化,如突出的鼻子,是由于局部组织扩张而不是内在骨变化造成的. 面部变化随着年龄的增长而非线性增加,更快的变化特征更加多样化.
科学领域:
- 人类学是人类学.
- 发展生物学 发展生物学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 几何形态测量通常用于研究面部形状的发展.
- 目前的方法在分析局部形态变化的过程中存在局限性.
- 量化形状变形为分析局部规模变化提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 通过变形视角,在局部范围内研究面部形状的发育变化.
- 分析发育过程中面部形状变化的平均值,速率和变异.
- 了解面部生长背后的形态遗传过程.
主要方法:
- 利用3D面部数据上的几何形态测量和变形视角.
- 分析了来自3D面部规范项目3至40岁的2112名欧洲人.
- 采用部分最小平方回归来分析形状和速率轨迹.
主要成果:
- 鼻桥的发育突起归因于局部组织扩张,而不是鼻骨形状的变化.
- 脑膜上部区域的局部扩张,特别是男性的中部,导致额头倾斜和眼睛更深入.
- 面部形状的变化随着年龄的增长而非线性增加 (p < 0.05),更动态的特征显示出更大的多样化.
结论:
- 变形视角有效地揭示了导致面部形状变化的形态遗传过程.
- 这种分析框架增强了对面部生长的理解,并可以为面部生长图表的开发提供信息.
- 该方法广泛适用于分析各种生物环境中的形状变化.
