蝶枕軟骨骨化融合程度在實足年齡估計中的研究進展

程蕓蕓 孫 迪 米叢波

個體的實足年齡估計現(xiàn)已成為法醫(yī)學研究領(lǐng)域的熱點，近些年來，由于全球移民數(shù)量的增加，刑事訴訟和移民訴訟也隨之增加，知曉個體的實足年齡對法醫(yī)學和醫(yī)療實踐起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)Schmeling等[1]的研究，年齡估計需求的原因有：①身份不明的遺骸增多；②在案件中需要提供個體法定年齡證明。蝶枕軟骨骨化融合程度是青少年實足年齡估計的一個重要來源，在生長發(fā)育早期階段最為準確，通過對蝶枕軟骨骨化融合過程的分析，從而提供一種估計青少年實足年齡上下限的方法。了解蝶枕軟骨的骨化融合時間在臨床醫(yī)學、法醫(yī)學和人類學領(lǐng)域有著舉足輕重的作用[2]。此方法已經(jīng)成為國外學者研究探討的熱點，而國內(nèi)對此研究甚少。

一、蝶枕軟骨骨化融合

1.解剖

蝶枕軟骨是蝶骨和枕骨之間的一個軟骨生長中心，位于顱底的中線、腦橋中部、顱骨的斜坡區(qū)、枕骨大孔前和垂體窩的下方，由透明軟骨所組成，在顱底的生長階段較為豐富，并在骨骼成熟期間發(fā)生骨化，可以根據(jù)它的骨化融合階段分級估計年齡的上下限區(qū)間[3～5]。

2.骨化

膜性顱中蝶枕軟骨的骨化中心出現(xiàn)在胚胎早期，位于蝶枕軟骨的上半部分和中間部分。在骨化的后期過程中，位于骨化中心的軟骨帶被稱為軟骨結(jié)合，軟骨骨化開始于第二胎月，骨化形態(tài)結(jié)構(gòu)由胎兒期或產(chǎn)后期決定[4，6]。在顱底軟骨骨化過程中，蝶枕軟骨骨化過程最晚，因此在年齡估計和臨床應(yīng)用中起著重要作用[5]。蝶枕骨化過程中軟骨移動的觀點不一，主要有三個方面：①雖然發(fā)生骨化但仍然移動。1990年Whilst[3]將蝶枕軟骨骨化描述為“活動連接”與“滑動關(guān)節(jié)”，并在連接處發(fā)生運動，但是其原由并未解釋清楚。②蝶枕軟骨移動過程中沒有骨化。2009年Liem[7]認為雖然蝶枕軟骨的骨小梁結(jié)構(gòu)骨化后發(fā)生改變，卻仍然支持軟骨的“多重三維運動”。因此，將“軟骨結(jié)合”歸結(jié)為骨內(nèi)張力彈性變化而不是運動。③骨化組織繼續(xù)移動。2010年Sumner[8]對于軟骨結(jié)合處的軟骨骨化作為成人斜坡移動的論點，研究卻得出了相反的結(jié)果：活骨充滿了血和結(jié)締組織可以移動，相反死骨是因為鈣基質(zhì)的流失，保持靜止不動。在三人研究的基礎(chǔ)上，2015年Starkey等[9]就蝶枕軟骨骨化過程進一步深入研究認為反對斜坡運動的學者沒有看到斜坡是由骨小梁組成這一事實，而支持運動的學者沒有關(guān)注到斜坡短而粗不利于運動的。關(guān)于斜坡運動這兩個重要的爭論將成為日后研究的新方向，并且逐漸會被明確的解決。

3.影響蝶枕軟骨骨化融合程度的因素

（1）年齡

年齡大小是牙科法醫(yī)學研究中的重要研究變量，諸多學者證實不同年齡階段蝶枕軟骨骨化融合程度也各不相同。研究人群同為土耳其人種，2014年Can等人[10]對638人（男399，女139）年齡介于10～25歲的群體測量得出蝶枕軟骨完全開放男女分別為11.54歲和10.68歲，完全骨化融合分別為20.88歲和21.21歲。2016年Sinanoglu等[2]對238人（男90，女148）年齡介于7～25歲測量得出蝶枕軟骨完全開放男女均為10歲，完全骨化融合的時間男女群體分別為：20歲和18歲。2016年Kocasarac等人[11]對349人（男182，女167）年齡介于8～25歲測量得出蝶枕軟骨完全開放男女分別為9.92歲和10.13歲，完全骨化融合年齡男女分別為18.50歲和20.56歲。2017年Kocasarac等人[12]對116人（男43，女73）年齡介于8～28歲測量得出蝶枕軟骨完全開放男女同為10.55歲，完全骨化融合年齡男女分別為18.92歲和18.02歲。

以上研究基于土耳其同種人群研究表明，相同種族下，蝶枕軟骨的骨化融合程度不一與年齡密切相關(guān)，完全開放時間男女分別為9～12歲和10～11歲，完全骨化融合的對應(yīng)年齡同為18～21歲。2017年Currie[13]等人運用系統(tǒng)評價的方法歸納總結(jié)得出：在頭影測量片上觀察青春期后年齡在17～18歲左右的蝶鞍中心點（S）與顱底點（Ba）之間的距離基本保持不變，但S-Ba之間的距離還沒有達到100%的穩(wěn)定并且會以很慢的速度在三維方向不斷地變化直至成年，S-Ba的長度生長與蝶枕軟骨的生長具有一致性。由此可根據(jù)年齡推斷蝶枕軟骨的骨化融合程度。目前國外對不同種族不同年齡程度下的蝶枕軟骨融合程度有著較多的研究，而國內(nèi)研究較少，仍需要改善研究方法提高蝶枕軟骨的骨化融合可測量性以獲得較為全面的牙科法醫(yī)學研究資料。

（2）性別

根據(jù)先前的研究推斷出[10，11]：蝶枕軟骨不同骨化融合程度分級下所對應(yīng)的實足年齡女性比男性早兩年。然而Shirley等[14]發(fā)現(xiàn)女性蝶枕如軟骨骨化融合分級對應(yīng)的實足年齡比男性早四年。為了探究出現(xiàn)這一現(xiàn)象真正原因，2017年Alhazmi A等[15]研究證實早期的研究：女性蝶枕軟骨的閉合年齡早于男性并且至少提前一年。他們發(fā)現(xiàn)并證實蝶枕軟骨閉合的性別差異和蝶枕軟骨主動閉合的平均年齡（第1級和第2級）均與青春期面部生長平均年齡相關(guān)。此外，他們發(fā)現(xiàn)女性月經(jīng)初潮與蝶枕軟骨閉合之間有顯著的關(guān)聯(lián)，并計算出了蝶枕軟骨關(guān)閉速率，且女性蝶枕軟骨關(guān)閉的速率和年齡較男性更快更早。

（3）綜合征

Mcgrath等人[16]研究發(fā)現(xiàn)Apert綜合征患者蝶枕軟骨開始骨化融合的時間是24個月，最早完成閉合的時間是6歲，Muenke綜合征相對應(yīng)的時間為6個月和10歲。在未患Muenke綜合征的人群中，單純Apert綜合征患者蝶枕軟骨閉合實足年齡明顯早于正常年齡、性別相匹配的對照組患者。Tahiri等人[17]研究發(fā)現(xiàn)Crouzon綜合征患者蝶枕軟骨開放、部分開放、全部骨化融合的平均年齡分別為1.3±1.1歲、5.3±2.2歲、14.0±3.4歲。Crouzon綜合征患者蝶枕軟骨閉合時間明顯早與于年齡、性別相匹配的對照組。Paliga等人[18]運用CT對Pfeiffer綜合征患者檢查得出蝶枕軟骨最早出現(xiàn)骨化融合于剛出生第5天，最早完全骨化融合在出生后2.76歲。Pfeiffer綜合征組在年齡和性別匹配的控制下CT掃描顯示蝶枕軟骨最清楚的視窗中，部分骨化融合范圍為7.07～15.14歲，完全骨化融合的范圍是12.74～19.88歲。在Pfeiffer綜合征患者中蝶枕軟骨均表現(xiàn)出過早骨化融合并且所有的人伴有都面中部的發(fā)育不全。為了驗證蝶枕軟骨在面中部發(fā)育不全中所起的作用，Goldstein等人[19]提出兩種假設(shè)：一為患有以上所有綜合征的患者蝶枕軟骨的骨化融合時間早于正常人。二為蝶枕軟骨的骨化融合時間和面中部發(fā)育不全的程度密切相關(guān)。研究表明伴有Crouzon綜合征、Apert綜合、Pfeiffer綜合征的面中部發(fā)育不良患者蝶枕軟骨骨化融合早于年齡和性別相匹配的對照組患者。牙科法醫(yī)學領(lǐng)域的上頜快速擴弓影響蝶枕軟骨的寬度[5]，Okamoto等[20]觀察到在上頜快速擴弓情況下蝶枕軟骨骨化沒有超過13歲。隨著蝶枕軟骨的閉合，可減少矯形手術(shù)修改量。因此，蝶枕軟骨作為影響面中部生長發(fā)育的重要組成部分，可以作為干預(yù)生長發(fā)育的一個重要指標，引導在臨床診療過程中積極干預(yù)相關(guān)疾病，以獲得令患者滿意的面型。

（4）環(huán)境因素

2018年Lv等[21]利用頭影測量片對89對6～12歲女雙胞胎進行測量，總結(jié)得出相比遺傳因素，環(huán)境因素對眼耳平面上蝶鞍點（S）和關(guān)節(jié)點（Ar）的垂直距離影響更大，環(huán)境因素對于晚期面部的發(fā)育主要是影響蝶枕軟骨的骨化融合而不是下頜骨本身。

二、實足年齡估計

蝶枕軟骨是顱底軟骨骨化的關(guān)鍵位置，完全骨化融合時間在青春期晚期，是顱底軟骨最后骨化融合的地方，可以增加顱底的長度，從而影響顱底前后向的發(fā)育。了解蝶枕軟骨的骨化融合時間，有助于改變矯形治療的時機[6]。由于環(huán)境和生長發(fā)育等因素影響，不同人種蝶枕軟骨骨化融合程度等級下的實足年齡也各不相同。

2014年Franklin等人[22]對西澳洲人群基于MDCT檢查得出蝶枕軟骨從開放到半骨化融合、從半骨化融合到骨化融合，男性轉(zhuǎn)換年齡為14.4歲、16.16歲，女性相應(yīng)年齡為11.42歲、16.16歲。而同為土耳其人種，使用不同的骨化融合程度分級方法和不同的影像學檢查手段得出的結(jié)論也各不相同。2014年Can等人[10]運用CT將蝶枕軟骨骨化融合骨化融合分為5個階段，分別為全開放；只有一側(cè)邊界骨化融合且少于全長的1/2；一半骨化融合且大于全長的1/2；骨化融合完成、疤痕存在；骨化融合完成、疤痕消失，總結(jié)得出土耳其人群蝶枕軟骨骨化融合的實足年齡分別為：男性轉(zhuǎn)換年齡為11.54歲、14.00歲、14.95歲、20.34歲、20.8歲，女性轉(zhuǎn)換年齡為10.68歲、12.69歲、14.00歲、18.17歲、21.21歲。2016年Sinanoglu等人[2]使用CBCT將骨化融合程度分級為開放、骨化融合不到全長的1/2、骨化融合超過全長的1/2、完全骨化融合的方法得出男性轉(zhuǎn)換年齡為10歲、13歲、17歲、20歲，女性相應(yīng)年齡為10歲、12歲、17歲、18歲。2016年Kocasarac等人[11]在使用CBCT同Sinanoglu骨化融合程度相同的分級方法得出土耳其男性轉(zhuǎn)換年齡為9.92歲、11.00歲、17.12歲、18.50歲，女性轉(zhuǎn)換年齡為10.13歲、12.30歲、15.42歲、20.56歲。2018年Alhazmi等人[15]對凱斯西儲大學口腔正畸科就診6歲～20歲的患者使用CBCT的影像學檢查方法。每個CBCT掃描在正中矢狀平面可視化，蝶枕軟骨骨化融合（SOS）分為開放、骨化融合不到全長的1/2、骨化融合超過全長的1/2、完全骨化融合。男性轉(zhuǎn)換年齡為11.07歲、12.95歲、14.44歲、16.41歲，女性相應(yīng)為9.75歲、11.67歲、13.25歲、15.25歲。2018年P(guān)ate等人[23]使用游標卡尺測量尸體上蝶枕軟骨骨化融合的程度，應(yīng)用骨縫完全開放或者小于1/4，半開放小于3/4，超過3/4骨縫發(fā)生鈣化的分級方法總結(jié)得出印度中部男性尸體當骨縫是開放或半閉合的年齡不到17歲，骨縫完全閉合年齡在21歲以上。同樣，女性尸體當骨縫打開或半閉合的年齡小于12歲，骨縫完全閉合年齡在20歲以上。2018年Hisham等人[24]基于CT研究將蝶枕軟骨骨化融合分為開放、半骨化融合、完全骨化融合，得出馬來西亞人口完全骨化融合的平均年齡為男性20.84歲，女性19.78歲。男性第1，第1和第2，第2和第3階段之間的轉(zhuǎn)換年齡分別為12.52歲、13.98歲和15.52歲；女性相應(yīng)的年齡分別為10.47、12.26和13.80年。

三、牙科法醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用

在牙科法醫(yī)學的不同領(lǐng)域中，實足年齡的估計方法多中多樣，其中有天門冬氨酸外消旋化推斷年齡[25]、CBCT放射影像技術(shù)[26]等利用蝶枕軟骨的骨化融合程度進行實足年齡的估計在牙科法醫(yī)學中同樣有著廣泛的應(yīng)用。

個體在14～21歲時，除第三磨牙外，其他牙齒發(fā)育幾乎完成，因此在這一階段基于牙齒發(fā)育實足年齡估計實際上是基于第三磨牙的發(fā)育。第三磨牙除了正畸科和兒童口腔科醫(yī)生利用其臨床發(fā)育特點進行診斷和制定治療計劃外[27]，第三磨牙發(fā)育也可用于牙科法醫(yī)學中實足年齡估計。2016年Kocasarac等人[11]對349名個體影像學檢查，分別利用蝶枕軟骨（SOS）骨化融合的四個階段以及下頜第三磨牙（TMM）Demirjian[28]牙齒生長鈣化的八個階段的分級方法進行綜合分析，總結(jié)得出實足年齡下限推斷公式：男性為8.272+（1.965+TMM生長鈣化對應(yīng)分級）+（1.308×SOS骨化融合對應(yīng)分級）±E，女性為8.118+（1.367+TMM生長鈣化對應(yīng)分級）+（2.298×SOS骨化融合對應(yīng)分級）±E。為了更加詳細明確SOS骨化融合的實足年齡，2011年Bassed等人[29]引入了鎖骨內(nèi)側(cè)骨骺這一變量，分別利用蝶枕軟骨（SOS）骨化融合的五個階段、TMM Demirjian[28]牙齒生長鈣化八個階段和鎖骨內(nèi)側(cè)骨骺軸向最清楚平面的分級方法進行綜合分析，總結(jié)得出實足年齡＝Y(jié)+（β×TMM分級）+（β1×鎖骨內(nèi)側(cè)骨骺分級）+（β2×SOS分級）±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歲之間）個體蝶枕軟骨骨化融合的五個階段和Baccetti[31]頸椎成熟分層六階段，總結(jié)得出使用蝶枕軟骨骨化融合程度推測頸椎成熟程度，估算實足年齡的上下區(qū)間。2017年Kocasarac等[12]在TMM和SOS的基礎(chǔ)上加入觀察值頸椎（CVM），對16名個體使用CBCT檢查方法，得出土耳其人群中TMM礦化程度、SOS骨化融合程度、CVM成熟度與實足年齡之間存在明顯的相關(guān)性（女性r＝0.618，男性r＝0.851）。因此，第三磨牙、鎖骨內(nèi)側(cè)骨骺、頸椎可作為蝶枕軟骨骨化融合相關(guān)指標，可有效的運用于牙科法醫(yī)學中的實足年齡估計。

四、展望

綜上所述，蝶枕軟骨作為顱底的一個重要解剖標志，在生長發(fā)育過程中有著至關(guān)重要的作用。同時，也是牙科法醫(yī)學的實足年齡估計中不可忽視的關(guān)鍵點。國外學者對蝶枕軟骨研究比較廣泛，而國內(nèi)研究幾乎空白。在實足年齡估計中，伴隨的蝶枕軟骨異常骨化融合通常會導致骨化融合年齡較正常時間早。在牙科法醫(yī)學實踐中，有必要尋求更加有效方法和技術(shù)制定蝶枕軟骨融合的標準，采用多元因素結(jié)合的分析方法，分清蝶枕軟骨正常和異常骨化融合情況，正確得出研究群體實足年齡的上下限，從而為牙科法醫(yī)學中實足年齡鑒定提供可靠的依據(jù)。