使用口腔頜面錐形束CT圖像通過(guò)第二恒磨牙髓室增齡性變化進(jìn)行年齡推斷的研究

(1 濰坊醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院，山東 濰坊 261000； 2 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院； 3 青島市口腔醫(yī)院)

人類(lèi)活體或尸體的年齡推斷是法醫(yī)學(xué)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容，精確的年齡推斷方法在實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用需求[1-2]。牙齒發(fā)育完成后，隨著年齡的增長(zhǎng)，繼發(fā)性牙本質(zhì)沉積導(dǎo)致牙齒髓腔逐漸變小[3-5]。本研究通過(guò)口腔頜面錐形束CT(CBCT)圖像，研究通過(guò)第二恒磨牙髓室的增齡性變化進(jìn)行年齡推斷的方法，為法醫(yī)學(xué)中通過(guò)牙齒進(jìn)行年齡推斷提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料來(lái)源

收集青島市口腔醫(yī)院放射科數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)15～69歲的110例男性和110例女性的220顆上頜第二恒磨牙和220顆下頜第二恒磨牙的CBCT圖像。全部CBCT圖像均因病人臨床方面需求而拍攝。病人的出生日期由醫(yī)院信息系統(tǒng)確認(rèn)，圖像拍攝日期和出生日期之差記為病人的真實(shí)年齡。納入病人按年齡分為6組：15～20歲、21～30歲、31～40歲、41～50歲、51～60歲和61～69歲組，每一歲年齡均包括2例男性和2例女性病人，每例病人需包含至少一顆符合納入標(biāo)準(zhǔn)的上頜第二恒磨牙以及下頜第二恒磨牙。

第二恒磨牙的納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)齲壞、無(wú)過(guò)度磨耗、無(wú)修復(fù)性充填或治療、無(wú)金屬偽影干擾、無(wú)牙髓腔鈣化。其中，將“無(wú)過(guò)度磨耗”定義為50歲前牙齒磨耗指數(shù)(TWI)≤2，50歲后TWI≤3。具體標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)[6-7]。

1.2 圖像獲取和數(shù)據(jù)測(cè)量

所有CBCT圖像均由NewTom VG(Quantitative Radiology, Verona, Italy)CBCT機(jī)拍攝。拍攝時(shí)曝光參數(shù)為110 kVp，3.69～84.10 mAs，掃描視野15 cm×15 cm大小，體素值0.15 mm。圖像采用DICOM格式導(dǎo)出以后導(dǎo)入到RadiAnt DICOM Viewer軟件中進(jìn)行測(cè)量。如圖1所示，分別在軸位、矢狀位和冠狀位視窗調(diào)整圖像十字定位光標(biāo)與牙體長(zhǎng)軸相一致，在冠狀位視窗中將十字定位光標(biāo)與第二恒磨牙髓室冠根向和頰舌向的中點(diǎn)相重疊，定位線與髓室底交于A點(diǎn)，與髓室頂交于B點(diǎn)，與釉牙本質(zhì)界交于C點(diǎn)，與髓室頰側(cè)壁交于D點(diǎn)，與髓室舌側(cè)壁交于E點(diǎn)。將AB點(diǎn)間距離定義為髓室高度，BC點(diǎn)間距離定義為牙本質(zhì)厚度，DE點(diǎn)間距離定義為髓室頰舌向?qū)挾取?/p>

對(duì)2名研究人員進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)一性訓(xùn)練，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化之后，由1名研究人員進(jìn)行測(cè)量采集，每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量2次，取平均值。在全部數(shù)據(jù)測(cè)量完成后2周，隨機(jī)抽取20例病人的20顆上頜第二恒磨牙和20顆下頜第二恒磨牙圖像，由2名研究人員再次進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證組間一致性和組內(nèi)一致性。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié) 果

各年齡組上頜第二恒磨牙及下頜第二恒磨牙髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾燃把辣举|(zhì)厚度測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。線性回歸分析顯示，上頜第二恒磨牙髓室高度與年齡線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.296(P<0.05),直線回歸方程y=64.575-11.823x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為13.38歲；上頜第二恒磨牙髓室頰舌向?qū)挾扰c年齡的線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.132(P<0.05),直線回歸方程y=78.680-7.973x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為14.85歲；上頜第二恒磨牙牙本質(zhì)厚度與年齡的線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.053(P<0.05),直線回歸方程y=19.633+7.679x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為15.52歲；下頜第二恒磨牙髓室高度與年齡的線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.363(P<0.05),直線回歸方程y=66.388-15.61x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為12.73歲；下頜第二恒磨牙髓室頰舌向?qū)挾扰c年齡的線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.044(P<0.05),直線回歸方程y=60.708-6.085x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為15.59歲；下頜第二恒磨牙牙本質(zhì)的厚度與年齡的線性回歸模型判定系數(shù)R2=0.085(P<0.05),直線回歸方程y=13.461+8.936x，標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為15.26歲。

非線性回歸分析顯示，上頜第二恒磨牙髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾取⒀辣举|(zhì)厚度與年齡的對(duì)數(shù)回歸模型判定系數(shù)R2=0.055～0.296；下頜第二恒磨牙髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾取⒀辣举|(zhì)厚度與年齡的對(duì)數(shù)回歸模型判定系數(shù)R2=0.050～0.362。所有對(duì)數(shù)回歸方程均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

①為矢狀位視窗；②為軸位視窗；③為冠狀位視窗。

多元線性回歸分析顯示，上頜第二恒磨牙髓室高度、上頜第二恒磨牙髓室頰舌向?qū)挾取⑾骂M第二恒磨牙髓室高度、下頜第二恒磨牙牙本質(zhì)厚度四個(gè)指標(biāo)是進(jìn)行年齡推斷的最優(yōu)組合，通過(guò)這4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行年齡推斷的公式為：預(yù)測(cè)年齡=80.646-6.008×上頜第二恒磨牙髓室高度-5.961×上頜第二恒磨牙髓室頰舌向?qū)挾?9.408×下頜第二恒磨牙髓室高度+4.469×下頜第二恒磨牙牙本質(zhì)厚度，模型的擬合度R2=0.51，模型標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差值為11.24歲。

20顆上頜第二恒磨牙和20顆下頜第二恒磨牙的髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾取⒀辣举|(zhì)厚度的組間一致性分析和組內(nèi)一致性分析均顯示差異無(wú)顯著性(P>0.05)。

3 討 論

許多學(xué)者利用醫(yī)學(xué)影像學(xué)的手段對(duì)通過(guò)牙齒髓腔大小的變化進(jìn)行了年齡推斷的研究[8-12]，但對(duì)于通過(guò)第二恒磨牙的髓腔變化進(jìn)行年齡推斷的研究很少[13]。GE等[13]通過(guò)分割上、下頜第二恒磨牙髓室的CBCT圖像計(jì)算得出了上、下頜第二恒磨牙的髓室體積與年齡相關(guān)性的判定系數(shù)R2分別為0.498和0.487，高于本研究所得上、下頜第二恒磨牙髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾取⒀辣举|(zhì)厚度分別與年齡的相關(guān)性判定系數(shù)。這可能是由于GE等[13]所測(cè)指標(biāo)為髓室體積值，而本研究所測(cè)量的是牙齒髓室在某一斷層圖像上的高度、寬度、厚度，并不能完全反應(yīng)牙齒髓室的真實(shí)改變。劉彥等[14]研究了漢族人下頜第一恒磨牙髓室高度及牙本質(zhì)厚度與年齡的關(guān)系，得出下頜第一恒磨牙髓室高度與年齡之間的R2為0.384，牙本質(zhì)厚度與年齡的R2為0.026，與本研究中所得的上頜第二恒磨牙髓室高度與年齡的R2為0.296、上頜第二恒磨牙牙本質(zhì)厚度與年齡的R2為0.053、下頜第二恒磨牙髓室高度與年齡的R2為0.363、下頜第二恒磨牙牙本質(zhì)厚度與年齡的R2為0.085較為接近。

本研究結(jié)果值得注意的是，上頜第二恒磨牙髓室高度與年齡的相關(guān)性低于下頜第二恒磨牙髓室高度與年齡的相關(guān)性，而上頜第二恒磨牙髓室頰舌側(cè)寬度與年齡的相關(guān)性則高于下頜第二恒磨牙髓室頰舌側(cè)寬度與年齡的相關(guān)性，這與我們?cè)谘芯窟^(guò)程中觀察到的隨著年齡的增長(zhǎng)，上頜第二恒磨牙髓室頰舌向?qū)挾茸兓鼮槊黠@，而下頜第二恒磨牙髓室高度變化更為明顯相一致，這可能提示了上、下頜第二恒磨牙髓室繼發(fā)性牙本質(zhì)沉積規(guī)律的不同。

有研究顯示，老年人繼發(fā)性牙本質(zhì)沉積較慢，而青年人則較快[15-17]，提示對(duì)數(shù)回歸模型可能更加符合人類(lèi)髓腔大小增齡性變化的規(guī)律。GE等[15]對(duì)上、下頜第一恒磨牙髓室體積與年齡的相關(guān)性進(jìn)行了研究，得出了在通過(guò)第一恒磨牙髓室體積值進(jìn)行年齡推斷時(shí)，對(duì)數(shù)回歸模型優(yōu)于線性回歸模型的結(jié)論。不同于GE等[15]的研究結(jié)果，本研究結(jié)果顯示，在上、下頜第二恒磨牙髓室高度、髓室頰舌向?qū)挾取⒀辣举|(zhì)厚度與年齡的的回歸分析中，對(duì)數(shù)模型的擬合度均不優(yōu)于線性模型。

本研究結(jié)果表明，通過(guò)多元線性回歸分析，使用多個(gè)指標(biāo)共同預(yù)測(cè)年齡比僅通過(guò)一個(gè)指標(biāo)預(yù)測(cè)年齡，準(zhǔn)確性更高。這與GE等[13]的研究結(jié)果一致。

另外，了解髓室的增齡性變化對(duì)口腔醫(yī)師進(jìn)行牙體牙髓病的治療具有一定的指導(dǎo)作用。髓室底的醫(yī)源性穿孔是牙體牙髓病臨床治療中較為常見(jiàn)的并發(fā)癥之一。了解髓室高度、寬度及牙本質(zhì)厚度的增齡性變化規(guī)律對(duì)提高臨床治療效率、降低并發(fā)癥具有重要意義。

本研究為法醫(yī)學(xué)中利用第二恒磨牙髓室增齡性變化進(jìn)行年齡推斷提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。相比于以往研究，本研究每一歲年齡均納入了相同數(shù)目、相同性別比例的病人，這確保了樣本分布的均質(zhì)性。但研究樣本量仍相對(duì)較小，需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。

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