Age determination in subadults using histological analysis of bones / Determinación de la edad en subadultos usando análisis histológico de los huesos

Abstract Introduction: According to the literature, the amount of osteons has been suggested as a good proxy to determine the age of death in adults. However in subadults research has not been carried out yet. Objective: To determine the accuracy of the histomorphometric technique predicting the age at death in subadults using bone remains. Methodology: The information of static histomorphometric parameters from about 120 iliac bones retrieved from the exhumed remains of subadults whose age at death was known was taken from the Granada collection. In order to predict the age at death we performed a step by step linear regression to estimate the fittest model. Results: The most closely and significantly associated biopsy findings with age were: the osteon count, the internal cortical width, and the trabecular bone volume. Pearson's correlation index indicated a weak linear association among these variables. To assess the accuracy of the model we used a coefficient of determination with a 0.32 value. 32% of the age variation in the subadults was explained by the three variables. Conclusion: This regression model explains a percentage of the total age variation in the subadult population. However this model is not enough to determine the age at death.

Resumen Introducción: La capacidad de predicción de las osteonas para determinar la edad de muerte de los individuos ha sido descrito en la literatura científica. No obstante, no se ha determinado dicha capacidad en individuos subadultos. Objetivo: Determinar la eficacia de lo parámetros histomorfometricos en población subadulta. Metodología: Se realizaron biopsias de hueso ilíaco en los restos de 120 subadultos, de la Colección Osteológica de Granada, con edad conocida en el momento de la muerte. Para establecer la capacidad de predicción se utilizó el R2 obtenido a partir de regresión lineal múltiple. Resultados: Las variables con mayor nivel predictivo y significativo para la estimación de la edad fueron: recuento de osteonas tipo 2 de la cortical interna y externa, y el volumen óseo trabecular; En la evaluación del modelo, se obtuvo un coeficiente de determinación de 0.32, es decir, el 32% de la variación en la edad de los subadultos se explica por el modelo. Sin embargo, se evidenció diferencias en la capacidad de predicción por sexo. Conclusión: Este modelo de regresión explica un porcentaje sustancial de la varianza de la edad de los individuos en la muestra. No obstante, no es suficiente para garantizar una adecuada predicción de la edad al momento de muerte de los individuos subdultos.

Edad cronológica y maduración ósea cervical en niños y adolescentes / Chronological age and cervical vertebral maturation among children and adolescents

Introducción: en las prácticas médicas, ortopédicas y odontológicas se ha reconocido la importancia de diferenciar la edad cronológica de la edad esquelética o maduración ósea. La estimación del desarrollo óseo a partir de las vértebras cervicales es un método que se ha comprobado como confiable. Objetivo: relacionar los estadios de maduración ósea desde las vértebras cervicales según lo describe Baccetti y la edad cronológica en niños y adolescentes entre 8 y 14 años que asistieron a una clínica odontológica. Métodos: la muestra seleccionada fue probabilística y estuvo conformada por un total de 130 niños de la ciudad de Cali, Colombia. Se tomó una radiografía lateral de cráneo y se evaluaron los estadios de maduración ósea vertebral cervical bajo los estándares del método descrito por Baccetti. Resultados: el coeficiente de correlación entre la edad cronológica y estadios de maduración cervical fue r= 0,69, lo que muestra una moderada relación entre estas dos variables para los niños estudiados. Los estadios de maduración y el sexo explicaron el 50,4 % de la variabilidad de la edad cronológica. Para todos los estadios de maduración se encontraron diferencias significativas (p< 0,001). Los niños varones presentaron mayores estadios iniciales de maduración, aunque no se encontró diferencias significativas en función del sexo (p> 0,05). Conclusiones: Se logra determinar un modelo para explicar la variación de la edad cronológica del niño en función del estadio de maduración ósea cervical y el sexo del niño basado en la relacion positiva moderada entre la edad cronologica y la maduración osea evidenciada hasta el estadio C3(AU)

Introduction: the importance of distinguishing chronological from skeletal age or bone maturation has been recognized in medical, orthopedic and dental practice. Estimation of bone development on the basis of cervical vertebrae has proved to be a reliable method. Objective: relate the stages of bone maturation based on cervical vertebral development as described by Baccetti to the chronological age of children and adolescents aged 8-14 years attending a dental clinic. Methods: probabilistic sampling was used to select 130 children from the city of Cali, Colombia. Lateral skull radiography was performed to evaluate the stages of cervical vertebral bone maturation using the method described by Baccetti. Results: the correlation coefficient between chronological age and cervical maturation stage was r= 0.69, showing a moderate relationship between the two variables for the children studied. Maturation stages and gender accounted for 50.4 % of the variability in chronological age. Significant differences were found for all maturation stages (p< 0.001). Boys had higher initial maturation stages, though significant differences were not found between the genders (p> 0.05). Conclusions: It is possible to determine a model to explain the change in chronological age depending on the stage of cervical bone maturation and sex of the child, based on moderate positive relationship between chronological age and bone maturation evidenced through C3 stadium(AU)

Desenvolvimento e avaliação de um classificador de padrões para análise do crescimento facial pelo método de maturação vertebral cervical / Development and evaluation of a pattern classifier for analysis of facial growth by the cervical vertebralmaturation method / Desarrollo y evaluación de un classificador de patrones para el análisis del crecimiento facial por el métodode maduración vertebral cervical

Objetivos: Este trabalho propõe o desenvolvimento de um classificador de padrões baseado no método Cervical Vertebral Maturation (CVM), que auxilia o profissional ortodontista na determinação do período ideal para o tratamento de uma série de deformidades dentofaciais. Métodos: Para o desenvolvimento do classificador, foram coletadas 187 radiografias cefalométricas laterais e um especialista em ortodontia realizou a avaliação da idade óssea manualmente em cada imagem. Por meio de um programa computacional desenvolvido para este fim, um segundo especialista marcou os pontos de interesse das vértebras nas imagens, formando assim uma base de dados para avaliação do classificador. Algoritmos de classificação foram então avaliados por meio do software Weka. Resultados: Seis classificadores foram obtidos com base no algoritmo Bayesiano Ingênuo, um para cada estágio cervical. Os resultados da avaliação da área sob a curva ROC (AUC) para os classificadores foram: CS1, 0,88; CS2, 0,74; CS3, 0,86; CS4, 0,76; CS5, 0,82; CS6, 0,92. O software de marcação de pontos mostrou ser útil ao ortodontista, armazenando dados em longo prazo podendo ser reproduzidos de forma exata a qualquer momento. Conclusão: Os resultados indicam que o classificador de padrões obtido auxilia o ortodontista a identificar o estágio cervical em que um indivíduo se encontra.

Objectives: This paper proposes the development of a pattern classifier based on the Cervical Vertebral Maturation (CVM) method, which helps the orthodontist to determine the optimal period for treatment of a variety of dentofacial deformities. Methods: For the development of the pattern classifier, 187 lateral radiographs were taken. Then, an orthodontist did the bone age assessment in each image manually. Through a computer program developed for this purpose, a second specialist pointed the landmarks on the vertebrae in each image resulting in a database for evaluate the classifier. Classification algorithms were then evaluated using Weka software. Results: Six classifiers were obtained based on Naive Bayes algorithm, one for each cervical stage. The results of the evaluation of the area under the ROC curve (AUC) for the classifiers were: CS1, 0,88; CS2, 0,74; CS3, 0,86; CS4, 0,76; CS5, 0,82; CS6, 0,92. The landmark pointer software proved to be useful for the orthodontist, storing data for long term and be accurately reproduced at any time. Conclusion: The results indicate that a pattern classifier assists the orthodontist to identify the cervical stage an individual is.

Objetivo: En este trabajo se propone el desarrollo de un clasificador de patrones sobre la base de la maduración cervical vertebral (CVM), el cual ayuda al ortodoncista para determinar el período óptimo para el tratamiento de una variedad de deformidades dentofaciales. Método: Para el desarrollo de lo clasificador de patrones, 187 radiografías laterales fueron tomadas. Entonces, un ortodoncista hizo la evaluación de la edad ósea en cada imagen de forma manual. A través de un programa informático desarrollado para este propósito, el segundo especialista señaló los puntos de referencia en las vértebras en cada imagen en la base de datos resultante para evaluar los clasificadores. Algoritmos de clasificación utilizando el software WEKA fueron evaluados. Resultados: Seis clasificadores se obtuvieron sobre la base de algoritmo Naive Bayes, uno para cada estadio cervical. Los resultados de la evaluación del área bajo la curva ROC (AUC) para los clasificadores son: CS1, 0,88; CS2, 0,74; CS3, 0,86; CS4, 0,76; CS5, 0,82; CS6, 0,92. El software para la puntuación demostró ser útil para el ortodoncista, el almacenamiento de datos en el largo plazo puede ser reproducido con exactitud en cualquier momento. Conclusión: Los resultados indican que lo SADC ayuda al ortodoncista para identificar lo estadio cervical que una persona es.