崔井會，駱瑩貞，常云峰，彭釗，鄧?yán)蚱?，張奎，鄧振華

（1.四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610041；2.中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)系，湖南 長沙410013；3.四川大學(xué)華西醫(yī)院，四川 成都 610041）

個體身高的推算是法醫(yī)學(xué)研究與實踐中一項重要的基礎(chǔ)性工作，特別是在如爆炸、碎尸、高度腐敗及白骨化等不能進(jìn)行DNA身源鑒定的案件中。近年來，隨著人口流動的增加，我國無名尸體案件亦隨之增加，對骨骼個體識別的需求日益迫切。為了滿足案件偵查的需要，國內(nèi)學(xué)者[1]開始引用國外的有關(guān)研究成果，對中國人骨骼個體識別的方法進(jìn)行了廣泛深入的研究。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國人體質(zhì)有了整體提高，同時受地域、種族、性別、年齡和個體差異的影響，身高推算的研究已成為常規(guī)性研究。而我國身高推算相關(guān)研究中的研究樣本多來源于20世紀(jì)80年代，用于當(dāng)代國人身高推算準(zhǔn)確性較低。因此，建立適合當(dāng)代國人身高的推算模型就顯得格外重要。

1899年，PEARSON[2]首次將長骨長度與身高進(jìn)行回歸分析，得出了利用股骨推斷身高的數(shù)學(xué)模型，成為法醫(yī)學(xué)中推斷身高的經(jīng)典方法。此后，有許多國內(nèi)外學(xué)者[3-7]利用四肢長骨及長骨碎片針對不同的種族與人群建立了相應(yīng)的身高推算數(shù)學(xué)回歸模型。研究結(jié)果均顯示，四肢長骨與身高的相關(guān)性較高，并以利用股骨進(jìn)行身高推算最為準(zhǔn)確。我國利用四肢長骨進(jìn)行身高推斷的研究大多采用尸體或干骨，樣本量偏少，特別是對女性身高推斷的研究，而且利用影像學(xué)方法進(jìn)行身高推斷大部分針對的是未成年人[4-5，8-9]。因此，本研究旨在采用直接數(shù)字X線攝影（direct digital radiography，DDR）技術(shù)，測量四川地區(qū)漢族女性全下肢相關(guān)指標(biāo)，構(gòu)建當(dāng)代國人身高推算的數(shù)學(xué)回歸模型，為法醫(yī)學(xué)實踐積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究的所有樣本均來自四川大學(xué)華西醫(yī)院，共收集四川地區(qū)漢族健康女性全下肢DDR圖像樣本171例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）籍貫為四川；（2）健康女性；（3）漢族；（4）所拍攝DDR圖像質(zhì)量清晰，可清楚觀察到測量標(biāo)志點。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）下肢有骨折、畸形或手術(shù)史者；（2）曾經(jīng)服用或正在服用影響骨代謝與生長發(fā)育的藥物者；（3）患有影響骨生長、發(fā)育與代謝的全身性疾病者。

本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)相關(guān)規(guī)定。

1.2 方法

1.2.1 身高測量

在攝片前，按照《體質(zhì)測定》中身高測量方法[10]、用SZG型身高坐高計（南通悅健體測器材有限公司）測量每個個體的身高（y，cm），精確至0.1cm。

1.2.2 DDR圖像采集

采用大平板多功能數(shù)字化透視/攝影系統(tǒng)［Sonial Vision SafireⅡ，島津企業(yè)管理（中國）有限公司］拍攝，條件為：管電壓70～95kV，管電流250～400mA，曝光時間5.0～8.0 ms，固定球管中心至成像板的距離為120cm。拍攝體位：仰臥負(fù)重站立位（檢查者光腳仰臥于檢查床上，雙足分立于腳踏板上，足尖向前，雙下肢伸直，髕骨位于膝關(guān)節(jié)正前方，檢查床與水平面成40°～45°夾角，X射線球管與檢查床垂直）。采用系統(tǒng)自帶的Syngo-Imaging VB36C圖像后處理軟件進(jìn)行圖像后處理及測量，精確至0.1cm。

1.2.3 觀測指標(biāo)

本研究參照傳統(tǒng)法醫(yī)人類學(xué)骨骼測量方法，結(jié)合全下肢DDR影像特點選取左下肢以下骨性標(biāo)志點及測量指標(biāo)（圖1）。

圖1 DDR圖像上的測量標(biāo)志點

股骨最大長（x1）：股骨頭最高點（A）至內(nèi)外側(cè)髁最低點（B）之間的垂直距離；

股骨生理長（x2）：股骨大轉(zhuǎn)子最上點（C）至內(nèi)外側(cè)髁最低點（B）之間的垂直距離；

脛骨最大長（x3）：脛骨髁間棘最高點（D）至內(nèi)踝最低點（E）之間的垂直距離；

脛骨內(nèi)側(cè)最大長（x4）：脛骨內(nèi)側(cè)平臺最內(nèi)上緣點（F）至內(nèi)踝最低點（E）之間的垂直距離；

脛骨外側(cè)最大長（x5）：脛骨外側(cè)平臺最外上點（G）至脛骨外側(cè)最下點（H）之間的垂直距離；

腓骨最大長（x6）：腓骨頭最上點（I）至外踝最下點（J）之間的垂直距離；

髁間寬（x7）：股骨內(nèi)外側(cè)髁最外側(cè)點（K與L）之間的水平距離；

脛骨平臺最大寬（x8）：脛骨平臺兩側(cè)最外側(cè)點（M與N）之間水平距離；

脛骨遠(yuǎn)端最大寬（x9）：脛骨遠(yuǎn)端兩側(cè)最外側(cè)點（O與P）之間的水平距離；

股骨頭最大寬（x10）：股骨頭最外上點（Q）與股骨頭最內(nèi)下點（R）之間距離；

股骨頸最小寬（x11）：股骨頸最狹窄處寬度（S與T之間距離）；

股骨大小轉(zhuǎn)子間最大寬（x12）：大轉(zhuǎn)子最外側(cè)點（U）與小轉(zhuǎn)子最內(nèi)側(cè)點（V）之間距離；

股骨頭最大長（x13）：股骨頭最內(nèi)上點（W）到線段UV的垂直距離；

內(nèi)側(cè)髁間棘（Z）至內(nèi)側(cè)平臺最內(nèi)上點之間水平距離（x14）：D與F之間距離；

外側(cè)髁間棘至外側(cè)平臺最外上點之間的水平距離（x15）：Z與G之間距離。

對由于體位等原因造成左下肢測量標(biāo)志點遮擋或者不清晰的圖像測量右下肢。171例樣本中，139例測量單側(cè)下肢，32例測量雙下肢。

1.2.4 統(tǒng)計方法

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件，首先對總體樣本的身高、年齡及各測量指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計分析，對身高及各測量指標(biāo)進(jìn)行單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗，分析其是否符合正態(tài)分布。采用配對樣本t檢驗分析32例雙側(cè)下肢測量值之間的差異性。從樣本中隨機(jī)選取15例，由同一測量者對測量指標(biāo)進(jìn)行2次測量（2次測量時間間隔大于1月），采用獨立樣本t檢驗進(jìn)行一致性檢驗。以各指標(biāo)為橫坐標(biāo)，身高為縱坐標(biāo)繪制散點圖，觀察測量指標(biāo)與身高之間是否存在線性關(guān)系。分析各測量指標(biāo)與身高的相關(guān)性（r），利用相關(guān)性較高的測量指標(biāo)建立身高推算的一元線性回歸方程?？紤]到不全長骨或骨骼測量標(biāo)志點缺失的情況，納入多個測量指標(biāo)采用逐步回歸分析的方法建立多個多元線性回歸方程。身高推算的逐步回歸方程，就是將測量指標(biāo)逐個引入回歸模型，每引入一個新的測量指標(biāo)都對已入選回歸模型的指標(biāo)逐個進(jìn)行檢驗，將經(jīng)檢驗認(rèn)為不顯著的指標(biāo)刪除，以確保每次引入新指標(biāo)之前回歸方程中只包含顯著性指標(biāo)，經(jīng)過反復(fù)的入選與刪除，直到既沒有顯著的指標(biāo)選入方程，也沒有不顯著的指標(biāo)從方程中剔除為止，以保證最后所得到的測量指標(biāo)的集合是最優(yōu)的。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

1.2.5 回代檢驗

按照納入標(biāo)準(zhǔn)重新收集29例樣本，回代檢驗上述回歸方程的準(zhǔn)確性。

2 結(jié) 果

描述性統(tǒng)計分析顯示，樣本年齡11.0～79.0歲，平均年齡47.6歲，平均身高（153.5±6.7）cm。各測量指標(biāo)與身高的描述性分析結(jié)果見表1。

表1 年齡、身高及各測量指標(biāo)的描述性分析（n=171）

配對t檢驗顯示，雙側(cè)下肢的測量值之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。一致性檢驗顯示，同一測量者兩次的測量結(jié)果之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有一致性。

所有測量指標(biāo)（x1～x15）及身高均符合正態(tài)分布。x1與身高的相關(guān)性最高（r=0.856）；x2～x6與身高具有較高的相關(guān)性，r由高到低依次為：x6（0.836）＞x5（0.829）＞x3（0.828）＞x2（0.825）＞x4（0.821）；x10、x12、x13與身高的相關(guān)性偏低，r分別為0.459、0.494、0.525；其余的測量指標(biāo)（x7～x9，x11、x14、x15）與身高的相關(guān)性較差，r在 0.044（x14）～0.348（x11）。

利用相關(guān)性較高的測量指標(biāo)建立一元線性回歸方程6個（表2），所有方程均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），復(fù)相關(guān)系數(shù)（R）為0.821～0.856，標(biāo)準(zhǔn)估計誤差（standard error of estimate，SEE）為3.453～3.812cm。利用所有測量指標(biāo)，采用逐步回歸分析方法建立身高推算多元線性回歸方程4個（表3），所有方程均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），R為0.874～0.897，SEE為2.994～3.258 cm。單獨應(yīng)用股骨或脛骨的測量指標(biāo)采用逐步回歸分析方法建立身高推算的多元線性回歸方程3個（表4），所有方程均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），R為0.837～0.875，SEE為3.254～3.662cm。

運用以上身高推算數(shù)學(xué)模型，對29例回代檢驗樣本的身高進(jìn)行推算，結(jié)果顯示，所有身高推算方程的平均絕對誤差為（2.485～3.432）cm，±1SEE準(zhǔn)確率在35.7%～60.7%，±2SEE準(zhǔn)確率為75.0%～92.9%?；卮鷻z驗準(zhǔn)確率最高的檢驗結(jié)果見表5。

表2 利用單個測量指標(biāo)（x1～x6）建立的身高推算一元線性回歸方程

表3 利用所有測量指標(biāo)采用逐步回歸分析方法建立的身高推算多元線性回歸方程

表4 利用股骨或脛骨測量指標(biāo)采用逐步回歸分析方法建立的身高推算多元線性回歸方程

表5 方程準(zhǔn)確率回代檢驗結(jié)果

3 討 論

身高推算作為法醫(yī)學(xué)個體識別中的重要組成內(nèi)容，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究和關(guān)注的重點之一。早在1899年就已有利用股骨進(jìn)行身高推算的研究[2]，建立了利用股骨進(jìn)行身高推算的回歸方程，并成為身高推算的經(jīng)典方法。為了更加適應(yīng)實際檢案的需要，自20世紀(jì)60年代開始，陸續(xù)有學(xué)者對殘存長骨進(jìn)行測量研究，以期找到利用部分長骨或長骨碎片進(jìn)行身高推算的方法：2002年，張繼宗[8]建立了中國女性不完整長骨推斷身高的回歸方程；2007年，CHIBBA等[3]應(yīng)用脛骨近端及遠(yuǎn)端測量指標(biāo)構(gòu)建了不完全脛骨的身高推算方程；2001年，李鐵英等[11]建立了基于股骨、脛骨、尺骨、肱骨骨性標(biāo)志測量值的多元回歸方程，同時考慮到長骨近端、遠(yuǎn)端或兩端同時缺失的情況。以上研究的樣本都來自尸體或者干骨，由于受到樣本來源的限制，大多數(shù)研究樣本量較小。也有學(xué)者探索利用體表解剖標(biāo)志進(jìn)行身高推算的方法：2003年，OZASLAN等[9]通過測量轉(zhuǎn)子高度、大小腿長度、足長等活體體表指標(biāo)建立了身高推算模型；2013年，NOR等[12]也做了相似的研究，并得出了相似的結(jié)論。利用體表標(biāo)志點進(jìn)行身高推算方法簡單易行，在一定程度上突破了樣本量的限制，建立的身高推算模型也更加適合當(dāng)代人群，但不能忽略受軟組織等影響造成測量誤差的存在。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，其在骨骼成像及測量方面的優(yōu)勢迅速顯現(xiàn)并很快應(yīng)用于法醫(yī)人類學(xué)的研究。X線攝影技術(shù)是一種非破壞性的檢查方法，重復(fù)性好，X線片易存儲，在法醫(yī)人類學(xué)中主要通過對活體、尸體或含有骨骼的肢體的影像學(xué)資料進(jìn)行年齡、性別以及身高的推斷。1962年，TELKKA等[13]應(yīng)用長骨X線片對兒童進(jìn)行了身高推算。2007年，周曉蓉等[4]應(yīng)用X線攝影技術(shù)對上肢長骨與身高的關(guān)系進(jìn)行了研究。2017年，BRITS等[14]應(yīng)用磁共振技術(shù)對青少年股骨與身高的關(guān)系進(jìn)行了研究。利用放射學(xué)方法進(jìn)行身高推算的研究是以活體為研究對象，樣本來源范圍廣，樣本量不受限制，能夠清晰顯示測量標(biāo)志點，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

我國應(yīng)用數(shù)字化X線攝影技術(shù)進(jìn)行身高推算的研究少，受X線攝影機(jī)曝光范圍所限，研究主要局限于青少年，并且主要研究脛腓骨或股骨。鄭濤等[5]應(yīng)用357例14～18周歲青少年的肱骨、尺橈骨及脛腓骨計算機(jī)X線攝影（computed radiography，CR）片（其中肱骨及尺橈骨94例，脛腓骨163例）建立了身高推算回歸方程，結(jié)果顯示，女性組回歸方程的R為0.710～0.895，SEE為（3.075～4.084）cm。范濤等[15]測量了422例（男207例，女215例）CR片的脛腓骨長度指標(biāo)，建立了不同性別、不同年齡段身高推算的一元線性回歸方程35個，其中女性組回歸方程的R為0.827～0.850，SEE為（2.68～2.86）cm。以上研究均以CR片為研究對象，存在橫向和縱向上的放大問題，雖然都經(jīng)過校正，但操作方法相對復(fù)雜。本研采用的是全下肢正位DDR圖像，不存在放大率問題，不需要校正，操作相對較簡單。本研究所有測量指標(biāo)中，股骨、脛骨、腓骨長度相關(guān)指標(biāo)與身高具有較高的相關(guān)性，并以股骨最大長度與身高的相關(guān)性最好，這與既往的研究結(jié)果[5-7，11-14]一致。利用全下肢相關(guān)指標(biāo)建立一元線性回歸方程6個，多元線性回歸方程7個，所有方程的R在0.821～0.897，SEE在 2.994～3.812 cm。與鄭濤等[5]的研究結(jié)果相比，本研究所用的樣本量較大，且所得線性回歸方程的R及SEE均較高；與范濤等[16]的研究結(jié)果相比，R較高，但SEE較大，這可能與本研究樣本中包含未成年人而范濤等的研究樣本均為成年人有關(guān)，同時地域差異的影響也不能排除。經(jīng)檢驗，所有方程的平均絕對誤差為（2.485～3.432）cm，±1SEE準(zhǔn)確率為35.7%～60.7%，±2SEE準(zhǔn)確率為75.0%～92.9%，方程準(zhǔn)確性較高，并以方程y=41.604+1.205x1+1.318x6+2.444x12+1.852x13-2.388x14的平均絕對誤差最?。?.485 cm），±2SEE準(zhǔn)確率最高（92.9%）；方程y=48.783+2.568x1的±1SEE準(zhǔn)確率最高（60.7%）?；卮鷻z驗表明，多元回歸方程準(zhǔn)確性優(yōu)于一元回歸方程，多指標(biāo)推算優(yōu)于單指標(biāo)。

本研究采用大平板多功能數(shù)字化透視/攝影系統(tǒng)采集全下肢正位圖像，拍攝體位與身高測量體位相似，保證了拍攝圖像時身高與站立時身高的一致。該設(shè)備拍攝的圖像具有一次性采集、圖像清晰、分辨率高、圖像銳利、解剖標(biāo)志點清晰等特點，同時還具有強(qiáng)大的圖像后處理功能，能直接在其工作站上進(jìn)行窗寬、窗位的調(diào)整，測量角度、距離等，同時具有便于存儲、傳輸?shù)忍攸c，非常適用于臨床研究及檢案鑒定工作。同時，該成像系統(tǒng)采用了狹縫式同步掃描技術(shù)原理，很好地解決了縱向放大率的問題，使測量值與真實值一致，并且其掃描范圍廣，能一次性完整地呈現(xiàn)全脊柱、全下肢等圖像，特別適合于法醫(yī)人類學(xué)研究工作，且可應(yīng)用于碎尸案或無名尸體解剖檢驗前的影像檢查，在法醫(yī)人類學(xué)研究方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

本研究利用影像學(xué)技術(shù)，以活體為研究對象進(jìn)行身高推算，所建立的回歸方程平均絕對誤差較小，同時考慮到下肢單塊骨、多塊骨及骨骼碎片的情況，具有較強(qiáng)的實用性。但由于未成年人進(jìn)行全下肢攝影檢查者較少，使樣本收集較困難，本次并未做針對性研究，同時本次的研究樣本具有一定的地域、民族、性別的特異性，其他地區(qū)或民族的身高推算應(yīng)用該方程具有一定的局限性，需做進(jìn)一步研究。