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在法医学鉴定中,身高是重要的个体识别特征。研究人员以日本人群为对象,基于三维(3D)计算机断层扫描(CT)图像开展颅骨垂直测量与身高相关性研究。结果显示两者显著相关,还得出估算公式且可靠性高,有助于在相关案件中进行身高估算。
在法医学的神秘世界里,身份识别是解开无数谜题的关键钥匙,而身高作为一项极为重要的生物特征,在其中扮演着举足轻重的角色。想象一下,当面对一堆白骨或者高度腐烂的尸体时,要如何精准地还原逝者的身高呢?这可不是一件容易的事。传统的方法,比如依靠完整的干燥长骨来估算身高,虽然在某些情况下效果不错,但一旦遇到特殊情况,比如在大规模灾难、火灾现场,或者尸骨遭受严重破坏、碎片化时,干燥长骨往往难以获取,这些方法也就陷入了困境。
还有,以往关于头骨测量与身高关系的研究,大多集中在头骨的其他部位测量,像最小额宽、最大颅长等,对于头骨垂直方向的测量关注较少。而且,之前那些涉及头骨垂直测量的研究,要么样本来自其他国家的人群,与日本人群差异较大;要么使用的是干燥头骨,和实际情况存在一定偏差。这些问题就像一道道关卡,阻碍着法医学在身高估算领域的发展。
为了突破这些困境,来自日本秋田大学的研究人员勇敢地踏上了探索之路。他们开展了一项极具意义的研究,旨在评估基于三维(3D)计算机断层扫描(CT)图像的头骨垂直测量与身高之间的相关性,并开发出身高估算公式,同时进行验证。这项研究成果发表在《Forensic Imaging》杂志上,为法医学身高估算领域带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们收集了大量样本,从 2021 年 1 月到 2023 年 5 月以及 2023 年 6 月到 9 月,在秋田大学法医学系对 461 名个体进行了尸体 CT 扫描和解剖。之后,严格按照排除标准筛选,最终确定了 275 名个体的数据作为训练数据集,49 名个体的数据作为验证数据集。在图像获取方面,使用 16 排探测器 CT 系统进行扫描,并通过特定的工作站处理得到仅提取骨骼的 3D CT 重建图像。测量时,不仅精确测量了个体身高(考虑到死后变化,对测量身高减去 2.0 cm 进行调整),还对头骨的两个关键垂直参数,即枕骨大孔前缘中点(Basion)到前囟点(Bregma)的线性距离(Basion–Bregma)和后鼻棘(PNS)到前囟点(Bregma)的线性距离(PNS–Bregma)进行测量。最后,运用 R 统计软件进行一系列复杂的统计分析,包括计算组内相关系数(ICC)评估测量误差、用皮尔逊积矩相关系数评估身高与各测量值的相关性等。
下面来看看具体的研究结果。在测量误差方面,Basion–Bregma 和 PNS–Bregma 的 ICC 值分别为 0.986 和 0.978,表明测量的可靠性很高。描述性统计结果显示,训练数据集和验证数据集中,不同性别在年龄、身高、头骨测量值上存在一定差异,但整体数据分布呈现出各自的特征。相关性分析发现,在训练数据集中,Basion–Bregma 和 PNS–Bregma 与身高的相关系数分别达到 0.790 和 0.782;在验证数据集中,这两个系数分别为 0.846 和 0.747,均表明存在显著相关性。通过对训练数据集和验证数据集的比较,发现除年龄外其他变量呈正态分布,且两个数据集在各测量值上无显著差异,相关性系数也无统计学差异。
在性别对身高估算的影响上,研究人员进行了三种模式的多元回归分析,结果表明性别状态对身高估算有显著影响。基于这些分析,研究人员推导出了身高估算公式。以使用性别状态、Basion–Bregma 和 PNS–Bregma 三个变量的公式为例,其调整后的决定系数(R?2)为 0.730,标准估计误差(SEE)为 5.55 cm,显示出该公式有一定的准确性。最后,利用验证数据集对公式进行验证,发现使用不同变量组合的公式,其平均误差(ME)和平均绝对误差(MAE)都在可接受范围内,进一步证明了公式的可靠性。
从研究结论和讨论部分来看,本次研究意义非凡。研究人员选择的 Basion–Bregma 和 PNS–Bregma 这两个垂直测量参数,与以往研究中的测量参数相比,更接近身体轴线方向,受左右差异影响小,能有效评估脑颅和中面部的高度,与身高显著相关,所开发的身高估算公式在验证中也表现出较高可靠性。虽然与使用其他骨骼进行身高估算的研究相比,该研究的 SEE 相对较高,但在其他更准确的骨骼元素无法获取时,其估算公式仍可为法医学身高估算提供有力帮助。
不过,这项研究也存在一些局限性。比如,无法排除影响中面部形态的疾病或医疗状况;样本仅来自日本人群,缺乏其他人群的验证;未充分考虑年龄对身高和头骨形态的影响;对尸体身高的调整方法可能存在不足;研究数据均来自尸体,未来需要使用临床数据进一步验证。但这些不足并不能掩盖研究的价值,它为后续研究指明了方向。相信在未来,随着研究的不断深入,身高估算技术将更加完善,为法医学鉴定提供更精准、更有力的支持,让那些隐藏在尸骨背后的真相得以大白于天下。