《International Journal of Legal Medicine》：New method of sex estimation through osteometric analysis of the lower limb for the Portuguese population
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摘要：为重建个体身份，性别判定是骨骼生物学概况（biological profile）估算的关键步骤。为此，法医人类学研究人员依据骨骼元素同时应用形态学方法与测量学（metric）方法。2000年，Wasterlain利用科英布拉大学已鉴定骨骼标本馆（Iden
摘要：为重建个体身份，性别判定是骨骼生物学概况（biological profile）估算的关键步骤。为此，法医人类学研究人员依据骨骼元素同时应用形态学方法与测量学（metric）方法。2000年，Wasterlain利用科英布拉大学已鉴定骨骼标本馆（Identified Skeletal Collection of the University of Coimbra，19—20世纪）的样本建立了基于四肢骨测量值的性别估算方法。本研究使用来自科英布拉大学21世纪已鉴定骨骼标本馆（21st Century Identified Skeletal Collection）的202例个体（男92例，女110例）样本，对Wasterlain方法进行修订以更适用于当代葡萄牙人群。研究人员对股骨（femur）、胫骨（tibia）、跟骨（calcaneus）及距骨（talus）共测量22项尺寸。尽管Wasterlain方法显示出满意结果，研究人员仍开发了新的界值点（cut-off points）与判别函数（discriminant functions, DFs）以提高当代葡萄牙人群的性别分类准确率。就单变量界值点而言，股骨头垂直径（femoral vertical head diameter, FVHD）、胫骨两侧宽（bilateral width of the tibia, TBW）、跟骨最大长（length of the calcaneus, CL）及距骨最大长（maximum length of the talus, TaML）取得了最佳性别估算结果（正确分类率分别为89.8%、88.0%、85.6%、85.9%）。判别函数所得正确分类率为：股骨78.7%—91.5%，胫骨83.7%—93.0%，跟骨84.9%—86.6%，距骨86.6%—88.5%。综上，新的界值点与判别函数在当代葡萄牙人群中总体表现良好，可作为涉及葡萄牙裔个体法医案件中可靠的性别估算方法。
论文解读：
《International Journal of Legal Medicine》刊载的本研究由葡萄牙科英布拉大学研究团队完成，旨在解决法医人类学实践中骨盆骨骼因埋藏腐蚀或破坏而无法用于性别估算（sex estimation）的问题，以及原有基于19—20世纪葡萄牙样本（Wasterlain, 2000）的下肢骨判别方法因长期趋势（secular trend）导致体型与骨尺寸变化而可能不适用于当代法医案件的风险。研究背景方面，虽然髋骨（ossa coxae）被认为是性别判别最准确的部位，但其主要由松质骨构成且前侧耻骨部分极易受埋藏学（taphonomic）因素破坏；颅骨形态学评分主观性强且误差大；长骨（long bones）因明显的两性异形（sexual dimorphism）及便于测量而被广泛研究，但测量界值与判别函数具有人群特异性和时代特异性。葡萄牙人群20世纪以来随营养与健康改善出现身高与骨尺寸的长期增长趋势，因此基于历史标本建立的方法需重新校准。本研究使用21世纪葡萄牙已鉴定骨骼标本重新测定下肢骨测量值，检验Wasterlain原方法的适用性并建立适用于当代葡萄牙法医情境的新界值点与判别函数。
主要关键技术方法：研究人员使用科英布拉大学21世纪已鉴定骨骼标本馆（21st Century Identified Skeletal Collection, CEI/XXI）中202例成年个体（男性92例，女性110例）的下肢骨——股骨（n=191）、胫骨（n=198）、跟骨（n=200）及距骨（n=199）。所有测量遵循Martin and Saller (1957)与Holland (1991)标准，优先测左侧，缺失或病理时测右侧，使用数显卡尺与骨测量板以毫米记录共22项尺寸。测量可重复性通过相对技术测量误差（relative Technical Error of Measurement, rTEM）评估，组内与组间rTEM均<5%视为可接受。先应用Wasterlain原界值点与判别函数进行交叉验证，再计算男女均值中点作为新界值点（Black法），并通过多元判别分析（multivariate discriminant analysis）——包括enter法与stepwise法——构建新判别函数（discriminant functions, DFs），分类准确率用正确分类百分比（percentage of correct classification）与Cohen's Kappa检验评价，统计分析使用IBM SPSS 30.0完成。
研究结果：
Results——测量误差检验显示各项目组内rTEM介于0.1%（股骨最大长FML、股骨生理长FPL、胫骨最大长TML）至2.9%（股骨小转子下前后径FAPSD），组间rTEM介于0.5%（股骨头前后径FAPHD）至5.9%（FAPSD），均低于公认阈值，证实测量可靠。
Results——应用Wasterlain原界值点至本样本，股骨头垂直径（FVHD）正确分类率最高达89.8%，其次胫骨两侧宽（TBW）86.2%，跟骨内侧宽（CMB）83.0%，距骨最大长（TaML）87.6%；最差为距骨宽（TaW）60.0%与股骨横径中段（FTMD）70.0%，表明原方法在当代样本中部分项目判别力下降。
Results——应用Wasterlain原判别函数，股骨DF7_W正确率90.9%，胫骨DF13_W 88.2%，跟骨DF21_W 85.2%，距骨DF17_W 87.7%，整体仍有较好表现但非最优。
Results——新界值点中FVHD（89.8%）、TBW（88.0%）、跟骨长CL（85.6%）及TaML（85.9%）判别效果最佳；最低为股骨横径中段FTSD（73.7%）与胫骨滋养孔处前后径TTDNF（77.1%）。新判别函数正确分类率：股骨DF1（含全部9项测量）达91.5%，最低为DF4（仅小转子下径）78.7%；胫骨DF5（含全部6项测量）达93.0%，最低DF8（滋养孔水平径）83.7%；跟骨DF12（体长+内侧宽）86.6%，DF11（最大长+长）84.9%；距骨DF14（最大长+宽）88.5%，DF16（宽+高）86.6%。
讨论与结论：研究人员指出骨盆形态学法可靠性低且易损毁，颅骨形态学评分主观性强且误差大，而长骨单变量测量结合多变量判别分析可提供可靠的替代方案。由于性二态性受遗传与环境（营养、疾病、社会经济地位）影响具人群特异性，须为每个群体建立相应标准。Wasterlain (2000)方法虽在当代样本中仍具一定效用，但因百年间葡萄牙人群出现显著长期趋势致骨尺寸改变，原界值不完全适用。本研究证实新界值点中FVHD、TBW、CL及TaML判别力最强；新判别函数尤其多变量组合（股骨DF1、胫骨DF5）正确率超90%，多数超85%的经验阈值（Berg, 2017），仅少数强制纳入非最优变量的函数略低（股骨DF4为78.7%，胫骨DF8为83.7%），但仍可在骨骼保存有限时提供备选。最终结论为：当骨盆缺失或保存不佳时，基于下肢骨的人群特异性骨测量法（osteometric method）是推荐替代方案；对于葡萄牙裔法医案件，建议使用本研究提出的新界值点（特别推荐股骨最大长、股骨生理长、股骨横径中段、股骨骨干周长、股骨头垂直径、胫骨最大长、胫骨自然长、胫骨两侧宽、跟骨体长、跟骨内侧宽、距骨最大长及距骨高）与新判别函数进行性别估算，二者操作简便、非破坏性、成本低且测量误差小，可根据骨骼保存状况灵活选用，能有效提高当代葡萄牙人群法医骨骼性别判定的准确率。
