基于下颌第二、第三磨牙发育建立中国北方人群18周岁评估模型

储光 ，韩梦琪 ，陈腾 ，周洪 ，郭昱成

（1.陕西省颅颌面精准医学研究重点实验室，陕西 西安 710004；2.西安交通大学口腔医院正畸科，陕西西安 710004；3.西安交通大学医学部法医学院，陕西 西安 710049）

在我国，18周岁是司法审判中判断个体是否成年的重要年龄节点，在民事、刑事案件中具有重要的法律意义，同时也是移民问题中确保儿童权益、保证救助公平、公正的指标之一。因此，活体年龄推断是国际法医学的研究热点与难点。

2015年，国际法医学会（International Academy of Legal Medicine，IALM）的首要主题即活体年龄推断。2008年，国际法医年龄推断研究小组（Study Group on Forensic Age Diagnostics，AGFAD）提出活体年龄推断方法包括一般体格检查、牙齿发育情况检查、手腕骨关节片、胸骨锁骨平片或者薄层CT等[1]，并建议联合以上检查指标提高年龄推断的准确性。其中，牙齿是人体中最坚硬的器官，在体外能够保留较长时间，因此通过牙齿发育推断年龄在法医学中应用广泛[2]。

DEMIRJIAN等[3]于1973年提出了一种根据牙齿发育过程中的形态变化进行年龄推断的方法，由于其准确性高、稳定性好，被广泛用于不同国家和地区人群[4-7]。该评价方法不需要对牙冠或牙根的发育进行预测，避免了主观误差，成为目前牙齿年龄研究应用最广泛的方法之一。

通常除第三磨牙以外，牙齿的发育在15岁左右基本完成。第三磨牙萌出时间为18～20岁，牙根发育可以持续到25岁之后[8-9]。因此，国内外很多学者利用Demirjian法判断第三磨牙发育阶段，进而推断青少年个体年龄是否年满18周岁[10-12]。而本课题组之前的研究发现，第二磨牙萌出在12岁左右，根尖孔完全闭合在15岁左右，但部分研究对象的牙根发育可至23岁，这对于判断青少年的个体年龄具有重要参考价值[13-14]。因此，本研究拟通过联合第二、第三磨牙的发育分期，来判断个体年龄是否年满18周岁，以期提高年龄推断的准确性，为司法鉴定实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

研究对象均来源于2016年9月至2017年8月在西安交通大学口腔医院就诊的患者。选择960张实际年龄在10.00～25.99岁患者的曲面断层X线片，随机分为实验组和验证组。其中，作为实验组的760名个体包括380名男性和380名女性，验证组包括100名男性和100名女性。个体的生理年龄为曲面断层X线片拍摄日期减去患者出生日期，结果保留至小数点后两位。实验组和验证组样本在各年龄段的性别分布见表1。

样本纳入标准为：（1）研究对象籍贯及生长地区均为中国北方省份；（2）研究对象的年龄在10.00～25.99岁；（3）没有对儿童或青少年第二、第三磨牙的发育有影响的系统性疾病史、外伤史及手术治疗史；（4）曲面断层X线片上显示第二、第三磨牙发育正常无畸形且无严重龋坏及经历过充填治疗或冠修复等牙齿病理性改变；（5）图像清晰可分辨。曲面断层X线片由口腔全景曲面体层X射线机（IEC 60601-1/TYPE B，芬兰Soredex公司）拍摄，操作人员均为放射科专业人员。曲面断层X线片在MedViewer v3.2影像工作站［华海医信（集团）股份有限公司］中读取，并进行必要的对比度与亮度调节。将研究对象按照年龄划分为16组，即10.00～10.99岁划分为10岁组，以此类推。所有研究对象均签署知情同意书，同意其治疗前、治疗中、治疗后的X线片等资料应用于教学或科学研究。

表1 研究对象的性别与年龄分布 （例）

1.2 样本评估方法

每个样本均记录编号、性别、出生日期、曲面断层X线片拍摄日期以及牙齿发育矿化阶段。左侧下颌第二、第三磨牙发育分期按照Demirjian法分为8个阶段[3]（表2）。

1.3 统计学处理

所有数据的测量均由两位口腔医生独立完成，结果录入Microsoft®Excel 2019 Preview。为了避免组内差异和组间差异，并检验该方法的稳定性，由两名经过专业训练的口腔正畸专业研究生分别观察100张随机选取的曲面断层X线片中左侧下颌第二、第三磨牙的发育情况，1个月后由前面两位观察者再次判断并进行Kappa检验。

表2 Demirjian法分期标准[3]

研究样本共960人被随机分为实验组和验证组。其中实验组760名个体包括380名男性和380名女性，验证组包括100名男性和100名女性。将年龄转化为二元参数（0：年龄＜18岁；1：年龄≥18岁），作为因变量（logitP）；将性别（x1，男性=1，女性=2），左侧下颌第二磨牙（x2）、第三磨牙（x3）的发育分期（A=1，B=2，C=3，D=4，E=5，F=6，G=7，H=8）作为自变量。对实验组数据使用Logistic回归法得出个体年龄是否大于或等于18岁的推断方程。如果代入方程得出的P＜0.5，则推断个体年龄小于18岁；若得出的P≥0.5，则推断个体年龄大于或等于18岁。计算验证组年龄推断的准确性。

表3 基于Demirjian法男性第二磨牙发育到不同阶段的年龄 （n=480，岁）

表4 基于Demirjian法女性第二磨牙发育到不同阶段的年龄 （n=480，岁）

本研究所有统计学分析均在SPSS 13.0软件中完成。各组间比较采用独立样本t检验，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 Kappa一致性检验结果

通过对左侧下颌第二、第三磨牙按照Demirjian法分期进行一致性检验，组内检验Kappa值分别为0.94和0.90，组间检验Kappa值分别为0.91和0.87，前后两次判断结果显示一致性较高。

2.2 第二磨牙发育各阶段与年龄的关系

研究对象中的男性和女性下颌第二磨牙发育仅有1人处于D期。男性和女性下颌第二磨牙发育到E期的平均年龄分别为（11.39±1.10）岁、（11.30±0.82）岁，发育到F期的平均年龄分别为（12.69±1.21）岁、（12.69±1.97）岁，发育到G期的平均年龄分别为（15.58±2.06）岁、（16.86±3.82）岁，发育到H期的平均年龄分别为（21.11±2.97）岁、（20.95±3.10）岁。除G期外（P=0.018），男、女性牙齿发育至各阶段差异无统计学意义。男性和女性下颌第二磨牙牙根发育完成（H期）的最小年龄分别为13.99、10.31岁（表3～4）。

2.3 第三磨牙发育至各阶段与年龄的关系

第三磨牙各发育阶段女性平均年龄均小于男性，D、F和G期在性别间差异有统计学意义（P=0.021、0.011、0.001）。男性和女性下颌第三磨牙牙根发育完成（H期）的最小年龄分别为22.18、20.84岁（表5～6）。

表5 基于Demirjian法男性第三磨牙发育到不同阶段的年龄 （n=480，岁）

表6 基于Demirjian法女性第三磨牙发育到不同阶段的年龄 （n=480，岁）

2.4 Logistic回归法及其准确性检验

Logistic回归法所得第三磨牙年龄推断方程为：

如果同时以第二磨牙和第三磨牙为研究对象，则得出年龄推断公式为：

若logitP＜0.5，则推断个体年龄小于18岁；若logitP≥0.5，则推断个体年龄大于或等于18岁。验证组推断年龄的准确率见表7。

表7 利用年龄推断公式判断验证组人群是否满18岁的准确率 （%）

3 讨 论

运用影像学方法进行年龄推断是临床医学、口腔医学、法医学及运动医学中的常用技术。大量研究[3，15]表明，虽然手腕部骨骼等可用于生理年龄的判断，但其受营养、环境等影响较大且在18岁之前基本发育完成。因此，在年龄推断中应用具有一定的局限性。而牙齿是人体最坚硬的组织，其保存条件好，且发育更多受基因调控，稳定性好，已成为很多学者的研究热点。其中，Demirjian法因判断标准明确、简单实用且准确性高，已成为推断年龄最常用的方法之一[16]。

虽然Demirjian法在国内外应用广泛，但多项研究[6，17-23]表明，当Demirjian法应用于不同种族青少年人群年龄推断时存在着不同程度的误差。TUNC等[6]对900例4～12岁土耳其儿童的曲面断层X线片进行研究，发现Demirjian法在土耳其男性、女性中的平均误差分别为0.36～1.43岁和0.50～1.44岁。KOSHY等[17]研究了184名5～15岁的男印第安儿童，发现应用Demirjian法推断年龄会产生预测年龄大于实际年龄的结果，在男性和女性中误差分别为3.04岁和2.82岁。而在LEURS等[18]的研究中也发现，应用Demirjian法推断荷兰青少年儿童年龄，所得结果明显高于样本的实际年龄。部分学者[19]认为，该结果可能是由于近20年来青少年发育高峰提前所致。CHEN等[20]在对四川地区8～16岁的228名女性和217名男性的研究中发现，应用Demirjian法推断年龄，在男性和女性中预测年龄与实际年龄误差分别为-1.0000～1.3000岁和0.0071～1.250 0岁。而ZHAI等[21]在2015年对青岛地区年龄在11～18岁的1 004名青少年进行研究，发现中国北方地区青少年男性和女性生理年龄较预测年龄分别高0.47岁和0.67岁。同时，国内外多项研究表明，相同年龄段的牙齿发育成熟程度，男、女性别之间存在差异。NYSTROM等[22]在关于芬兰儿童的年龄研究中指出，相同年龄段中，女性牙齿成熟度高于男性。AL-EMRAN[23]对8.5～17岁沙特青少年的牙龄研究中发现，女性的牙齿发育较男性早，且成熟速度更快。TEIVENS等[24]利用改良Demirjian法在瑞典人和韩国人的对比研究中发现，瑞典男性牙龄发育比韩国男性早2个月，而女性要早6个月。因此很多研究建议，在不同的人群中，甚至对于不同性别，都需要建立特异性的年龄推断方程。

而在本研究中，我们并没有直接建立年龄预测公式，而是将年龄转化为二元参数作为因变量，将左侧下颌第二、第三磨牙的发育分期与性别转化为数字变量，作为方程的自变量，建立个体年龄是否年满18周岁的多元线性回归方程。GUO等[9，13]研究表明，左侧和右侧下颌磨牙矿化过程无统计学差异，因此本研究仅选择一侧磨牙发育进行研究。KNELL等[25]研究表明，不同年龄段不同性别样本量分布的差异，会影响牙齿发育至各阶段的年龄均值。因此为了减小由性别比例、样本量分布差异所造成的误差，本研究每个年龄段男性、女性人数完全相同，以期在误差最小的情况下得出更为客观的结论。

18岁作为重要的年龄节点，其年龄判定具有重要的法律意义。国内外很多研究[12，26-29]建立了第三磨牙发育进程和生理年龄间的关系，但利用第二磨牙推断18岁年龄节点的研究报道不多，联合第二、第三磨牙共同推断个体年龄的相关报道更是少有[30]。本研究基于Demirjian法，结合第二、第三磨牙发育分期推断个体是否年满18周岁。以第二磨牙为研究对象，男性和女性下颌第二磨牙发育仅有1人处于D期，其他不同性别的第二磨牙矿化至不同阶段时间的平均值比较仅仅限于E～H期。以第三磨牙推断年龄的准确率在男性和女性中分别为81.5%～94.5%和77.9%～92.1%，第二、第三磨牙联合推断年龄的准确率分别提高为86.6%～97.4%（男性）和81.5%～94.5%（女性）。因此，通过本研究建立的公式单独以第三磨牙发育分期推断个体年龄是否年满18周岁具有较高的准确性，而联合第二磨牙发育分期后年龄推断的准确性得到了提高。

与其他方法相比，Demirjian法进行年龄推断优势比较明显，易于掌握且只需拍摄口腔曲面断层X线片，易于推广。但是，该方法推断年龄仍然难以达到十分满意的准确率。此外，牙齿的生长发育受到地区、生活环境、营养条件和种族等多种因素的影响，未来的研究应通过样本选择尽可能规避这些影响因素，同时探索综合运用不同方法联合进行年龄推断进一步提高年龄推断的准确性。本研究只选取了中国北方地区青少年人群为研究对象，对于能否推广应用于中国其他地区，仍需后续研究进行论证。