法医学杂志

法医学杂志, 2022, 38(5): 589-594 DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2021.210301

论著

青少年牙槽骨吸收高度与性别、年龄的关系

马精晶,1, 尚敏2, 秦大伟3, 任文昭2, 时佳音2, 赵晓云1, 姚泽伟1, 李凡,1

1.河南科技大学法医学院，河南 洛阳 471023

2.郑州大学附属洛阳中心医院周山院区医学影像科，河南 洛阳 471003

3.洛阳市嵩县公安局刑警大队，河南 洛阳 471412

Relationship between the Height of Alveolar Bone Resorption and Sex and Age in Adolescents

MA Jing-jing,1, SHANG Min2, QIN Da-wei3, REN Wen-zhao2, SHI Jia-yin2, ZHAO Xiao-yun1, YAO Ze-wei1, LI Fan,1

1.School of Forensic Medicine, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, Henan Province, China

2.Department of Radiology, Zhoushan Branch of Luoyang Central Hospital Affiliated to Zhengzhou University, Luoyang 471003, Henan Province, China

3.Criminal Police Brigade of Songxian Public Security Bureau, Luoyang 471412, Henan Province, China

通讯作者: 李凡，男，博士，教授，主要从事法医学教学、科研和司法鉴定；E-mail：fanlfy@haust.edu.cn

编委: 高东

收稿日期: 2021-03-01  

Received: 2021-03-01  

作者简介 About authors

马精晶（1994—），女，硕士研究生，主要从事法医病理学研究；E-mail：1358245351@qq.com

摘要

目的 探讨青少年牙齿牙槽骨吸收高度与性别、年龄的关系。 方法 利用多层螺旋CT测量149例10~20岁青少年牙齿唇侧、舌侧、近中侧及远中侧4个位点牙槽骨吸收高度，SPSS 25.0软件分析不同牙齿各侧牙槽骨吸收高度与性别、年龄的关系。 结果 牙槽骨吸收高度在性别间差异无统计学意义（P>0.05），所有类型牙齿牙槽骨吸收高度与年龄呈正相关，4个位点牙槽骨吸收高度联合构建的模型（y=2.569x1+3.106x2+4.108x3+1.451x4-0.082，R2max=0.756）较2个位点联合（y=5.942x1+4.489x2+0.612，R2max=0.706）、单个位点（R2max=0.638）对年龄的推断能力更强。 结论 青少年牙齿牙槽骨吸收高度与年龄呈正相关。4个位点联合对年龄的推断能力更强，于实际应用中拟合效果更好。

关键词： 法医人类学 ; 年龄测定，牙齿 ; 牙槽骨 ; 多层螺旋计算机体层成像 ; 性别 ; 年龄 ; 青少年

Abstract

Objective To explore the relationship between the height of alveolar bone resorption and sex and age in the adolescent dentition. Methods Multi-slice computed tomography （MSCT） was used to measure the height of alveolar bone resorption at labial, lingual, mesial and distal sites of teeth in 149 adolescents aged from 10 to 20 years. SPSS 25.0 software was used to analyze the relationship between the height of alveolar bone resorption and sex and age. Results There was no significant difference in the height of alveolar bone resorption between sex （P>0.05）. The height of alveolar bone resorption was positively correlated with age in all types of teeth. The model constructed by combining the alveolar bone resorption height data of four sites （y=2.569x1+3.106x2+4.108x3+1.451x4-0.082，R2max=0.756）had a better ability to infer age than that of combining two sites （y=5.942x1+4.489x2+0.612，R2max=0.706） and a single site （R2max=0.638）. Conclusion The height of alveolar bone resorption is positively correlated with the age of adolescents. The combination of four sites has a stronger ability to infer the relationship between the height of alveolar bone resorption and age in adolescents and has higher accuracy in practical application.

Keywords： forensic anthropology ; age determination by teeth ; alveolar bone ; multislice spiral computed tomography ; sex ; age ; adolescent

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本文引用格式

马精晶, 尚敏, 秦大伟, 任文昭, 时佳音, 赵晓云, 姚泽伟, 李凡. 青少年牙槽骨吸收高度与性别、年龄的关系. 法医学杂志[J], 2022, 38(5): 589-594 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2021.210301

MA Jing-jing, SHANG Min, QIN Da-wei, REN Wen-zhao, SHI Jia-yin, ZHAO Xiao-yun, YAO Ze-wei, LI Fan. Relationship between the Height of Alveolar Bone Resorption and Sex and Age in Adolescents. Journal of Forensic Medicine[J], 2022, 38(5): 589-594 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2021.210301

法医人类学通过形态学以及现代技术来实现个体识别的目的，其中种属、性别、年龄的判断更是重要的部分。准确的年龄推断不仅有助于缩小侦查范围，在定罪和量刑方面也有重要的参考价值[1-2]，特别是《中华人民共和国刑法修正案》第十一条针对个别情况下调刑事责任年龄的决议更是将青少年年龄的判断提升到一个新的高度。既往研究[3-6]发现，机体自身的调控及外界环境的影响使牙齿在稳定性和可信度方面更有优势，进行年龄推断时准确性也更高，因此目前进行年龄推断时多利用骨骼或牙齿。此外，有研究[7]指出，与骨骼相比，牙齿的增龄性变化与年龄的相关性更高。国内关于牙槽骨吸收高度与年龄关系的研究在2000年以后开始有报道[8]，综合分析3~80岁研究对象[8-9]，不同年龄段牙槽骨吸收高度有其各自的变化特点[8-9]。因此本研究借助多层螺旋计算机体层成像（multislice spiral computed tomography，MSCT）扫描和牙齿成像技术，精确测量10~20岁青少年不同类型牙齿牙槽骨吸收高度，分析其与性别、年龄的关系，为准确推断青少年个体年龄提供参考。

1 对象与方法

1.1 对象

收集2020年1月至2021年6月在郑州大学附属洛阳中心医院周山分院医学影像科行头部MSCT检查并以syngo Dental CT软件（德国SIEMENS公司）成像的案例。样本纳入标准：（1）年龄10~<21岁；（2）出生年月、性别及拍摄时间完整；（3）双侧上下颌4种类型牙齿[中切牙（11、21、31、41），尖牙（13、23、33、43），第一前磨牙（14、24、34、44）及第二磨牙（17、27、37、47）]图像清晰，无伪影或少伪影；（4）牙齿正常萌出，未见异物填充及修复，没有病理因素影响，未进行过正畸治疗；（5）无心、肝、肾等器官严重疾患，或者有疾患但不影响牙齿健康状况。符合上述要求的有149例（每例取上、下颌两侧4种类型牙齿各4颗，共2 384颗牙齿），其中男性76例，女性73例（表1），所有研究对象中切牙、尖牙、第一前磨牙及第二磨牙各596颗。牙位记录法采用国际牙科联合会系统（Federation Dentaire International system，FDI）表示[10]。全部患者本人或监护人自愿签署知情同意书，本研究获得河南科技大学法医学院伦理委员会审批（审核号ZSYY.2020122002A）。

表1   样本年龄与性别分布情况 (例)

Tab. 1  Distribution of sample age and sex

年龄/岁男性女性合计
10~<1110515
11~<125510
12~<139817
13~<146511
14~<156713
15~<166511
16~<178513
17~<185510
18~<195510
19~<2061016
20~<21101323

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1.2 MSCT检查及Dental技术成像

受检者仰卧，双臂抱头，口微张，上下前牙距离约10 mm，身体置于床中间。采用SIEMENS Emotion 16层螺旋CT（德国SIEMENS公司）、选择“Head-Dental”行薄层容积扫描。扫描范围：上颌窦中至下颌体下缘，全部受检者均一次性完成扫描。扫描参数：130 KV，45 mAs，层厚0.75 mm，采集1.6 mm×0.6 mm，螺距0.80。将扫描后原始图像传入syngo MMWP（MultiModality Workplace） VE40A工作站（德国SIEMENS公司）。利用syngo Dental CT软件生成颌骨侧位（最大密度投影）和横断面（多平面重组），由1名专业影像医师定位，使方位线位于牙冠与牙根交界处且斜形切面平行于下颌体轴线，分别设置全景图及剖面图参数，生成全景图和剖面图。

1.3 牙槽骨吸收高度测量

打开已保存的剖面图，用syngo MMWP VE40A工作站自带的距离测量工具测量唇侧牙槽嵴顶点（C）和釉牙骨质界点（D）两者间的距离（CD）；舌侧牙槽嵴顶点（E）和釉牙骨质界点（F）两者间的距离（EF），见图1A。

图1

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图1   牙槽骨吸收高度测量方法示意图

A：牙舌侧和唇侧测量点示意；B：牙近中侧和远中侧测量点示意。CD表示唇侧牙槽骨吸收高度；EF表示舌侧牙槽骨吸收高度；GH表示近中侧牙槽骨吸收高度；IJ表示远中侧牙槽骨吸收高度。

Fig. 1   Diagram of alveolar bone resorption height measurement


重复上述操作，打开全景图，测量近中侧牙槽嵴顶点（G）和釉牙骨质界点（H）二者间的距离（GH）；远中侧牙槽嵴顶点（I）和釉牙骨质界点（J）二者间的距离（IJ），如图1B。所有测量由2位实验人员在2名以上专业影像学医师指导下进行操作。每项测量测3次（不同时间段，不同人Kappa检验结果P>0.05），数据用平均值±标准差（x¯±s）表示。

1.4 统计学分析

采用独立样本t检验比较不同类型牙齿唇侧、舌侧、近中侧、远中侧4个位点牙槽骨吸收高度在性别间的差异；对牙槽骨吸收高度与年龄进行Pearson相关分析；以唇侧、舌侧、近中侧、远中侧牙槽骨吸收高度为自变量（分别为x1、x2、x3、x4），年龄为因变量（y）构建回归模型。以调整后决定系数（R2）≥0.6为拟合优度较强，R2<0.6为较弱。所有统计使用SPSS 25.0软件（美国IBM公司），检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 牙槽骨吸收高度性别差异分析

采用独立样本t检验比较不同类型牙齿牙槽骨吸收高度性别间差异（表2），结果显示，不同性别间牙槽骨吸收高度差异无统计学意义（P>0.05）。

表2   男女性不同类型牙齿牙槽骨吸收高度 (x¯±s，mm)

Tab. 2  The height of alveolar bone absorption of different types of teeth in male and female

牙位唇侧舌侧近中侧远中侧
男（n=76）女（n=73）男（n=76）女（n=73）男（n=76）女（n=73）男（n=76）女（n=73）
111.289±0.3131.291±0.2871.293±0.2921.279±0.2951.376±0.2801.419±0.2961.356±0.2981.317±0.279
131.450±0.3151.395±0.3061.328±0.2861.297±0.2681.413±0.2871.378±0.2851.378±0.3271.319±0.259
141.416±0.3131.458±0.3191.382±0.3261.373±0.2901.341±0.3041.350±0.2911.320±0.2631.262±0.252
171.384±0.2831.375±0.2491.419±0.3361.436±0.3161.416±0.3541.352±0.2871.459±0.3841.462±0.355
211.310±0.3491.293±0.2711.313±0.2971.298±0.2621.401±0.2981.406±0.2671.385±0.2741.354±0.279
231.398±0.3061.433±0.2771.353±0.2891.357±0.2921.414±0.3261.402±0.2341.378±0.2841.331±0.264
241.422±0.3191.447±0.2771.365±0.3301.354±0.2561.346±0.2931.361±0.2661.375±0.3501.308±0.318
271.405±0.2981.343±0.2751.446±0.3571.438±0.3101.392±0.3251.320±0.3121.508±0.3871.568±0.412
311.302±0.2791.266±0.2661.381±0.2761.379±0.2761.413±0.3011.412±0.2751.397±0.3041.404±0.312
331.398±0.2961.320±0.2631.410±0.2771.386±0.2791.421±0.3251.419±0.2911.405±0.2941.324±0.264
341.364±0.2881.361±0.2751.396±0.2831.358±0.2541.386±0.3001.346±0.2471.378±0.3111.346±0.266
371.331±0.2981.338±0.3501.377±0.3041.416±0.3091.332±0.2961.304±0.3381.508±0.3611.524±0.376
411.309±0.2861.282±0.2491.394±0.2761.383±0.2711.436±0.2951.438±0.2791.370±0.3421.347±0.279
431.334±0.3111.345±0.2571.415±0.3141.384±0.3051.457±0.3331.401±0.2651.335±0.2921.309±0.277
441.314±0.3121.331±0.2841.380±0.3071.347±0.2991.398±0.2881.363±0.2641.371±0.2821.298±0.298
471.328±0.2901.288±0.2921.414±0.3201.368±0.3021.326±0.3161.345±0.2991.378±0.3421.418±0.379

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2.2 牙槽骨吸收高度与年龄的关系分析

2.2.1 单个位点牙槽骨吸收高度与年龄的关系分析

Pearson相关分析（表3）显示，单位点牙槽骨吸收高度与年龄之间均具有正相关。r值最低为24牙远中侧牙槽骨吸收高度，最高为14牙近中侧牙槽骨吸收高度和24牙唇侧牙槽骨吸收高度。

表3   单位点牙槽骨吸收高度与年龄的分析结果

Tab. 3  Results of alveolar bone resorption height and age at a single site

牙位唇侧舌侧近中侧远中侧
r调整后R2r调整后R2r调整后R2r调整后R2
110.6970.4820.7750.5980.7000.4860.6850.466
130.7020.4890.6610.4320.6420.4080.7560.569
140.7790.6050.7740.5970.8000.6380.7010.488
170.6770.4540.7710.5920.5140.2590.5840.336
210.7580.5720.7150.5070.6810.4600.5960.351
230.6850.4650.6360.4010.7070.4970.5820.334
240.8000.6380.7530.5640.6890.4720.4440.192
270.7160.5100.7720.5930.6300.3930.5200.265
310.7230.5200.7400.5450.6970.4820.7010.488
330.5180.2630.7530.5630.6660.4400.5690.319
340.6590.4310.6740.4500.5680.3180.6360.400
370.6250.3870.7240.5200.5940.3490.5050.249
410.7110.5020.7410.5460.6020.3580.6720.447
430.6420.4080.6760.4530.6020.3580.6380.403
440.6690.4440.6950.4790.5810.3330.6570.427
470.6160.3750.6800.4590.6420.4080.6480.416

注：所有Pearson相关分析，P<0.05。

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2.2.2 2个位点、4个位点牙槽骨吸收高度与年龄的关系

将各种类型牙齿4个位点牙槽骨吸收高度分别单独、联合与年龄之间进行回归分析，结果显示，同一牙齿2个位点牙槽骨吸收高度联合构建的模型对年龄推断能力较单一位点强；4个位点牙槽骨吸收高度联合构建的模型较2个位点联合构建的模型的拟合优度更好（P<0.05；表3、附表1）。

2个位点的年龄推断模型效果最好的是

y=5.942x1+4.489x2+0.612（调整后R2为0.706）。

4个位点的年龄推断模型效果最好的是

y=2.569x1+3.106x2+4.108x3+1.451x4-0.082（调整后R2为0.756）。

式中，x1表示唇侧牙槽骨吸收高度，x2表示舌侧牙槽骨吸收高度，x3表示近中侧牙槽骨吸收高度，x4表示远中侧牙槽骨吸收高度，y表示年龄。

3 讨论

目前推断年龄的依据主要有骨骼和牙齿，采用影像学[11]（如X线、MRI及CT等）、形态学[12]（如牙髓腔体积、腕骨骨骺发育情况等）、分子生物学[13]（如DNA甲基化、天冬氨酸外消旋化等）等技术方法，但是涉及稳定性、简便性、可信度、时间和费用等方面时，每种方法推断的结果都存在一定的缺陷[11-13]。除自身相关标志物影响外，环境、生活习惯特别是如今美容整形业的发展也使得年龄的推断越来越困难。刑事诉讼案件在进行活体年龄推断时，应该把牙齿发育状态作为重要因素考虑在内[14]。目前利用牙齿推断年龄主要考虑牙体组织（牙釉质[15]、牙本质[16]、牙骨质及牙髓[12]）、牙周组织（牙槽骨[8-9,17]）和其他方面（微量元素[15]等）。青少年个体年龄的推断方法中，Demirjian法[18-19]、Nolla法[14]、Cameriere法[20]等方法应用更为广泛，但上述方法划分牙齿发育阶段的标准并不统一。

牙槽骨作为牙周组织的组成部分，在牙齿的萌出、发育及咀嚼功能的正常维持等方面有着重要作用，其发育随牙齿发育变化情况而变化[21]，可能与受到压力时牙槽骨吸收，牵拉时增生有关，即牙合力不均匀分布时，破骨细胞的数量在受力侧会增多，同时牙槽骨密度减低，牙槽骨的吸收出现增龄性变化，这一变化规律也存在于健康人群[9]。此外，45岁以后女性群体雌激素水平降低导致骨形成和吸收失衡，其中骨吸收占据主导作用，牙槽骨密度减低，牙槽骨吸收加剧，程度较男性强[17]。除上述因素外，不同位点牙槽骨的吸收高度也各不相同[17]。

我国目前关于牙槽骨的研究主要集中在临床医学领域，但是大多数局限于单一牙齿类型，将全口牙所有牙齿类型同时考虑的情况仅有少数报道[22-23]。王朔[17-24]研究表明，牙槽骨吸收高度与年龄有一定相关性，影像学检查和测量有助于吸收程度的确定。MSCT在精确性、成像清晰度以及结构对比度等方面的优势，使其在法医学以及基层综合医院应用更广泛[9,25-26]，研究[27-28]显示，MSCT在牙槽骨厚度和高度方面的测量更可靠。因此，本研究借助MSCT对不同类型牙齿牙槽骨吸收高度进行精确测量，并分析其与性别、年龄的关系。

本研究结果显示，不同性别间牙槽骨吸收高度无明显差异，实践中应避免将此标志物作为性别判断的依据，该结果与胡志等[9]关于牙槽骨高度的研究结果一致。另外，本研究结果显示，所有类型牙齿牙槽骨吸收高度与年龄都存在正相关，且对比单个位点、2个位点以及4个位点牙槽骨吸收高度统计分析结果发现，随着引入位点的增多，得到的模型对年龄的推断能力逐渐增强，综合4个位点牙槽骨吸收高度的信息推断青少年年龄准确性更高。此外，对比同一类型牙齿4个位点牙槽骨吸收高度数据构建的年龄推断模型可发现，上颌牙的准确性较下颌牙强，此结果与王朔[17]、RUQUET等[29]、胡志等[9]的研究有一定差异。考虑原因可能是：（1）既往研究[29]人群的年龄范围不同于本研究；（2）既往研究目的主要是针对牙齿疾病的诊断和治疗[24,29]；（3）技术上本研究选用MSCT中的Dental技术，有别于X线片和锥形束计算机体层成像（cone beam computed tomography，CBCT）等技术[24,28,30]；（4）不同于以往只研究某一类型患牙牙槽骨的情况[17,30]，本研究将全口牙所有牙齿类型同时考虑在内。

综合分析可见，青少年牙齿牙槽骨吸收高度性别间差异无统计学意义，与年龄呈正相关，且随着引入位点的增多，4个位点联合时对年龄的推断能力更强，其中发挥主导作用的是唇侧、舌侧牙槽骨吸收高度。本研究下一步将继续丰富样本量，拓宽年龄范围、扩大地域分布，尝试采用多指标多因素的方法联合推断个体年龄，以提高年龄推断的准确性。

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