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法医齿科学（forensic odontology，forensic dentistry）是法医人类学的分支，是应用口腔医学的理论与技术研究解决相关法律问题的一门学科。在实践中，法医齿科学与法医病理学（forensic pathology）、法医遗传学（forensic genetics）、法医临床学（forensic clinical medicine）、分子生物学（molecular biology）、动物学（zoology）、病理学（pathology）、发育学（auxology）和影像学（imageology）等学科有着广泛的交叉和联系。狭义的法医齿科学主要关注的是牙齿的形态和特征在法医学中的应用，而广义的法医齿科学还关注口腔软组织及颌骨等方面。
法医学（forensic medicine）和口腔医学（oral medicine）作为两门历史悠久的学科，都十分注重实践工作，有着独特的研究对象、知识体系和研究方法。法医学是应用临床医学、生物信息学、药学及其他自然科学的理论和技能，来解决法律问题的循证医学，用于侦查犯罪和为审理民事或刑事案件提供科学证据。口腔医学，作为医学的一个分支，主要研究内容为口腔及其相关器官的生理、病理及其疾病防治。作为一门新兴的法医学科，法医齿科学沿袭了以实践为本的重要特征，但它不是口腔医学和法医学的简单重叠，而是两个学科的融合。
在传统的法医学实践中引入口腔医学知识，可为法医工作者提供特殊的视角和思考方式，例如在解决死者年龄推断（age estimation）、种族推断（racial inference）、性别推断（gender inference）及个体识别（human identification）等问题上，法医齿科学证据有时能够为案件侦破提供新的切入点和线索。但是需要强调的是，由于学科框架的特殊性，法医齿科学的学习有着特殊的要求。为了更好地将法医齿科学的技术和方法付诸实践，不仅需要广阔而扎实的基础医学和口腔医学的理论基础，熟悉法医人类学工作的原则和程序，还要掌握口腔解剖生理学（oral anatomy and physiology）、口腔组织病理学（oral histopathology）、口腔影像学（oral imaging）、口腔材料学（science of dental materials）、口腔修复学（prosthetic dentistry）及口腔正畸学（odontoplasty）等方面的知识。法医人类学（forensic anthropology）是以医学为基础，应用体质人类学（physical anthropology）的理论及方法，解决司法审判工作中与骨骼有关的问题，为案件的侦破提供线索的一门学科。在掌握口腔医学相关理论知识的前提下，系统使用法医人类学的方法，对于科学、合理的使用法医齿科学证据和线索，指导案件侦查方向和提供审判证据是十分必要的。
狭义的法医齿科学研究对象是人类牙齿，广义的法医齿科学研究内容还包括牙龈（gingiva）、牙槽骨（alveolar bone）、上颌骨（maxillary）、下颌骨（mandible）、唇（lip）及腭（palate）等。牙齿是人体最坚硬的器官，通常呈白色（略黄），质地坚硬，具有撕裂、磨碎食物等多种用途。牙冠外层钙化程度最高的白色半透明坚硬组织被称作牙釉质或珐琅质（enamel），是骨骼中最坚硬且最密集的组织。在牙釉质保护下，牙齿具有很好的耐腐和抗降解性。在潮湿的环境下，人体绝大部分组织将腐败变质，而牙齿即使埋在地下几千年，仍有可能保存完好。有研究表明，牙齿的熔点高达1 600℃，远远高于钢铁的熔点，当牙齿被焚烧至接近熔点时，并未发现超微结构发生物理或化学变化，所以牙齿具有非常好的法医学应用价值。
法医齿科学的研究方向主要包含两个方面。第一个方面为牙科画像（dental profiling），指根据牙齿和口腔特征判断生前的性别、年龄、种族、社会经济地位、疾病、饮食、职业及生活习惯等，主要用于缩小排查范围。牙科画像的研究主要集中于对个体的种族、年龄、性别、社会经济地位和疾病的推断。第二个方面是用牙科学档案记录和咬痕特征进行同一认定。牙齿的结构、排列、治疗记录及义齿的位置形态等方面的差异，使不同个体具有完全相同牙齿特征的可能性几乎为零，这构成了牙齿对个体进行身源认定的基础。很多名人去世后身份的认定及重大灾害事故遇难者的个体识别，都是以牙齿的法医学检验为依据的。
同一认定（identification）是物证技术领域中常用的一种方法，该方法通过对先后出现的客体留下的特征反映体进行检验，从而判定两者是否来源于同一客体。据统计分析，两个人牙齿特征完全一样的概率是两万亿分之一，不同人的牙齿不仅在牙弓形态、上下颌牙齿咬合状态、牙间隙、牙根形态及牙冠大小等特征上差异明显，而且在牙列形态、牙冠凹凸面、牙齿的缺损和修补情况上也存在着较大的区别，这些特征使得牙齿有条件成为个体同一认定的依据。
常规的物证在爆炸、火灾、空难、严重交通事故或重大自然灾害中很难保存，导致在一些刑事案件中损毁严重，失去了使用的价值。影像技术的发展为法医齿科学家进行牙齿同一认定提供了新的思路。运用图像处理技术对牙齿影像进行同一认定，不仅避免了由于记录者和鉴定者主观失误造成的信息错误，还可利用计算机自动化匹配检索功能，大大缩短鉴定时间，提高同一认定的效率。
随着人类口腔医疗技术的发展和日常口腔保健意识的提升，牙齿影像技术在临床诊断中的应用越来越普及，从而使医疗系统中积累储备了大量的影像资料，这也为同一认定中比对数据库的建设提供了坚实的基础，使利用牙齿影像进行同一认定有了实践应用的价值。
但是，在我国通过生前牙科资料进行同一认定还存在一些难点。①中国患者的牙医并不固定，所以牙科资料往往保存在不同的医疗机构，很难快速搜索和获取；②有些医疗机构管理不完善或没有建立电子档案系统，存在X线片丢失或无法查找的情况，如果当事人失踪，则其家属或警方难以调取牙科资料；③很多当事人不注意口腔卫生，生前并没有留下牙科资料。
咬痕（bite marks）是指牙齿与牙齿或口腔其他部分一起作用于物体（人体，食物或其他物体），造成该物体在形态学上发生改变而留下的痕迹。大多数涉及法医齿科学的咬痕是人类皮肤咬痕。咬痕多出现于性侵害案、谋杀案、儿童虐待案等各种暴力案件，但有时被害人出于自卫，也可能在犯罪分子身上留有咬痕。美国法医齿科学会把人类皮肤咬痕定义为“由牙齿接触引起的皮肤损害（包含嘴唇或舌的接触痕迹），可以显示牙列的形态。”咬痕存在明显的个体差异性及相对稳定性，在法医学个体同一认定中具有重要价值。
咬痕可通过牙齿的直接压力或舌头、唇部吸吮等多种方式造成，这些类型的损伤可单独或结合发生，因此一些咬痕形成机制比较复杂。在第一现场提取咬痕的往往并不是法医齿科学家，所以很多咬痕因提取不及时、不规范而难以获取有效信息。通常发现咬痕后要及时记录、获取，并通过一些特殊材料如人造石、3D打印技术等方法进行处理。提取咬痕信息或转化为牙模后，通过与嫌疑人的牙齿或牙模进行比对，最终达到排除或认定的目的。
很多方法可以用来推断人类年龄，例如发育生物学的方法、组织生物学的方法及生物化学的方法等。其中，法医人类学主要依据骨骺的愈合程度、颅缝和腭缝的闭合程度、牙齿的发育情况、耻骨联合面的增龄性变化、 14 C的衰减程度和氨基酸消旋等进行推断。通过牙齿进行年龄推断时，主要以牙齿的发育和萌出、牙齿的磨耗和牙齿微量元素变化等作为依据。这些方法各有利弊，适合的年龄段也有所不同，比如牙齿的发育规律适合用于14岁以下未成年人。
牙齿的种族特征主要表现在牙齿的大小、咬合面特征、门齿形态与磨牙结节等方面。对多数种族而言，身材高大的种族牙齿较大，反之则牙齿较小。铲形门齿（shoveling of lingual incisors）是在上颌切牙舌侧面沿牙冠的边缘形成隆起的边缘嵴，而边缘嵴内侧的舌侧面平滑，形似铲状，在中国人、日本人及印第安人等蒙古利亚人种中较为常见。白种人上颌第一磨牙的舌侧面近牙颈处可见一个釉质结节（enamel nodules），在第二、第三磨牙上也有少量分布，第一磨牙上的结节常位于近中舌尖的舌侧，第二磨牙上的结节常位于更远的部位，黄种人罕见此釉质结节，但在下颌磨牙颊侧面牙颈处也常有釉质结节，而这种结节在其他种族的人群中非常罕见。
在刑事案件中，犯罪分子为逃避打击，经常会毁尸灭迹，他们会将受害人的尸骨肢解、烧毁、掩埋、抛洒在无人烟的地方。案件侦破后，公安机关会在犯罪嫌疑人指认的地点寻找证据，这样在犯罪嫌疑人指认的区域经常会搜集到很多骨骼或骨骼碎片，于是就需要从发现的骨骼中推断是否有人类骨骼。
牙齿作为人体最坚固的骨骼，在法医种属鉴定中有其独特的优势。人类的牙齿与动物的牙齿有着明显的区别，鉴别时可以根据牙齿的排列形态、牙冠和髓腔的形态和牙齿的构造区分。人类在进化过程中吻部退化缩短，形成与其他哺乳动物完全不同的上、下颌齿弓的固有特点。人类的齿弓为抛物线形，牙齿紧密排列，而大部分动物牙齿的牙弓多为平直形，即使与人类最为接近的灵长类巨猿科动物的齿弓，与人类齿弓的形态也完全不同，它们的齿弓呈U形。另外，动物牙齿仅前磨牙及磨牙紧密排列，且牙齿的排列为直线形。
牙齿的性别鉴定主要是根据男女性牙体测量值（牙体的全长、冠长、根长、冠宽、颈宽、冠厚和颈厚等指标）的差别、牙弓测量值的性别差异、牙体物理、化学的性别差异进行鉴别。另外，更为直接有效的方法为从牙齿提取DNA，通过分子生物学的方法进行辨别。