蝶枕软骨骨化融合程度在实足年龄估计中的研究进展

程芸芸 孙 迪 米丛波

个体的实足年龄估计现已成为法医学研究领域的热点，近些年来，由于全球移民数量的增加，刑事诉讼和移民诉讼也随之增加，知晓个体的实足年龄对法医学和医疗实践起着至关重要的作用。根据Schmeling等[1]的研究，年龄估计需求的原因有：①身份不明的遗骸增多；②在案件中需要提供个体法定年龄证明。蝶枕软骨骨化融合程度是青少年实足年龄估计的一个重要来源，在生长发育早期阶段最为准确，通过对蝶枕软骨骨化融合过程的分析，从而提供一种估计青少年实足年龄上下限的方法。了解蝶枕软骨的骨化融合时间在临床医学、法医学和人类学领域有着举足轻重的作用[2]。此方法已经成为国外学者研究探讨的热点，而国内对此研究甚少。

一、蝶枕软骨骨化融合

1.解剖

蝶枕软骨是蝶骨和枕骨之间的一个软骨生长中心，位于颅底的中线、脑桥中部、颅骨的斜坡区、枕骨大孔前和垂体窝的下方，由透明软骨所组成，在颅底的生长阶段较为丰富，并在骨骼成熟期间发生骨化，可以根据它的骨化融合阶段分级估计年龄的上下限区间[3～5]。

2.骨化

膜性颅中蝶枕软骨的骨化中心出现在胚胎早期，位于蝶枕软骨的上半部分和中间部分。在骨化的后期过程中，位于骨化中心的软骨带被称为软骨结合，软骨骨化开始于第二胎月，骨化形态结构由胎儿期或产后期决定[4，6]。在颅底软骨骨化过程中，蝶枕软骨骨化过程最晚，因此在年龄估计和临床应用中起着重要作用[5]。蝶枕骨化过程中软骨移动的观点不一，主要有三个方面：①虽然发生骨化但仍然移动。1990年Whilst[3]将蝶枕软骨骨化描述为“活动连接”与“滑动关节”，并在连接处发生运动，但是其原由并未解释清楚。②蝶枕软骨移动过程中没有骨化。2009年Liem[7]认为虽然蝶枕软骨的骨小梁结构骨化后发生改变，却仍然支持软骨的“多重三维运动”。因此，将“软骨结合”归结为骨内张力弹性变化而不是运动。③骨化组织继续移动。2010年Sumner[8]对于软骨结合处的软骨骨化作为成人斜坡移动的论点，研究却得出了相反的结果：活骨充满了血和结缔组织可以移动，相反死骨是因为钙基质的流失，保持静止不动。在三人研究的基础上，2015年Starkey等[9]就蝶枕软骨骨化过程进一步深入研究认为反对斜坡运动的学者没有看到斜坡是由骨小梁组成这一事实，而支持运动的学者没有关注到斜坡短而粗不利于运动的。关于斜坡运动这两个重要的争论将成为日后研究的新方向，并且逐渐会被明确的解决。

3.影响蝶枕软骨骨化融合程度的因素

（1）年龄

年龄大小是牙科法医学研究中的重要研究变量，诸多学者证实不同年龄阶段蝶枕软骨骨化融合程度也各不相同。研究人群同为土耳其人种，2014年Can等人[10]对638人（男399，女139）年龄介于10～25岁的群体测量得出蝶枕软骨完全开放男女分别为11.54岁和10.68岁，完全骨化融合分别为20.88岁和21.21岁。2016年Sinanoglu等[2]对238人（男90，女148）年龄介于7～25岁测量得出蝶枕软骨完全开放男女均为10岁，完全骨化融合的时间男女群体分别为：20岁和18岁。2016年Kocasarac等人[11]对349人（男182，女167）年龄介于8～25岁测量得出蝶枕软骨完全开放男女分别为9.92岁和10.13岁，完全骨化融合年龄男女分别为18.50岁和20.56岁。2017年Kocasarac等人[12]对116人（男43，女73）年龄介于8～28岁测量得出蝶枕软骨完全开放男女同为10.55岁，完全骨化融合年龄男女分别为18.92岁和18.02岁。

以上研究基于土耳其同种人群研究表明，相同种族下，蝶枕软骨的骨化融合程度不一与年龄密切相关，完全开放时间男女分别为9～12岁和10～11岁，完全骨化融合的对应年龄同为18～21岁。2017年Currie[13]等人运用系统评价的方法归纳总结得出：在头影测量片上观察青春期后年龄在17～18岁左右的蝶鞍中心点（S）与颅底点（Ba）之间的距离基本保持不变，但S-Ba之间的距离还没有达到100%的稳定并且会以很慢的速度在三维方向不断地变化直至成年，S-Ba的长度生长与蝶枕软骨的生长具有一致性。由此可根据年龄推断蝶枕软骨的骨化融合程度。目前国外对不同种族不同年龄程度下的蝶枕软骨融合程度有着较多的研究，而国内研究较少，仍需要改善研究方法提高蝶枕软骨的骨化融合可测量性以获得较为全面的牙科法医学研究资料。

（2）性别

根据先前的研究推断出[10，11]：蝶枕软骨不同骨化融合程度分级下所对应的实足年龄女性比男性早两年。然而Shirley等[14]发现女性蝶枕如软骨骨化融合分级对应的实足年龄比男性早四年。为了探究出现这一现象真正原因，2017年Alhazmi A等[15]研究证实早期的研究：女性蝶枕软骨的闭合年龄早于男性并且至少提前一年。他们发现并证实蝶枕软骨闭合的性别差异和蝶枕软骨主动闭合的平均年龄（第1级和第2级）均与青春期面部生长平均年龄相关。此外，他们发现女性月经初潮与蝶枕软骨闭合之间有显著的关联，并计算出了蝶枕软骨关闭速率，且女性蝶枕软骨关闭的速率和年龄较男性更快更早。

（3）综合征

Mcgrath等人[16]研究发现Apert综合征患者蝶枕软骨开始骨化融合的时间是24个月，最早完成闭合的时间是6岁，Muenke综合征相对应的时间为6个月和10岁。在未患Muenke综合征的人群中，单纯Apert综合征患者蝶枕软骨闭合实足年龄明显早于正常年龄、性别相匹配的对照组患者。Tahiri等人[17]研究发现Crouzon综合征患者蝶枕软骨开放、部分开放、全部骨化融合的平均年龄分别为1.3±1.1岁、5.3±2.2岁、14.0±3.4岁。Crouzon综合征患者蝶枕软骨闭合时间明显早与于年龄、性别相匹配的对照组。Paliga等人[18]运用CT对Pfeiffer综合征患者检查得出蝶枕软骨最早出现骨化融合于刚出生第5天，最早完全骨化融合在出生后2.76岁。Pfeiffer综合征组在年龄和性别匹配的控制下CT扫描显示蝶枕软骨最清楚的视窗中，部分骨化融合范围为7.07～15.14岁，完全骨化融合的范围是12.74～19.88岁。在Pfeiffer综合征患者中蝶枕软骨均表现出过早骨化融合并且所有的人伴有都面中部的发育不全。为了验证蝶枕软骨在面中部发育不全中所起的作用，Goldstein等人[19]提出两种假设：一为患有以上所有综合征的患者蝶枕软骨的骨化融合时间早于正常人。二为蝶枕软骨的骨化融合时间和面中部发育不全的程度密切相关。研究表明伴有Crouzon综合征、Apert综合、Pfeiffer综合征的面中部发育不良患者蝶枕软骨骨化融合早于年龄和性别相匹配的对照组患者。牙科法医学领域的上颌快速扩弓影响蝶枕软骨的宽度[5]，Okamoto等[20]观察到在上颌快速扩弓情况下蝶枕软骨骨化没有超过13岁。随着蝶枕软骨的闭合，可减少矫形手术修改量。因此，蝶枕软骨作为影响面中部生长发育的重要组成部分，可以作为干预生长发育的一个重要指标，引导在临床诊疗过程中积极干预相关疾病，以获得令患者满意的面型。

（4）环境因素

2018年Lv等[21]利用头影测量片对89对6～12岁女双胞胎进行测量，总结得出相比遗传因素，环境因素对眼耳平面上蝶鞍点（S）和关节点（Ar）的垂直距离影响更大，环境因素对于晚期面部的发育主要是影响蝶枕软骨的骨化融合而不是下颌骨本身。

二、实足年龄估计

蝶枕软骨是颅底软骨骨化的关键位置，完全骨化融合时间在青春期晚期，是颅底软骨最后骨化融合的地方，可以增加颅底的长度，从而影响颅底前后向的发育。了解蝶枕软骨的骨化融合时间，有助于改变矫形治疗的时机[6]。由于环境和生长发育等因素影响，不同人种蝶枕软骨骨化融合程度等级下的实足年龄也各不相同。

2014年Franklin等人[22]对西澳洲人群基于MDCT检查得出蝶枕软骨从开放到半骨化融合、从半骨化融合到骨化融合，男性转换年龄为14.4岁、16.16岁，女性相应年龄为11.42岁、16.16岁。而同为土耳其人种，使用不同的骨化融合程度分级方法和不同的影像学检查手段得出的结论也各不相同。2014年Can等人[10]运用CT将蝶枕软骨骨化融合骨化融合分为5个阶段，分别为全开放；只有一侧边界骨化融合且少于全长的1/2；一半骨化融合且大于全长的1/2；骨化融合完成、疤痕存在；骨化融合完成、疤痕消失，总结得出土耳其人群蝶枕软骨骨化融合的实足年龄分别为：男性转换年龄为11.54岁、14.00岁、14.95岁、20.34岁、20.8岁，女性转换年龄为10.68岁、12.69岁、14.00岁、18.17岁、21.21岁。2016年Sinanoglu等人[2]使用CBCT将骨化融合程度分级为开放、骨化融合不到全长的1/2、骨化融合超过全长的1/2、完全骨化融合的方法得出男性转换年龄为10岁、13岁、17岁、20岁，女性相应年龄为10岁、12岁、17岁、18岁。2016年Kocasarac等人[11]在使用CBCT同Sinanoglu骨化融合程度相同的分级方法得出土耳其男性转换年龄为9.92岁、11.00岁、17.12岁、18.50岁，女性转换年龄为10.13岁、12.30岁、15.42岁、20.56岁。2018年Alhazmi等人[15]对凯斯西储大学口腔正畸科就诊6岁～20岁的患者使用CBCT的影像学检查方法。每个CBCT扫描在正中矢状平面可视化，蝶枕软骨骨化融合（SOS）分为开放、骨化融合不到全长的1/2、骨化融合超过全长的1/2、完全骨化融合。男性转换年龄为11.07岁、12.95岁、14.44岁、16.41岁，女性相应为9.75岁、11.67岁、13.25岁、15.25岁。2018年Pate等人[23]使用游标卡尺测量尸体上蝶枕软骨骨化融合的程度，应用骨缝完全开放或者小于1/4，半开放小于3/4，超过3/4骨缝发生钙化的分级方法总结得出印度中部男性尸体当骨缝是开放或半闭合的年龄不到17岁，骨缝完全闭合年龄在21岁以上。同样，女性尸体当骨缝打开或半闭合的年龄小于12岁，骨缝完全闭合年龄在20岁以上。2018年Hisham等人[24]基于CT研究将蝶枕软骨骨化融合分为开放、半骨化融合、完全骨化融合，得出马来西亚人口完全骨化融合的平均年龄为男性20.84岁，女性19.78岁。男性第1，第1和第2，第2和第3阶段之间的转换年龄分别为12.52岁、13.98岁和15.52岁；女性相应的年龄分别为10.47、12.26和13.80年。

三、牙科法医学领域的应用

在牙科法医学的不同领域中，实足年龄的估计方法多中多样，其中有天门冬氨酸外消旋化推断年龄[25]、CBCT放射影像技术[26]等利用蝶枕软骨的骨化融合程度进行实足年龄的估计在牙科法医学中同样有着广泛的应用。

个体在14～21岁时，除第三磨牙外，其他牙齿发育几乎完成，因此在这一阶段基于牙齿发育实足年龄估计实际上是基于第三磨牙的发育。第三磨牙除了正畸科和儿童口腔科医生利用其临床发育特点进行诊断和制定治疗计划外[27]，第三磨牙发育也可用于牙科法医学中实足年龄估计。2016年Kocasarac等人[11]对349名个体影像学检查，分别利用蝶枕软骨（SOS）骨化融合的四个阶段以及下颌第三磨牙（TMM）Demirjian[28]牙齿生长钙化的八个阶段的分级方法进行综合分析，总结得出实足年龄下限推断公式：男性为8.272+（1.965+TMM生长钙化对应分级）+（1.308×SOS骨化融合对应分级）±E，女性为8.118+（1.367+TMM生长钙化对应分级）+（2.298×SOS骨化融合对应分级）±E。为了更加详细明确SOS骨化融合的实足年龄，2011年Bassed等人[29]引入了锁骨内侧骨骺这一变量，分别利用蝶枕软骨（SOS）骨化融合的五个阶段、TMM Demirjian[28]牙齿生长钙化八个阶段和锁骨内侧骨骺轴向最清楚平面的分级方法进行综合分析，总结得出实足年龄＝Y+（β×TMM分级）+（β1×锁骨内侧骨骺分级）+（β2×SOS分级）±E。2016年Fernández-Pérez等人[30]利用CBCT分析315名（男167人，女148人，介于6～23岁之间）个体蝶枕软骨骨化融合的五个阶段和Baccetti[31]颈椎成熟分层六阶段，总结得出使用蝶枕软骨骨化融合程度推测颈椎成熟程度，估算实足年龄的上下区间。2017年Kocasarac等[12]在TMM和SOS的基础上加入观察值颈椎（CVM），对16名个体使用CBCT检查方法，得出土耳其人群中TMM矿化程度、SOS骨化融合程度、CVM成熟度与实足年龄之间存在明显的相关性（女性r＝0.618，男性r＝0.851）。因此，第三磨牙、锁骨内侧骨骺、颈椎可作为蝶枕软骨骨化融合相关指标，可有效的运用于牙科法医学中的实足年龄估计。

四、展望

综上所述，蝶枕软骨作为颅底的一个重要解剖标志，在生长发育过程中有着至关重要的作用。同时，也是牙科法医学的实足年龄估计中不可忽视的关键点。国外学者对蝶枕软骨研究比较广泛，而国内研究几乎空白。在实足年龄估计中，伴随的蝶枕软骨异常骨化融合通常会导致骨化融合年龄较正常时间早。在牙科法医学实践中，有必要寻求更加有效方法和技术制定蝶枕软骨融合的标准，采用多元因素结合的分析方法，分清蝶枕软骨正常和异常骨化融合情况，正确得出研究群体实足年龄的上下限，从而为牙科法医学中实足年龄鉴定提供可靠的依据。