希腊塞浦路斯人群肱骨性别二态性评估:二元逻辑回归与线性判别分析的应用

【字体: 时间:2025年03月20日 来源:Forensic Science, Medicine and Pathology 1.5

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  研究人员通过二元逻辑回归(BLR)和线性判别分析(LDA)评估希腊塞浦路斯人群肱骨性别二态性,发现 BLR 更优,对法医学意义重大。

  在法医学领域,准确判断未知人类遗骸的性别是重建生物特征档案的关键步骤,就像拼图游戏中至关重要的一块。它不仅有助于确定死者身份,还能为案件侦破提供重要线索。然而,希腊塞浦路斯人群在法医人类学文献中的研究较少,现有的性别估计研究十分有限。而且,不同统计方法在评估骨骼性别二态性方面的准确性存在差异,却缺乏针对同一人群样本的对比研究。为了解决这些问题,来自美国肯恩大学(Kean University)和英国西伦敦大学(University of West London)的研究人员 Erica Baer、Anna S. H. La Valley 和 Xenia - Paula Kyriakou 开展了一项研究,旨在为希腊塞浦路斯人群遗骸的性别估计提供准确可靠的方法。相关研究成果发表在《Forensic Science, Medicine and Pathology》杂志上。
研究人员采用了两种主要技术方法。一是样本测量,从塞浦路斯研究参考收藏库(CRRC,1975 - 2015 年)选取 119 名希腊塞浦路斯人(58 名男性和 61 名女性)的左右肱骨对作为样本,排除有病理状况或创伤的骨骼,对每根肱骨进行 8 项独特测量 。二是统计分析,运用二元逻辑回归(BLR)和线性判别分析(LDA),基于肱骨测量数据创建分类模型,并通过 k 折交叉验证评估模型性能,使用准确率、受试者工作特征(ROC)曲线、曲线下面积(AUC)和 Cohen's kappa 等指标进行评价,还计算了分类的临界值(cut points)。

研究结果如下:

  1. 测量差异:通过配对样本 t 检验发现,肱骨左右侧测量值在 8 项测量中有 4 项存在显著差异;独立样本 t 检验表明,男性各项测量均值均显著大于女性1
  2. 模型性能:4 个模型(左、右侧测量分别使用 BLR 和 LDA)均表现良好,AUC 为 0.88 - 0.91,准确率为 85.56 - 87.92%。左侧测量模型的表现略优于右侧,其中左侧 BLR 模型表现最佳。
  3. 预测指标:对于左侧测量,BLR 发现最大长度是唯一显著预测指标;右侧测量时,最大长度和上髁宽度是显著预测指标。尽管部分变量不显著,但去除它们会降低模型准确性,所以最终模型保留了所有测量变量。
  4. 临界值:以最大化敏感性和特异性之和确定临界值,发现肱骨男性平均测量值大于女性,大于临界值为男性,小于临界值为女性。上髁宽度和滑车髁宽度的敏感性和特异性最高。

研究结论和讨论部分指出,本研究表明希腊塞浦路斯男性和女性之间存在明显的骨骼性别二态性。在评估希腊塞浦路斯人群肱骨性别二态性方面,BLR 是更好的选择,其左侧测量模型准确性更高。虽然 LDA 在满足假设条件时是强大有效的分类工具,但样本量小会影响其稳健性。BLR 假设条件较少,更具通用性。临界值可作为快速筛查工具辅助性别分类。不过,该研究也存在一定局限性,样本来自单一同质人群且数量有限,样本时间跨度可能存在长期变化影响,观察者间可靠性分析的样本量也有待增加。

总体而言,该研究为希腊塞浦路斯人群的法医性别鉴定提供了重要参考,推动了人口特异性性别估计方法的发展,有助于提高法医学中人类身份识别的准确性和效率,为后续研究奠定了基础,也为其他地中海或欧洲人群的相关研究提供了借鉴思路。
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