利用锁骨内侧骨骺骨化分期鉴定骨龄

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1015

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

Schmeling骨化分期：Schmeling等通过对699例胸部X射线片的分析，将锁骨内侧骨骺的骨化分为4期：Ⅰ期为未见骨化中心，骨骺未骨化；Ⅱ期为出现明显的骨化中心，但骺软骨未骨化；Ⅲ期为骨化中心部分融合；Ⅳ期为骨骺完全骨化，即骨化中心完全融合。文章共将骨化分期分为5期，将Ⅲ期进一步分为2期：ⅢA期为骺软骨的骨化≤2/3；ⅢB期为骺软骨的骨化 > 2/3。同时根据骺软骨完全骨化后能否观察到骨骺瘢痕，将骨化分期分为Ⅳ期及Ⅴ期。

骨龄鉴定：一直是国内司法鉴定领域的热点问题，既往常用的手骨骨化测定、第三磨牙矿化测定法常会出现鉴定年龄过大的问题。因此，文章尝试利用德国法医协会推荐的锁骨内侧骨骺骨化分期测定来进行骨龄鉴定，以便能减少骨龄鉴定过程中的误差，减少量刑过重事件的发生。

摘要

背景：青少年和年轻成年人的法医学骨龄鉴定一直是刑事诉讼程序中的热点主题。手骨骨化测定、第三磨牙矿化作为国内法医学骨龄鉴定的常用方法，会出现鉴定年龄过大的情况，从而影响司法公正。因此，利用锁骨内侧骨骺骨化分期进行骨龄鉴定就成了一种可替代的新型鉴定手段。

目的：利用CT分析锁骨内侧骨骺的骨化分期能否作为法医学骨龄鉴定的有效技术手段，尝试制定相应的骨化分期标准以判断被检者是否为成人。

方法：回顾性收集300例年龄10-30岁被检者的胸部CT资料，分析得到300例(600个锁骨)研究对象双侧锁骨内侧骨骺的骨化分期，并将骨化分期与研究对象的生理年龄、性别进行统计分析。利用一个修正后的分期系统，将锁骨内侧骨骺的骨化分期分为Ⅰ-Ⅴ期。

结果与结论：①锁骨内侧骨骼骨化中心的出现发生于11-21岁，骨化中心的部分融合发生于16-23岁，骨化中心完全融合分别发生于男性的18岁及女性的19岁；②当锁骨内侧骨骺的骨化分期在Ⅲ期时，被检者为成人( > 18岁)的概率为70.8%；当骨化分期在ⅢB期、Ⅳ期及Ⅴ期时，无论男性女性，被检者100%为成人( > 18岁)；③结果表明，利用CT分析锁骨内侧骨骺的骨化分期，可作为法医学骨龄鉴定的有效方法。ⅢB期可作为判断被检者是否为成人( > 18岁)的标准。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0003-4790-4886(查璐琴)

关键词: 锁骨内侧骨骺骨化, 骨龄鉴定, 中国人群, 未成年人, 成年人

Abstract:

BACKGROUND: Forensic bone age identification for adolescents has been a hot topic in criminal proceedings. Determination of the bone ossification of the hand and the mineralization of the third molar are common methods for the identification of skeletal age in China, which will have a situation of overassessment, and will affect the justice of the judiciary. Therefore, the identification of skeletal age using the ossification stage of the medial clavicular epiphysis has become an alternative method.

OBJECTIVE: To investigate the feasibility of the ossification stage of the medial clavicular epiphysis in forensic bone age determination by CT, and to find a criterion to determine whether an individual is adult or not.

METHODS: Chest CT data of 300 patients with an age of 10-30 years were retrospectively evaluated for ossification stage of the bilateral medial clavicular epiphysis (600 clavicles), and were compared with the sex and chronologic age of the individuals. The ossification stage of the medial clavicular epiphyses was classified from stages I to V using a modified staging system.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Epiphyseal ossification center appeared from 11 to 21 years old. Partial fusion occurred between 16 and 23 years of age. Complete fusion was first achieved at the age of 18 years for males and 19 years for females. (2) The probability of an individual being > 18 years old was 70.8% in stage III and 100% in stages IIIB, IV, and V in females and males. (3) CT evaluation of the medial clavicular epiphysis is helpful in forensic age determination and stage IIIB can be used as a criterion to make the prediction that an individual is older than 18 years.

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Key words: Clavicle, Epiphyses, Age Determination by Skeleton, Minors, Adult, Tissue Engineering

中图分类号:

R445

查璐琴，崔二峰. 利用锁骨内侧骨骺骨化分期鉴定骨龄[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(35): 5674-5680.

Zha Luqin, Cui Erfeng. Identification of skeletal age using the ossification staging of medial clavicle epiphysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2018, 22(35): 5674-5680.

图/表（结果） 5

2.1 参与者数量分析 试验初期共纳入354例患者，其中男209例，女145例，患者年龄10-30岁。具有影响骨质发育、干扰骨化中心形成及解剖畸形的病例被排除在研究外，共有54例患者被排除，最终共300例患者进入研究，男182例，女118例，平均年龄(21.4±5.22)岁。

2.2 试验流程图 见图2。

2.3 骨化分期与被检者年龄的关系 不同骨化分期对应的被检者平均年龄差异有显著性意义(P < 0.001)，见表4。年龄与锁骨内侧骨骺的骨化分期间呈正相关性(r=0.897， P < 0.001)。

2.4 不同性别骨化分期的年龄情况 骨化分期Ⅰ期的最迟出现年龄，女性为14岁，男性为16岁。

骨化分期Ⅱ期的最早出现年龄，女性为11岁，男性为14岁。Ⅱ期的最迟出现年龄，男性、女性均为21岁。

ⅢA期的最早出现年龄，男性女性均为16岁。ⅢB期的最早出现年龄，男性女性均为18岁。

Ⅳ期的最早出现年龄，男性为18岁，女性为19岁。

Ⅴ期的最早出现年龄，男性为21岁，女性为22岁。

≥28岁的人群，锁骨内侧骨骺均完全骨化、融合(Ⅴ期)。Ⅳ期的最小观测年龄为18岁，Ⅴ期的最小观测年龄为21岁。在各个骨化分期，不同性别的平均年龄差异均无显著性意义(P > 0.05)，见表5。性别与年龄及骨化分期无相关性(P=0.344)。

2.5 左右两侧骨化分期一致性的情况 左右两侧锁骨内侧骨骺的骨化分期间差异无显著性意义(P=0.438)。仅有18例(6%)被检者出现两侧骨化分期不同期的情况。两侧骨化分期出现差异的跨度仅为一个分期，比如右侧骨骺骨化定为Ⅱ期，左侧骨骺骨化定为Ⅰ期或Ⅲ期，而未出现定为Ⅳ 期的情况。此外，在出现差异的群体中，主要(38.8%)为ⅢB期与Ⅳ期的差异，具体差异情况见表6。

2.6 两位观察者的一致性检验 2位观察者对300例研究对象骨化分期判断的一致性情况，见表7。2名医师产生的差异性判断共13例，Kappa值=0.842，P=0.000 3。

2.7 不同骨化分期对应的被检者年龄的概率分布 ⅢA期(骺软骨的骨化≤2/3)被检者有70.8%的概率年龄≥18岁。ⅢB期(骺软骨的骨化 > 2/3)被检者100%的概率年龄≥18岁，见表8。所有Ⅵ期、Ⅴ期的被检者年龄均≥18岁，见表8。

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引言

青少年和年轻成年人的法医学骨龄鉴定一直是刑事诉讼程序中的热点主题。此外，移民局常利用骨龄鉴定判断难民或寻求庇护者究竟是成年人还是未成年人，从而决定移民政策的实施^[1]。在许多国家，18岁是承担刑事法律责任的门槛年龄。在国内及欧洲许多国家，10-12岁之前的犯罪儿童可不用承担刑事责任；而年龄在12-18岁，则根据犯罪儿童的年龄适当减少其刑事责任；当年龄≥18岁时，即到达法律意义上的成人状态时，则负有完全刑事责任能力^[2]。手骨骨化测定、第三磨牙矿化测定是国内法医学骨龄鉴定的常用方法。由于手骨骨化及第三磨牙矿化可在性成熟时期完成，因而这两种鉴定方法会存在鉴定年龄过大的情况，导致某些犯罪者会因此承担过多的刑事责任。鉴于此，德国法医协会推荐利用薄层CT分析锁骨内侧骨骺的骨化分期情况，并以此区分未成年者及成年者，特别是区分未成年者和年轻成年者^[3]。既往多项研究已证实锁骨内侧骨骺骨化测定可作为法医学骨龄测定的重要技术手段^[4-7]。但同时Anastasopoulos等^[4]、Franklin等^[5]、Schmeling等^[7]也发现，这一骨龄测定方法可能会受人种、国籍等因素的影响。

目前，国内已有利用锁骨内侧骨骺骨化分期进行骨龄鉴定的研究，但在研究对象、检测方法及骨化分期的制定上存在差异。这一方法是否适用于中国人群还有待进一步验证。在此次研究中，目的是评估内侧锁骨骨骺骨化分期能否作为中国人群骨龄鉴定的有效技术手段。同时，希望能制定相关CT鉴定标准，以便能判断被检者是否为成人。

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材料方法

1.1 设计 回顾性分析。

1.2 时间及地点 收集资料时间为2015年9月至2017年6月，数据分析及撰写论文时间为2017年7至10月。研究地点为许昌市中心医院放射科。

1.3 对象 回顾性收集了2015年9月至2017年6月于许昌市中心医院就诊，并行胸部CT或CT肺动脉造影的354例患者，其中男209例，女145例；年龄10-30岁。

纳入标准：行胸部CT或CT肺动脉造影的患者，已得到许昌市中心医院伦理委员会批准。

排除标准：具有影响骨质发育、干扰骨化中心形成及解剖畸形的病例。

共有54例患者被排除，恶性肿瘤史40例(11.2%)，佝偻病史2例(0.5%)，生长激素缺乏1例(0.3%)，甲状腺激素缺乏症3例(0.8%)，胸锁关节异常、外伤及锁骨解剖变异者8例(2.3%)。最终300例患者进入研究，其中男182例，女118例；平均年龄(21.4±5.22)岁。300例患者的就诊病因详见表1。

研究对象的年龄分布情况详见表2。所有CT影像学资料由医院病案系统存档获得。

1.4 方法

1.4.1 CT扫描所有胸部CT及CT肺动脉造影均在患者仰卧位时利用32层CT扫描完成(Brilliance 16,Philips Medical Systems)。胸部CT的扫描参数为：120 kV， 50 mA，准直16.0 mm×1.5 mm，螺距0.938，旋转时间 0.4 s。CT肺动脉造影的扫描参数为：120 kV，100 mA，准直16.0 mm×0.75 mm，螺距1.063，旋转时间0.5 s。利用非离子碘对比剂(350 g/L)进行CT肺动脉造影。从CT扫描获得的数据在轴向1-3 mm厚的断层片上重建。

1.4.2 图像解译及骨化分期此次研究将CT容积数据输入工作站(MxViewexp, release 4.01，Philips Medical Systems)进行分析。1名具有6年工作经验的放射科医师及1名具有4年工作经验的放射科医师对所有CT资料进行分析，并得出最终结论。所有观察者利用骨窗进行分析，并预设：宽度/水平为1 500/450 Hu作为锁骨内侧骨骺的最佳观测参数，但是所有观察者亦可自由调整设置参数，并进行多平面格式化。观察者在CT扫描前，并不知晓受检者的年龄状态。

依据2004年Schmeling等^[7]提出的标准进行骨化分期的确定，并对这一标准进行完善。Schmeling等通过对699例胸部X射线片的分析，将锁骨内侧骨骺的骨化分为4期：Ⅰ期为未见骨化中心，骨骺未骨化；Ⅱ期为出现明显的骨化中心，但骺软骨未骨化；Ⅲ期为骨化中心部分融合；Ⅳ期为骨骺完全骨化，即骨化中心完全融合。此次研究共将骨化分期分为5期，将Ⅲ期进一步分期：ⅢA期为骺软骨的骨化≤2/3；ⅢB期为骺软骨的骨化 > 2/3。同时根据骺软骨完全骨化后能否观察到骨骺瘢痕，将骨化分期分为Ⅳ期及Ⅴ期，见表3及图1。

1.5 主要观察指标 ①2名观察者通过阅片得到的研究对象的骨化分期(包含左右两侧)；②研究对象的年龄。

1.6 统计学分析 利用SPSS ver18.0对数据进行分析。运用Kappa检验评估2名观察者对骨化分期判断的一致性。认为当Kappa值 > 0.75时，极好一致性；Kappa值在0.4-0.75时，较好一致性；Kappa值 < 0.4时，一致性差。

连续型变量的组内比较利用独立t 检验完成，等级变量的组内比较利用卡方检验完成。利用Kruskal-Wallis检验分析不同年龄段骨化分期的差异性。当Kruskal-Wallis检验提示有统计学差异时，利用Bonferroni校正的Mann Whitney U检验进行一步分析。利用Spearman相关系数分析锁骨内侧骨骺骨化分期与被检者年龄间的相关程度。当P < 0.05时被认为差异有显著性意义。

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讨论

文章结果显示，年龄与锁骨内侧骨骺的骨化分期显著相关，而性别与骨化分期间无相关性。男性与女性被检者在同一骨化分期的平均年龄上差异并无显著性意义。

现有研究常使用Schmeling等^[7]改良法对锁骨内侧骨骺的骨化情况进行分期，这一方法已被广泛运用于相关研究中^[8-17]。既往研究显示，当锁骨内侧骨骺的骨化分期达致Ⅳ期或Ⅴ期时，可认为被检者≥18岁^[8-17]。然而，当骨化分期处于Ⅲ期时，被检者的年龄情况常无法明确判断。因此，此次研究将Ⅲ期进一步分为ⅢA期(骺软骨的骨化≤2/3)与ⅢB期(骺软骨的骨化 > 2/3)2个亚组进行分析，发现当被检者处于ⅢA期时，有70.8%的概率≥18岁，而当被检者处于ⅢB期时，有接近100%的概率≥18岁。所以，将骨化Ⅲ期进一步分组，有助于对被检者年龄更为精细地判断。此外，骨化Ⅱ期亦可进行亚组化，但由于此次研究中Ⅱ期对象较少，故未予进行近一步探索。

法医学骨龄测定对区分未成年人与成年人的刑事责任有重要意义。不少犯罪者由于错误的骨龄判断，导致刑事责任的超量或逃逸。因此，放射学者通常被要求制定严谨、准确、有效的骨龄测定方法及标准。目前，国内常用腕部X射线结合Greulich与Pyle理论来分析手骨骨化情况^[18]，从而进行骨龄鉴定。但Cameriere等^[9]、Schulz等^[10]、Wittschieber等^[13]学者发现约3.4%的被检者在性成熟时即可出现手骨骨化完成的情况，造成量刑过重。因此，德国法医学会推荐利用锁骨内侧骨骺的骨化分期进行骨龄鉴定。

此次研究显示，年龄与锁骨内侧骨骺的骨化分期间呈高度相关性，这与既往研究一致。但不同研究间仍存在骨龄鉴定时间的差异，造成这一差异的原因，一方面是由于研究例数与构成的不同，比如Schulze等^[10]纳入的总例数仅为100例，数据稳定性不足。而在Wittschieber等^[13]及Ekizoglu等^[17]的研究中，虽然总例数较大，但Ⅳ期例数所占的比重较低，仍有可能出现极端偏倚。另一方面，扫描层厚亦会对研究结论产生较大影响。Schulze等^[10]报道的1-10 mm、Wittschieber等^[13]的0.6 mm、Ekizoglu等^[17]的1 mm与此文的1-3 mm对比，均存在一定差异，故会影响骨化分期的判定。此外，研究对象的选择与人群特征也会导致结论的偏差，比如在Wittschieber等^[13]与Ekizoglu等^[17]的研究中被检者包含创伤、感染及恶性肿瘤的患者，而这些疾病可能会对骨发育造成不良影响，造成骨化中心融合延迟。

国内多位学者已对锁骨内侧骨骺发育进行了详尽研究，见表9。

但各项研究在研究对象，检测方法及分级情况上仍存在一定差异。比如赵欢等^[19]将骨化分为4个等级，I级：次级骨化中心未出现，干骺端略凹陷；Ⅱ级：次级骨化中心已出现，包含4个亚型；Ⅱa型：可见一钙化点，极少见多个钙化点；Ⅱb型：骨化中心显现清晰，呈椭圆形，有平滑连续的缘；Ⅱc型：骨骺逐渐增大，锁骨内侧形成关节面的缘，即出现致密白线影；Ⅱd型：骨骺与干骺端形状相对应，且与干骺端间有明显的间隙，有骺软骨板相隔。Ⅲ级：骺软骨部分骨化，包含2个亚型：Ⅲa型：骨骺与干骺端之间有高密度条索影连接；Ⅲb型：骨骺与干骺端间隙缩小，骺线尚可辨认。Ⅳ级：骨骺与干骺端基本结合，仅在骺干之间留有一条完整或不连续的细小分界线。在随后的分析中，赵欢等^[19]发现，2级人群75% < 18岁，3级人群94.5% > 18岁。通过对比不难发现，赵欢等^[19]提出的2级、3级骨化与此文的Ⅱ期、Ⅲ期骨化分期接近。由于年龄的鉴定主要集中于3级(Ⅲ期)人群，故此文并未对骨化早期进行亚型划分。此外，国内多位学者在制定骨化分期时，多参考于2004年Schmeling等^[7]提出的分期结论，因此在骨化分期上，虽有一定差异，但在最终的骨龄鉴定上多能产生相近结论。

作者观察到骨化Ⅲ期最早发生在16岁，这与既往研究结果类似^[8-13^，^16-17]。除年龄外，社会经济地位与种族特性亦是锁骨内侧骨骺骨化的重要影响因素。既往研究表明，经济水平较低的人群，常会出现骨骺骨化的延迟^[3]。然而，在此次研究中并未分析经济水平与骨骺骨化的关系。因此建议未来相关研究，应当将这一因素纳入分析中。

此次研究中，当骨化分期为ⅢB期或Ⅳ期时，可确定被检者的最小年龄为18岁。当骨化分期为Ⅴ期时，被检者的最小年龄为21岁。这些结果与Cameriere等^[9]、Schulz等^[11]的观察结果一致。但在Ekizoglu等^[17]的研究中，Ⅳ期的最小观测年龄为20岁。而当骨化分期为Ⅴ期时，Cameriere等^[9]观测到的最小年龄为26岁，Wittschieber 等^[13]为27岁，Ekizoglu等^[17]则为25岁。这一差异可能是由于CT扫描层厚过大与解剖形态变异造成的部分容积效应引起。Mühler等^[1]曾发现：当CT扫描层厚≥5 mm时，易造成骨化分期的错误判断。Wittschieber等^[23]则认为，对锁骨解剖变化的错误判断是骨化分期判断失误的最常见原因，而对骨骺骨化瘢痕的误判则是第二位原因，这常导致将Ⅳ期误定为Ⅴ期。作者认为，较厚的扫描层宽主要会干扰骨化Ⅰ期与Ⅱ期的判断。因为较厚的扫描层宽可能会遮掩一些较细的骺线，从而将Ⅰ期误判为Ⅱ期。

在此文中，左右锁骨内侧骨骺在骨化分期上差异无显著性意义。作者发现共18例(6%)被检者，左右两侧骨化分期不同。在既往研究中，这一比例为0.4%-20.1%^[7-8^，¹¹^，^24-25]。目前，尚无研究证实左右两侧骨骼在骨化分期上差异存在显著性意义。在此次研究中，左右两侧差异主要发生在ⅢB期与Ⅳ期，共占38.8%。这可能是由于，研究中Ⅲ期与Ⅳ被检者所占比例较高导致。与以往研究类似，作者观察到男性和女性在骨化分期的平均年龄上差异无显著性意义^[8^，^10-12]。然而，Ekizoglu等^[17]发现男性与女性在骨化Ⅰ期及Ⅳ期的平均年龄上差异有显著性意义。需要注意的是，从骨化分期的最早或最迟出现年龄来看，此文中骨化Ⅰ期(女14岁，男16岁)、Ⅳ期(女19岁，男18岁)的不同性别之间确实存在年龄差异。鉴于Ekizoglu等^[17]的研究拥有更大的样本量(503例)，因此不能盲目给出不同性别间骨化分期平均年龄无统计学差异的结论，仍需通过大样本研究探索性别与骨化分期的关系。

由于发育阶段个体的差异性，目前尚无某一测量方法可以对个体年龄进行精确测定。因此，最佳的策略是提供年龄预测的区间，而非精确点估计。此次研究中，处于骨化分期Ⅳ期及Ⅴ期的被检者，有近100%的概率年龄≥18岁，这与Nuttaya等^[15]与Gurses等^[16]的结论一致。在研究过程中，作者查阅了相关文献以探讨不同种族与族裔间，在使用锁骨内侧骨骺骨化分期进行年龄鉴定时，是否会存在差异。大部分的研究认为，不同种族和族裔的骨化分期情况会存在一定差异，但这一差异较小，可能不足于干扰鉴定结果。如表6所示，不同地区的研究结果间差异并无显著性意义。需要注意的是，此文亦存在诸多限制。首先，此次研究的样本量相对较少，在年龄分布上可能会存在一些极端情况干扰研究结果；其次，作者没有考虑被检者经济状况对骨化分期的影响；第三，CT扫描的层厚对骨化分期的判断有重要意义，采用薄层CT可能更为准确；第四，作者没有评估解剖结构变异对骨化分期的影响，因此在实际运用该理论时，可能会存在一些挑战；第五，此文为回顾性研究，数据资料来源于医院存储的病例资料，被检者的登记年龄与其实际年龄可能会存在一定差异。最后，此文未评价不同观察者在判断骨化分期时的观察者间一致性。

利用CT分析锁骨内侧骨骺的骨化分期，可作为法医学骨龄鉴定的有效方法。当骨化分期在ⅢA期时，被检者为成人( > 18岁)的概率为70.8%。当骨化分期在ⅢB期、Ⅳ期及Ⅴ期时，无论男性女性，被检者100%为成人( > 18岁)。因此，ⅢB期可作为判断被检者是否为成人( > 18岁)的标准。

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