現代中国漢人集団における足関節の磁気共鳴画像に基づく年齢推定

Age estimation based on magnetic resonance imaging of the ankle joint in a modern Chinese Han population.

• Ting Lu
• Lei Shi
• Meng-Jun Zhan
• Fei Fan
• Zhao Peng
• Kui Zhang
• Zhen-Hua Deng

抄録

目的:

Saint-Martinらが提案した脛骨遠位部と踵骨上骨の磁気共鳴画像（MRI）分析のデータベースを拡張し、現代の中国人漢民族の年齢推定のための回帰モデルを確立するために、より精巧な病期分類技術を調査する。

OBJECTIVES: To expand the database on magnetic resonance imaging (MRI) analysis of distal tibial and calcaneal epiphyses as proposed by Saint-Martin et al. and investigate a more elaborate staging technique to establish regression models for age estimation in a modern Chinese Han population.

材料と方法:

2008年4月から2019年7月までの期間に、足首のT1強調MRIをレトロスペクティブに収集し、590人（男性372人、女性218人、年齢は8～25歳）のデータを取得した。片側矢状画像を評価したのは、両側のデータが一致していると考えられたためで、有意差は認められなかった（P>0.05）。3ステージと6ステージの病期分類を別々に適用し、その後比較した。サブセットは、別のオブザーバーによって2回目の再評価を行った。それに応じて回帰モデルを構築した。

MATERIALS AND METHODS: T1-weighted ankle MRIs were retrospectively collected from April 2008 to July 2019, and data from 590 individuals (372 males and 218 females; aged from 8 to 25 years old) were obtained. One-sided sagittal images were assessed because data from both sides were considered coincidental, as no significant differences were found (P > 0.05). Three-stage and six-stage staging techniques were applied separately and subsequently compared. A subset was re-assessed a second time and by a different observer. Regression models were established accordingly.

結果:

我々の結果は、2つのステージング手法の再現性と一貫性が非常に良好であることを示した（コーエンのカッパ値はすべて0.8以上であった）。比較のために、6ステージ法の決定係数(R)の値は3ステージ法の値よりも一般的に高かった。脛骨遠位部と足首の2つの骨を合わせた場合と比較して、踵骨は6段法で平均絶対偏差（MAD）を減少させた。男性の場合、踵骨のみを用いた場合のMADは2.15歳で、成人87.5％、未成年50.0％の正答率であった。女性では、それぞれ1.67歳、100.0％、44.4％であった。

RESULTS: Our results showed very good repeatability and consistency of two staging techniques (all Cohen's kappa values were more than 0.8). By comparison, the values of the coefficient of determination (R) of the six-stage technique were generally higher than those of the three-stage technique. Compared with the distal tibia and two ankle bones combined, the calcaneus decreased the mean absolute deviation (MAD) with the six-stage technique. In males, incorporating only the calcaneus resulted in a MAD of 2.15 years, with correct classification rates of 87.5% adults and 50.0% among minors. In females, the corresponding results were 1.67 years, 100.0%, and 44.4%, respectively.

結論:

6段階法は、足首の骨のMRI分析において3段階法よりも年齢推定に優れている可能性があり、踵骨に基づく年齢推定は、現代の中国漢人集団において脛骨遠位部または両足首の骨に基づく年齢推定よりも優れている可能性がある。

CONCLUSIONS: The six-stage technique may outperform the three-stage technique in MRI analysis of ankle bones for age estimation, while age estimation based on the calcaneus may perform better than that based on the distal tibia or both ankle bones in a modern Chinese Han population.