3次元技術による顔の対称性の定量的解析

Quantitative analysis of facial symmetry by using three-dimensional technology.

抄録

背景:

今日の矯正歯科治療において、顔の対称性はますます重要になってきています。しかし、非対称の境界は明確に区分けされていません。ステレオ写真測量法は、顔の非対称性を測定する上で明らかに有利である。本研究の目的は、3次元（3D）技術によって顔面非対称性を定量化するとともに、顔面非対称性に関する非専門家による評価が3D技術による解析と一致するかどうかを検討することである。

BACKGROUND: Facial symmetry is becoming increasingly important in today's orthodontic treatment. But the asymmetrical boundary is not clearly demarcated. Stereophotogrammetry has a clear advantage in measuring facial asymmetry. The aim of this study was to quantify the facial asymmetry by three-dimensional (3D) technology as well as to study whether the evaluation by non-experts about facial asymmetry was consistent with the analysis by 3D technology.

方法:

330人の患者の顔の対称性を10人の非専門家が評価した。顔の3D画像は3dMD立体写真測量装置を用いて撮影された。元の顔とそのミラーシェルを 7 つの領域に分割し、顔全体とすべての領域で表面の一致度を測定した。対称性の程度は，ソフトウェア3-matic STL 9.0によって計算された。両群間の差は独立標本T検定で、対称性の診断効率はROC曲線解析で分析した。また、対称性の程度と評価結果の整合性をピアソン相関分析により分析した。

METHODS: The facial symmetry of 330 patients was evaluated by 10 non-experts. 3D facial images were taken using 3dMD stereophotogrammetry equipment. The original face and its mirror shell were divided into 7 regions and the surface matching was measured in the whole face and all regional areas. The degree of symmetry was calculated by the software 3-matic STL 9.0. The difference between the two groups was analyzed by Independent-Samples T Test and the diagnostic efficiency of symmetry degree was analyzed by ROC curve analysis. The consistency between the symmetric degree and the result of evaluation was analyzed by Pearson correlation analysis.

結果:

ROC解析の結果、口唇、顎、頬、下顎側面における顔面非対称性の判定に有意な診断値が得られた。対称性のカットオフ値は60～80％であり、評価は顔全体の対称性の程度と中相関であった。

RESULTS: The ROC analysis revealed significant diagnostic values in the determination of the facial asymmetry of lip, chin, cheek and lateral mandible areas. The cut-off values of symmetry degree were between 60 and 80%. The evaluation was middle correlation with the symmetric degree of the whole face.

結論:

顎と下顎側面は顔面の対称性に最も大きく寄与している。3D技術による顔面対称性の客観的な測定は信頼性が高い。

CONCLUSIONS: The chin and lateral mandible contribute most significantly to the facial symmetry. The objective measurement of facial symmetry, 3D technology, is reliable.