法医学杂志

法医学杂志, 2022, 38(3): 319-323 DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2021.410703

论著命案攻坚法医学应用技术专题

3种尸骨年龄推断方法的比较

张东川,1, 费耿2, 陈婷婷1, 许路易1, 余德伦1, 张天叶1

1.上海市公安局物证鉴定中心 上海市现场物证重点实验室，上海 200083

2.上海公安学院，上海 200137

Comparison of Three Methods for Skeleton Age Estimation

ZHANG Dong-chuan,1, FEI Geng2, CHEN Ting-ting1, XU Lu-yi1, YU De-lun1, ZHANG Tian-ye1

1.Institute of Forensic Science, Shanghai Public Security Bureau, Shanghai Key laboratory of Crime Scene Evidence, Shanghai 200083, China

2.Shanghai Police College, Shanghai 200137, China

编委: 张建华

收稿日期: 2021-07-05  

基金资助: 上海市公安局科研资助项目.  2019013

Received: 2021-07-05  

作者简介 About authors

张东川（1992—），男，硕士，主检法医师，主要从事法医病理学研究；E-mail：zhangdch5@mail2.sysu.edu.cn

摘要

目的 寻找适合不同年龄段和性别的年龄推断方法。 方法 收集上海市公安局刑事侦查总队法医室2000—2020年鉴定的91例未知名尸体的肋软骨、胸骨和耻骨联合3种检材，分别采用肋软骨推断法、胸骨推断法、耻骨联合推断法推断年龄，并将推断结果与尸体实际生理年龄进行一致性检验。比较不同检材推断年龄的准确性及与年龄、性别的关系。 结果 使用肋软骨法，40岁以下的男性、女性、整体人群的推断误差分别为（0.608±2.298）、（0.429±1.867）、（0.493±2.040）岁，40岁以上的为（-1.707±3.770）、（-3.286±4.078）、（-2.625±4.029）岁，3组人群在2个年龄段间差异均有统计学意义（P<0.05）；使用胸骨法，40岁以下的男性、女性的推断误差分别为（0.921±3.019）、（0.452±1.451）岁，40岁以上的为（-5.903±5.088）、（-1.429±2.227）岁，3组人群在2个年龄段间差异均有统计学意义（P<0.05）；使用耻骨联合法，40岁以下的男性、女性的推断误差分别为（-0.204±1.876）、（0.238±2.477）岁，40岁以上的则为（1.500±2.156）、（-2.643±4.270）岁，3组人群在2个年龄段间差异均有统计学意义（P<0.05）。对于40岁以上的样本，使用胸骨法和耻骨联合法推断年龄，不同性别之间差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 3种年龄推断方法均稳定且有效，对40岁以下人群更准确。对于40岁以上样本的年龄推断，男性首选耻骨联合，女性首选胸骨。

关键词： 法医人类学 ; 年龄测定，骨骼 ; 肋软骨 ; 耻骨联合 ; 胸骨

Abstract

Objective To find the appropriate method for age estimation for different ages and sexes. Methods The costal cartilage， sternum and pubic symphysis of 91 unknowns from 2000 to 2020 from the Forensic Department of the Criminal Investigation Team of Shanghai Public Security Bureau were collected. Costal cartilage， sternal and pubic symphysis inferences were used to estimate the age， and the consistency between the estimated results and the actual physiological age of the unknowns was tested. The accuracy of age estimation of different samples was compared， and the relationship between accuracy and age and sex was analyzed. Results Using the costal cartilage method， the inference errors of males， females and the whole population under 40 years old were （0.608±2.298） years， （0.429±1.867） years and （0.493±2.040） years， while those over 40 years old were （-1.707±3.770） years， （-3.286±4.078） years and （-2.625±4.029） years. The differences between different age groups in these three populations were statistically significant （P<0.05）. Using the sternum method， the inference errors of males and females under the age of 40 were （0.921±3.019） years and （0.452±1.451） years， while those over the age of 40 were （-5.903±5.088） years and （-1.429±2.227） years. The differences between different age groups in males and females were statistically significant （P<0.05）. Using the pubic symphysis method， the inference errors of males and females under 40 years old were （-0.204±1.876） years and （0.238±2.477） years， while those over 40 years old were （1.500±2.156） years and （-2.643±4.270） years. The differences between different age groups in males and females were statistically significant （P<0.05）. Using the sternum method and pubic symphysis method for age estimation of over 40 years old， the difference between different sexes was statistically significant （P<0.05）. Conclusion All three methods of age estimation are stable and effective and more accurate for people under 40 years old. For age estimation of unknowns over 40 years old， the pubic symphysis method is preferred in males and the sternum method is preferred in females.

Keywords： forensic anthropology ; age estimation by skeleton ; costal cartilage ; pubic symphysis ; sternum

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本文引用格式

张东川, 费耿, 陈婷婷, 许路易, 余德伦, 张天叶. 3种尸骨年龄推断方法的比较. 法医学杂志[J], 2022, 38(3): 319-323 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2021.410703

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在公安法医的工作实践中，爆炸、意外火灾以及重大灾害如飞机失事等案件中需对身份不明的尸体或碎尸进行身份识别，死者的年龄推断可以为个体识别指明方向。在实际检案中，经常使用形态与年龄关系密切、在尸体或尸块中较易留存、获得较方便的骨性结构如肋软骨[1]、胸骨[2-3]、耻骨联合[4-5]等推断年龄，但受尸体的个体特征、所处的环境特征、检材本身的局限性及案件侦办情况等因素影响，推断结果的准确性不高，尤其是40岁以上者会出现较大误差。本研究分析比较各检材推断年龄的优劣与适宜性，结合实际工作经验，找出适合不同性别与年龄段推断年龄的检材和方法，以减少人为误差，提高推断结果的准确性。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集上海市公安局刑事侦查总队法医室2000—2020年鉴定的91例未知名尸体，取其肋软骨、胸骨和耻骨联合，共273份检材。

纳入标准：（1）案件受理时尸源不确定；（2）在同一具尸体上同时提取肋软骨、胸骨、耻骨联合3种检材；（3）年龄推断过程经科室内部讨论且有相关记录（初次使用3种方法推断）；（4）在案件侦破或查清后获得死者准确的身份信息及实际生理年龄。不同时满足上述条件的即排除。

91例样本的性别和实际年龄构成见表1。男性年龄范围为17~57岁，女性年龄范围为17~67岁。本研究样本的主要年龄段为>20~45岁，占79.12%。

表1   样本实际年龄分布 (例)

Tab. 1  Actual age distribution of the samples

年龄段/岁男性女性合计
合计355691
≤20369
>20~254711
>25~3061117
>30~356814
>36~4061016
>40~456814
>45~50224
>50~55112
>55134

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1.2 采用肋软骨推断年龄

采用肖碧等[1]的方法，取左侧第二肋软骨近胸骨缘1.0 cm处的横截面为研究对象，以横截面的颜色及其分布情况作为观察指标，后用解剖刀片切割该横截面感受切割过程进行年龄推断。收集的样本放入4%甲醛溶液密封保存。

1.3 采用胸骨推断年龄

采用肖冬根等[2-3]的方法，常规解剖取得完整胸骨，并经煮烧剔除软组织后阴干保存。对男性胸骨观察胸骨柄的腹侧面中上部“八”形骨嵴及外下方凹窝（x1）、第一肋迹前缘侧向骨突（x2）、柄体结合面的柄体结合面周缘及第二胸肋关节缘（x3）、胸骨体的腹侧面肋切迹周围放射状皱纹（x4）、背侧面骨质（x5）、背侧面下部凹窝（x6）、第三至第六肋及胸肋关节缘（x7）7个指标分别赋分，根据回归方程计算年龄：

y=10.78+0.82x1+0.85x2+0.80x3+0.38x4+2.51x5+0.64x6+3.02x7。

对女性胸骨观察胸锁关节面（x1）、第一肋切迹（x2）、背侧面外缘（x3）、柄体结合面及第二肋切迹（x4）、胸骨体背侧面骨质（x5）、胸骨体腹侧面肋骨切迹（x6）、第三至第五肋切迹（x7）、第六、第七肋切迹及体剑突结合面（x8）8个指标分别赋分，再根据下述不同情况代入相应回归方程计算得出年龄：

y=14.56+1.46x1+1.25x2+3.66x3+1.99x4+0.47x5+0.38x6+1.82x7+1.20x8（柄、体、剑突分离胸骨），
y=14.14+2.11x1+1.69x2+3.30x3+1.21x5-0.22x6+1.98x7+1.84x8（柄、体结合胸骨），
y=14.61+1.26x1+1.26x2+4.30x3+2.38x4+0.72x5-0.45x6+2.25x7（体、剑突结合胸骨），
y=14.09+1.98x1+1.86x2+4.28x3+1.87x5-0.03x6+2.78x7（柄、体、剑突均结合胸骨）。

1.4 采用耻骨联合推断年龄

采用张忠尧[4-5]的方法，用板锯提取耻骨联合，煮烧剔除软组织后阴干保存。对男性耻骨联合，观察联合面沟与脊（x1）、耻骨结节（x2）、联合面下端（x3）、腹侧斜面（x4）、骨化结节（x5）、背侧缘（x6）、腹侧缘（x7）、联合面骨质（x8）8个指标分别打分，根据回归方程计算年龄：

y=16.79+1.76x2+1.71x3+2.47x4+1.68x6+3.03x7+7.30x8。

对女性耻骨联合，观察联合面沟与脊（x1）、耻骨结节（x2）、联合面下端（x3）、腹侧斜面（x4）、背侧缘（x5）、腹侧缘（x6）、斜面侧缘（x7）、联合面形态（x8）、联合面骨质（x9）9个指标并分别打分，代入回归方程计算得出年龄：

y=14.90+1.96x1+1.40x2+2.43x4+1.66x5+0.99x6+2.48x7-1.73x8+6.07x9。

1.5 结果评价方法

本研究以5岁为一个区间分段，并将推断年龄与实际年龄相差3年以内认定为准确，超过3岁则认定为不准确。准确率=准确的例数/总例数。

1.6 统计分析

由本部门主任法医师用上述方法对收集到的273份检材进行年龄推断，将推断结果与本中心科室初次使用3种方法推断的年龄进行组间一致性检验（Kappa检验）；1个月后，该主任法医师对上述检材进行重新推断，对前后两次结果进行组内一致性检验。分别计算各方法推断年龄的平均绝对误差（mean absolute error，MAE）和准确率以评价年龄推断的准确性。将推断年龄与实际年龄相减，得出的差值用K-S检验判断是否符合正态分布。将不同年龄段、性别的差值两两组合进行配对t检验，探究3种推断方法用于不同年龄段和性别的准确性。所有统计分析均采用SPSS 20.0软件，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 一致性检验结果

肋软骨、胸骨、耻骨联合推断法组内一致性的Kappa值分别为0.897、0.925、0.913，组间一致性的Kappa值分别为0.872、0.919、0.903，表明以上3种推断方法稳定且有效。

2.2 3种方法的准确性

除胸骨法推断男性年龄的MAE为3.43岁外，肋软骨、胸骨、耻骨联合推断法的MAE均小于3岁（表2）。肋软骨法的总体准确率达85.71%，且胸骨法用于女性年龄推断和耻骨联合法用于男性年龄推断，其准确率均接近95%。

表2   不同推断方法的准确率

Tab. 2  Accuracy of different inference methods

方法男性女性合计
MAE/岁准确率/%MAE/岁准确率/%MAE/岁准确率/%
肋软骨法2.3482.932.2587.592.2985.71
胸骨法3.4365.761.4894.68--
耻骨联合法1.9394.352.7369.62--

注：“-”表示无数据，因男女性采用不同方法推断年龄，无法合并计算。

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2.3 3种推断方法在不同年龄段和性别的推断年龄与实际年龄的差值比较

K-S检验结果显示，3种推断方法的结果与实际年龄的差值均符合正态分布。

将推断年龄与死者的实际年龄相减，分析差值与不同年龄段和性别的关系（表3）。对于≤40岁样本的年龄推断，3种推断方法在男女性均可以得到较好的结果。对于>40岁样本的年龄推断，男性的年龄推断以选择耻骨联合为好，女性的年龄推断以选择胸骨为好，而肋软骨法在性别上差异无统计学意义。相比于肋软骨法和胸骨法，耻骨联合法的推断结果较稳定，在≤40岁和>40岁差异无统计学意义。除去年龄因素的影响，3种推断方法的结果在不同性别上差异无统计学意义。

表3   不同年龄段和性别推断年龄与实际年龄差值的比较 (x¯±s，岁)

Tab. 3  Comparison of the difference between the estimated age and the actual age in different age groups and sexes

年龄段肋软骨法胸骨法耻骨联合法

男性

（n=35）

女性

（n=56）

合计

（n=91）

男性

（n=35）

女性

（n=56）

男性

（n=35）

女性

（n=56）

≤40岁

（n=67）

0.608±2.2980.429±1.8670.493±2.0400.921±3.0190.452±1.451-0.204±1.8760.238±2.477

>40岁

（n=24）

-1.707±3.7701）-3.286±4.0781）-2.625±4.0292）-5.903±5.0881）-1.429±2.2271）3）1.500±2.1561）-2.643±4.2701）3）

总体

（n=91）

-0.057±2.985-0.503±3.059--1.029±4.837-0.018±1.8660.291±2.105-0.482±3.273

注：1）与同方法同性别不同年龄段相比，P<0.05；2）与同方法不同年龄段相比，P<0.05；3）与同方法同年龄段不同性别相比，P<0.05。“-”表示无数据。

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3 讨论

人体骨骼随着年龄的增长，形态特征及质地会出现一定的规律性变化，但仍受到性别、种族、地域、疾病、饮食结构、体育锻炼等多种因素的影响[6]，因此应用不同检材进行年龄推断都有其局限性。

本研究整理、分析了本中心近20年尸体的检材，通过一致性检验验证3种推断方法的稳定性，比较3种推断方法结果与实际年龄的准确性，寻求适合不同性别与年龄段推断年龄的检材和方法。

本研究收集的91例未知名尸体年龄以20~45岁为主。在20岁之前，多数为未成年人，与家人、亲属生活在一起，社会活动能力弱，失踪并死亡的概率较低。45岁以上的中老年人，工作、收入和生活较稳定，与周围社会环境已建立了较为稳定的联系，失踪并死亡的概率也相对较低。这一数据与实际情况相符合。在20~45岁的年龄段，成年人有很强的自主活动能力且社会关系复杂，也导致该年龄段的人失踪并死亡的概率相对较高。

本研究分别采用了肋软骨法、胸骨法、耻骨联合法进行年龄推断，根据一致性检验结果，3种推断方法均稳定可靠。1972年，RAHLF[7]研究发现，肋软骨横截面的表面积在30岁之前均增加，显微镜下观察肋软骨中央区域在11~15岁开始出现石棉样变性，在26~30岁时呈棕色，之后，随着年龄的增长，白色皮质逐渐减少，中心区域的细胞密度随年龄增长而降低。DEARDEN等[8-9]使用电子显微镜及生物化学等方法研究肋软骨横截面的变化，证实其与年龄存在一定联系。孟航等[10]在DEARDEN等[8-9]研究基础上探究和改进了肋软骨推断年龄的方法，使得该方法日趋成熟。肋软骨横截面的肉眼变化起自20岁左右，到50岁基本成形，所以该方法对20岁以下和50岁以上年龄段难以判断，但基本满足公安法医工作的需要。胸骨法和耻骨联合法均很成熟且已录入法医学本科教材。与骨化点、骨骺愈合、颅骨骨缝、髂骨、肋骨、锁骨、椎骨[6]等推断年龄的方法相比，本研究选用的年龄推断方法更贴近公安法医实际工作，以查找未知名尸体的尸源为主，误差也相对较小，获取相对方便。

关于年龄推断的准确性，MONUM等[11]发现用胸部平片观察胸骨无法准确推断年龄，而用CT三维重建的方法能取得较好的效果，其中男性的标准差为12.44岁，女性的标准差为14.65岁。年龄推断的准确性有较强的地域性，HISHAM等[12]使用Suchey-Brooks法对马来西亚人的耻骨联合进行年龄推断，男性和女性的MAE分别为8.62、8.95岁。KOTĚROVÁ等[13]观察耻骨联合后采用不同数学方法推断年龄，发现多元线性回归法的结果最为准确，MAE为9.7岁。总体来说，年龄推断具有较强的主观性、地域性和种族性。每名研究者的经验和观察力不同，得出的鉴定意见会有一定差异，使用影像学技术[14]可以减少以上问题产生的误差。

本研究发现，在胸骨法和耻骨联合法中，年龄推断的准确性存在性别差异，尤其是>40岁的年龄段，胸骨法更适合女性，在男性误差较大。因为男性胸骨随着激素变化、生长发育发生改变，相对来说男性会进行各种重体力劳动，一方面使得肌肉和骨骼更加紧密结实，另一方面会促进呼吸使得胸廓体积增大，影响胸骨各观察指标的形态，使得年龄推断的难度增大，误差增大。耻骨联合法更适合男性，在女性误差较大。因为女性耻骨联合面随着激素变化以及生长发育，尤其怀孕、生产等过程，会导致一定的变化，使得年龄推断的难度增大，误差增大。而肋软骨法则没有性别差异，故采用肋软骨面推断年龄对男性和女性都适合。因为肋软骨的钙化进程与激素变化、体力劳动、怀孕生产等关系较小，是一种年龄推断的优良检材。

本研究结果显示，3种推断方法在≤40岁样本比>40岁更准确。不考虑性别，单纯比较40岁上、下两个年龄段，肋软骨法也显示出准确性的差异，这也进一步说明40岁上、下为年龄推断的难点，需寻找更好的更准确的方法。故对于≤40岁的年龄推断，3种方法都适合；对于>40岁样本的年龄推断，男性首选耻骨联合法，女性首选胸骨法。肋软骨法具有取材方便、处理简单、判断快速的特点，是优良的初选检材。推断年龄不能简单地综合耻骨联合面、胸骨及肋软骨的推断结果，而应该根据不同性别与年龄段选取最适合的检材。

本研究还存在一些不足：（1）样本数较少，男性样本量明显少于女性，这对男性年龄推断的准确性有一定影响；（2）检材收集不全面，未知名尸体的数量正在逐年减少，对于此类案件的研究不多，在日常工作中收集检材不够全面，多数案件取材不全，无法综合3种检材进行对比。因此，在今后的工作要加强检材的收集和研究。

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