基于全腰椎X線攝影的遵義漢族身高推斷

劉清林，譚正燕，吳橋儀，孫于航，黃業(yè)斌，李壽田（通信作者）

（遵義醫(yī)科大學法醫(yī)學院 貴州 遵義 563000）

個體識別包括性別、身高等推斷，而身高推斷作為個體識別的重要內(nèi)容，其在無名尸體、不明骸骨案等實際檢案中有時可起到關(guān)鍵作用。國內(nèi)外學者常利用人體不同部位骨骼進行研究，借助直接測量或影像學檢測技術(shù)等收集群體的不規(guī)則骨、四肢長骨及碎片骨等數(shù)據(jù)來建立可推斷個體身高的回歸方程[1-4]。我國利用椎體推斷身高的研究成果多來源于20世紀80年代，由于國人生活環(huán)境改善、人口流動性的增加及不同地區(qū)種族的差異等，用于現(xiàn)代國人的身高推斷其準確性較低。椎體的高度與個體身高具有良好的相關(guān)性，在國內(nèi)外的研究中都得到了充分的考證[5-7]。因此，本研究采用直接數(shù)字X射線攝影（digital radiography，DR）技術(shù)，測量遵義漢族全腰椎體高度，建立推斷身高的線性回歸模型，為遵義地區(qū)漢族身高推斷的個體識別提供一定的參考數(shù)據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年—2021年在遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院進行DR影像檢查的健康人群體檢者或門診需行腰椎檢查的人群作為研究對象。所有研究對象均為遵義漢族人，其中男性112例，女性109例，男性年齡為20～70歲，平均年齡41歲，身高161～176 cm；女性年齡為22～68歲，平均年齡38歲，身高153～170 cm。所選取的DR圖像上可清楚地觀察到需測量的標志點。

排除標準：①腰椎有病損、畸形或外傷手術(shù)史致椎體不完整者；②有或曾患有影響骨生長發(fā)育的疾病或有服用影響骨生長、發(fā)育和代謝的藥物史者等。

1.2 方法

按照《體質(zhì)測量》中身高測量方法[8]，測量每個研究對象的身高（y），測量單位為cm，精確至0.1 cm。

DR圖像采集采用Trixell Pixium460平板探測器采集圖像的通用胸片和四肢攝影系統(tǒng)（上海西門子醫(yī)療器械有限公司），拍攝條件為管電壓100～150 kV，管電流320～500 mA，最短曝光時間1 ms，球管懸吊系統(tǒng)至成像板的縱向運動距離為354 cm，橫向運動距離為222 cm，垂直運動距離為150 cm。拍攝體位：標準的站立全脊柱正側(cè)位；拍攝時X線源到平板探測器距離為100 cm（SID=100 cm）,人體緊貼探測器，此拍攝條件下影像片相對最為精確，并為保證每單次拍攝影像片的其他條件一致，每單次拍攝時使用同一機器。圖像后處理及指標測量通過Pacs系統(tǒng)（心醫(yī)SWNYINT USS V1.0）及狙鯊2.0M豎屏顯示器分析圖像后處理軟件進行。

1.3 觀察指標

在腰部DR正位片上測量正位全腰椎體高（x1）：自第一腰椎椎體上緣中點至第五腰椎椎體下緣中點的垂直距離（圖1A）；在腰部DR側(cè)位片上測量側(cè)位全腰椎體高（x2）：自第一腰椎椎體上緣中點至第五腰椎椎體下緣中點的垂直距離（圖1B）；測量單位為mm，精確至0.1 mm。計算x1與x2的平均值作為一個新的統(tǒng)計指標，記作 x3。

圖1 全脊柱X線片

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。對測量指標與身高進行相關(guān)性分析和單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗，分析數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，對隨機選取的30例樣本進行一人兩次測量（測量間隔時間＞2個月）的結(jié)果采用獨立樣本的t檢驗進行一致性檢驗，最后建立單項指標推斷身高的一元回歸方程（檢驗水準=0.05）。

1.5 方程回代檢驗

按照納入標準另取男女各20例樣本測量指標代入所得回歸方程，以檢驗其準確性。

2 結(jié)果

所收集的男、女性分析樣本與驗證樣本各年齡段分布見表1。

表1 分析樣本與驗證樣本各年齡段分布 單位：例

所測量材料中不同性別的各測量指標（y、x1～x3）的描述性統(tǒng)計分析見表2。

表2 各測量指標的描述性分析結(jié)果

全腰椎各測量指標與身高的相關(guān)顯著性檢驗分析結(jié)果見表3。

表3 全腰椎各測量指標與身高相關(guān)性

用各測量指標所建立身高推斷的一元回歸方程見表4。

表4 各單一指標建立的線性回歸方程

最后利用驗證樣本進行回代檢驗的結(jié)果分析見表5。

表5 驗證樣本回代檢驗結(jié)果

隨機選取30例樣本經(jīng)同一測量方法進行一人兩次測量，經(jīng)獨立樣本t檢驗結(jié)果顯示差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

男女性樣本的身高及各測量指標（x1～x3）均服從正態(tài)分布，且經(jīng)相關(guān)顯著性表明各指標與身高相關(guān)關(guān)系密切。最終所建立各性別的3個線性回歸方程差異均具有統(tǒng)計學意義（P=0.000），其中所建立的回歸方程中男女性均為利用測量指標x3所建立的回歸方程的標準估計誤差最小，分別為±3.10 cm（男性）、±3.24 cm（女性）。且經(jīng)回代檢驗，男性所有方程的平均絕對誤差在±3.02～±3.31 cm，女性所有方程的平均絕對誤差在±3.09～±3.19 cm，其中男女性均以利用測量指標x3所建立的一元線性回歸方程的準確性最高，平均絕對誤差為±3.02（男性）、±3.09 cm（女性）。

3 討論

1899年，國外學者Pearson通過測量股骨多項指標建立了身高推斷的回歸方程，同時Pearson也提出了利用椎體高度建立推斷身高的回歸方程的想法。歷年來，我國學者花鋒等[9]利用髖骨建立了基于髖骨各測量指標推算我國漢族男性身高的多元回歸方程，國內(nèi)還有學者通過X線攝影技術(shù)建立了基于指骨長度的新疆哈薩克族成人身高推斷的二元回歸方程[10]。劉莊朝等[11]用直接測量的方法測量樞椎椎體高度建立了全國漢族男性身高推斷的回歸方程；崔井會等[6]利用X線攝影技術(shù)測量全脊柱正側(cè)位高度并計算兩者平均值建立了中國四川漢族女性身高推斷的回歸方程，其r在0.750～0.762，SE在4.597～ 4.504 cm。

目前我國利用脊柱相關(guān)骨骼進行身高推斷的研究報告相對較少。我國現(xiàn)有的關(guān)于用椎體高度推斷身高的相關(guān)性研究都是全國性或者其他地區(qū)的，遵義地區(qū)椎體推斷身高的研究未見報告，而不同地區(qū)的人體生長發(fā)育差別較大，因此可見建立遵義地區(qū)漢族的腰椎體高度推斷身高的模型的必要性。本研究通過各測量指標所建立的回歸方程均有統(tǒng)計學意義，其中男性各測量指標中利用x3所建立的回歸方程準確性最高（r=0.742，SE=3.10，回代檢驗平均絕對誤差為3.02 cm），女性各測量指標中亦是利用x3所建立的回歸方程準確性最高（r=0.740,SE=3.24，回代檢驗平均絕對誤差為3.09 cm）。與上述研究相比，本研究通過X射線攝影技術(shù)利用全腰椎體正側(cè)位的DR圖像收集樣本數(shù)據(jù)，所建立的回歸方程誤差較小，在實際檢案具有較高的應用價值。

我國目前已有的關(guān)于人體局部骨骼用以身高推斷的研究報告距目前時間都已間隔較遠，研究成果在實際工作中易出現(xiàn)較大誤差，同時如今國內(nèi)人口流動性較大、國人生活環(huán)境改善以及不同地區(qū)存在較大的種族、地域差異，推斷身高的研究成果應即時更新已成為一項必要性工作，本研究建立的遵義漢族身高推斷的回歸模型，可為法醫(yī)學實踐積累基礎資料及遵義地區(qū)漢族身高推斷的個體識別提供一定的參考數(shù)據(jù)，并對實際的案件偵破起實際的幫助作用。本研究是通過X射線攝影技術(shù)拍攝，以活體為研究對象，相對于傳統(tǒng)的在骨骼上直接測量的測量方法，所測量的數(shù)據(jù)較準確，大大減少了外界因素的影響，建立的回歸方程的準確性較高、實用性較強。但需注意，本研究的研究樣本均來自遵義地區(qū)漢族人種，在民族、地域和時代等特征上均具有一定的特異性，不適用于其他民族或地區(qū)人口的身高推斷，如需應用應進一步做相關(guān)的研究。