一种基于牙齿的性别推断方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于牙齿的性别推断方法、系统、装置及存储介质，包括：获取目标样本牙齿的CBCT影像(Cone

【技术实现步骤摘要】
一种基于牙齿的性别推断方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术属于医学鉴定领域，涉及一种基于牙齿的性别推断方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]个体身份识别在法医学实践中占据非常重要的地位，如对刑事案件中的无名尸体或、海啸和空难尸体残骸进行个体身份识别。由于性别鉴定可以极大的简化个体识别的程序，因此在法医学中意义重大。性别鉴定的方法众多，包括髋骨、颅骨、下颌骨等骨骼和牙齿的测量分析。其中牙齿一方面作为人体最坚硬的组织，在恶劣环境下仍可保存较为完整的形态与结构；另一方面，决定牙齿大小的基因大多存在于性染色体，使得牙齿形态具有明显的性别二态性，因此通过测量牙齿解剖结构进行性别鉴定相对具有较高的准确性，在颅骨和骨盆缺失的情况下，可以作为法医学性别鉴定的重要补充。目前，基于牙齿的性别鉴定方法一般分为牙齿照片测量和X线片测量等二维测量方法和牙齿CT测量和模型测量等三维测量方法。其中，采用牙齿二维图像进行性别鉴定的准确性普遍较低，由于二维图像容易受到拍摄角度、图像分辨率及色彩等因素的影响。有学者基于牙齿照片通过牙齿形态测量以进行性别鉴定研究，但受牙周组织、照片光线、色彩平衡等因素的影响，分析结果并不理想有学者通过不同类型的牙齿X线图像进行性别鉴定研究，然而X线片容易受到拍摄技术和拍摄角度的影响，极易产生测量误差，因而准确性较低。因此，基于二维测量方法进行性别鉴定的准确性仍有待商榷。
[0003]近年来，基于三维图像的牙齿性别鉴定因其数据获取更为准确、便捷、直观，在法医学领域受到学者的广泛关注。三维测量方法分为人工和数字化测量两类，其中人工测量方法主要包括离体牙测量、活体牙测量、牙齿模型测量。测量指标主要包括牙齿近远中径、颊舌径、牙冠部或牙颈部对角线径等。在牙齿性别鉴定研究方面应用广泛，具有简便、直接的优点。但是在测量样本时，常常由于口内操作角度、牙列拥挤等问题而产生测量误差，影响准确性。另外，由于该方法没有留存石膏模型或者数字模型，后期无法进行复核测量。而模型测量则是通过在制取的牙列石膏模型上进行牙齿解剖结构测量探究性别二态性，相对于直接测量缺乏简便性和快捷性，但允许对牙齿解剖结构进行精细测量，并且该方法有模型记录，在无法将组织样本带离的情况下可方便复测。随着科学技术的进步，数字化技术因其测量的准确性和客观性而广泛应用于牙齿性别鉴定领域。数字化三维测量方法既可以解决传统直接测量方法存在的准确性较低、无法留存记录的问题，又可以避免模型测量时的繁琐过程，并且可以获得庞大的数据信息，因此更适用于牙齿性别鉴定。在性别鉴定中，CBCT可以提供更多的牙齿信息，如牙根部体积、牙冠部体积、牙髓腔体积等三维指标，其性别鉴定的准确性较二维测量方法更高。
[0004]对于性别鉴定牙位的选择，尖牙与其他牙相比在颌骨内的存留时间更长、磨耗更小，并且具有良好的性别二态性，因此尖牙被认为是牙齿性别鉴定的最佳牙位，常独立作为性别鉴定的样本。第一恒磨牙是人类生长发育中萌出的第一个恒牙，其牙根较长且数量多，
在颌骨内可以早期、长期、稳固的存在，与此同时，有学者指出通过第一磨牙进行性别鉴定的准确性较高，可作为目标牙齿进行研究。对于测量指标，通常牙齿性别鉴定的测量指标有：牙齿近远中径、颊舌径、对角线径、根长、牙根体积、全牙体积等。
[0005]目前，性别推断多是通过对牙齿单个指标的测量直接进行统计学分析以评价牙齿与性别之间的相关性，但也有一些学者选择多个牙位组合或采用不同指标的比值进行性别推断。
[0006]现有技术的缺陷不足：
[0007]1.由于种族差异，不同人群其牙齿发育及形态与性别的相关性存在差异，因此不同人群需要特定的方程进行性别鉴定。
[0008]2.尽管采用二维图像中的牙齿信息可进行性别鉴定，但既往研究表明其准确性欠佳，并且该方法在法医学实践中存在操作较复杂、信息较少且测量结果易受拍摄技术及角度影响等问题，应用相对较少。
[0009]3.基于高性别二态性的单个牙齿或结合不同类型牙齿的测量，其牙齿性别鉴定的准确性较高，因此在相关研究中应用广泛。尽管此类方法的研究较多，但存在操作复杂、模型储存不便、无法获得牙槽骨内信息等问题。
[0010]4.既往研究多是基于模型、照片等手工测量，存在主观性强、可重复性低、准确性差的缺点。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于牙齿的性别推断方法、系统、装置及存储介质。
[0012]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0013]一种基于牙齿的性别推断方法，包括以下步骤：
[0014]获取目标样本牙齿的CBCT影像；
[0015]根据CBCT影像测量牙齿的三维信息；
[0016]将牙齿的三维信息与真实性别进行差异性和相关性检验，得到有性别差异且与性别具有相关性的相关性参数；
[0017]根据相关性参数建立性别鉴定模型，依据已知的目标对象数据集结合性别鉴定模型推断目标样本的性别。
[0018]本专利技术进一步的改进在于：
[0019]所述获取目标样本牙齿的CBCT影像，包括：
[0020]采用锥形束X射线计算机断层扫描系统拍摄目标样本的CBCT影像，获得DICOM格式的牙齿三维形态图像，并记录目标样本的准确实际性别。
[0021]所述目标样本为11至60岁待采集者，每10岁作为一个分段，共5段，每个分段内人数相等，男女比例相等。
[0022]所述根据CBCT影像测量牙齿的三维信息，包括：
[0023]对目标样本的牙齿CBCT影像通过矢状方向进行分割，分割出牙齿外形后，合成完整牙齿形态，计算牙齿体积，同时进行记录；所述分割为每0.4mm分割一次。
[0024]所述根据CBCT影像测量牙齿的三维信息是利用3D Slicer软件进行测量的；所述
测量牙齿的三维信息包括任意侧上、下颌尖牙及第一磨牙在内四个牙位的牙齿体积。
[0025]所述相关性参数包括独立数据和组合数据；
[0026]所述独立数据分别包括上颌尖牙数据集U3、下颌尖牙数据集L3、上颌第一磨牙数据集U6以及下颌第一磨牙数据集L6；
[0027]所述组合数据为上颌尖牙数据集U3+下颌尖牙数据集L3+上颌第一磨牙数据集U6+下颌第一磨牙数据集L6的集合。
[0028]所述基于相关性参数建立性别鉴定模型，包括：
[0029]将相关性参数的整体数据集按照9:1的比例分为训练集、测试集；将训练集中的上颌尖牙数据集U3、下颌尖牙数据集L3、上颌第一磨牙数据集U6以及下颌第一磨牙数据集L6输入SPSS 18.0软件中，进行线性回归分析，得到方程中的系数A、B、C、D及截距E，当所述目标对象的上颌尖牙数据集U3、下颌尖牙数据集L3、上颌第一磨牙数据集U6和下颌第一磨牙数据集L6均可知时，对应的性别鉴定模型如下：
[0030]Y＝A
×
U3+B
×
L3+C
×
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标样本牙齿的CBCT影像；根据CBCT影像测量牙齿的三维信息；将牙齿的三维信息与真实性别进行差异性和相关性检验，得到有性别差异且与性别具有相关性的相关性参数；根据相关性参数建立性别鉴定模型，依据已知的目标对象数据集结合性别鉴定模型推断目标样本的性别。2.根据权利要求1所述的基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，所述获取目标样本牙齿的CBCT影像，包括：采用锥形束X射线计算机断层扫描系统拍摄目标样本的CBCT影像，获得DICOM格式的牙齿三维形态图像，并记录目标样本的准确实际性别。3.根据权利要求1或2所述的基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，所述目标样本为11至60岁待采集者，每10岁作为一个分段，共5段，每个分段内人数相等，男女比例相等。4.根据权利要求1所述的基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，所述根据CBCT影像测量牙齿的三维信息，包括：对目标样本的牙齿CBCT影像通过矢状方向进行分割，分割出牙齿外形后，合成完整牙齿形态，计算牙齿体积，同时进行记录；所述分割为每0.4mm分割一次。5.根据权利要求4所述的基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，所述根据CBCT影像测量牙齿的三维信息是利用3D Slicer软件进行测量的；所述测量牙齿的三维信息包括任意侧上、下颌尖牙及第一磨牙在内四个牙位的牙齿体积。6.根据权利要求1所述的基于牙齿的性别推断方法，其特征在于，所述相关性参数包括独立数据和组合数据；所述独立数据分别包括上颌尖牙数据集U3、下颌尖牙数据集L3、上颌第一磨牙数据集U6以及下颌第一磨牙数据集L6；所述组合数据为上颌尖牙数据集U3+下颌尖牙数据集L3+上颌第一磨牙数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昱成，卜雯卿，吉玲玲，吴子轩，王菲，邹蕊，唐羽，
申请(专利权)人：西安交通大学口腔医院，
类型：发明
国别省市：