基于前牙牙髓腔体积与牙冠体积比例的年龄估计准确性评估:一项CBCT研究

《Forensic Science International》:Evaluation of the accuracy of age estimation based on ratio of pulp chamber to crown volume of the anterior teeth: a CBCT study

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Forensic Science International 2.5

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  本研究基于CBCT影像,评估PV/CV比值在年龄估算中的准确性,发现中央、侧切及犬齿PV/CV与年龄呈显著负相关,其中中央牙相关系数最强。该方法较传统体积比法更高效精准,建议作为替代方案。

  本研究由四位伊朗学者共同完成,他们分别是Fatemeh Akbarizadeh、Bardia Mohammadpour Tabrizi、Kiarash Fereidouni和Mohammad Mehdi Karimi Mazidi。这些研究者均来自设拉子医科大学牙科学院的正畸学研究中心,他们的研究重点在于通过牙齿内部结构的变化来评估个体的年龄,尤其是在法医学领域中,这种方法具有重要的应用价值。随着法医学在现代司法体系中的作用日益增强,准确的年龄鉴定成为了其中不可或缺的一部分,尤其是在无法通过传统身份识别手段确定个体年龄的情况下,牙齿的形态和结构变化为年龄评估提供了重要的线索。

牙齿的硬组织因其对高温、化学分解等环境因素具有较强的抗性,常常成为法医学中年龄鉴定的重要依据。这些组织能够在长时间的埋藏或保存过程中保持相对完整,因此在法医学实践中,它们被视为关键的年龄评估指标。牙齿的生长、发育以及形态学变化是牙科领域年龄鉴定的核心内容,尤其是在儿童时期,牙齿的发育和萌出顺序是常用的年龄判断依据。然而,在成年人中,这种基于牙齿发育的方法不再适用,因为牙齿已经完全发育,且其生长模式趋于稳定。因此,法医学研究者开始关注牙齿内部结构的变化,如次生牙本质(Secondary Dentin, SD)的沉积,这被认为是成年人年龄评估的重要指标。

次生牙本质是在牙齿根部发育完成后,在牙髓腔的各个壁上持续沉积的一种牙本质。随着年龄的增长,这种沉积过程会逐渐减小牙髓腔的体积,从而影响牙齿的整体体积比例。这一变化模式为年龄评估提供了一个新的视角,即通过测量牙髓腔体积与牙冠体积的比例(PV/CV),可以更准确地判断个体的年龄。这种方法相比传统的基于牙齿体积的比例评估,具有更高的精确性和效率,同时也减少了人为误差的可能性。

在法医学中,常用的影像学技术包括全景片和根尖片,这些二维成像方式虽然在一定程度上能够提供牙齿结构的信息,但由于其成像方式的限制,往往无法准确反映牙齿的真实形态和体积。这种二维图像的局限性主要体现在其对牙齿结构的显示不够全面,容易受到影像重叠和几何失真的影响,从而影响年龄评估的准确性。为了解决这一问题,近年来研究人员开始采用三维成像技术,如锥形束CT(Cone-Beam Computed Tomography, CBCT),以获得更精确的牙齿结构数据。

CBCT作为一种先进的影像学技术,因其高空间分辨率和相对较低的辐射剂量,被广泛应用于牙科和法医学领域。它能够提供牙齿及其周围结构的三维图像,使研究者能够更全面地观察牙齿的内部变化,例如牙髓腔的缩小和次生牙本质的沉积情况。这种三维成像方式不仅提高了年龄评估的准确性,还减少了传统方法中因影像失真而导致的测量误差。

在过去的几十年中,许多研究已经探讨了年龄与牙髓/牙齿体积比例之间的关系。这些研究表明,随着年龄的增长,牙髓体积会逐渐减小,而牙齿体积则相对稳定,因此牙髓体积与牙齿体积的比例呈现出显著的负相关性。这种负相关性在不同人群中表现有所不同,例如在马来西亚、西班牙和埃及的研究中,研究人员发现单根牙的PV/CV比例与年龄之间存在不同程度的相关性。这种差异可能与不同人群的遗传背景、生活习惯、环境因素以及饮食习惯等有关,因此,为了提高年龄评估的准确性,不同人群需要建立适用于自身的回归模型。

基于这一背景,本研究旨在评估PV/CV比例在法医学年龄评估中的准确性,并进一步优化现有的年龄评估方法。研究采用了CBCT影像数据,并利用Mimics软件对牙齿的牙髓腔和牙冠进行了体积分割,从而计算出每个牙齿的PV/CV比例。研究对象的年龄范围为15至65岁,涵盖了广泛的成年人群。通过对这些数据的分析,研究者发现PV/CV比例与年龄之间存在显著的负相关性,且这种相关性在不同牙齿中表现不同。具体而言,中央门牙的PV/CV比例与年龄之间的相关性最强,其次是侧切牙,最后是尖牙。

研究结果还表明,同时考虑中央门牙、侧切牙和尖牙的PV/CV比例,虽然能够提高年龄评估的准确性,但对模型的拟合度影响并不显著。这说明单一牙齿的PV/CV比例已经能够提供较为可靠的年龄信息,而多牙齿联合分析则可能带来额外的复杂性和不确定性。此外,研究者还发现,在所有牙齿中,PV/CV比例与年龄之间的相关性在性别之间没有显著差异,这表明该方法在性别中立性方面表现良好,适用于不同性别的个体。

为了进一步验证这些发现,研究者采用了统计分析方法,包括t检验、卡方检验以及简单和多重线性回归分析。这些统计方法帮助研究者确定了PV/CV比例与年龄之间的关系,并评估了不同牙齿在年龄评估中的相对贡献。研究结果不仅为法医学中的年龄评估提供了新的技术手段,也为未来的研究指明了方向,即需要根据不同人群的特点,建立更加精确和个性化的年龄评估模型。

本研究的意义在于,它提供了一种更快速、更准确的年龄评估方法,特别是在利用CBCT技术进行牙齿体积分析时。相比于传统的牙髓体积/牙齿体积比例评估方法,PV/CV比例的测量不仅减少了操作时间,还提高了测量的可靠性和准确性。此外,这种方法的引入也为法医学领域带来了新的技术突破,使得年龄评估更加科学化和标准化。

在实际应用中,这种方法可以被广泛用于法医学中的个体年龄鉴定,尤其是在无法通过其他方式确定年龄的情况下。例如,在法医鉴定中,当需要确定一个无名尸体的年龄时,可以通过分析其牙齿的PV/CV比例来提供更精确的年龄信息。这种方法不仅适用于法医学,也可以在牙科临床实践中用于评估患者的年龄,尤其是在需要判断牙齿发育状态或进行牙齿治疗计划时。

此外,本研究还强调了不同牙齿在年龄评估中的相对重要性。中央门牙因其较高的相关性,被推荐作为主要的评估指标。然而,侧切牙和尖牙的PV/CV比例同样可以提供有用的信息,因此在实际操作中,可以结合多种牙齿的数据,以提高年龄评估的准确性。这种多牙齿联合分析的方法虽然增加了数据处理的复杂性,但也能够更全面地反映个体的年龄特征。

总的来说,本研究通过CBCT技术对牙齿的PV/CV比例进行了详细分析,发现这种方法在年龄评估中具有较高的准确性和可靠性。研究结果表明,PV/CV比例可以作为法医学中年龄评估的重要指标,而这种方法相较于传统的测量方式更加高效和科学。未来的研究可以进一步探索这种方法在不同人群中的适用性,并尝试优化其模型,以提高年龄评估的精度和实用性。此外,随着影像技术的不断发展,PV/CV比例的测量方法有望在法医学和其他相关领域中发挥更大的作用,为个体年龄鉴定提供更加可靠的依据。
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