范 飞,戴鑫华,王 亮,李 媛,,张 奎,邓振华(.四川大学华西基础医学与法医学院,四川成都6004;.四川鼎诚司法鉴定所,四川成都6004)
应用下颌第三磨牙建立中国汉族18岁评估模型
范飞1,戴鑫华1,王亮2,李媛1,2,张奎1,邓振华1
(1.四川大学华西基础医学与法医学院,四川成都610041;2.四川鼎诚司法鉴定所,四川成都610041)
摘要:目的探讨第三磨牙在活体年龄推断中的价值,评估第三磨牙能否作为18岁年龄节点的判断指标。方法应用Orhan改良的Demirjian分级标准对1845例10~30岁个体的下颌第三磨牙分级并赋分,对性别差异进行t检验,建立第三磨牙推断年龄的三次回归模型。同时绘制各等级年龄累积分布图和ROC曲线评估第三磨牙与18岁间相关性,建立18岁Bayes判别分析方程。结果评估者内可信度为0.903。年龄与等级间呈中等相关。D、H等级存在两性差异(P<0.05),余各等级均无性别差异。男性等级1~D,女性等级1~C均小于18岁;男女性等级H均大于18岁。ROC曲线下面积为0.797(P<0.05)。结论第三磨牙等级与年龄间有较高的相关性,可用于18岁年龄节点的推断,但仍应结合其他指标相互印证协同鉴定。
关键词:法医牙科学;放射摄影术,全景;年龄测定,牙齿;磨牙,第三;下颌骨;汉族;四川
Establish Assessment Model of 18 Years of Age in Chinese Han Population by Mandibular Third Molar
FAN Fei1, DAI Xin-hua1, WANG Liang1, LI Yuan1,2, ZHANG Kui1, DENG Zhen-hua1
(1. West China School of Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University, Chengdu 610041, China; 2. Sichuan Dingcheng Forensic Institution, Chengdu 610041, China)
Abstract:Objective To explore the value of estimating chronologic age based on the grades of mandibular third molar development. To evaluate whether mandibular third molar could be used as an indicator for estimating the age under or over 18 years. Methods The mineralization status of mandibular third molar of 1 845 individuals aged 10-30 was graded and marked based on Demirjian’s classification of grades reformed by Orhan. Gender difference was examined by t-test. A cubic regression model was established to analyze the correlation between third molar and chronologic age. Each grade of age cumulative distribution diagram and ROC curve was respectively performed to evaluate the relationship between third molar and the age of 18. Using Bayes discriminant analysis, an equation was established for estimating the age of 18. Results The inner-rater reliability was 0.903. Statistical analysis showed a moderate correlation between age and grade. Significant differences of both genders were found only in grade D and H(P<0.05). Males at the grades from 1 to D and females at the grades from 1 to C were under 18 years old, and both males and females at grade H were over 18 years old. The area under the ROC curve was 0.797(P<0.05). Conclusion Third molar development shows a high correlation with age, and combined with other indicators, it can be used to estimate the age of 18.
Key words:forensic dentistry; radiography, panoramic; age determination by teeth; molar, third; mandible; han nationality; Sichuan
牙齿是人体最坚固的骨组织,在外界环境中较易保存,与其他骨骼相比较少受影响。在大型灾难、民事案件、刑事案件中的个人识别、年龄鉴定历来有较高的应用价值。第三磨牙在人齿中发育较晚,发育周期最长,其增龄性变化跨越了18岁这一重要法定年龄[1],因此第三磨牙的牙龄发育状况是确定无名死尸、人体残骸及评估活体青少年晚期年龄的重要指标之一。本研究根据Orhan改良的Demirjian分级标准[2]对全口曲面断层片(orthopantomography,OPG)中下颌第三磨牙发育特征进行分级,研究牙齿的增龄性特征,探讨第三磨牙在年龄推断中的应用价值,评估第三磨牙能否作为18岁的判断指标。
1.1研究对象
收集2013年6月至2015年6月成都华西牙种植医院就诊病例的OPG 1 845例,包括男性921例,女性924例,年龄10~30岁。年龄计算方法:年龄=(摄片日期-出生日期)/365.25,精确到小数点后两位(表1)。
纳入标准:(1)四川汉族,身体健康,营养状况良好;(2)OPG中下颌第三磨牙显影完整且清晰;(3)没有影响第三磨牙发育的病史或手术史。
表1不同性别各年龄段样本分布情况(例)
1.2仪器
采用成都华西牙种植医院的德国西诺德口腔全景曲面体层X射线机(型号:ORTHOPHOS XGplusDS CEPH)拍摄数字OPG。
1.3分级方法
采用Orhan改良的Demirjian分级标准[2]对下颌第三磨牙发育情况进行分级,根据牙齿发育特点,将第三磨牙0~H级分别赋以0~9分。当样本双侧第三磨牙均已出现时,仅选择单侧分析;当双侧等级不同时,选择等级低侧予以赋分。
随机抽取40例样本,由1名评估者于2周后再次评阅,以分析评估者内可信度。
1.4统计学方法
采用SPSS 20.0进行统计学处理。结果以最大值、最小值、中位数、第1和第3四分位数、x±s、95%置信区间表述。采用t检验对各级男、女性样本间差异进行统计学分析,检验水准α=0.05。
采用Kappa检验评估者内可信度。
以等级评分为自变量x,年龄为因变量y,建立该年龄段齿龄推断的回归模型。绘制ROC曲线和各等级年龄累积分布图分析第三磨牙推断18岁的准确性,应用曲线评估分别探讨男、女性线性、二次、三次、复合、增长、指数、Logistic函数的相关性。
采用Bayes判别分析方法建立青少年是否已满18岁的判别分析方程。
2.1各等级与年龄相关性
本研究纳入样本平均年龄为20.43岁,男女性第三磨牙各等级年龄及各等级两性比较见表2。Kappa检验评估者内可信度为0.903。男性等级1~D、女性等级1~C均小于18岁;男女性等级H均大于18岁。各等级男、女性之间,仅等级D和等级H差异具有统计学意义(P<0.05);其他各等级男、女性之间差异均无统计学意义。
年龄与等级的Pearson相关系数为0.416(P<0.05),表明年龄与等级相关性中等。应用曲线评估得出,三次模型的决定系数R2最高,表明该模型的拟合优度较好,因此建立年龄推断三次模型。
男性:y=21.078-6.458 x+1.329 x2-0.062 x3(R2= 0.674,F=631.03,P<0.05)
女性:y=22.245-6.869 x+1.381 x2-0.063 x3(R2= 0.676,F=639.08,P<0.05)
经F检验,各回归方程可建立。经显著性检验,此回归方程有统计学意义(P<0.05)。
2.2分析判断18岁年龄节点
绘制判断18岁的ROC曲线(图1),曲线下面积(AUC)为0.797,95%置信区间为0.775~0.819(P<0.05)。说明应用下颌第三磨牙判断18岁有较高的诊断价值。同时建立各等级年龄累积分布图,判断各等级与18岁间关联,图2显示100%等级H、90%等级G、70%等级0的样本大于18岁;50%等级F、85%等级E、100%等级1~D的样本小于18岁。
以等级(x)和年龄(y)建立18岁Bayes判别函数。
男性:y0=-1.531+0.444x;y1=-3.291+0.783x。
女性:y0=-1.609+0.461x;y1=-3.214+0.764x。
若y0>y1,则个体年龄小于18岁;若y0<y1,则个体年龄等于或大于18岁。
表2男女性各等级年龄分布 (岁)
我国刑法规定“不满18岁的人犯罪,应当从轻或者减轻处罚;不满18岁的人,不适用于死刑”。因此对是否满18周岁年龄存疑的鉴定是我国法医学工作的重点之一。跨学科国际法医骨龄研究小组(Study Group on Forensic Age Diagnostics,AGFAD)建议用于法律目的的活体年龄推断一般需包含:体格检查(身高、体质量等),第二性征的检查,是否有影响发育的疾病;左手腕骨的X线检查;牙科检查和OPG摄影;手腕骨已完成发育时,可采用锁骨胸骨端平片或CT检查。根据儿童牙齿发育等级推断年龄准确率较高,但齿龄评估的准确性随牙齿逐渐发育完全而降低[3]。而第三磨牙发育较其他牙齿开始晚,且其发育持续时间较长,在18岁的鉴定中有一定的应用价值。因此第三磨牙在法医学年龄鉴定实践中有一定的应用前景。
Orhan改良的Demirjian法[2]将牙齿发育全过程分为十个等级,OPG中的牙齿发育形态较牙齿萌出后受外界及阻生牙[4]的影响较小,因此被用作本研究牙齿发育分级方法。部分研究显示,上颌第三磨牙与下颌第三磨牙发育差异无统计学意义[5-7],但也有研究发现上颌第三磨牙较下颌第三磨牙发育早[8-9],认为下颌第三磨牙应用价值更高[10],且上颌第三磨牙发育变化较大,与周围组织重叠显影不易观察,有时难于准确分级[11]。因此,本研究选择下颌第三磨牙进行分析。同时根据刑事审判的疑罪从无原则,本研究仅分析下颌等级低侧的第三磨牙。
本研究结果显示,牙齿发育较高等级(D、H)存在性别差异,其他等级差异无统计学意义。除等级A外,其他各等级男性均略早于女性。Sisman等[12]亦发现仅部分等级存在两性差异(等级D、G),在第三磨牙发育早期,男性较女性发育提前。Prieto等[13]发现第三磨牙各等级男性均早于女性,且等级E、F、G差异较显著。但有关第三磨牙两性差异的研究结果存在一定不同,Karatas等[5,7]研究中均未发现男女性差异。
同时,本研究应用ROC曲线和累积分布函数图分析下颌第三磨牙与18岁之间的关系。ROC曲线具备兼顾灵敏度和特异度的特征,能较全面和准确地评价第三磨牙判断18岁的诊断价值,曲线越偏向左上方,曲线下面积越接近1,诊断准确性就越高。本研究ROC曲线下面积为0.797,95%CI为0.775~0.819,说明应用下颌第三磨牙鉴定18岁具有一定的诊断价值。
累积经验分布函数图可以较直观地显示各等级与18岁之间的关系,本研究结果表明,100%的男性等级1~D、女性等级1~C均小于18岁;100%的男女等级H均大于18岁。Knell等[10]研究发现处于等级A、B的个体均小于15岁,处于等级C的个体小于19岁,91%处于等级H的个体大于18岁。Shi等[11]研究发现按照Demirjian分级标准,当下颌第三磨牙处于H级时,男女性均大于18岁。Sisman等[12]研究显示70%男性及80%女性,等级H的年龄大于21岁,仅有7例(纳入63例)等级H的个体小于18岁。Bagherpour 等[14]研究发现当四颗第三磨牙均发育完全时,96.5%的男性和100%的女性大于18岁。2013年谭英等[15]研究成都地区6~25岁青少年OPG的左下颌第三磨牙发育情况,发现男、女性第三磨牙矿化初始平均年龄为11.39、11.49岁,发育完全的平均年龄为21.71、21.93岁。Qing等[16]研究中国西南地区8~25岁个体牙齿矿化情况,发现等级H的平均年龄均大于18岁。本研究等级H的最小年龄与各研究的结果基本相符,平均年龄存在一定的差异性可能因为各研究所用的研究样本年龄范围不同,同时研究对象的种族差异亦可能导致此差异的出现。
在既往研究中,一般采用一般描述性统计方法分析第三磨牙判断18岁的诊断价值,多认为等级H可作为个体已满18岁的判断指标。等级H用于是否满18岁的推断指标,无假阳性,可确定等级H个体均大于18岁;但假阴性率较高,易忽略已满18岁但未达到等级H的个体。且第三磨牙的位置、形态变化较大,因此第三磨牙鉴定18岁年龄节点,应结合其他指标相互印证协同鉴定,特别是未达等级H的个体。
本研究结果显示,第三磨牙发育仅等级D、H存在两性差异,其他等级均无两性差异;第三磨牙等级与年龄间有较高的相关性;当男性处于等级1~D、女性处于等级1~C时,个体年龄均小于18岁,处于等级H的个体均大于18岁。第三磨牙可作为是否达到18岁年龄推断的手段,但鉴定中应结合其他指标相互印证协同鉴定。
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(本文编辑:高东)
收稿日期:(2015-07-22)
通信作者:邓振华,男,教授,主要从事法医影像学与法医临床学研究;E-mail:fydzh63@163.com
作者简介:范飞(1991—),女,硕士研究生,主要从事法医临床学研究;E-mail:1150173776@qq.com
基金项目:国家自然科学基金面上项目(81373252);四川省应用基础研究计划项目(2013JY0148)
文章编号:1004-5619(2016)01-0031-04
中图分类号:DF795.6
文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1004-5619.2016.01.007