使用口腔颌面锥形束CT图像通过第二恒磨牙髓室增龄性变化进行年龄推断的研究

(1 潍坊医学院口腔医学院，山东 潍坊 261000； 2 浙江大学医学院； 3 青岛市口腔医院)

人类活体或尸体的年龄推断是法医学中一项重要的内容，精确的年龄推断方法在实践中有着广泛的应用需求[1-2]。牙齿发育完成后，随着年龄的增长，继发性牙本质沉积导致牙齿髓腔逐渐变小[3-5]。本研究通过口腔颌面锥形束CT(CBCT)图像，研究通过第二恒磨牙髓室的增龄性变化进行年龄推断的方法，为法医学中通过牙齿进行年龄推断提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 材料来源

收集青岛市口腔医院放射科数据库内15～69岁的110例男性和110例女性的220颗上颌第二恒磨牙和220颗下颌第二恒磨牙的CBCT图像。全部CBCT图像均因病人临床方面需求而拍摄。病人的出生日期由医院信息系统确认，图像拍摄日期和出生日期之差记为病人的真实年龄。纳入病人按年龄分为6组：15～20岁、21～30岁、31～40岁、41～50岁、51～60岁和61～69岁组，每一岁年龄均包括2例男性和2例女性病人，每例病人需包含至少一颗符合纳入标准的上颌第二恒磨牙以及下颌第二恒磨牙。

第二恒磨牙的纳入标准：无龋坏、无过度磨耗、无修复性充填或治疗、无金属伪影干扰、无牙髓腔钙化。其中，将“无过度磨耗”定义为50岁前牙齿磨耗指数(TWI)≤2，50岁后TWI≤3。具体标准参见相关文献[6-7]。

1.2 图像获取和数据测量

所有CBCT图像均由NewTom VG(Quantitative Radiology, Verona, Italy)CBCT机拍摄。拍摄时曝光参数为110 kVp，3.69～84.10 mAs，扫描视野15 cm×15 cm大小，体素值0.15 mm。图像采用DICOM格式导出以后导入到RadiAnt DICOM Viewer软件中进行测量。如图1所示，分别在轴位、矢状位和冠状位视窗调整图像十字定位光标与牙体长轴相一致，在冠状位视窗中将十字定位光标与第二恒磨牙髓室冠根向和颊舌向的中点相重叠，定位线与髓室底交于A点，与髓室顶交于B点，与釉牙本质界交于C点，与髓室颊侧壁交于D点，与髓室舌侧壁交于E点。将AB点间距离定义为髓室高度，BC点间距离定义为牙本质厚度，DE点间距离定义为髓室颊舌向宽度。

对2名研究人员进行测量统一性训练，达到标准化之后，由1名研究人员进行测量采集，每个数据测量2次，取平均值。在全部数据测量完成后2周，随机抽取20例病人的20颗上颌第二恒磨牙和20颗下颌第二恒磨牙图像，由2名研究人员再次进行测量，以验证组间一致性和组内一致性。

1.3 统计分析

2 结 果

各年龄组上颌第二恒磨牙及下颌第二恒磨牙髓室高度、髓室颊舌向宽度及牙本质厚度测量结果见表1。线性回归分析显示，上颌第二恒磨牙髓室高度与年龄线性回归模型判定系数R2=0.296(P<0.05),直线回归方程y=64.575-11.823x，标准估计误差值为13.38岁；上颌第二恒磨牙髓室颊舌向宽度与年龄的线性回归模型判定系数R2=0.132(P<0.05),直线回归方程y=78.680-7.973x，标准估计误差值为14.85岁；上颌第二恒磨牙牙本质厚度与年龄的线性回归模型判定系数R2=0.053(P<0.05),直线回归方程y=19.633+7.679x，标准估计误差值为15.52岁；下颌第二恒磨牙髓室高度与年龄的线性回归模型判定系数R2=0.363(P<0.05),直线回归方程y=66.388-15.61x，标准估计误差值为12.73岁；下颌第二恒磨牙髓室颊舌向宽度与年龄的线性回归模型判定系数R2=0.044(P<0.05),直线回归方程y=60.708-6.085x，标准估计误差值为15.59岁；下颌第二恒磨牙牙本质的厚度与年龄的线性回归模型判定系数R2=0.085(P<0.05),直线回归方程y=13.461+8.936x，标准估计误差值为15.26岁。

非线性回归分析显示，上颌第二恒磨牙髓室高度、髓室颊舌向宽度、牙本质厚度与年龄的对数回归模型判定系数R2=0.055～0.296；下颌第二恒磨牙髓室高度、髓室颊舌向宽度、牙本质厚度与年龄的对数回归模型判定系数R2=0.050～0.362。所有对数回归方程均具有统计学意义(P<0.05)。

①为矢状位视窗；②为轴位视窗；③为冠状位视窗。

多元线性回归分析显示，上颌第二恒磨牙髓室高度、上颌第二恒磨牙髓室颊舌向宽度、下颌第二恒磨牙髓室高度、下颌第二恒磨牙牙本质厚度四个指标是进行年龄推断的最优组合，通过这4个指标进行年龄推断的公式为：预测年龄=80.646-6.008×上颌第二恒磨牙髓室高度-5.961×上颌第二恒磨牙髓室颊舌向宽度-9.408×下颌第二恒磨牙髓室高度+4.469×下颌第二恒磨牙牙本质厚度，模型的拟合度R2=0.51，模型标准估计误差值为11.24岁。

20颗上颌第二恒磨牙和20颗下颌第二恒磨牙的髓室高度、髓室颊舌向宽度、牙本质厚度的组间一致性分析和组内一致性分析均显示差异无显著性(P>0.05)。

3 讨 论

许多学者利用医学影像学的手段对通过牙齿髓腔大小的变化进行了年龄推断的研究[8-12]，但对于通过第二恒磨牙的髓腔变化进行年龄推断的研究很少[13]。GE等[13]通过分割上、下颌第二恒磨牙髓室的CBCT图像计算得出了上、下颌第二恒磨牙的髓室体积与年龄相关性的判定系数R2分别为0.498和0.487，高于本研究所得上、下颌第二恒磨牙髓室高度、髓室颊舌向宽度、牙本质厚度分别与年龄的相关性判定系数。这可能是由于GE等[13]所测指标为髓室体积值，而本研究所测量的是牙齿髓室在某一断层图像上的高度、宽度、厚度，并不能完全反应牙齿髓室的真实改变。刘彦等[14]研究了汉族人下颌第一恒磨牙髓室高度及牙本质厚度与年龄的关系，得出下颌第一恒磨牙髓室高度与年龄之间的R2为0.384，牙本质厚度与年龄的R2为0.026，与本研究中所得的上颌第二恒磨牙髓室高度与年龄的R2为0.296、上颌第二恒磨牙牙本质厚度与年龄的R2为0.053、下颌第二恒磨牙髓室高度与年龄的R2为0.363、下颌第二恒磨牙牙本质厚度与年龄的R2为0.085较为接近。

本研究结果值得注意的是，上颌第二恒磨牙髓室高度与年龄的相关性低于下颌第二恒磨牙髓室高度与年龄的相关性，而上颌第二恒磨牙髓室颊舌侧宽度与年龄的相关性则高于下颌第二恒磨牙髓室颊舌侧宽度与年龄的相关性，这与我们在研究过程中观察到的随着年龄的增长，上颌第二恒磨牙髓室颊舌向宽度变化更为明显，而下颌第二恒磨牙髓室高度变化更为明显相一致，这可能提示了上、下颌第二恒磨牙髓室继发性牙本质沉积规律的不同。

有研究显示，老年人继发性牙本质沉积较慢，而青年人则较快[15-17]，提示对数回归模型可能更加符合人类髓腔大小增龄性变化的规律。GE等[15]对上、下颌第一恒磨牙髓室体积与年龄的相关性进行了研究，得出了在通过第一恒磨牙髓室体积值进行年龄推断时，对数回归模型优于线性回归模型的结论。不同于GE等[15]的研究结果，本研究结果显示，在上、下颌第二恒磨牙髓室高度、髓室颊舌向宽度、牙本质厚度与年龄的的回归分析中，对数模型的拟合度均不优于线性模型。

本研究结果表明，通过多元线性回归分析，使用多个指标共同预测年龄比仅通过一个指标预测年龄，准确性更高。这与GE等[13]的研究结果一致。

另外，了解髓室的增龄性变化对口腔医师进行牙体牙髓病的治疗具有一定的指导作用。髓室底的医源性穿孔是牙体牙髓病临床治疗中较为常见的并发症之一。了解髓室高度、宽度及牙本质厚度的增龄性变化规律对提高临床治疗效率、降低并发症具有重要意义。

本研究为法医学中利用第二恒磨牙髓室增龄性变化进行年龄推断提供了基础数据。相比于以往研究，本研究每一岁年龄均纳入了相同数目、相同性别比例的病人，这确保了样本分布的均质性。但研究样本量仍相对较小，需进一步扩大样本量进行研究。

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