利用生物荧光成像和人工智能辅助的咬合面牙齿磨耗年龄估计

你的牙齿为何能讲述你的故事

随着人生的推进，牙齿默默记录着岁月。每一餐、每一次零食、每个夜间的紧咬都会在咬合面留下细小痕迹。本研究表明，结合特殊的基于光的成像和人工智能（AI），可以读取这些痕迹以在不钻孔、不拍X光、不凭主观猜测的情况下估算年龄。这种方法未来可能在法医调查、大型健康研究乃至常规口腔检查中发挥作用。

照亮隐藏在牙齿中的线索

牙齿不仅反射普通光线，在特定波长光照下还会产生微弱的荧光。研究人员使用了一种称为定量光诱导荧光的技术，用紫蓝光照射牙齿并记录回射的带有绿色调的荧光。正常的牙釉质与磨损区域的荧光表现不同，产生一个可测量的信号，反映牙齿随时间被磨损的程度。通过这些图像，团队为每颗牙齿最磨损的区域计算了一个数值，称为磨耗评分，将模糊的视觉磨耗印象转化为精确的测量。

从牙齿亮度到年龄数字

研究分析了来自104名20至69岁成人的2700多颗牙齿。科学家们首先检验了磨耗评分在重复测量时是否可信，结果显示高度一致。接着他们考察了所有牙齿的平均磨耗评分与个体实际年龄的关系。结果呈现明显的上升趋势：年龄越大的人通常得分越高，意味着磨耗越明显。这证实了基于荧光的测量不仅是技术上的新奇，而是能真实反映牙面随年龄变化的情况。

训练人工智能识别牙齿上的时间印记

随后，团队探讨是否可用机器学习模型将多颗牙齿的磨耗评分组合起来以预测年龄。他们使用了一种称为随机森林的方法，将许多简单决策树的判断合并以给出单一估计。数据被谨慎分割，使模型在一组人上学习，然后在完全不同的个体上测试，从而避免过于乐观的结果。调参后，该模型在未见样本上的典型误差约为7到8年，与依赖X光或侵入性采样的许多现有牙科年龄估计方法相当。

找出最关键的少数牙齿

检查口腔内每一颗牙齿既费时又不总是可行，尤其当有牙齿缺失或大量修复时。为使系统更实用，研究人员使用一种算法系统地尝试不同的牙齿组合，并保留能保留大部分预测能力的组合。令人惊讶的是，他们发现仅七颗战略位置的牙齿——覆盖前后、上下颌——的表现几乎可与使用全部28颗牙齿相媲美。事实上，这七颗牙齿与年龄的相关性略强于全口，提示某些牙齿主要增加噪声而非提供有用信息。

这在日常生活中可能意味着什么

对非专业人士而言，结论是：我们的咬合面有点像生物日历，而这个日历现在可以被相机和可解释的AI模型读取，而不只靠肉眼。该方法非侵入、无辐射，并指向可携带的系统，可在诊所、实地研究和法医环境中仅凭少数关键牙齿估算年龄。目前的工作是基于有限参与者规模的早期概念验证，因此需要更大且更具多样性的研究来进一步验证。尽管如此，这项研究表明，通过可解释的人工智能解析牙齿磨损所呈现的荧光模式，能够提供一种实用的新途径来估算一个人已经度过的岁月。

引用: Kim, SK., Lee, ES. & Kim, BI. AI-assisted age estimation from occlusal tooth wear using biofluorescence imaging. Sci Rep 16, 13145 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42573-1

关键词: 法医年龄估计, 牙齿磨耗, 生物荧光成像, 牙科人工智能, 定量光诱导荧光