基于几何形态测量的南非黑人下颌骨性二态性研究：牙齿缺失对性别鉴定准确性的影响

针对法医实践中牙齿缺失下颌骨性别鉴定准确性不足的问题，研究人员采用几何形态测量学（GM）技术，对196例南非黑人下颌骨进行三维标志点分析。研究发现牙齿缺失样本的性别鉴定准确率达86.8%，与全牙列样本（85.4%）相当，揭示下颌骨非牙槽区形态特征（如冠状突长度、下颌弓宽度）的性二态性不受牙齿缺失影响，为法医人类学提供了跨牙列状态的可靠鉴定依据。

　　

在法医人类学领域，准确鉴定骨骼遗骸的性别是构建生物特征档案的关键环节。南非每年接收约900具身份不明遗骸，远高于国际平均水平，而当下颌骨成为仅存的可鉴定材料时，牙齿缺失状态常导致鉴定困难。传统观点认为牙槽骨吸收会改变下颌形态，但威特沃特斯兰德大学的研究团队通过创新性研究挑战了这一认知。

研究团队从Raymond A. Dart现代人类骨骼标本库中选取196例南非黑人下颌骨（108男/88女），分为全牙列组（79例）和牙齿缺失组（117例）。采用G2 MicroScribe三维数字化仪采集16个固定标志点和31个滑动半标志点，覆盖下颌角（gonion）、冠状突（coronoid）等关键区域。通过广义普氏分析（GPA）消除尺寸差异后，运用置换检验和判别分析揭示：牙齿缺失组性二态性更显著（Procrustes距离0.0715 vs 0.0685），男性下颌弓宽度增加23%，冠状突长度延长18%，且前角切迹（ante-gonial notch）深度差异较全牙列组扩大1.5倍。

关键技术包括：1）三维标志点数字化（含滑动半标志点）；2）普氏方差分析评估操作误差（R²=0.955）；3）基于主成分（PC）的线性判别分析（前20个PC解释85%变异）。

3.1 观察者误差
普氏ANOVA显示操作误差仅占总方差4.5%（F=21.362，p<10^-5），确保数据可靠性。

3.2 性二态性程度
置换检验证实两组均存在显著差异（p<0.0001），但牙齿缺失组性二态性更显著（p=0.0014），可能与咬肌（masseter）生物力学改变相关。

3.3 性别鉴定准确性
判别分析显示牙齿缺失组总体准确率86.8%（男性88.5%/女性84.9%），略高于全牙列组（85.4%），突破传统认为牙齿缺失降低鉴定准确性的认知。

3.4 形态差异表现
极端形态可视化显示：男性下颌骨呈现更深的颏结节（mental protuberance）和1.2倍大的下颌角外翻（gonial eversion），而女性下颌支（ramus）曲度（flexure）减少40%。

这项研究颠覆性地证明：牙齿缺失反而增强下颌骨性二态性表达，其机制可能与咬合力再分布相关。该发现为法医实践提供重要启示——即使严重牙列缺损的下颌骨，仍可通过三维形态分析实现高精度性别鉴定。研究结果发表于《Forensic Science International: Reports》，为跨种群法医数据库建设奠定方法论基础，尤其对南非等高犯罪率地区的遗骸鉴定具有现实意义。未来研究可进一步探索前牙/后牙缺失的差异化影响，以及肌肉附着点（如翼突内侧板）的形态学改变机制。