基于下頜第二、第三磨牙發(fā)育建立中國北方人群18周歲評估模型

儲光 ，韓夢琪 ，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）

在我國，18周歲是司法審判中判斷個體是否成年的重要年齡節(jié)點，在民事、刑事案件中具有重要的法律意義，同時也是移民問題中確保兒童權(quán)益、保證救助公平、公正的指標(biāo)之一。因此，活體年齡推斷是國際法醫(yī)學(xué)的研究熱點與難點。

2015年，國際法醫(yī)學(xué)會（International Academy of Legal Medicine，IALM）的首要主題即活體年齡推斷。2008年，國際法醫(yī)年齡推斷研究小組（Study Group on Forensic Age Diagnostics，AGFAD）提出活體年齡推斷方法包括一般體格檢查、牙齒發(fā)育情況檢查、手腕骨關(guān)節(jié)片、胸骨鎖骨平片或者薄層CT等[1]，并建議聯(lián)合以上檢查指標(biāo)提高年齡推斷的準(zhǔn)確性。其中，牙齒是人體中最堅硬的器官，在體外能夠保留較長時間，因此通過牙齒發(fā)育推斷年齡在法醫(yī)學(xué)中應(yīng)用廣泛[2]。

DEMIRJIAN等[3]于1973年提出了一種根據(jù)牙齒發(fā)育過程中的形態(tài)變化進行年齡推斷的方法，由于其準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好，被廣泛用于不同國家和地區(qū)人群[4-7]。該評價方法不需要對牙冠或牙根的發(fā)育進行預(yù)測，避免了主觀誤差，成為目前牙齒年齡研究應(yīng)用最廣泛的方法之一。

通常除第三磨牙以外，牙齒的發(fā)育在15歲左右基本完成。第三磨牙萌出時間為18～20歲，牙根發(fā)育可以持續(xù)到25歲之后[8-9]。因此，國內(nèi)外很多學(xué)者利用Demirjian法判斷第三磨牙發(fā)育階段，進而推斷青少年個體年齡是否年滿18周歲[10-12]。而本課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)，第二磨牙萌出在12歲左右，根尖孔完全閉合在15歲左右，但部分研究對象的牙根發(fā)育可至23歲，這對于判斷青少年的個體年齡具有重要參考價值[13-14]。因此，本研究擬通過聯(lián)合第二、第三磨牙的發(fā)育分期，來判斷個體年齡是否年滿18周歲，以期提高年齡推斷的準(zhǔn)確性，為司法鑒定實踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

研究對象均來源于2016年9月至2017年8月在西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院就診的患者。選擇960張實際年齡在10.00～25.99歲患者的曲面斷層X線片，隨機分為實驗組和驗證組。其中，作為實驗組的760名個體包括380名男性和380名女性，驗證組包括100名男性和100名女性。個體的生理年齡為曲面斷層X線片拍攝日期減去患者出生日期，結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位。實驗組和驗證組樣本在各年齡段的性別分布見表1。

樣本納入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）研究對象籍貫及生長地區(qū)均為中國北方省份；（2）研究對象的年齡在10.00～25.99歲；（3）沒有對兒童或青少年第二、第三磨牙的發(fā)育有影響的系統(tǒng)性疾病史、外傷史及手術(shù)治療史；（4）曲面斷層X線片上顯示第二、第三磨牙發(fā)育正常無畸形且無嚴(yán)重齲壞及經(jīng)歷過充填治療或冠修復(fù)等牙齒病理性改變；（5）圖像清晰可分辨。曲面斷層X線片由口腔全景曲面體層X射線機（IEC 60601-1/TYPE B，芬蘭Soredex公司）拍攝，操作人員均為放射科專業(yè)人員。曲面斷層X線片在MedViewer v3.2影像工作站［華海醫(yī)信（集團）股份有限公司］中讀取，并進行必要的對比度與亮度調(diào)節(jié)。將研究對象按照年齡劃分為16組，即10.00～10.99歲劃分為10歲組，以此類推。所有研究對象均簽署知情同意書，同意其治療前、治療中、治療后的X線片等資料應(yīng)用于教學(xué)或科學(xué)研究。

表1 研究對象的性別與年齡分布 （例）

1.2 樣本評估方法

每個樣本均記錄編號、性別、出生日期、曲面斷層X線片拍攝日期以及牙齒發(fā)育礦化階段。左側(cè)下頜第二、第三磨牙發(fā)育分期按照Demirjian法分為8個階段[3]（表2）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)的測量均由兩位口腔醫(yī)生獨立完成，結(jié)果錄入Microsoft?Excel 2019 Preview。為了避免組內(nèi)差異和組間差異，并檢驗該方法的穩(wěn)定性，由兩名經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的口腔正畸專業(yè)研究生分別觀察100張隨機選取的曲面斷層X線片中左側(cè)下頜第二、第三磨牙的發(fā)育情況，1個月后由前面兩位觀察者再次判斷并進行Kappa檢驗。

表2 Demirjian法分期標(biāo)準(zhǔn)[3]

研究樣本共960人被隨機分為實驗組和驗證組。其中實驗組760名個體包括380名男性和380名女性，驗證組包括100名男性和100名女性。將年齡轉(zhuǎn)化為二元參數(shù)（0：年齡＜18歲；1：年齡≥18歲），作為因變量（logitP）；將性別（x1，男性=1，女性=2），左側(cè)下頜第二磨牙（x2）、第三磨牙（x3）的發(fā)育分期（A=1，B=2，C=3，D=4，E=5，F(xiàn)=6，G=7，H=8）作為自變量。對實驗組數(shù)據(jù)使用Logistic回歸法得出個體年齡是否大于或等于18歲的推斷方程。如果代入方程得出的P＜0.5，則推斷個體年齡小于18歲；若得出的P≥0.5，則推斷個體年齡大于或等于18歲。計算驗證組年齡推斷的準(zhǔn)確性。

表3 基于Demirjian法男性第二磨牙發(fā)育到不同階段的年齡 （n=480，歲）

表4 基于Demirjian法女性第二磨牙發(fā)育到不同階段的年齡 （n=480，歲）

本研究所有統(tǒng)計學(xué)分析均在SPSS 13.0軟件中完成。各組間比較采用獨立樣本t檢驗，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 Kappa一致性檢驗結(jié)果

通過對左側(cè)下頜第二、第三磨牙按照Demirjian法分期進行一致性檢驗，組內(nèi)檢驗Kappa值分別為0.94和0.90，組間檢驗Kappa值分別為0.91和0.87，前后兩次判斷結(jié)果顯示一致性較高。

2.2 第二磨牙發(fā)育各階段與年齡的關(guān)系

研究對象中的男性和女性下頜第二磨牙發(fā)育僅有1人處于D期。男性和女性下頜第二磨牙發(fā)育到E期的平均年齡分別為（11.39±1.10）歲、（11.30±0.82）歲，發(fā)育到F期的平均年齡分別為（12.69±1.21）歲、（12.69±1.97）歲，發(fā)育到G期的平均年齡分別為（15.58±2.06）歲、（16.86±3.82）歲，發(fā)育到H期的平均年齡分別為（21.11±2.97）歲、（20.95±3.10）歲。除G期外（P=0.018），男、女性牙齒發(fā)育至各階段差異無統(tǒng)計學(xué)意義。男性和女性下頜第二磨牙牙根發(fā)育完成（H期）的最小年齡分別為13.99、10.31歲（表3～4）。

2.3 第三磨牙發(fā)育至各階段與年齡的關(guān)系

第三磨牙各發(fā)育階段女性平均年齡均小于男性，D、F和G期在性別間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.021、0.011、0.001）。男性和女性下頜第三磨牙牙根發(fā)育完成（H期）的最小年齡分別為22.18、20.84歲（表5～6）。

表5 基于Demirjian法男性第三磨牙發(fā)育到不同階段的年齡 （n=480，歲）

表6 基于Demirjian法女性第三磨牙發(fā)育到不同階段的年齡 （n=480，歲）

2.4 Logistic回歸法及其準(zhǔn)確性檢驗

Logistic回歸法所得第三磨牙年齡推斷方程為：

如果同時以第二磨牙和第三磨牙為研究對象，則得出年齡推斷公式為：

若logitP＜0.5，則推斷個體年齡小于18歲；若logitP≥0.5，則推斷個體年齡大于或等于18歲。驗證組推斷年齡的準(zhǔn)確率見表7。

表7 利用年齡推斷公式判斷驗證組人群是否滿18歲的準(zhǔn)確率 （%）

3 討 論

運用影像學(xué)方法進行年齡推斷是臨床醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)及運動醫(yī)學(xué)中的常用技術(shù)。大量研究[3，15]表明，雖然手腕部骨骼等可用于生理年齡的判斷，但其受營養(yǎng)、環(huán)境等影響較大且在18歲之前基本發(fā)育完成。因此，在年齡推斷中應(yīng)用具有一定的局限性。而牙齒是人體最堅硬的組織，其保存條件好，且發(fā)育更多受基因調(diào)控，穩(wěn)定性好，已成為很多學(xué)者的研究熱點。其中，Demirjian法因判斷標(biāo)準(zhǔn)明確、簡單實用且準(zhǔn)確性高，已成為推斷年齡最常用的方法之一[16]。

雖然Demirjian法在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛，但多項研究[6，17-23]表明，當(dāng)Demirjian法應(yīng)用于不同種族青少年人群年齡推斷時存在著不同程度的誤差。TUNC等[6]對900例4～12歲土耳其兒童的曲面斷層X線片進行研究，發(fā)現(xiàn)Demirjian法在土耳其男性、女性中的平均誤差分別為0.36～1.43歲和0.50～1.44歲。KOSHY等[17]研究了184名5～15歲的男印第安兒童，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用Demirjian法推斷年齡會產(chǎn)生預(yù)測年齡大于實際年齡的結(jié)果，在男性和女性中誤差分別為3.04歲和2.82歲。而在LEURS等[18]的研究中也發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用Demirjian法推斷荷蘭青少年兒童年齡，所得結(jié)果明顯高于樣本的實際年齡。部分學(xué)者[19]認(rèn)為，該結(jié)果可能是由于近20年來青少年發(fā)育高峰提前所致。CHEN等[20]在對四川地區(qū)8～16歲的228名女性和217名男性的研究中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用Demirjian法推斷年齡，在男性和女性中預(yù)測年齡與實際年齡誤差分別為-1.0000～1.3000歲和0.0071～1.250 0歲。而ZHAI等[21]在2015年對青島地區(qū)年齡在11～18歲的1 004名青少年進行研究，發(fā)現(xiàn)中國北方地區(qū)青少年男性和女性生理年齡較預(yù)測年齡分別高0.47歲和0.67歲。同時，國內(nèi)外多項研究表明，相同年齡段的牙齒發(fā)育成熟程度，男、女性別之間存在差異。NYSTROM等[22]在關(guān)于芬蘭兒童的年齡研究中指出，相同年齡段中，女性牙齒成熟度高于男性。AL-EMRAN[23]對8.5～17歲沙特青少年的牙齡研究中發(fā)現(xiàn)，女性的牙齒發(fā)育較男性早，且成熟速度更快。TEIVENS等[24]利用改良Demirjian法在瑞典人和韓國人的對比研究中發(fā)現(xiàn)，瑞典男性牙齡發(fā)育比韓國男性早2個月，而女性要早6個月。因此很多研究建議，在不同的人群中，甚至對于不同性別，都需要建立特異性的年齡推斷方程。

而在本研究中，我們并沒有直接建立年齡預(yù)測公式，而是將年齡轉(zhuǎn)化為二元參數(shù)作為因變量，將左側(cè)下頜第二、第三磨牙的發(fā)育分期與性別轉(zhuǎn)化為數(shù)字變量，作為方程的自變量，建立個體年齡是否年滿18周歲的多元線性回歸方程。GUO等[9，13]研究表明，左側(cè)和右側(cè)下頜磨牙礦化過程無統(tǒng)計學(xué)差異，因此本研究僅選擇一側(cè)磨牙發(fā)育進行研究。KNELL等[25]研究表明，不同年齡段不同性別樣本量分布的差異，會影響牙齒發(fā)育至各階段的年齡均值。因此為了減小由性別比例、樣本量分布差異所造成的誤差，本研究每個年齡段男性、女性人數(shù)完全相同，以期在誤差最小的情況下得出更為客觀的結(jié)論。

18歲作為重要的年齡節(jié)點，其年齡判定具有重要的法律意義。國內(nèi)外很多研究[12，26-29]建立了第三磨牙發(fā)育進程和生理年齡間的關(guān)系，但利用第二磨牙推斷18歲年齡節(jié)點的研究報道不多，聯(lián)合第二、第三磨牙共同推斷個體年齡的相關(guān)報道更是少有[30]。本研究基于Demirjian法，結(jié)合第二、第三磨牙發(fā)育分期推斷個體是否年滿18周歲。以第二磨牙為研究對象，男性和女性下頜第二磨牙發(fā)育僅有1人處于D期，其他不同性別的第二磨牙礦化至不同階段時間的平均值比較僅僅限于E～H期。以第三磨牙推斷年齡的準(zhǔn)確率在男性和女性中分別為81.5%～94.5%和77.9%～92.1%，第二、第三磨牙聯(lián)合推斷年齡的準(zhǔn)確率分別提高為86.6%～97.4%（男性）和81.5%～94.5%（女性）。因此，通過本研究建立的公式單獨以第三磨牙發(fā)育分期推斷個體年齡是否年滿18周歲具有較高的準(zhǔn)確性，而聯(lián)合第二磨牙發(fā)育分期后年齡推斷的準(zhǔn)確性得到了提高。

與其他方法相比，Demirjian法進行年齡推斷優(yōu)勢比較明顯，易于掌握且只需拍攝口腔曲面斷層X線片，易于推廣。但是，該方法推斷年齡仍然難以達到十分滿意的準(zhǔn)確率。此外，牙齒的生長發(fā)育受到地區(qū)、生活環(huán)境、營養(yǎng)條件和種族等多種因素的影響，未來的研究應(yīng)通過樣本選擇盡可能規(guī)避這些影響因素，同時探索綜合運用不同方法聯(lián)合進行年齡推斷進一步提高年齡推斷的準(zhǔn)確性。本研究只選取了中國北方地區(qū)青少年人群為研究對象，對于能否推廣應(yīng)用于中國其他地區(qū)，仍需后續(xù)研究進行論證。