華北地區(qū)漢族成人面顱骨X線片性別判定的研究

劉玉勇

（北京警察學(xué)院 公安科技系，北京102202）

鑒定實(shí)踐
Forensic Practice

華北地區(qū)漢族成人面顱骨X線片性別判定的研究

劉玉勇

（北京警察學(xué)院 公安科技系，北京102202）

目的 研究中國(guó)漢族成人面顱骨正位X線片的量化特征，為利用面顱骨進(jìn)行性別鑒定提供一種簡(jiǎn)便、高效、準(zhǔn)確的方法，進(jìn)而為準(zhǔn)確查找尸源、縮小偵查范圍提供新的技術(shù)手段。方法 通過收集142例漢族成人面顱骨正位X線片的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并計(jì)算各指標(biāo)的回歸變異系數(shù)。結(jié)果 剔除了重復(fù)測(cè)量和結(jié)果不穩(wěn)定的指標(biāo)，保留了測(cè)量結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定、男女性別差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)。結(jié)論 建立了判別回歸方程，從而得出利用華北漢族成人面顱骨X線片進(jìn)行性別判定的新方法。

法醫(yī)人類學(xué)；X光；性別判定；面顱骨

性別判定是刑事案件，尤其是碎尸案的檢驗(yàn)、鑒定與偵查中重要的現(xiàn)場(chǎng)工作內(nèi)容之一。對(duì)無(wú)名尸塊進(jìn)行個(gè)體身份的識(shí)別，主要是應(yīng)用法醫(yī)人類學(xué)的知識(shí)，來(lái)推斷人體組織尸塊的年齡、性別及身高等個(gè)體生物信息。在實(shí)際工作中，許多人體尸塊都經(jīng)過了人為的高溫烹煮處理或者尸塊已經(jīng)高度腐敗甚至白骨化，這樣很難應(yīng)用當(dāng)前較為成熟的DNA生物檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行性別判定，此時(shí)應(yīng)用法醫(yī)人類學(xué)的知識(shí)對(duì)尸塊進(jìn)行個(gè)體識(shí)別，就可以為實(shí)際辦案及時(shí)提供被害人信息，從而確定偵查方向，為準(zhǔn)確查找尸源縮小范圍，提高案件偵破效率。在法醫(yī)人類學(xué)對(duì)性別的鑒定體系中，主要是通過對(duì)人體骨骼形態(tài)的特征解剖點(diǎn)進(jìn)行大體觀察，通過其差異進(jìn)行判定，進(jìn)而確定性別。當(dāng)前的實(shí)際辦案工作中，應(yīng)用人體骨骼進(jìn)行性別判定，在男女兩性性別差異中，以骨盆的兩性差異為最大，其次是顱骨[1]。隨著現(xiàn)代社會(huì)“城市化”和“城鎮(zhèn)化”的進(jìn)程日益加速，以及視頻探頭的廣泛應(yīng)用，大大擠壓了犯罪嫌疑人轉(zhuǎn)運(yùn)被害人尸體的空間和時(shí)間，所以碎尸案的發(fā)案率逐年增加，并且尸塊被分解的亦日益細(xì)小，以便其轉(zhuǎn)運(yùn)。由于人體骨盆體積較大，在目前案件中發(fā)現(xiàn)，骨盆越來(lái)越多地被分解成更小的組織尸塊[2]，所以應(yīng)用骨盆判定性別的機(jī)會(huì)相應(yīng)減少，而利用顱骨進(jìn)行性別判定就顯得愈加重要。

現(xiàn)階段利用顱骨進(jìn)行性別判定的方法，主要是以肉眼對(duì)顱骨的解剖特征點(diǎn)進(jìn)行觀察和測(cè)量，根據(jù)其差異進(jìn)行性別推斷，但是由于不同的人員選取測(cè)量點(diǎn)時(shí)，操作及測(cè)量水平會(huì)有差異，并且很多白骨化的顱骨標(biāo)本或多或少都有骨質(zhì)的破損情況，導(dǎo)致了最終判定結(jié)果或多或少會(huì)存在著一定的誤差，從而影響了最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著計(jì)算機(jī)X線攝影技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在我們可以得到更加清晰的顱骨影像結(jié)果，使得可觀測(cè)的指標(biāo)定位清晰固定，同時(shí)可以觀測(cè)到顱骨內(nèi)部的新的特征觀測(cè)點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)繪圖和測(cè)量軟件的幫助下，通過對(duì)所需要的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的定位、測(cè)量，使得最后結(jié)果的精度比人工測(cè)量所得大大提高。

在應(yīng)用肉眼觀察測(cè)量顱骨時(shí)，目前廣泛應(yīng)用的方法是腦顱骨和面顱骨聯(lián)合應(yīng)用觀察，以便于采取更多的特征觀測(cè)點(diǎn)信息，來(lái)保證測(cè)量結(jié)果的精確性。但是，在采用X線對(duì)顱骨進(jìn)行掃描所得出的X光圖像中，由于腦顱骨呈大致水平狀，導(dǎo)致很多觀測(cè)位點(diǎn)重疊，互相干擾，從而影響了后期觀測(cè)精確度；而對(duì)于面顱骨而言，由于面顱骨呈矢狀位，相對(duì)X線來(lái)說(shuō)，呈互相垂直的角度，各個(gè)觀測(cè)特征點(diǎn)成像的結(jié)果相對(duì)獨(dú)立、互不影響，更利于觀測(cè)，所以在實(shí)際的工作中采取對(duì)面顱骨X光的觀測(cè)所得出的結(jié)果更加準(zhǔn)確，效率更高。

本研究通過收集了150例華北地區(qū)漢族已知年齡及性別的顱骨正位的X線片作為研究對(duì)象，建立觀測(cè)模型，選取了特征解剖觀測(cè)點(diǎn)，運(yùn)用人類學(xué)判斷體系和統(tǒng)計(jì)學(xué)研究方法，建立相應(yīng)的判定回歸方程。為刑事案件一線的工作，以及災(zāi)害事故中遇難尸體進(jìn)行性別判斷工作，提供一種簡(jiǎn)便并且高效的工作方法。

1 材料與方法

1.1 樣本來(lái)源

1.1.1 拍攝樣本

本課題采取北京市公安局法醫(yī)檢驗(yàn)鑒定中心X光室拍攝的150例漢族成人顱骨的X線片，年齡在20～62歲之間，其中男性88例，女性62例，來(lái)源我國(guó)華北地區(qū)的北京市，天津市，河北省、山西省。對(duì)上述樣本分別拍攝X光正位像。

1.1.2 課題使用設(shè)備及相關(guān)軟件程序

X線照相機(jī)：SIMENS 188-6型；CR成像機(jī)：FUJI200型；Windows7圖像處理及分析軟件平臺(tái)；Photoshop 3.2。統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件:SPSS 12.0。

1.2 拍攝方法

正位片：采用臨床耳鼻喉-頭頸外科常用的柯氏位，即前額及鼻尖成一直線且垂直于水平面。共計(jì)拍攝X線片150張。

1.3 X線片的篩選

將X線片顯示面顱骨發(fā)育有畸形、存在解剖變異以及成像效果模糊的樣本剔除，篩除后，試驗(yàn)樣本共計(jì)面顱骨X線片142張，其中男性82張，女性60張。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)的選取

觀測(cè)指標(biāo)的選取主要考慮到能夠反映面顱骨的大致形態(tài)特征，包括面顱長(zhǎng)、面顱高等基本數(shù)據(jù)和各種角度以及一些變異較大的細(xì)節(jié)特征。另外，考慮拍攝面顱骨正位X線片時(shí)，頭部和頸椎會(huì)有一定程度夾角，使得面顱骨會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)或仰俯。為了保證研究結(jié)果的精確，選用不受旋轉(zhuǎn)角度和仰俯夾角影響的觀察指標(biāo)。

1.5 確定的觀測(cè)指標(biāo)

頭顱正位觀測(cè)指標(biāo)13個(gè)，如圖1所示。

圖1 頭顱正位觀測(cè)指標(biāo)圖

利用Photoshop12.0軟件對(duì)所收集的X線片進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)所選定的特征點(diǎn)角度性指標(biāo)和長(zhǎng)度性指標(biāo)分別進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果分別定義。長(zhǎng)度性指標(biāo)單位均為：cm，角度性指標(biāo)單位均為：°。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法和步驟

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 12.0對(duì)面顱骨正位X線片原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析。

建立SPSS數(shù)據(jù)集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)配對(duì)t檢驗(yàn)，計(jì)算各種影響因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，計(jì)算X線片各指標(biāo)之間的差值，求出各指標(biāo)差值的參考值范圍。

2 結(jié)果和分析

2.1 測(cè)量結(jié)果的影響因素

2.1.1 測(cè)量人員對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)不同、對(duì)測(cè)點(diǎn)的把握不同，都會(huì)影響最后測(cè)量結(jié)果的精度。本課題由兩名實(shí)驗(yàn)員分別獨(dú)立測(cè)量，對(duì)兩次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，以確定測(cè)量人員對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。將兩次測(cè)量值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示p﹤0.107的有指標(biāo)F，即鼻寬的兩組測(cè)量值存在誤差較大，說(shuō)明測(cè)量人員容易對(duì)鼻寬的測(cè)量帶來(lái)較大誤差。

2.1.2 拍攝角度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

面顱寬和顱頂至頦下點(diǎn)間距2項(xiàng)指標(biāo)，主要反映面顱骨的旋轉(zhuǎn)角度和仰俯角度。分別測(cè)量?jī)膳籜線片的篩選指標(biāo)面顱寬和顱頂至頦下點(diǎn)間距，計(jì)算出每個(gè)被檢者前后兩張正位X線片的篩選指標(biāo)的測(cè)量值差值。對(duì)正位X線片進(jìn)行重合處理，將出現(xiàn)不能重合的最小差值定為分界值。經(jīng)計(jì)算面顱寬和顱頂至頦下點(diǎn)間距的分界值分別為0.68 cm和1.35 cm。同一被檢者的兩張正位X線片面顱寬差值≥0.68 cm或同一被檢者的兩張正位X線片顱頂至頦下點(diǎn)間距差值≥1.35cm時(shí)，將會(huì)影響同一認(rèn)定。

2.2 統(tǒng)計(jì)方法和步驟

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS12.0對(duì)顱骨正位X線片原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。

統(tǒng)計(jì)步驟：（1）建立SPSS數(shù)據(jù)集，進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)；（2）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，評(píng)估不同測(cè)量人員對(duì)測(cè)量結(jié)果影響力大小，并且剔除測(cè)量不穩(wěn)定的觀測(cè)指標(biāo)；（3）對(duì)測(cè)量穩(wěn)定的指標(biāo)進(jìn)行男女兩性獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)各指標(biāo)是否有性別差異，篩選出適合建立判別方程的指標(biāo)；（4）應(yīng)用SPSS軟件，對(duì)確定的指標(biāo)進(jìn)行判別分析，建立判別方程；（5）隨機(jī)選取15例顱骨正位X線片進(jìn)行盲測(cè)，得出數(shù)據(jù)后，帶入方程進(jìn)行回歸檢驗(yàn)。

2.3 統(tǒng)計(jì)和結(jié)果

2.3.1 兩次測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

除此之外，還有一些語(yǔ)篇、語(yǔ)用、修辭等需要促動(dòng)的擴(kuò)展。而且，隨著語(yǔ)言的發(fā)展，人們對(duì)于這些語(yǔ)篇、語(yǔ)用、修辭等的需要提高，才更多的使用轉(zhuǎn)喻和隱喻等方式來(lái)更加生動(dòng)的表達(dá)想法。因而，宗守云(2011)對(duì)于中心范疇的擴(kuò)展也分析出了更多的促動(dòng)因素，即隱喻、轉(zhuǎn)喻、圖式轉(zhuǎn)換以及規(guī)約意向。

面顱骨13個(gè)測(cè)量指標(biāo)的描述性分析結(jié)果（見表1～2）。

表1 男性描述性分析結(jié)果（cm）

表2 女性描述性分析結(jié)果（cm）

本研究采用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)13個(gè)指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，同時(shí)去除了不穩(wěn)定及無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的觀測(cè)點(diǎn)指標(biāo)。結(jié)果顯示，在13個(gè)指標(biāo)中，除了指標(biāo)K（下頜角）外，其余12個(gè)觀測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2．3．2回歸分析

面顱骨X線片各測(cè)量指標(biāo)的性別差異分析。

用于建立判別方程的指標(biāo)要求男女之間的指標(biāo)有性別差異，并且這種差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為建立判別方程，將面顱骨X線片正位12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行男女兩性獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，各指標(biāo)的P值均＜0．05，說(shuō)明所采用指標(biāo)均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各指標(biāo)均具有男女性別差異，可用于建立性別判別方程。

2．3．3全指標(biāo)回歸方程檢驗(yàn)

2．3．4面顱骨男女性別判定的回歸方程

顱骨正位X線片全指標(biāo)性別判斷回歸方程如下：

方程使用方法：使用該方程式時(shí)，將X線片中各個(gè)測(cè)量位點(diǎn)數(shù)值代入方程，計(jì)算結(jié)果，如果Y1＞Y2，為男性，反之為女性。

2．3．5盲測(cè)檢驗(yàn)

隨機(jī)選取15例標(biāo)本所測(cè)數(shù)據(jù)代入各個(gè)方程判定，對(duì)結(jié)果進(jìn)行盲測(cè)檢驗(yàn)。應(yīng)用顱骨正位指標(biāo)判別方程，15張正位X線片中，全部判定正確，判定準(zhǔn)確率為100%。

圖2 面顱骨觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)殘差圖

3 討論

3.1 指標(biāo)的選擇與剔除

由于早期放射成像技術(shù)的限制，造成顱骨內(nèi)部成像不夠清晰，既往的研究主要采用顱骨表面的一些長(zhǎng)度及寬度的指標(biāo)，僅僅是利用簡(jiǎn)單的游標(biāo)卡尺等工具進(jìn)行測(cè)量，容易造成較大誤差。隨著放射成像技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助作用，使得顱骨內(nèi)部成像結(jié)構(gòu)越來(lái)越清晰，如2009年，Lars[4]對(duì)南美印第安人顱骨側(cè)位片的研究中選取了乳突頂點(diǎn)至眼耳平面高、乳突頂點(diǎn)至前顱底平面高和額竇高等指標(biāo)，在一定程度上反映了顱骨內(nèi)部的特征，提示顱骨內(nèi)部骨性指標(biāo)的性別差異有進(jìn)一步研究的價(jià)值。2007年，吳東[5]利用頜面X線片13項(xiàng)骨性指標(biāo)進(jìn)行研究，應(yīng)用逐步判別分析方法篩選出4項(xiàng)骨性指標(biāo)進(jìn)行性別比較。

本研究因采用的是數(shù)字X線片，顱骨內(nèi)部成像清晰，所選取的指標(biāo)都是按照臨床醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)位進(jìn)行拍攝。采用了測(cè)量指標(biāo)10項(xiàng)，這些指標(biāo)從整體上反映了面顱骨的基本形態(tài)，排除了因選用角度指標(biāo)導(dǎo)致面顱骨仰俯角度和旋轉(zhuǎn)引起的誤差。經(jīng)過檢驗(yàn)，各指標(biāo)男女性別差異較大，均可用于性別判定研究，本研究采用的指標(biāo)較多，能更好地反映面顱骨的整體形態(tài)及性別差異。面顱骨正位X線片的13個(gè)測(cè)量指標(biāo)中，除特征線K外，其他的指標(biāo)測(cè)量穩(wěn)定性均較好，重復(fù)性高，不同測(cè)量人員之間所測(cè)數(shù)值無(wú)差異。將12項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示p值均小于0.05，說(shuō)明所選指標(biāo)男女差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可用于建立性別判別方程。

3.2 本研究的創(chuàng)新性

隨著現(xiàn)代法醫(yī)人類學(xué)技術(shù)的發(fā)展，顱骨在性別判定中起著越來(lái)越重要的作用，其判定性別的價(jià)值被公認(rèn)為僅次于盆骨。然而，由于顱骨結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以往的研究大多僅局限于顱骨的表面特征。在2005年，Rogers[8]對(duì)150例印度人（男、女各75例）的顱骨側(cè)位片進(jìn)行測(cè)量，對(duì)其中10項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)進(jìn)行了分析，結(jié)論為顱骨的10項(xiàng)指標(biāo)均可用于性別判別。但是Rogers沒有對(duì)如何應(yīng)用上述指標(biāo)進(jìn)行性別判定做更深入的研究。與前期學(xué)者相比，本課題有如下的創(chuàng)新性：

（1）采用了數(shù)字X光片，提高了觀測(cè)精確度；

（2）采用的測(cè)量指標(biāo)能夠反映整個(gè)面顱骨的形態(tài)特征，多項(xiàng)指標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)清晰，性別判定準(zhǔn)確率較高；

（3）為利用X線片進(jìn)行同一認(rèn)定以及對(duì)完全腐敗的面顱骨進(jìn)行性別判定，提供一種簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、可靠的方法；

（4）研究中X線片的拍攝條件、方法等完全以臨床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，使研究結(jié)果具有廣泛的應(yīng)用范圍。

3.3 應(yīng)用前景

本研究采用計(jì)算機(jī)測(cè)量技術(shù)和數(shù)字成像技術(shù)對(duì)142張顱骨X光片進(jìn)行分析，選擇12項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)，通過多元回歸分析法得出性別判定回歸方程，經(jīng)過盲測(cè)檢驗(yàn)，其準(zhǔn)確率均在95%以上，較既往研究有顯著提高；同時(shí)利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)量，使其操作簡(jiǎn)捷、快速、誤差小，在實(shí)際辦案中值得推廣應(yīng)用。尤其是在刑事案件、災(zāi)害事故、爆炸等重大現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的顱骨進(jìn)行性別判定工作，具有更廣闊的應(yīng)用前景。

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（本文編輯：夏文濤）

The Sex Determination of Han Nationality in North China by Adult Facial Skull X-ray

LIU Yu-yong
(Department of Public Security Science and Technology,Bejing Police College,Beijing 102202,China)

Objective Through studying the quantification features of adult facial skulls of Han nationality in X-ray films，to establish a simple，efficient and accurate method for the sex determination from facial skulls，and to provide information for narrowing the scope of investigation and finding the source of bodies．Method The X-ray films of 142 Han adult facial skulls were collected．The features on the skulls were measured and analyzed with SPSS software．Each index was examined by t-test，and the regression variation coefficients were calculated．Results The repeated measurement results and instable indexes were eliminated．The relative stable measurement results and indexes having significant difference among genders were kept．Conclusion With the regression equation，a new method for determining the sex of Han nationality in north China by facial skull X-ray was established．

forensic anthropology;X-ray;sex determination;facial skull

DF795．4

A

10．3969/j．issn．1671-2072．2016．01．004

1671-2072-（2016）01-0026-06

2015-06-23

劉玉勇（1973—），男，主檢法醫(yī)師，碩士，主要從事法醫(yī)病理學(xué)及法醫(yī)人類學(xué)研究。E-mail:unliuwoods@163．com。