RESUMO
SUMMARY: The present study aimed to investigate the utility of the proximal femur in the forensic age estimation by assessing changes in bone densities through radiographs. Using Otsu's threshold, bone density was quantified by counting all white pixel values within selected regions of interest, which include femoral head (FH), femoral neck (FN), Ward's triangle (WT), and greater trochanter (GT) from 354 left femora of Northern Thai descent. The pixel width of medullary cavity (MC) was also estimated. Furthermore, the study evaluated the performance of linear regression (LR) models for age estimation from radiographic images of proximal femora. Negative correlations were observed between FH, FN, WT, and GT pixel intensity with the age-at-death of the samples, with females exhibiting stronger correlations than males. Moreover, a positive correlation was found between age and MC width in female samples, while male MC widths did not show any relationship with increasing age. The results showed a slight difference between the LR model applied to both sexes, which integrated all variables, and the alternative configuration that only utilized relevant attributes. Both models exhibited similar performance, with a narrow range of root mean square error (RMSE) values, ranging from 12.67 to 12.71 years, and a correlation coefficient range of 0.51 to 0.52. For females, the LR model with FN and WT as selected attributes (RMSE = 11.85 years, correlation coefficient = 0.65) performed decently, while for males, the LR model with all variables showed RMSE of 12.52 years and correlation coefficient of 0.46. This study showcased the potential application of pixel intensity in predicting age.
El presente estudio tuvo como objetivo investigar la utilidad del fémur proximal en la estimación forense de la edad mediante la evaluación de cambios en las densidades óseas a través de radiografías. Utilizando el umbral de Otsu, la densidad ósea se cuantificó contando todos los valores de pixeles blancos dentro de regiones de interés seleccionadas, que incluyen la cabeza femoral (CF), el cuello femoral (CF), el triángulo de Ward (WT) y el trocánter mayor (TM) de 354 fémures izquierdos de ascendencia del norte de Tailandia. También se estimó el ancho de pixeles de la cavidad medular (CM). Además, el estudio evaluó el rendimiento de modelos de regresión lineal (RL) para la estimación de la edad a partir de imágenes radiográficas de fémur proximal. Se observaron correlaciones negativas entre la intensidad de los pixeles CF, CF, WT y TM con la edad de muerte, y las mujeres exhibieron correlaciones más fuertes que los hombres. Además, se encontró una correlación positiva entre la edad y el ancho del CM en muestras de mujeres, mientras que el ancho del CM del hombre no mostró ninguna relación con el aumento de la edad. Los resultados mostraron una ligera diferencia entre el modelo RL aplicado a ambos sexos, que integraba todas las variables, y la configuración alternativa que sólo utilizaba atributos relevantes. Ambos modelos mostraron un rendimiento similar, con un rango estrecho de valores del error cuadrático medio (RMSE), que oscilaba entre 12,67 y 12,71 años, y un rango de coeficiente de correlación de 0,51 a 0,52. Para las mujeres, el modelo RL con CF y WT como atributos seleccionados (RMSE = 11,85 años, coeficiente de correlación = 0,65) tuvo un desempeño satisfactorio, mientras que para los hombres, el modelo RL con todas las variables mostró un RMSE de 12,52 años y un coeficiente de correlación de 0,46. Este estudio mostró la posible aplicación de la intensidad de los pixeles en la predicción de la edad.
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Adolescente , Adulto , Pessoa de Meia-Idade , Idoso , Idoso de 80 Anos ou mais , Adulto Jovem , Determinação da Idade pelo Esqueleto/métodos , Antropologia Forense , Fêmur/diagnóstico por imagem , Tailândia , Radiografia , Densidade Óssea , Modelos LinearesRESUMO
SUMMARY: Although molecular techniques evolved considerably in last years, anthropological methods of assessing skeletal remains, continues to be an important tool in the identification process in medico legal investigations. The objective of this study was to develop a discriminant function equation for estimating sex and stature using several measurements of lumbar vertebrae in a Thai population. We studied 150 lumbar columns (75 male and 75 female) age range of 22 to 89 years from the Forensic Osteology Research Center, Chiang Mai University, Thailand. The quantitative variables with sex were analyzed by the discriminant function analysis and that with stature were calculated using linear regression. The pixel density of the major axis of the trabecular surface of superior endplate of the first lumbar vertebra had the most accuracy in sex determination. The regression equation with quantitative variables in stature estimation described 32.3 % of the total variance with standard error of estimate of 7.736 cm. Lumbar vertebrae can be used as part of the stature and sex quantitatively and qualitatively estimating in Thais incomplete skeletal remains.
RESUMEN: Los métodos antropológicos de evaluación del esqueleto siguen siendo una herramienta importante en el proceso de identificación en las investigaciones médico-legales. El objetivo de este estudio fue desarrollar una ecuación de función discriminante para estimar el sexo y la estatura utilizando varias medidas de las vértebras lumbares en una población tailandesa. Se estudiaron 150 columnas lumbares (75 hombres y 75 mujeres) con un rango etario de 22 a 89 años del Centro de Investigación de Osteología Forense, Universidad de Chiang Mai, Tailandia. Las variables cuantitativas de sexo se analizaron mediante el análisis de función discriminante y la estatura fue calculada mediante regresión lineal. En cuanto a la determinación de sexo, la densidad de píxeles del eje mayor de superficie trabecular de la placa terminal superior de la primera vértebra lumbar fue de mayor precisión. La ecuación de regresión con variables cuantitativas en la estimación de la estatura describió el 32,3 % de la varianza total con el error estándar de estimación de 7,736 cm. Las vértebras lumbares se pueden utilizar como parte de la estatura y el sexo, estimando cuantitativa y cualitativamente los restos esqueléticos incompletos en sujetos tailandeses.
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Adulto , Pessoa de Meia-Idade , Idoso , Idoso de 80 Anos ou mais , Adulto Jovem , Estatura , Determinação do Sexo pelo Esqueleto/métodos , Vértebras Lombares/diagnóstico por imagem , Tailândia , Análise Discriminante , Modelos Lineares , Antropologia Forense , Vértebras Lombares/anatomia & histologiaRESUMO
Determination of age represents one of the most important aspects in forensic identification. Through aging, changes can occur in morphological structures of the heart valves. The objective is to examine the relationship between the dimensions of the rigth atrioventricular (tricuspid), pulmonary, left atrioventricular (mitral), and aortic valves and age at death. Sixty fresh human hearts were obtained from Department of Anatomy and Department of Forensic Medicine, Faculty of medicine, Chiang Mai University, Thailand. The age of individuals was between 20-90 years. We investigated the morphometric parameters of the valves were taken including: valve circumference, length, the height and area of each leaflet. All parameters were measured by using specific image analysis software. The correlation test and predictive equation were established. The positive correlation between the circumference, area of posterior leaflet, height of anterior leaflet, and area of anterior leaflet of the rigth atrioventricular valve were found. The left atrioventricular valve showed correlation with age in circumference, length and area of posterior leaflet. For the pulmonary and aortic valves, there were correlated between circumference at sinotubular junction and leaflet sizes in almost leaflets. The circumference at sinotubular junction of the pulmonary valve was highest significantly correlation with age (r=0.693). The predictive equation was age = -3.659+0.652(Circumference at sinotubular junction of the pulmonary valve) with standard error of ± 14.7 years. Additional knowledge of morphometric features in human heart valves and its relationship with age could be used as age indicator in forensic field.
La determinación de la edad representa uno de los aspectos más importantes en la identificación forense. Pueden ocurrir cambios a través del envejecimiento, en las estructuras morfológicas de las válvulas cardíacas. El objetivo de este estudio fue examinar la relación entre las dimensiones de las valvas atrioventricular derecha (tricúspide), pulmonar, atrioventricular izquierda (mitral) y aórtica, y la edad en relación a la muerte. Se obtuvieron sesenta corazones humanos frescos del Departamento de Anatomía y el Departamento de Medicina Forense de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chiang Mai, Tailandia. La edad de las personas fluctuaba entre los 20 y 90 años. Investigamos los parámetros morfométricos de las valvas analizadas, incluyendo: circunferencia de la valva, longitud, altura y área de cada valva. Todos los parámetros se midieron utilizando un software de análisis de imagen específico. Se estableció la prueba de correlación y la ecuación predictiva. Se encontró la correlación positiva entre la circunferencia, el área de la valvula posterior, la altura de la valvula anterior y el área de la valvula anterior de la valva atrioventricular derecha. La valva atrioventricular izquierda mostró correlación con la edad en la circunferencia, longitud y área de la valvula posterior. Para las valvas pulmonar y aórtica, se correlacionó entre la circunferencia en la unión sinotubular y el tamaño de las válvulas. La circunferencia en la unión sinotubular de la valva pulmonar fue la mayor correlación significativa con la edad (r = 0,693). La ecuación predictiva fue edad = -3,659 + 0,652 (circunferencia en la unión sinotubular de la valva pulmonar) con error estándar de ± 14,7 años. El conocimiento adicional de las características morfométricas en las valvas cardíacas humanas y su relación con la edad podría usarse como indicador de edad en el campo forense.