基于全景X线片牙齿特征构建年龄估计模型的开发与验证研究

本研究针对活体年龄估计中传统破坏性方法的局限性，开发了一种基于全景X线片牙齿特征的非破坏性回归模型。研究人员分析了2391份20-89岁个体的放射影像，发现五种治疗相关特征与 chronological age 存在显著相关性。最佳模型（Model 2）的 adjusted R2 达0.564，RMSE为13.144年，虽略低于韩国法医实践常用方法（Roh's method），但其便捷性使其可作为传统方法的有效补充工具。

　　

在法医人类学和临床牙科领域，准确估计个体年龄具有重要意义。传统基于牙齿组织学特征的年龄估计方法虽然精度较高，但需要对牙齿进行破坏性处理，这在活体鉴定中存在伦理和实操限制。因此，开发非破坏性年龄估计方法成为该领域的重要研究方向。目前主流非破坏性方法主要依赖牙齿磨耗（attrition）和继发性牙本质（secondary dentine）沉积等单一指标，但其准确性有限。国际法医牙科学组织（IOFOS）建议结合多个解剖区域的年龄特征进行综合判断，以提高估计精度。

韩国天主教大学医学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了最新研究成果，他们通过分析2391份20-89岁韩国人群的全景X线片（panoramic radiographs），开发了一种基于牙齿治疗特征的年龄估计回归模型。该研究创新性地将牙齿治疗历史转化为可量化的年龄指标，为法医实践提供了新的技术手段。

研究主要采用回顾性队列研究设计，样本来自首尔圣母医院医疗数据仓库（CDW）的全景X线影像。关键技术方法包括：1）基于Cheong等改进的牙齿特征编码系统对28颗牙齿（除第三磨牙）进行九类编码；2）通过Cohen's kappa统计评估观察者内/间可靠性；3）采用最佳子集回归（best-subsets regression）构建不同牙位组合的年龄估计模型；4）通过方差膨胀因子（VIF）检验多重共线性；5）使用均方根误差（RMSE）和调整确定系数（adjusted R²）评估模型性能。

可靠性分析结果

观察者评估显示几乎完美的一致性：观察者内kappa系数为0.964，观察者间为0.950（P<0.001），表明牙齿特征编码系统具有高度可靠性。

牙齿特征分布规律

Mann-Whitney U检验发现代码F（充填）和L（种植体）在男女间存在显著差异。Wilcoxon符号秩检验显示左右侧分布无显著差异，但上下颌间代码X（缺失牙）、T（根管治疗）、F和P（修复体）分布显著不同。随年龄增长，代码X、T、P和L数量呈上升趋势，代码F在40岁前增加而后下降。80岁年龄组缺失牙（X）比例达41.3%，修复体（P）达33.3%，显著高于20岁年龄组（2.8%和3.0%）。

年龄相关性分析

Spearman相关分析显示：代码X（r=0.602）和P（r=0.620）与年龄呈中度正相关，L（r=0.362）和T（r=0.287）呈弱正相关，F呈负相关（r=-0.117）。这种相关性模式在男女群体中基本一致。

模型性能比较

Model 2（双侧后牙模型）表现最佳：训练集adjusted R²=0.564，RMSE=13.144年；测试集RMSE=15.603年。Model 1（全牙列模型）性能相近（adjusted R²=0.558，RMSE=13.235年）。与韩国法医常用Roh's method（测试集RMSE=12.952年）相比，Model 2的RMSE高出2.651年，但操作便捷性显著提升。

讨论与结论

研究表明牙齿治疗特征与年龄存在显著相关性，特别是牙齿缺失（X）和修复体（P）可作为核心年龄指标。虽然模型精度略低于基于继发性牙本质测量的Roh's method，但其非破坏性和操作便捷性优势明显，适合作为法医实践中的辅助工具。研究还发现性别特异性模型并未显著提升精度，说明统一模型具有普适性。

该研究的创新点在于：1）首次在大样本韩国人群中验证牙齿治疗特征与年龄的相关性；2）开发了基于常规全景X线片的快速年龄估计方法；3）明确了后牙区特征在年龄估计中的核心价值。局限性包括单中心数据偏差和未考虑社会环境因素影响。

未来研究方向应聚焦：1）多中心数据验证模型普适性；2）纳入机器学习技术处理牙齿位置特异性特征；3）探索非线性回归模型提高预测精度。该模型为法医年龄估计提供了新的技术路径，特别是在活体年龄鉴定中具有重要应用价值。