1991—2022年法医人类学遗骸识别文献计量学分析

目的对法医人类学遗骸识别研究领域的文献进行计量学分析,描述当前的研究现状并预测未来的研究热点。方法基于Web of Science信息服务平台(以下简称“WoS”)中核心数据库(Web of Science Core Collection,WoSCC)检索和提取的数据,分析1991—2022年遗骸识别研究的发展趋势和主题变化。运用python3.9.2和Gephi0.10对法医人类学遗骸识别相关研究的发文趋势、国家(地区)、机构、作者和主题进行网络可视化分析。结果获得法医人类学遗骸识别相关英文文献873篇。发表文献数量最多的期刊是Forensic Science International(164篇),发文最多的国家(地区)是中国(90篇),Katholieke Univ Leuven(荷兰,21篇)是发表英文文献最多的机构。主题分析结果显示,人类遗骸研究的热点是遗骸的性别鉴定和年龄推断,并且常用的遗骸是牙齿。结论法医人类学遗骸识别研究领域的发文量具有明显的阶段性,然而,国际合作与国内合作的范围尚显局限。传统的遗骸识别主要依赖于骨盆、颅骨和牙齿等关键部位。未来的研究热点将聚焦于利用机器学习和深度学习技术,对多种骨骼遗骸进行更为精准和高效的鉴定。

CT三维重建技术结合深度学习算法推断成人坐骨年龄

目的探索适用于中国西部汉族人群的CT三维重建图像年龄自动推断深度学习模型,评估其可行性与可靠性。方法收集20.0~80.0岁中国西部汉族人群骨盆CT回顾性影像学数据1200例(男性600例,女性600例),重建为三维虚拟骨骼模型,区分性别、左右截取坐骨结节特征区域图像建立样本库。使用ResNet34模型,随机抽取不同性别各500例样本作为训练及验证集,剩余样本作为测试集,使用初始学习及迁移学习对区分性别、左右的图像进行训练,以平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方根误差(root mean square error,RMSE)作为主要指标评价模型。结果不同性别组成中预测结果存在差异,双侧模型预测结果优于左、右单侧模型,迁移模型预测结果优于初始模型。不同性别组成的双侧迁移模型预测结果中,男性MAE为7.74岁、RMSE为9.73岁,女性MAE为6.27岁、RMSE为7.82岁,混合性别MAE为6.64岁,RMSE为8.43岁。结论基于中国西部汉族人群坐骨结节图像应用ResNet34结合迁移学习算法构建的骨龄推断模型可以有效推断成人坐骨骨龄。

基于机器学习和CT三维重建技术的成人耻骨联合年龄推断

目的利用计算机断层扫描技术探索耻骨联合表面形态学变化与年龄的相关性,并基于机器学习算法建立成人骨龄推断模型。方法收集10~90岁陕西省汉族腹部CT样本649例作为训练集,构建耻骨联合三维模型,选择7个形态学特征,即腹侧缘、背侧缘、联合面下端、联合面上端、腹侧斜面、耻骨结节和联合面沟嵴,建立新的耻骨联合形态特征评分系统,利用6种机器学习回归算法分别建立男性和女性年龄推断模型。分别使用85例临床CT样本(男性35例、女性50例)、96例死后CT样本(post-mortem CT samples,PMCT)(男性51例、女性45例)、82例真实耻骨联合样本(男性40例、女性42例)对各模型进行检验,选择最优的年龄推断模型。结果特征等级与年龄具有较强相关性(r>0.700,P<0.001)。男性样本中AdaBoost模型表现最佳,在临床CT、PMCT、真实耻骨联合三维重建模型上检验,得到较低的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为5.23、7.04和7.55岁,在40~70岁的年龄区间内MAE都小于10岁。女性样本中GBR模型表现最好,在临床CT、PMCT、真实耻骨联合三维重建模型上检验,得到较低的MAE,分别为5.16、5.02和5.71岁,在10~70岁的年龄区间内MAE都小于10岁。结论本研究构建的年龄推断模型具有一定的可靠性和准确性,可用于成人年龄推断。

基于CT三维重建技术推断西部地区汉族成人颅骨性别

目的 利用颅骨CT三维重组技术检验Walker模型推断我国西部地区汉族成人性别的可靠性和准确性,并研究适用于西部地区汉族人群的颅骨性别推断模型。方法 收集陕西省汉中医院2017—2021年的576例颅骨CT三维重组图像,分为实验组486例、验证组90例。观察者1采用Walker模型对实验组样本评分进行性别推断,并修正为适用于西部地区汉族样本的logistic函数,3名观察者对验证组90例样本评分,代入修正后的logistic函数完成回代检验。结果 应用Walker模型推断西部地区汉族成人性别准确率为63.2%~77.2%,修正的性别推断模型的准确率为82.9%。3名观察者回代检验性别推断准确率为75.6%~91.1%,观察者之间Kappa一致性检验结果为0.689(P<0.05),观察者内部Kappa一致性检验结果为0.874(P<0.05)。结论 不同地区人群骨骼特征存在差异,修正后的logistic函数在西部地区汉族成人获得了更高的准确率。

不同接触面积致伤物对家兔颅骨骨折生物力学响应参数的影响研究

目的探讨不同接触面积致伤物在准静态压缩条件下对家兔颅骨骨折生物力学响应参数的影响。方法将家兔分为保留头皮及去除头皮两组,每组又按致伤物接触面积不同分为3、6、9 mm组,每小组9只家兔,合计54只。将所有家兔过量麻醉处死后制作成头颅压缩模型。采用电子万能材料试验机对家兔颅骨进行准静态压缩至骨折,分别检测各组家兔颅骨极限载荷、最大力下变形和压缩强度等生物力学响应参数。

基于整合式与递进式的法医病理学PBL教学改革探索

传统的“以学科为中心”的教学方法较难全面地反映法医病理学的教学特点及实践性特点。以学生为中心的教学思路以解决司法鉴定实际问题为主要教学目标,教学中融入整合医学理念并侧重递进式教学,循序渐进地增加学科的知识难度,从而使学生从单纯地接受基础医学知识到能够解决复杂的司法鉴定实际问题。本课题拟探索基于整合式与递进式的 PBL 教学法在法医病理学教学中的应用,以适应素质教育的要求,也为其他院校深化教学改革提供可借鉴的经验。

致伤物接触面积对家兔颅骨骨折的影响

目的探讨不同接触面积致伤物在准静态压缩条件下对家兔颅骨骨折生物力学响应参数的影响。方法将家兔分为保留头皮及去除头皮两组,每组按致伤物接触直径不同分为3、6、9 mm组,每组9只,合计54只。将所有家兔过量麻醉处死后制作成头颅压缩模型。采用电子万能材料试验机对家兔颅骨进行准静态压缩至骨折,分别检测各组家兔颅骨极限载荷、极限载荷作用下形变、压缩强度等生物力学响应参数。结果保留头皮组及去除头皮组家兔颅骨在不同接触面积下极限载荷、极限载荷作用下形变、压缩强度组间差异均具有统计学意义。极限载荷与接触面积呈正相关,压缩强度与接触面积呈负相关,极限载荷作用下形变与接触面积不存在相关性。保留头皮与去除头皮组间比较,仅接触面直径为3 mm组极限载荷作用下形变的组间差异具有统计学意义,其余各组均不存在统计学意义。结论接触面积与家兔颅骨骨折极限载荷呈正相关,与压缩强度呈负相关,与极限载荷作用下的形变不存在相关性,且与是否去除头皮无关。

人额部硬脑膜生物力学参数的增龄性变化研究

目的探讨不同性别人尸体额部硬脑膜的生物力学特性增龄性变化规律,为不同年龄、不同性别头颅有限元模型硬脑膜参数赋值及拉伸失效阈值确定提供参考依据。方法284例成人硬脑膜按照年龄分为0~10岁组、11~20岁组、21~30岁组、31~40岁组、41~50岁组、51~60岁组、61~70岁组和>70岁组,每例硬脑膜统一于左、右额部截取同样大小试样,测量各样本厚度后,在万能材料试验机上进行单轴拉伸实验,计算出极限载荷、拉伸强度、弹性模量等参数。结果各年龄组额部硬脑膜的厚度、极限载荷和弹性模量均随年龄增加先增大后减小,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05),各年龄组男性额部硬脑膜拉伸强度参数变化趋势与其他参数一致,但无统计学意义(P>0.05)。不同年龄组额部硬脑膜的厚度、极限载荷、拉伸强度和弹性模量总体男性大于女性(21~30岁组和41~50岁组额部硬脑膜的极限载荷,31~40岁组、41~50岁组、51~60岁组额部硬脑膜拉伸强度,21~30岁组额部硬脑膜弹性模量均女性大于男性)。结论额部硬脑膜的厚度与极限载荷、拉伸强度、弹性模量等生物力学参数存在年龄及性别差异,在对不同年龄人体头颅有限元模型硬脑膜进行参数赋值及拉伸失效阈值设定时,应考虑不同年龄、不同性别个体硬脑膜材料厚度及生物力学参数的差异。