影像学科在法医人类学中的应用
法医人类学是应用人类学中的一个分支,是应用人类学知识研究并解决有关法律问题的一门实践学科。法医人类学主要是以人体全身骨骼(包括牙齿)为研究对象,运用医学、人类学及其他自然科学的理论与技术研究并解决司法实践中有关问题的一门医学科学[1]。
近50年来,随着影像学科的飞速发展,各种影像方法和技术越来越多地被应用在法医学科中,法医人类学也开始利用这些先进的仪器设备和技术为传统学科服务。医学影像技术在法庭科学领域中的应用已经发展成为一门独立的学科,称为法庭放射学[2]。
在目前的法医人类学实践工作中,X线是应用最早、最广泛的影像学技术,可以对性别、年龄、身高等作出较为可信的鉴定结果。而且X线既能应用在骨骼标本和尸体上,也可应用于活体检查上。其中最广泛的应用是利用X线影像技术进行同一认定,即应用X线影像对需要鉴定的骨骼进行测量和比对,如果有原始X线影像,则将新旧影像进行比对,然后进行同一认定。尤其在使用X线影像特征推断活体年龄的案件中,X线由于经济便捷、图像易得,成为当前我国法医学骨龄鉴定工作的主要方法。
法医人类学家在观测18周岁以上个体骨骼发育情况时,发现传统的X线技术对于人体解剖结构的重叠没有良好的分辨能力,在有重叠骨骼的组织中容易受到周围骨骼及组织的影响,不利于清晰观察目的骨骼,而CT能将骨骼影像进行重建,不论从人体的哪一面进行摄影都不会出现结构互相重叠的情况,这也是CT近年来有赶超X线的趋势的原因所在。此外,CT对牙齿有较好的成像效果,随着法医齿科学的飞速发展,法医人类学家开始运用CT扫描牙齿,建立了一些与种族、性别、年龄等指标相关的研究方法。这些成果都让CT在近年来法医人类学的应用中得到了肯定。
X线和CT影像有一定程度的放大效应,对X线片或CT图像上的骨骼的骨性指标进行测量的准确性不如直接在骨骼实体上进行测量。不过由于同一个体其骨骼的基本影像学特征在一段时期内是相对固定的,因此采用既往X线片或CT图像对照进行个人识别,是非影像学技术所无法代替的。
与此同时,由于MRI对软组织有着较高的分辨力,许多学者也开始将MRI应用于颅面部相关的法医人类学形态分析中[3-5],并且期望在面貌复原中得以更进一步的应用和发展。本文将从以下几个大类别中总结影像学科在法医人类学中的应用。
影像技术在性别鉴定中的应用
X线片可以直接反映出人体骨骼的形态特征,在法医人类学实践中经常应用于性别鉴定,这种方法主要应用在颅骨和骨盆的观测上。无论是成年人还是儿童,相对于人体的其他骨骼,颅骨和骨盆的性别差异都比较明显,不仅可应用全颅或骨盆的X 线影像进行观测,还可将单个骨骼作为观测点。目前,应用颅骨X 线片进行性别判定是国内外法医人类学家研究的重点。高东等[6]对随机抽取的220例颅骨X 线侧位片(男女各110例)进行了骨骼测量,通过判别分析的方法对15项骨性指标进行了审慎的筛选,肯定了颅骨X 线片在法医人类学性别鉴定中的价值。也有依据躯干骨和四肢骨等来进行性别鉴定的报道,常用的有锁骨、肩胛骨、脊柱、骨盆、掌指骨等,从X线片上也能看出某些疾病或外伤导致的骨头变化,从而达到鉴定的目的。
CT可以实现骨骼的立体重建,在性别鉴定中较X线更具优势。Uthman等[7]采用CT对90例伊拉克患者(男45例,女45例) 的额窦和部分颅骨特征与性别的相关性进行了研究,在CT图像上测量了额窦的宽度 、高度、前后径等,统计学分析结果显示额窦的性别差异 为76.9%;增加测量指标(颅骨最大宽度、最长径等)后,性别差异增加到85.9%。Eshak等[8]采用CT研究了122例埃及人(男60例,女62例) 的手骨 (100只左手,22只右手)长度、体积与性别的相关性,发现手骨长度具有显著的性别差异:在二维图像中,所有掌骨、远节指骨、第一、三指骨近节长度的均值,男性明显大于女性,其各自的判定准确度分别为80%、80%和76.6%;而在掌骨的三维容积重建图像中,掌骨长度的性别判定准确度则为92.9%。有研究表明掌骨和远端指骨特征在性别判定方面的准确率较高。Zech等[9]采用CT研究了瑞士伯尔尼州的95具白种人尸体(男49例,女46例)的骨盆特点、骨骼指标与性别的相关性,选择了第一骶骨周长、面积、最大前后径和最大宽度等四个骨骼评价指标进行测量,并应用判别函数进行分析,结果显示应用骨盆判定性别的准确度分别为72.6%(男)和74.7%(女),表明骶骨底部特征在性别判定方面的准确率不高,需结合其他方法。