薄层CT扫描技术在锁骨胸骨端骨龄评估中的应用进展

评估锁骨胸骨端骨龄对于推断青少年是否已满18周岁法定责任年龄具有实用价值,传统的研究方法主要基于X线检查,但由于锁骨胸骨端与相邻的肺、支气管、胸骨、肋骨及胸椎横突等解剖结构相互重叠,通过X线观察锁骨胸骨端骨骺发育时,较易出现假阴性或假阳性的阅片结果,直接影响骨龄鉴定意见的科学性与准确性。近年来,国内外已有学者运用薄层CT扫描技术评估锁骨胸骨端骨龄,并通过联合CT二维、三维图像重组技术,使骨骺形状、大小及位置得以清晰显示,提高了结果的准确性。据此,本文综述了国内外关于薄层CT扫描技术在锁骨胸骨端骨龄评估中的应用及研究进展,分析薄层CT扫描技术运用于锁骨胸骨端骨龄研究的优势以及价值所在。     

基于数据挖掘实现成人喉软骨和舌骨CT图像重组的年龄推断

目的运用数据挖掘技术探索喉软骨和舌骨CT图像重组用于成人年龄推断的可行性。方法收集413例颈部薄层CT图像,样本年龄范围18~<80岁,将样本随机分为测试集和训练集。参照TURK等的分级方法,对所有样本进行全方位综合阅片分级,将甲状软骨骨化过程分为6级,环状软骨骨化过程分为5级,舌骨大角和舌骨体的骨性结合分为3级。采用scikit-learn 0.17机器学习工具包(Python语言)建立成人年龄推断的多元线性回归模型、支持向量回归模型和贝叶斯岭回归模型。应用留一交叉验证和测试集评估模型性能。结果所有指标与年龄的相关性均呈中等或较差。男性样本应用支持向量回归模型的准确性最高,平均绝对误差为8.67岁,明显优于多元线性回归模型和贝叶斯岭回归模型;女性应用支持向量回归模型准确性最高,平均绝对误差为12.69岁,但与其他两种模型准确性的差异无统计学意义。结论应用数据挖掘技术有助于提高推断成人年龄的准确性,但基于喉软骨和舌骨的成人年龄推断误差仍较大,实际应用中应结合其他指标综合推断年龄。     

锁骨胸骨端薄层CT扫描并图像重组的骨骺发育分级方法

目的运用薄层CT扫描并多平面重组(multiplanar reconstruction,MPR)及容积再现(volume reconstruction,VR)技术探讨青少年锁骨胸骨端骨骺发育CT分级方法。方法通过薄层CT冠状面、横断面扫描以及MPR、VR技术观察我国华东、华南地区460名15～25周岁男、女性青少年双侧锁骨胸骨端发育影像特征,测量并计算双侧锁骨胸骨端骨骺最长径、干骺端最长径、骨骺最长径与干骺端最长径比值、骨骺面积、干骺端面积以及骨骺面积与干骺端面积比值,建立锁骨胸骨端骨骺发育CT分级方法。结果在Schmeling分级的基础上,融合锁骨胸骨端CT图像重组信息,将锁骨胸骨端骨骺发育过程分为1～5级,其中2级和3级分别包括a、b、c 3个亚级。结论应用于本分级的样本量大、年龄范围宽、可操作性强,利用CT图像重组技术,分析与青少年锁骨胸骨端骨骺发育密切相关的数据,增加了本分级方法的可行性。     

基于CT扫描并图像重组青少年锁骨胸骨端骨龄数学模型

目的利用我国青少年锁骨胸骨端骨骺发育变化规律,探讨CT容积再现(volume rendering,VR)数据与生物学年龄的相关性,并建立推断骨龄的数学模型。方法通过对我国华东、华南地区684名15~25周岁青少年双侧锁骨胸骨端进行CT薄层扫描并VR三维图像重组,测量并计算双侧锁骨胸骨端骨骺最长径、干骺端最长径及其长度比、骨骺面积、干骺端面积及其面积比等数据,并建立骨龄推断的数学模型。再将50例训练样本代入数学模型,检验模型的准确性。结果左、右两侧骨骺与干骺端长度比、面积比在同一年龄组男女性间差异具有统计学意义(P0.05)。建立的数学模型表明锁骨胸骨端骨骼的发育规律与生物学年龄具有高度的相关性,所有模型的准确率都高于70.5%(±1.0岁)和82.5%(±1.5岁)。结论建立的骨龄数学模型的可操作性强、准确性较高。这不仅可与图谱法相互印证和支持,提高骨龄推断的准确性;同时,该方法对未来研究其他单一部位骨龄推断具有重要的意义。     

运用薄层CT扫描评估四川汉族青年锁骨胸骨端骨骼年龄

目的 运用薄层CT扫描探索四川汉族青年锁骨胸骨端骨骺发育状况及其与生活年龄的关系.方法 结合Schmeling等提出的骨发育分级法,并考虑本研究样本的年龄区间,将锁骨胸骨端骨骺发育分为4个等级.依据上述骨骺发育等级阅读565例15～25周岁青年胸部薄层CT片,并对锁骨胸骨端骨骺发育状况进行统计学描述性研究.结果 两性之...     

骨骼CT三维重建图像性别判定和年龄推断研究

目的通过计算骨骼计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)三维重建图像判定性别和推断年龄的准确率,评价利用骨骼CT三维重建图像判定性别和推断年龄的可行性。方法将法医人类学教材中性别判定和年龄推断的方法应用于539例骨骼CT三维重建图像样本,判定245例骨盆的性别,推断100例男性耻骨联合、100例男性胸骨和94例男性锁骨的年龄,计算准确率。结果骨盆性别判定准确率为98.4%,耻骨下角和坐骨大切迹是区分性别最好的两项指标。男性耻骨联合、胸骨、锁骨的年龄推断准确率在45%以上,其中锁骨双侧方程准确率最高为77%。结论利用骨骼CT三维重建图像判定性别和推断年龄具有可行性。使用大体标本建立的骨盆形态学性别判定方法可直接应用于骨骼CT三维重建图像。使用大体标本建立的男性耻骨联合、胸骨、锁骨形态学年龄推断指标、分级和评分标准以及方程需要修改和补充。     

锁骨胸骨端骨骺闭合规律的多元影像学技术研究进展

18周岁作为从轻或减轻刑事责任甚至免于死刑的年龄节点,在我国司法审判中具有重要意义。人体四肢长骨骨骺、第二性征等在18周岁时已基本发育完成,而锁骨胸骨端骨骺是人体各大关节干骺端骨骺闭合较晚的骨骼。近年应用多元影像技术探讨锁骨胸骨端骨骺闭合规律的研究显示,锁骨胸骨端骨骺发育在18周岁年龄推断中有一定价值。X线、超声存在一定弊端,并影响结果的准确性。CT特别是薄层CT目前应用较广,但薄层CT扫描辐射较大,非诊疗目的的影像辐射不符合当今医学伦理。MRI是无辐射的断层影像,易于评估,是锁骨胸骨端发育推断骨龄的研究方向之一。本文总结了锁骨胸骨端骨骺闭合规律在骨龄评估中的研究进展,分析并总结应用锁骨胸骨端骨骺闭合规律进行骨龄评估的可行性。     

锁骨胸骨端CT扫描的法医学年龄推断

目的运用薄层胸部CT图像,观察锁骨胸骨端继发骨化中心随年龄增长的时序性变化,推测我国北方地区汉族青少年锁骨内侧骨骺发育程度在年龄增长过程中的分布特点。方法评估1369例11~27周岁的北方汉族青少年锁骨胸骨端二次骨化中心的发育情况,并将其进行分期。结果在所观察的数据中锁骨内侧骨化中心最早出现的年龄是12岁,开始融合的最小年龄是15岁,达到完全融合的最小年龄是19岁。在所有分期中,发展到Ⅱa和Ⅱb期时,两性间锁骨内侧骨化中心发育程度有差异,女性发育要早于男性。结论作为最晚愈合的骨化中心,锁骨内侧骨化中心对于法医学年龄的推断有重要的提示作用。     

中国汉族女性青少年法医学活体骨龄推断数学模型的建立

目的建立推断中国汉族女性青少年活体骨龄的数学模型。方法摄取华中、华南及华东等地区的838名年龄介于11～20周岁正常女性青少年双侧锁骨胸骨端以及左侧肩、肘、腕、髋、膝、踝关节的X线片。依据青少年骨发育分级标准对24项骨骼发育指标进行阅片、分级,结合考虑身高、体质量及地区等影响因素．应用SAS8．1及SPSS11．0软件进行统计学处理,探索各指标与年龄的相关性。结果建立了我国汉族女性青少年利用锁骨胸骨端及6大关节骨骺闭合程度联合推断活体年龄的多元回归数学模型．推导出判定我国汉族女性青少年是否已满14、16和18周岁的Fisher’S两类判别分析方程。结论本研究所建立的判定活体年龄的数学模型丰富了活体年龄的法医学鉴定方法,有利于提高活体骨龄鉴定方法的科学性和结论的准确性。     

18岁年龄推断的法医影像学研究进展

18周岁年龄节点在司法审判、移民、竞技体育中均有重大意义,18岁年龄推断是法医实践工作的难点之一,也是法医基础研究应面对的问题。目前常用的指标包括锁骨胸骨端、髂嵴、第三磨牙、四肢骨近关节端。18岁年龄推断的常用影像方法多样,包括平片、CT、超声、MRI,薄层CT是目前主要研究手段,但逐渐向无辐射的MRI发展。统计方法多采用一般描述性分析,但其统计效能低,因此逐渐有作者提出应用ROC、数据挖掘技术等高功效的统计方法推断年龄。既往研究显示上述指标的完全发育成熟在18岁年龄推断中有一定意义,可用于18岁年龄推断,多指标的联合应用及高功效的统计方法将会提高18岁年龄推断的准确性。     

中国汉族男性锁骨的年龄变化

作者通过对125副已知年龄的中国汉族男性干燥锁骨的胸骨端、肩峰端及骨质表面变化等特征进行观察,找出了锁骨年龄变化的初步规律,提出锁骨年龄变化的分级评分标准。根据锁骨年龄变化的评分,应用电子计算机求出用锁骨判定年龄的回归方程,为无名尸骨的年龄判定提供了一个新的方法。     

广东东莞市男性青少年肩关节正位DR片骨龄研究

目的利用肩关节正位数字化X线片（DR片）上诸骨发育特点建立男性青少年骨龄评测数学模型。方法对广东东莞市310名15~22岁男性青少年拍摄肩关节正位DR片,根据锁骨肩峰端（X1）、肩胛骨肩峰端（X2）、喙突（X3）、肱骨近端（X4）及锁骨胸骨端（X5）骨骺发育分级评分,利用SPSS统计进行各骨骼发育评分与年龄间的相关分析、Fisher＇s线性两类判别分析及多元逐步回归分析。结果 X1~X5与生活年龄间的Pearson相关系数分别为0.496、0.571、0.559、0.702、0.807（P〈0.01）;16、17、18周岁判别分析综合判别率为87.2%~91.4%,年龄推断多元逐步回归方程准确率（±1岁）约79.8%。结论本研究建立的年龄判别分析方程及多元逐步回归方程,可为法医活体年龄鉴定提供了新的地区性标准和方法。     

机器学习技术结合Y染色体CpG位点推断男性年龄

目的 年龄推断作为个体特征描绘关键环节之一，在法医实践中的地位愈发重要，然而从混合斑中推断出个体年龄是一个尚未解决的难题。本研究通过筛选Y染色体上CpG位点并结合机器学习算法构建男性个体年龄推断模型。方法 从GEO数据库筛选男性血液甲基化数据，按照年龄变化趋势对Y染色体上的位点进行差异性分析。对Y染色体上的差异性CpG位点进行线性回归拟合并计算Spearman相关系数，基于年龄相关CpG位点构建支持向量机、梯度提升机、随机森林、多元线性回归、K最邻近等5种机器学习模型用于年龄推断模拟和验证。结果差异性分析得到26个CpG位点，通过线性拟合得到8个年龄相关CpG位点。五种机器学习训练模型推断年龄的平均绝对偏差（Mean Absolute Deviation,MAD）范围从5.19岁～7.68岁。在验证阶段的数据集中，支持向量机的年龄推断模型表现最佳，MAD为5.43岁。结论 本研究基于机器学习算法验证了Y染色体上的CpG位点对男性个体年龄推断的可行性，为法医实践提供有效依据。     

中国豫北地区17～78岁人群锁骨骨骺愈合情况及年龄推断

目的通过观察分析锁骨内侧骨骺的愈合情况,评价其在年龄推断中的作用。方法收集343对已知年龄和性别的尸体锁骨,以1岁为组,观察分析锁骨内侧端骨骺愈合亭台变化,根据软骨细胞失去增值能力,骺软骨骨板被骨组织所代替情况进行分级分析,对所得数据进行统计学分析,按17～30岁和31岁以上年龄分组进行比较。结果男性和女性的锁骨最早于18岁开始愈合,22岁愈合完全。完全愈合时间在男性最迟为32岁,而女性为31岁。不同性别的骨骺愈合情况在两个年龄组中存在显著差异(P<0.01)。结论锁骨骨骺愈合情况随年龄的增长呈规律性变化,特别是17～32岁年龄段,根据锁骨骨骺愈合情况推断年龄,在法医学实践中有应用价值。     

利用中国汉族成年人胸部正位CR片影像学特征判定年龄

目的建立利用胸部正位CR片影像学变化判定年龄的方程,并评价其法医学意义。方法收集381例汉族成年人胸部正位CR片样本,其中男性208例,女性173例。选取胸部右侧第一肋胸骨端、左侧第一肋胸骨端、右侧第五肋胸骨端、左侧锁骨骨小梁和左侧锁骨松质骨网眼5项特征性指标,对351例样本进行描述评分,运用SPSS 19.0软件进行多元线性回归模型条件的基本论证,建立回归方程。并使用30例样本对方程的准确性进行盲测。结果本文所选取的5项胸部正位CR片特征性指标与年龄的关系可以使用线性回归模型(P0.05);建立了1组全指标回归方程和2组分组逐步回归方程,全指标回归方程估计值的标准误男性和女性分别为2.83岁和3.41岁,低年龄组(18~35岁)男性和女性分别为2.47岁和2.79岁,高年龄组(36~50岁)男性和女性分别为2.39岁和2.55岁;随机选取30例样本的盲测结果,误差在3岁以内的,全指标回归方程男性和女性分别为80.0%和73.3%,分组回归方程男性和女性分别为86.7%和80.0%。结论利用胸部正位CR片影像学特征变化可判定年龄。     

基于深度学习实现肋软骨CT图像自动化骨龄推断

目的 利用深度学习方法对第1～7对成人肋软骨CT重建图像进行特征提取,实现成人肋软骨骨龄的自动化推断。方法 回顾性收集年龄在20岁～70岁之间的男性和女性样本各625例,并通过容积再现技术（VRT）得到对应的VRT图像。通过图像预处理和数据增强之后,将其中的500例作为训练集,125例作为测试集,运用5折交叉验证的方法分别评估Res Net、Res Ne Xt、Dense Net及Google Net网络模型的性能,并将5折交叉验证结果的平均值作为最终推断结果。结果 Res Net50网络模型在男性和女性数据集中都取得了最佳实验结果,平均绝对误差分别为4.56岁和3.91岁,±5.0岁范围内预测准确率分别达到64.00%和70.88%,±10.0岁范围内预测准确率分别达到88.96%和94.40%。结论 与传统方法和机器学习方法相比,深度学习方法能够避免人为因素的影响,并且大大提高了成人肋软骨骨龄推断的准确率、降低了预测年龄与真实年龄之间的平均绝对误差,具有较高的临床应用价值。     

中国汉族6～18周岁人群下颌恒牙钙化的性别差异研究

目的通过对中国汉族男女6～18周岁人群全口曲面断层影像上所显示的下颌左侧牙齿钙化程度进行比较研究,探究牙齿生长发育的性别差异,为建立用牙齿推断中国汉族儿童及青少年年龄的线性回归模型提供理论依据。方法通过对13491张(男6568张,女6923张)中国汉族6～18周岁儿童及青少年全口曲面断层影像的牙齿钙化规律进行研究,建立牙齿钙化的分级标准,并对下颌恒牙进行分级评分;数据用SPSS 13.0软件处理。结果非参数检验结果显示大部分年龄组下颌左侧8颗恒牙钙化分级值性别间的差异有统计学意义(P0.05);在8颗恒牙发育程度同等条件下,女性年龄比男性小0.303岁。结论中国汉族6～18周岁人群牙齿发育存在着性别差异;在利用牙齿钙化程度建立推断中国汉族儿童及青少年年龄的方程模型时,应分性别建模。     

成像技术用于锁骨年龄推断的研究进展

锁骨内侧端和肩峰端随年龄变化具有一定规律性,尤其是内侧端骨骺愈合程度,对于30岁以下的年龄推断具有重要价值。国内外法医人类学家对锁骨大体解剖及影像特点进行了大量研究,积累了丰富的科研和应用基础。CT和MRI等影像新技术的应用将有望提高锁骨年龄推断的准确性。     

应用锁骨薄层CT容积重建影像推算四川汉族身高

目的探讨锁骨薄层CT三维容积重建影像(CT-VRT)在身高推算中的应用价值,以期更新我国西南地区身高推算数据,为鉴定实践提供技术支撑。方法应用300例锁骨薄层CT-VRT影像,测量并计算左侧锁骨长(LCL)、右侧锁骨长(RCL)、双侧锁骨均长(ACL),分析身高与LCL、RCL、ACL相关性及性别差异,建立身高推算线性回归方程,并对所建模型进行回代检验。结果男性、女性ACL和身高的相关系数分别为0.534、0.707;LCL和身高的相关系数分别为0.484、0.680;RCL和身高的相关系数分别为0.523、0.695。分别建立ACL、LCL、RCL男女性身高推算线性回归模型。回代检验示ACL方程男性身高推算平均绝对误差(MAD)为4.48cm,女性MAD为3.51cm;LCL方程男性身高推算MAD为4.60cm,女性MAD为3.64cm;RCL方程男性身高推算MAD为4.49cm,女性MAD为3.59cm。结论建立的推算身高的回归方程具有统计学意义,模型预测精度较高,表明利用薄层CT-VRT影像测量的锁骨可运用于四川汉族人群身高推算研究。但模型R2较小,因此在应用ACL进行身高推算时最好结合其他指标。     

河南与浙江地区汉族女性青少年骨发育差异性分析

目的 探讨河南与浙江地区之间女性青少年骨发育的差异性.方法 摄取河南及浙江两地599例年龄介于12～19岁的女性锁骨胸骨端及六大关节x线片.对照青少年骨发育分级标准24项骨骼发育指标进行阅片,并通过数学模型法计算骨龄,然后利用SPSS 15.0软件对骨龄与生活年龄的比值进行不同地区间差异性分析. 结果 河南女性青少年骨发育在14-15岁年龄段(不含15周岁)比浙江提前约0.39岁,河南女性青少年骨发育在15～16岁年龄段(不含16周岁)比浙江滞后约0.37岁,河南女性青少年骨发育在18-19岁年龄段(不含19周岁)比浙江滞后约0.38岁,余年龄段无统计学差异.结论 河南与浙江地区女性青少年骨发育比较存在差异性,呈现先快后慢的趋势.本研究结论 可供法医学、人类学、临床医学等有关学科对青少年骨龄评价作为参考.