基于Demirjian法推斷年齡的研究進(jìn)展

韓夢琪 ，儲光 ，陳騰 ，周洪 ，郭昱成

（1.陜西省顱頜面精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究重點實驗室，陜西 西安 710004；2.西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科，陜西西安 710004；3.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部法醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710049）

在法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于我國刑法中對未成年人在定罪量刑上與成年人不同，且我國《未成年人保護(hù)法》明確表示，任何機構(gòu)在任何情況下，都應(yīng)該體現(xiàn)出對未成年人的保護(hù)以及對其權(quán)利的高度重視[1]，因此，活體年齡推斷，尤其是對14、16、18周歲等具有重要法律意義年齡段的青少年進(jìn)行年齡推斷，具有重要的意義。目前，通過牙齒的礦化程度推斷個體年齡的方法已經(jīng)在多個國家得到運用，且國際法醫(yī)年齡推斷研究小組（Study Group on Forensic Age Diagnostics，AGFAD）認(rèn)為應(yīng)當(dāng)聯(lián)合骨齡和牙齡來提高年齡推斷的準(zhǔn)確性[2]。

人體生長發(fā)育的程度可借助年齡、身高、性成熟特征、骨齡、牙齡等指標(biāo)進(jìn)行推斷，但由于生長發(fā)育會受到種族、遺傳、營養(yǎng)等多種因素的影響，導(dǎo)致青少年個體的生理年齡與其生物學(xué)年齡存在差異，因而借助上述指標(biāo)進(jìn)行年齡推斷的準(zhǔn)確性各有不同。牙齒礦化程度在兒童和青少年時期受到內(nèi)分泌和營養(yǎng)狀況的影響較小，使得牙齡推斷的準(zhǔn)確性較高。牙齡的推斷方法有多種，包括Demirjian法[3]、Gleiser和Hunt法[4]、Nolla法[5]等，其中Demirjian法因其準(zhǔn)確性高、判定標(biāo)準(zhǔn)清晰準(zhǔn)確、較少受攝片因素的干擾、可操作性強等特點受到廣泛關(guān)注，成為評估牙齡最常用的方法之一[6]。

1 Demirjian法簡介

Demirjian法[3]是DEMIRJIAN等學(xué)者在1973年通過研究2 928張年齡在2～20歲法裔加拿大兒童、青少年的口腔曲面全景片（其中男性1 446名，女性1482名），將牙冠和牙根的礦化發(fā)育情況分為8個階段，每個階段賦以相應(yīng)的分值，分值之和稱為牙齒成熟度指數(shù)（dental maturity score，DMS），再通過標(biāo)準(zhǔn)表將DMS轉(zhuǎn)化為牙齡。在實際應(yīng)用中，由于上頜后牙受上頜結(jié)節(jié)等結(jié)構(gòu)的影響，在口腔曲面斷層片上很難清晰顯示其牙根形態(tài)，而下頜區(qū)域的影像則不受干擾，加之人類的牙齒發(fā)育有左右對稱的特點，故僅需測量左側(cè)下頜7顆恒牙即可判斷牙齡。對于處于青春期晚期和成年后早期的青年，其他牙齒都已礦化發(fā)育完成，只有第三磨牙還處于發(fā)育過程中，因而多數(shù)研究將第三磨牙納入牙齡判斷體系，以便更準(zhǔn)確地推斷年齡。

牙發(fā)育分級采用Demirjian分期法[3]，具體分期如下：

A：不論單根牙、多根牙，最早的鈣化呈倒錐形出現(xiàn)在牙囊的頂端，但這些鈣化點沒有融合。

D：牙冠釉質(zhì)完全形成并延伸至釉質(zhì)牙骨質(zhì)界；單根牙的牙髓腔頂部邊緣彎曲，呈弓狀突入牙頸部；如果出現(xiàn)牙髓角，其投影呈傘狀；磨牙的髓腔呈梯形，針狀的牙根開始形成。

E：單根牙髓腔壁形成直線，但被牙髓角隔斷，牙根比牙冠短；磨牙牙根分叉開始形成，呈鈣化點或者半月形，牙根仍比牙冠短。

F：單根牙髓腔壁近似等腰三角形，根尖部呈漏斗狀，牙根比牙冠長或者與之相等；磨牙牙根分叉處的鈣化從半月形發(fā)展到有明確的根的外形，呈漏斗狀，牙根的長度比牙冠長或者相等。

G：根管壁相互平行，根尖孔未閉合（包括磨牙的遠(yuǎn)中牙根）。

H：根管的根尖孔完全閉合（包括磨牙的遠(yuǎn)中牙根）；牙根和根尖周圍的牙周膜寬度均勻一致。

2 Demirjian法推斷年齡的準(zhǔn)確性

1973年DEMIRJIAN等[3]學(xué)者通過對法裔加拿大兒童、青少年人群的牙齒發(fā)育情況和年齡的探究制定了Demirjian法，隨后許多國家和地區(qū)的學(xué)者們都在不同地域、不同人種的青少年人群中探究Demirjian法在本地人群中的適用性和準(zhǔn)確性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡推斷的準(zhǔn)確性普遍存在差異，表現(xiàn)為不同程度的高估或低估現(xiàn)象。

2.1 國外研究

國外有許多學(xué)者[7-20]應(yīng)用Demirjian法對不同地域、不同人種的兒童和青少年人群進(jìn)行了年齡推斷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)推斷年齡相較于實際年齡以高估現(xiàn)象最為多見，僅有個別研究結(jié)果顯示應(yīng)用Demirjian法推斷年齡存在低估現(xiàn)象。

國外不同人群使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的準(zhǔn)確性見表1。

表1 國外不同人群使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的研究結(jié)果

通過Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的研究人群涉及歐洲、亞洲、非洲等不同大洲的多個國家和地區(qū)，應(yīng)用Demirjian法推斷的牙齡普遍存在高估現(xiàn)象，僅在對突尼斯青少年人群的研究中出現(xiàn)了低估現(xiàn)象。研究樣本大多選擇5～14歲年齡段的兒童和青少年，結(jié)果顯示，年齡推斷高估的誤差范圍主要集中在0.20～1.00歲，僅個別研究結(jié)果差異較大，可達(dá)到1.00歲以上，其中對印度人群的研究準(zhǔn)確性最差。低估的誤差范圍則主要集中在0.32～0.45歲，差異不顯著。

針對應(yīng)用Demirjian法出現(xiàn)高估生理年齡的現(xiàn)象，有學(xué)者提出了修正方法并進(jìn)行準(zhǔn)確性探究。LEURS等[21]收集了荷蘭451名3～17歲兒童及青少年的口腔曲面斷層片，應(yīng)用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷，結(jié)果顯示：推斷年齡基本高于實際年齡，男性平均高0.40歲，女性平均高0.60歲；通過實驗數(shù)據(jù)擬合得到的結(jié)果較修正前準(zhǔn)確性有所提高，男性平均牙齡比實際年齡高0.17歲，女性平均牙齡比實際年齡高0.22歲，擬合后得到的結(jié)果明顯更適合當(dāng)?shù)厝巳旱难例X發(fā)育和生理年齡之間的關(guān)系。HEGDE等[22]根據(jù)Demirjian法對印度5.0～15.9歲兒童和青少年所拍攝的口腔曲面斷層片的左下區(qū)恒牙發(fā)育情況進(jìn)行分期，隨后分別應(yīng)用Demirjian法及修改權(quán)重后的Demirjian法推斷牙齡，修正前推斷牙齡相較于實際年齡高估了（0.69±1.46）歲，而使用修正后的Demirjian法得到的總體牙齡較實際年齡高估了（0.19±0.80）歲，修正后的Demirjian法的準(zhǔn)確性得到改善。

2.2 國內(nèi)研究

國內(nèi)應(yīng)用Demirjian法的研究[23-29]結(jié)果與國外類似，針對我國不同地域的人群進(jìn)行年齡推斷，結(jié)果大部分為高估。

國內(nèi)不同地域人群使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的準(zhǔn)確性見表2。

表2 國內(nèi)不同地域人群使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的研究結(jié)果

國內(nèi)使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷的樣本年齡主要集中在6～15歲，研究范圍包括中國內(nèi)陸和沿海城市，結(jié)果表明，高估的年齡偏差范圍為0.23～2.50歲，多數(shù)研究主要集中在0.80～1.20歲，略高于國外研究結(jié)果。

對于Demirjian法在應(yīng)用中出現(xiàn)的高估現(xiàn)象，有學(xué)者[30]對實際年齡和推斷年齡進(jìn)行非線性擬合，建立DMS與年齡間的數(shù)學(xué)模型，并通過函數(shù)對牙齡進(jìn)行了一定的調(diào)整修正以提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。李虎等[30]于2013年收集了南京664名3～16歲青少年的口腔曲面斷層片，應(yīng)用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷，結(jié)果顯示：推斷年齡存在高估現(xiàn)象，男性平均比實際年齡高0.9歲，女性平均比實際年齡高1.0歲，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；采用上述方法修正后得到的牙齡與實際年齡的平均偏差男性和女性均降低了0.6歲，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。CHEN等[31]選擇成都8～16歲人群進(jìn)行了類似研究，發(fā)現(xiàn)擬合后推斷年齡與實際年齡之間的差異明顯減小，擬合前男性平均比實際年齡高0.52歲，女性平均比實際年齡高0.67歲，擬合后男性平均比實際年齡低0.08歲，女性平均比實際年齡高0.15歲，且擬合后的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。盡管多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)果表明Demirjian法推斷中國人群的牙齡存在高估現(xiàn)象，仍有部分研究結(jié)果表明使用該方法存在低估現(xiàn)象。YANG等[32]應(yīng)用Demirjian法對湖南8～16歲的青少年人群進(jìn)行年齡推斷，其結(jié)果既存在高估現(xiàn)象，也存在低估現(xiàn)象；在對于男性的研究中，其推斷年齡較實際年齡平均高0.03歲（P=0.59），而女性的研究結(jié)果顯示，推斷年齡較實際年齡低0.03歲（P=0.48）。周勤等[33]對Demirjian法在貴州青少年人群中應(yīng)用的準(zhǔn)確性進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)女性年齡推斷結(jié)果存在高估現(xiàn)象，比實際年齡平均高0.07歲，而男性則存在低估現(xiàn)象，比實際年齡平均低0.07歲，但該差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。也有學(xué)者的研究結(jié)果顯示，無論男性還是女性，推斷年齡均呈低估現(xiàn)象。WANG等[34]選擇了上海市11.00～18.99歲青少年人群進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷存在低估現(xiàn)象，其中男性平均低估（0.66±1.45）歲（P＜0.001），女性平均低估（0.62±1.61）歲（P＜0.001）。陶疆等[35]利用Demirjian法測定上海地區(qū)828名11～19歲青少年的牙齡，研究結(jié)果顯示，在11～14歲年齡段推斷年齡高于實際年齡，15～16歲年齡段出現(xiàn)低估現(xiàn)象，17歲以上人群使用該方法具有一定的局限性。

綜上所述，不同人群應(yīng)用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷，結(jié)果與實際年齡之間均存在一定的差異，但并不完全代表該方法準(zhǔn)確性較差。理論上，生理年齡與牙齡之間本身即存在一定的差異性。在法醫(yī)學(xué)鑒定中，對于兒童和青少年，可接受的生理年齡和牙齡之間的差異為±1.00年[36]。因此，使用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷時，牙齡相較于實際年齡的誤差在一定范圍內(nèi)均屬于正常。

3 影響Demirjian法準(zhǔn)確性的因素

通過比較不同學(xué)者使用Demirjian法推斷年齡的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同人群采用Demirjian法進(jìn)行年齡推斷其準(zhǔn)確性各異，而影響Demirjian法準(zhǔn)確性的因素可能集中在以下幾個方面。

3.1 種族差異

許多研究證實，Demirjian法應(yīng)用于不同國家和地區(qū)后，年齡推斷結(jié)果存在整體偏差。GORGANI等[37]對6～14歲的美國公民（包括229名黑人和221名白人）的牙齒發(fā)育進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)黑人第三磨牙牙冠的礦化比白人早1年完成。OLZE等[38]使用Demirjian法比較德國、日本和南非人群第三磨牙的發(fā)育，發(fā)現(xiàn)牙冠發(fā)育完成時間在日本人比德國人晚1～2歲，南非人比德國人晚1～2歲。GUO等[39]于2015年使用Demirjian法對中國北方地區(qū)人群第三磨牙的發(fā)育情況進(jìn)行了研究，并將結(jié)果與不同人群進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)不同種族的人群其第三磨牙的礦化時間存在一定差異。因此，在實際應(yīng)用中不可盲目套用Demirjian法推斷公式應(yīng)用于不同人群，需通過數(shù)學(xué)擬合及參數(shù)修改制定出特定人群的年齡推斷公式，從而提高年齡推斷的準(zhǔn)確性。

3.2 地域差異

諸多利用Demirjian法對中國、奧地利、葡萄牙、伊朗等國家人群的牙齡推斷研究[40-45]結(jié)果顯示，即使是同一人種，不同地區(qū)人群的牙齒發(fā)育仍然存在差異。另外，也有研究[38，46-48]發(fā)現(xiàn)，拉丁美洲人群比加拿大人群更早出現(xiàn)第三磨牙，而西班牙人的牙根發(fā)育速度比美國人、法裔加拿大人和德國人都快，究其原因可能與地域差異有關(guān)。不同地區(qū)其水源、土壤、飲食習(xí)慣等條件均存在一定的差異性，而這些條件會間接影響人體的礦物質(zhì)吸收、營養(yǎng)條件、微量元素攝入等，從而影響牙根的礦化發(fā)育。然而目前地域因素對于牙齒發(fā)育的具體影響尚不明確，不同地區(qū)人群應(yīng)用Demirjian法推斷年齡與實際年齡之間存在的差異性，究竟是種族差異還是地域差異引起，這一點還有待在未來的研究中予以關(guān)注和探究。

3.3 性別差異

DEMIRJIAN等[49]研究結(jié)果表明，男性和女性之間的牙齒發(fā)育進(jìn)程存在差異，因而性別因素會影響Demirjian法應(yīng)用的準(zhǔn)確性。在恒牙（除第三磨牙外）發(fā)育的研究中，國內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果多為女性牙齒發(fā)育早于男性。在對上海和烏魯木齊等地區(qū)青少年人群使用Demirjian法研究牙齒的發(fā)育中發(fā)現(xiàn)，女性牙齒發(fā)育普遍早于男性[26，29]。NYSTR?M 等[7]在關(guān)于芬蘭兒童牙齡的研究中發(fā)現(xiàn)，在不同年齡組中，女性的牙齒成熟度總是高于男性。GUO等[50-51]通過應(yīng)用Demirjian法對第二磨牙進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，第二磨牙的發(fā)育速度在女性個體中比在男性個體中更快。然而，男性和女性第三磨牙的發(fā)育進(jìn)程與其他恒牙不同。有學(xué)者[41-42，52]通過研究奧地利、西班牙及巴西等國青少年人群第三磨牙的發(fā)育情況發(fā)現(xiàn)，盡管在第三磨牙發(fā)育早期部分人群中女性第三磨牙發(fā)育速度較男性更快一些，但第三磨牙的大部分發(fā)育階段仍為男性早于女性。本課題組[50]在對中國北方人群的研究中發(fā)現(xiàn)，男性第三磨牙礦化的平均年齡和時間均早于女性，但統(tǒng)計學(xué)差異僅出現(xiàn)在早期階段。

3.4 其他因素的差異

除種族、地域及性別3個主要影響因素外，還有其他一些因素可能會影響牙齡推斷的準(zhǔn)確性。LIVERSIDGE等[53]認(rèn)為，不同人群中應(yīng)用Demirjian法出現(xiàn)的牙齡高估現(xiàn)象，可能在一定程度上與社會經(jīng)濟水平提高相關(guān)，與之前的法裔加拿大人樣本相比，當(dāng)代兒童由于經(jīng)濟狀況和營養(yǎng)條件得到改善，出現(xiàn)了性成熟較早、身高和體質(zhì)量較高的現(xiàn)象。根據(jù)秘魯?shù)囊豁椦芯堪l(fā)現(xiàn)，通過對葡萄牙人群的骨骼發(fā)育研究也得到了同樣的結(jié)論[54-55]。

除經(jīng)濟因素外，牙齒自身發(fā)育特征也會對牙齡推斷的準(zhǔn)確性有一定影響。有學(xué)者[5]認(rèn)為，下頜第一前磨牙比第二前磨牙更早進(jìn)行生長發(fā)育及完成牙根鈣化，這一現(xiàn)象可能是導(dǎo)致應(yīng)用Demirjian法出現(xiàn)牙齡高估現(xiàn)象的原因之一。此外，本課題組[50]研究結(jié)果表明，第三磨牙的阻生狀態(tài)對牙齒發(fā)育也存在一定的影響，阻生第三磨牙相對于未阻生的第三磨牙發(fā)育更慢。

另外，研究樣本的納入也會影響牙齡推斷的準(zhǔn)確性。KNELL等[56]研究發(fā)現(xiàn)，如果樣本的年齡段選擇不一致，會影響牙齒發(fā)育到不同階段的均值。他們從年齡在15～22歲的1 260名白種人樣本中分別選擇15～20歲和17～22歲人群作為研究對象，發(fā)現(xiàn)兩組研究對象牙齒發(fā)育到D期的平均值差異可達(dá)到1.8歲，這一差異與OLZE等[38]研究的人種差異結(jié)果相似。此外，研究人群各年齡段人數(shù)分布的差異對牙齡推斷的準(zhǔn)確性也有影響。部分研究中由于某些年齡段的青少年人群較少進(jìn)行口腔曲面斷層片的拍攝，會導(dǎo)致其研究樣本的年齡分布并不均勻，從而影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性[30]。

除上述客觀因素外，閱片者的主觀因素也會影響牙齡推斷的準(zhǔn)確性。牙齒發(fā)育是一個連續(xù)的過程，Demirjian法人為地將牙齒發(fā)育過程分為8個階段，因此存在部分發(fā)育形態(tài)介于某兩個階段之間，閱片者難以判斷，使得牙齡推斷結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響[57]。

4 總結(jié)與展望

在多種牙齡推斷法中，盡管Demirjian法是目前評估牙齡最常用的方法之一，但由于該方法受到種族、地域等因素不同程度的影響，使得不同人群使用該方法時準(zhǔn)確性欠佳，需建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型提高年齡推斷的準(zhǔn)確性。除了上述影響Demirjian法準(zhǔn)確性的因素外，尚有其他可能影響準(zhǔn)確性的因素仍未被發(fā)現(xiàn)，還有待進(jìn)一步的實驗探究。另外，運用該法評估牙齡多靠人工判斷，費時費力，特別是當(dāng)發(fā)育處于兩個分期的臨界點時，由于差別細(xì)微，肉眼很難區(qū)分，精確性難免會受到影響。范建林等[58]設(shè)計了軟件來代替人工讀片進(jìn)行年齡推斷，并對使用軟件進(jìn)行年齡推斷的準(zhǔn)確性進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)修正后的牙齡與實際年齡之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，其研究證實利用計算機代替人工進(jìn)行牙齡推斷的方法具有可行性，但仍需在不同人群中進(jìn)行驗證。希望未來通過改進(jìn)機器學(xué)習(xí)算法進(jìn)一步提高年齡推斷的準(zhǔn)確性。