Франкфуртская плоскость

Франкфуртская плоскость — это условная горизонтальная плоскость, проходящая через нижний край глазницы (нижнеглазничный край) и верхний край наружного слухового прохода (козелок уха). Данная плоскость используется в краниологии, антропологии, судебной медицине и ортодонтии как стандартное анатомическое ориентирование черепа для проведения измерений, фотографирования и построения изображений (например, в цефалометрии). Она обеспечивает воспроизводимое и сопоставимое положение головы относительно вертикальной и горизонтальной осей.

История

Термин «Франкфуртская плоскость» (нем. Frankfurter Horizontale) возник в конце XIX века. В 1884 году на Международном конгрессе антропологов и археологов в городе Франкфурт-на-Майне (Германия) было принято решение о стандартизации положения черепа для научных измерений. Участники конгресса предложили использовать горизонтальную линию, соединяющую нижний край глазницы (orbitale) и верхний край наружного слухового прохода (porion), как базовую для всех краниометрических исследований. С тех пор эта плоскость получила название Франкфуртской горизонтали (или Франкфуртской плоскости) и стала международным стандартом в антропометрии и судебной медицине.

Впоследствии плоскость была адаптирована для использования с живыми людьми: при фотографировании лица в антропологии и ортодонтии пациенту придают такое положение головы, при котором линия, соединяющая нижний край глазницы и козелок уха, параллельна полу. Это положение называется «естественное положение головы» (natural head position) и является основой для цефалометрического анализа.

Определение и анатомические ориентиры

Франкфуртская плоскость определяется тремя основными точками на черепе или лице:

1. Орбитале (orbitale) — самая нижняя точка нижнего края глазницы (обычно на костном черепе — это нижний край глазничного отверстия, а на живом человеке — нижний край костной глазницы, прощупываемый под кожей).
2. Порион (porion) — самая верхняя точка наружного слухового прохода (на костном черепе — это верхний край наружного слухового отверстия, на живом — козелок уха (tragus) или верхняя точка ушной раковины).
3. Третья точка (необязательная) — для построения плоскости в пространстве необходима третья точка, не лежащая на одной прямой с первыми двумя. Обычно используется левый или правый порион, либо симметричная точка на противоположной стороне (например, левый порион и правый порион вместе с орбитале). В клинической практике часто используют среднюю линию лица (например, точку назион — переносицу) для уточнения ориентации.

Плоскость считается горизонтальной, если при взгляде сбоку линия, соединяющая орбитале и порион, параллельна полу. В таком положении голова считается «нейтральной» для измерений.

Применение

Антропология и краниометрия

В антропологии Франкфуртская плоскость является обязательным стандартом при измерении черепов. Все линейные и угловые размеры (длина, ширина, высота черепа, лицевой угол и др.) определяются относительно этой плоскости. Это позволяет сравнивать данные, полученные разными исследователями в разных странах. Например, при измерении черепного указателя (индекс ширины к длине) череп ориентируют по Франкфуртской плоскости.

Судебная медицина и криминалистика

В судебной медицине Франкфуртская плоскость используется для идентификации личности по черепу (краниофациальная идентификация). При совмещении фотографии лица пропавшего человека с рентгеновским снимком черепа или с 3D-моделью черепа ориентирование производят по Франкфуртской плоскости. Это позволяет точно наложить изображения и оценить совпадение контуров.

Ортодонтия и челюстно-лицевая хирургия

В ортодонтии Франкфуртская плоскость является основой для цефалометрического анализа — метода оценки пропорций лицевого скелета по боковым телерентгенограммам (рентгеновским снимкам головы). На снимке отмечают точки орбитале и порион, проводят через них горизонтальную линию, а затем измеряют углы и расстояния между зубами, челюстями и основанием черепа. Стандартные цефалометрические показатели (например, угол SNA, SNB, ANB) рассчитываются относительно Франкфуртской плоскости или линии, параллельной ей (например, линии SN — от турецкого седла до назиона). В челюстно-лицевой хирургии плоскость используют для планирования операций по исправлению прикуса и асимметрии лица.

Фотограмметрия и 3D-моделирование

При создании 3D-моделей лица или черепа (например, для реконструкции внешности по черепу) Франкфуртская плоскость служит базовой системой координат. Все последующие измерения и преобразования (повороты, масштабирование) выполняются относительно неё.

Критика и альтернативы

Несмотря на широкое распространение, Франкфуртская плоскость имеет ряд ограничений. Во-первых, она основана на костных ориентирах, которые у живых людей могут быть смещены из-за мягких тканей (например, ушная раковина может быть деформирована). Во-вторых, у некоторых людей (особенно с аномалиями развития черепа или после травм) точки орбитале и порион могут быть асимметричны, что затрудняет построение плоскости. В-третьих, в антропологии существуют альтернативные системы ориентации, например, плоскость Кампера (линия от передней носовой ости до центра наружного слухового прохода) или плоскость Брока (линия от нижнего края глазницы до верхнего края наружного слухового прохода, но с другим углом). Однако Франкфуртская плоскость остаётся наиболее распространённым стандартом благодаря исторической преемственности и простоте воспроизведения.

В современной ортодонтии всё чаще используется «естественное положение головы» (natural head position), которое определяется не по костным ориентирам, а по положению головы пациента, когда он смотрит прямо перед собой вдаль. Это положение считается более физиологичным и воспроизводимым, но для пересчёта данных часто требуется привязка к Франкфуртской плоскости.

Интересные факты

• Франкфуртская плоскость используется не только для черепов, но и для ориентации головы при рентгенографии зубов и челюстей (ортопантомография).
• В некоторых учебниках по антропологии Франкфуртскую плоскость называют «немецкой горизонталью» (German horizontal plane).
• При фотографировании лица в антропологии (фас и профиль) для получения стандартных снимков голову устанавливают так, чтобы Франкфуртская плоскость была параллельна полу, а камера располагалась на уровне глаз.

Источники

• Алексеев В. П., Дебец Г. Ф. Краниометрия. Методика антропологических исследований. — М.: Наука, 1964.
• Зубов А. А. Одонтология. Методика антропологических исследований. — М.: Наука, 1968.
• Downs W. B. Variations in facial relationships: their significance in treatment and prognosis // American Journal of Orthodontics. — 1948. — Vol. 34, No. 10. — P. 812–840.
• Broadbent B. H. A new X-ray technique and its application to orthodontia // The Angle Orthodontist. — 1931. — Vol. 1, No. 2. — P. 45–66.
• Martin R., Saller K. Lehrbuch der Anthropologie in systematischer Darstellung. — Stuttgart: Gustav Fischer Verlag, 1957.