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基于三维重建模型的第12胸椎性别判定方法的建立及评价

郭明  
【摘要】:个体识别是法医学、人类学以及考古学等学科的重要研究内容,它主要包括种族的判定、性别的判定、年龄的推算和身高的推算四方面。在真实的法医学实践中,常会遇到各种个体识别困难的情况,比如在刑事案件中遇到尸体肢解、尸体高度腐败以及白骨化;在灾难事故中,遇到多人罹难、尸体外表严重毁坏而不易辨认的情况;在考古学实践中,遇到只能收集到残碎骨片的情况等等。这些情况都会对个体识别造成一定的困难。在上述特殊环境下,骨骼是最易保留下来的第一手资料,因此骨骼成为实践中最为重要而且实用的个体识别的研究材料。性别判定因其能为个体识别提供50%的否定率,因而非常重要。骨骼性别判定是法医学、人类学、考古学等领域进行骨骼个体识别的重要方面。下段胸椎和上段腰椎因其在复杂环境中保存率较高,在盆骨、头颅骨、四肢骨缺失或严重毁坏的情况下对个体识别具有重要作用。本研究的目的是要建立起利用第十二胸椎形态学指标判定国人性别的方法并对其判定效果进行评价。具体方法如下:初步筛查出椎骨正常人样本120例(男女各60例),应用该样本人群的腹部CT图像未素材,在美国GE公司产adw4.3工作站上将扫描的CT图像导入专业三维重建程序,进行容积自动重建,使用的CT值为230HU,重建模型可自由旋转、切割和线性及角度参数测量。对椎体的上、下、后、左、右5个外表面及椎体正中水平位切割后的下切割面(水平中)、椎体正中矢状位切割后的右切割面(矢状中),共计7个面的25个长度指标进行测量,并计算出4个比值指标;对男性和女性的各项指标进行两独立样本T检验,得到差异有统计学意义的各项指标;对这类指标使用单变量Fisher判别分析法建立单指标函数判别式并使用逐步Fisher判别分析法建立一个包含若干指标的函数判别式,通过留一交叉校验法计算判别准确率,以此评价其判别效果。结果显示,29个指标(25项长度指标和4项比值指标)中有27项的性别差异具有统计学意义(P0.05),其判别准确率为56.3%~89.2%;有8项指标判别准确率为80%及以上;判别率最高的指标为椎骨下表面矢状位长(iVL),达89.2%。应用逐步判别分析法分析,得到一判别准确率达到90.8%的判别方程:Y=2.98×iBDsm+1.97×PH+3.37×BHp+ 3.27×sVL/BHa-32.80(mean centroids=-7.69)。根据本研究结果,我们认为:第十二胸椎的形态学指标对判定中国人性别具有较好的可行性和较高的准确性。


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