中西方人群三维头部生长与衰老轨迹建模及头戴装备定制化研究

本文首次系统比较中西方人群（5-70岁）的三维头部生长与衰老轨迹，通过主成分分析（PCA）和加权偏最小二乘回归（WPLSR）构建高效建模流程，揭示中国人特有的短头型（brachycephalic）与高加索人长头型（dolichocephalic）的形态差异，为头戴装备（AR/VR头盔、呼吸防护设备等）的跨人群定制提供量化人机工效学基准。

　　

亮点

本研究首次构建了跨人群（中国人与高加索人）的头部生长模型，涵盖从童年到老年的完整生命周期（5-70岁），并开发出兼顾效率与精度的计算框架（结合PCA与WPLSR），为头戴/面戴/眼戴装备的定制化设计提供量化人机工效学基准。

主要发现

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  中国人群呈现典型的短头型特征（头型更宽短、鼻梁更扁平、下巴突出度较低），而高加索人群多为长头型
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  头部发育在18岁左右达到稳定期，但族群特异性形态特征贯穿所有年龄段
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  主成分分析显示：第一主成分（PC1）关联头部整体尺寸，PC2/PC3/PC4分别对应头高、头宽及头皮/颌部宽度变化

讨论

三维头部生长与衰老轨迹的研究对头戴产品（如头盔、AR/VR设备）的定制化设计、评估及数字化建模具有重要价值。族群特异性形态差异的量化能为全球市场提供精准的人机工效学解决方案。

结论

通过系统比较中西方人群的头部发育轨迹，本研究明确了跨生命周期的显著形态差异：中国人群的短头型特征（头宽短、鼻梁扁平、下巴后缩）与高加索人群的长头型形成鲜明对比。这些发现为头戴装备的族群适应性设计提供了关键 anthropometric 基准，填补了颅面发育研究与人口敏感性产品设计间的空白。