華北地區漢族成人面顱骨X線片性別判定的研究

劉玉勇

（北京警察學院 公安科技系，北京102202）

鑒定實踐
Forensic Practice

華北地區漢族成人面顱骨X線片性別判定的研究

劉玉勇

（北京警察學院 公安科技系，北京102202）

目的 研究中國漢族成人面顱骨正位X線片的量化特征，為利用面顱骨進行性別鑒定提供一種簡便、高效、準確的方法，進而為準確查找尸源、縮小偵查范圍提供新的技術手段。方法 通過收集142例漢族成人面顱骨正位X線片的特征點數據，經SPSS統計軟件對測量結果進行分析，對各項指標進行獨立樣本t檢驗，并計算各指標的回歸變異系數。結果 剔除了重復測量和結果不穩定的指標，保留了測量結果相對穩定、男女性別差異具有統計學意義的指標。結論 建立了判別回歸方程，從而得出利用華北漢族成人面顱骨X線片進行性別判定的新方法。

法醫人類學；X光；性別判定；面顱骨

性別判定是刑事案件，尤其是碎尸案的檢驗、鑒定與偵查中重要的現場工作內容之一。對無名尸塊進行個體身份的識別，主要是應用法醫人類學的知識，來推斷人體組織尸塊的年齡、性別及身高等個體生物信息。在實際工作中，許多人體尸塊都經過了人為的高溫烹煮處理或者尸塊已經高度腐敗甚至白骨化，這樣很難應用當前較為成熟的DNA生物檢驗技術對其進行性別判定，此時應用法醫人類學的知識對尸塊進行個體識別，就可以為實際辦案及時提供被害人信息，從而確定偵查方向，為準確查找尸源縮小范圍，提高案件偵破效率。在法醫人類學對性別的鑒定體系中，主要是通過對人體骨骼形態的特征解剖點進行大體觀察，通過其差異進行判定，進而確定性別。當前的實際辦案工作中，應用人體骨骼進行性別判定，在男女兩性性別差異中，以骨盆的兩性差異為最大，其次是顱骨[1]。隨著現代社會“城市化”和“城鎮化”的進程日益加速，以及視頻探頭的廣泛應用，大大擠壓了犯罪嫌疑人轉運被害人尸體的空間和時間，所以碎尸案的發案率逐年增加，并且尸塊被分解的亦日益細小，以便其轉運。由于人體骨盆體積較大，在目前案件中發現，骨盆越來越多地被分解成更小的組織尸塊[2]，所以應用骨盆判定性別的機會相應減少，而利用顱骨進行性別判定就顯得愈加重要。

現階段利用顱骨進行性別判定的方法，主要是以肉眼對顱骨的解剖特征點進行觀察和測量，根據其差異進行性別推斷，但是由于不同的人員選取測量點時，操作及測量水平會有差異，并且很多白骨化的顱骨標本或多或少都有骨質的破損情況，導致了最終判定結果或多或少會存在著一定的誤差，從而影響了最終結果的準確性。隨著計算機X線攝影技術的發展，現在我們可以得到更加清晰的顱骨影像結果，使得可觀測的指標定位清晰固定，同時可以觀測到顱骨內部的新的特征觀測點。在計算機繪圖和測量軟件的幫助下，通過對所需要的觀測點進行科學的定位、測量，使得最后結果的精度比人工測量所得大大提高。

在應用肉眼觀察測量顱骨時，目前廣泛應用的方法是腦顱骨和面顱骨聯合應用觀察，以便于采取更多的特征觀測點信息，來保證測量結果的精確性。但是，在采用X線對顱骨進行掃描所得出的X光圖像中，由于腦顱骨呈大致水平狀，導致很多觀測位點重疊，互相干擾，從而影響了后期觀測精確度；而對于面顱骨而言，由于面顱骨呈矢狀位，相對X線來說，呈互相垂直的角度，各個觀測特征點成像的結果相對獨立、互不影響，更利于觀測，所以在實際的工作中采取對面顱骨X光的觀測所得出的結果更加準確，效率更高。

本研究通過收集了150例華北地區漢族已知年齡及性別的顱骨正位的X線片作為研究對象，建立觀測模型，選取了特征解剖觀測點，運用人類學判斷體系和統計學研究方法，建立相應的判定回歸方程。為刑事案件一線的工作，以及災害事故中遇難尸體進行性別判斷工作，提供一種簡便并且高效的工作方法。

1 材料與方法

1.1 樣本來源

1.1.1 拍攝樣本

本課題采取北京市公安局法醫檢驗鑒定中心X光室拍攝的150例漢族成人顱骨的X線片，年齡在20～62歲之間，其中男性88例，女性62例，來源我國華北地區的北京市，天津市，河北省、山西省。對上述樣本分別拍攝X光正位像。

1.1.2 課題使用設備及相關軟件程序

X線照相機：SIMENS 188-6型；CR成像機：FUJI200型；Windows7圖像處理及分析軟件平臺；Photoshop 3.2。統計學軟件:SPSS 12.0。

1.2 拍攝方法

正位片：采用臨床耳鼻喉-頭頸外科常用的柯氏位，即前額及鼻尖成一直線且垂直于水平面。共計拍攝X線片150張。

1.3 X線片的篩選

將X線片顯示面顱骨發育有畸形、存在解剖變異以及成像效果模糊的樣本剔除，篩除后，試驗樣本共計面顱骨X線片142張，其中男性82張，女性60張。

1.4 觀測指標的選取

觀測指標的選取主要考慮到能夠反映面顱骨的大致形態特征，包括面顱長、面顱高等基本數據和各種角度以及一些變異較大的細節特征。另外，考慮拍攝面顱骨正位X線片時，頭部和頸椎會有一定程度夾角，使得面顱骨會發生旋轉或仰俯。為了保證研究結果的精確，選用不受旋轉角度和仰俯夾角影響的觀察指標。

1.5 確定的觀測指標

頭顱正位觀測指標13個，如圖1所示。

圖1 頭顱正位觀測指標圖

利用Photoshop12.0軟件對所收集的X線片進行計算，根據所選定的特征點角度性指標和長度性指標分別進行測量，將測量結果分別定義。長度性指標單位均為：cm，角度性指標單位均為：°。

1.6 統計方法和步驟

采用統計軟件SPSS 12.0對面顱骨正位X線片原始觀測數據進行處理及分析。

建立SPSS數據集，對數據進行統計學配對t檢驗，計算各種影響因素對測量結果的影響，計算X線片各指標之間的差值，求出各指標差值的參考值范圍。

2 結果和分析

2.1 測量結果的影響因素

2.1.1 測量人員對測量結果的影響

測量人員的經驗不同、對測點的把握不同，都會影響最后測量結果的精度。本課題由兩名實驗員分別獨立測量，對兩次測量結果進行配對t檢驗，以確定測量人員對測量結果的影響。將兩次測量值進行配對t檢驗，結果顯示p﹤0.107的有指標F，即鼻寬的兩組測量值存在誤差較大，說明測量人員容易對鼻寬的測量帶來較大誤差。

2.1.2 拍攝角度變化對測量結果的影響

面顱寬和顱頂至頦下點間距2項指標，主要反映面顱骨的旋轉角度和仰俯角度。分別測量兩批正位X線片的篩選指標面顱寬和顱頂至頦下點間距，計算出每個被檢者前后兩張正位X線片的篩選指標的測量值差值。對正位X線片進行重合處理，將出現不能重合的最小差值定為分界值。經計算面顱寬和顱頂至頦下點間距的分界值分別為0.68 cm和1.35 cm。同一被檢者的兩張正位X線片面顱寬差值≥0.68 cm或同一被檢者的兩張正位X線片顱頂至頦下點間距差值≥1.35cm時，將會影響同一認定。

2.2 統計方法和步驟

采用統計軟件SPSS12.0對顱骨正位X線片原始觀測數據進行處理、分析。

統計步驟：（1）建立SPSS數據集，進行描述統計；（2）對數據進行配對t檢驗，評估不同測量人員對測量結果影響力大小，并且剔除測量不穩定的觀測指標；（3）對測量穩定的指標進行男女兩性獨立樣本t檢驗，評價各指標是否有性別差異，篩選出適合建立判別方程的指標；（4）應用SPSS軟件，對確定的指標進行判別分析，建立判別方程；（5）隨機選取15例顱骨正位X線片進行盲測，得出數據后，帶入方程進行回歸檢驗。

2.3 統計和結果

2.3.1 兩次測量結果的統計學分析

除此之外，還有一些語篇、語用、修辭等需要促動的擴展。而且，隨著語言的發展，人們對于這些語篇、語用、修辭等的需要提高，才更多的使用轉喻和隱喻等方式來更加生動的表達想法。因而，宗守云(2011)對于中心范疇的擴展也分析出了更多的促動因素，即隱喻、轉喻、圖式轉換以及規約意向。

面顱骨13個測量指標的描述性分析結果（見表1～2）。

表1 男性描述性分析結果（cm）

表2 女性描述性分析結果（cm）

本研究采用配對t檢驗對13個指標的測量結果進行統計學檢驗，同時去除了不穩定及無統計學意義的觀測點指標。結果顯示，在13個指標中，除了指標K（下頜角）外，其余12個觀測指標數據均符合正態分布，均具有統計學意義。

2．3．2回歸分析

面顱骨X線片各測量指標的性別差異分析。

用于建立判別方程的指標要求男女之間的指標有性別差異，并且這種差異有統計學意義。為建立判別方程，將面顱骨X線片正位12個指標進行男女兩性獨立樣本t檢驗，結果顯示，各指標的P值均＜0．05，說明所采用指標均具有統計學意義，各指標均具有男女性別差異，可用于建立性別判別方程。

2．3．3全指標回歸方程檢驗

2．3．4面顱骨男女性別判定的回歸方程

顱骨正位X線片全指標性別判斷回歸方程如下：

方程使用方法：使用該方程式時，將X線片中各個測量位點數值代入方程，計算結果，如果Y1＞Y2，為男性，反之為女性。

2．3．5盲測檢驗

隨機選取15例標本所測數據代入各個方程判定，對結果進行盲測檢驗。應用顱骨正位指標判別方程，15張正位X線片中，全部判定正確，判定準確率為100%。

圖2 面顱骨觀測點數據殘差圖

3 討論

3.1 指標的選擇與剔除

由于早期放射成像技術的限制，造成顱骨內部成像不夠清晰，既往的研究主要采用顱骨表面的一些長度及寬度的指標，僅僅是利用簡單的游標卡尺等工具進行測量，容易造成較大誤差。隨著放射成像技術的發展，尤其是計算機技術的輔助作用，使得顱骨內部成像結構越來越清晰，如2009年，Lars[4]對南美印第安人顱骨側位片的研究中選取了乳突頂點至眼耳平面高、乳突頂點至前顱底平面高和額竇高等指標，在一定程度上反映了顱骨內部的特征，提示顱骨內部骨性指標的性別差異有進一步研究的價值。2007年，吳東[5]利用頜面X線片13項骨性指標進行研究，應用逐步判別分析方法篩選出4項骨性指標進行性別比較。

本研究因采用的是數字X線片，顱骨內部成像清晰，所選取的指標都是按照臨床醫學標準位進行拍攝。采用了測量指標10項，這些指標從整體上反映了面顱骨的基本形態，排除了因選用角度指標導致面顱骨仰俯角度和旋轉引起的誤差。經過檢驗，各指標男女性別差異較大，均可用于性別判定研究，本研究采用的指標較多，能更好地反映面顱骨的整體形態及性別差異。面顱骨正位X線片的13個測量指標中，除特征線K外，其他的指標測量穩定性均較好，重復性高，不同測量人員之間所測數值無差異。將12項指標進行兩個獨立樣本的t檢驗，統計結果顯示p值均小于0.05，說明所選指標男女差異有統計學意義，可用于建立性別判別方程。

3.2 本研究的創新性

隨著現代法醫人類學技術的發展，顱骨在性別判定中起著越來越重要的作用，其判定性別的價值被公認為僅次于盆骨。然而，由于顱骨結構復雜，以往的研究大多僅局限于顱骨的表面特征。在2005年，Rogers[8]對150例印度人（男、女各75例）的顱骨側位片進行測量，對其中10項觀測指標進行了分析，結論為顱骨的10項指標均可用于性別判別。但是Rogers沒有對如何應用上述指標進行性別判定做更深入的研究。與前期學者相比，本課題有如下的創新性：

（1）采用了數字X光片，提高了觀測精確度；

（2）采用的測量指標能夠反映整個面顱骨的形態特征，多項指標觀測點清晰，性別判定準確率較高；

（3）為利用X線片進行同一認定以及對完全腐敗的面顱骨進行性別判定，提供一種簡單、準確、可靠的方法；

（4）研究中X線片的拍攝條件、方法等完全以臨床標準進行，使研究結果具有廣泛的應用范圍。

3.3 應用前景

本研究采用計算機測量技術和數字成像技術對142張顱骨X光片進行分析，選擇12項測量指標，通過多元回歸分析法得出性別判定回歸方程，經過盲測檢驗，其準確率均在95%以上，較既往研究有顯著提高；同時利用計算機軟件測量，使其操作簡捷、快速、誤差小，在實際辦案中值得推廣應用。尤其是在刑事案件、災害事故、爆炸等重大現場中，對于發現的顱骨進行性別判定工作，具有更廣闊的應用前景。

[1]戴向清.體質人類學[M].北京:科技出版社，1998:135-136.

[2]李森.城市化與城市化犯罪[M].北京：科學出版社，2005：45-46.

[3]Lars K，Moldy R N.Determination of sex by discriminant function analysis and stature by regression analysis:[J]. Forensic Science，2006，（155）:175-180.

[4]陳世賢.法醫人類學[M].北京:人民衛生出版社，1998:35-36.

[5]吳東.考古人類學[M].遼寧:遼寧科學技術出版社，1993:15-16.

[6]高東，舒永康.頜面數字X線片性別判定指標的研究[J].中國法醫學雜志，2007，22（2）：86-90.

[7]馬忠.用數量化方法判定性別的研究[J].Journal of Mathematical Medicine，2001，14（1）：14-16.

[7]佟仁.用逐步判別分析法對成人頭顱性差的研究[J].人類學學報，1999，（2）：173-175，47.

[8]Rogers T L.Determining t he sex of human remains through cranial morphology[J].Forensic Science，2005，（50）：493-500.

（本文編輯：夏文濤）

The Sex Determination of Han Nationality in North China by Adult Facial Skull X-ray

LIU Yu-yong
(Department of Public Security Science and Technology,Bejing Police College,Beijing 102202,China)

Objective Through studying the quantification features of adult facial skulls of Han nationality in X-ray films，to establish a simple，efficient and accurate method for the sex determination from facial skulls，and to provide information for narrowing the scope of investigation and finding the source of bodies．Method The X-ray films of 142 Han adult facial skulls were collected．The features on the skulls were measured and analyzed with SPSS software．Each index was examined by t-test，and the regression variation coefficients were calculated．Results The repeated measurement results and instable indexes were eliminated．The relative stable measurement results and indexes having significant difference among genders were kept．Conclusion With the regression equation，a new method for determining the sex of Han nationality in north China by facial skull X-ray was established．

forensic anthropology;X-ray;sex determination;facial skull

DF795．4

A

10．3969/j．issn．1671-2072．2016．01．004

1671-2072-（2016）01-0026-06

2015-06-23

劉玉勇（1973—），男，主檢法醫師，碩士，主要從事法醫病理學及法醫人類學研究。E-mail:unliuwoods@163．com。