Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com. Tha taic CSS cuibhrichte aig an dreach den bhrobhsair a tha thu a’ cleachdadh. Airson na toraidhean as fheàrr, tha sinn a’ moladh dreach nas ùire den bhrobhsair agad a chleachdadh (no modh co-chòrdalachd a chuir dheth ann an Internet Explorer). Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, tha sinn a’ sealltainn an làraich gun stoidhle no JavaScript.
Thathas den bheachd gur e fiaclan an comharradh as cruinne air aois a’ chuirp daonna agus gu tric bidh iad air an cleachdadh ann am measadh aois foireansach. Bha sinn ag amas air tuairmsean aois fiaclaireachd stèidhichte air mèinneadh dàta a dhearbhadh le bhith a’ dèanamh coimeas eadar cruinneas an tuairmseachaidh agus coileanadh seòrsachaidh na stairsnich 18-bliadhna le dòighean traidiseanta agus tuairmsean aois stèidhichte air mèinneadh dàta. Chaidh 2657 rèidiograf farsaing a chruinneachadh bho shaoranaich Corea agus Iapanach eadar 15 agus 23 bliadhna a dh'aois. Chaidh an roinn ann an seata trèanaidh, gach fear anns an robh 900 rèidiograf Corea, agus seata deuchainn a-staigh anns an robh 857 rèidiograf Iapanach. Rinn sinn coimeas eadar cruinneas agus èifeachdas seòrsachaidh dhòighean traidiseanta le seataichean deuchainn de mhodalan mèinnearachd dàta. Tha cruinneas na dòigh thraidiseanta air an t-seata deuchainn a-staigh beagan nas àirde na cruinneas a’ mhodail mèinnearachd dàta, agus tha an diofar beag (mearachd iomlan chuibheasach <0.21 bliadhna, mearachd cheàrnagach chuibheasach freumhach <0.24 bliadhna). Tha coileanadh an t-seòrsachaidh airson a’ gheàrr-chunntas 18-bliadhna cuideachd coltach eadar dòighean traidiseanta agus modalan mèinnearachd dàta. Mar sin, faodar modalan mèinnearachd dàta a chur an àite dhòighean traidiseanta nuair a thathar a’ dèanamh measadh aois foireansach a’ cleachdadh inbheachd an dàrna agus an treas molar ann an deugairean is inbhich òga Corea.
Tha measadh aois fiaclaireachd air a chleachdadh gu farsaing ann an leigheas foireansach agus fiaclaireachd péidiatraiceach. Gu sònraichte, air sgàth an àrd-cho-dhàimh eadar aois cronòlach agus leasachadh fiaclaireachd, tha measadh aois a rèir ìrean leasachaidh fiaclaireachd na shlat-tomhais cudromach airson aois chloinne is deugairean a mheasadh1,2,3. Ach, airson daoine òga, tha crìochan ann a bhith a’ measadh aois fiaclaireachd stèidhichte air inbheachd fiaclaireachd leis gu bheil fàs fiaclaireachd cha mhòr coileanta, ach a-mhàin an treas molars. Is e adhbhar laghail aois dhaoine òga is deugairean a dhearbhadh tuairmsean ceart agus fianais saidheansail a thoirt seachad a bheil iad air aois a’ mhòr-chuid a ruighinn. Ann an cleachdadh meidigeach-laghail deugairean is inbhich òga ann an Coirea, chaidh aois a mheasadh a’ cleachdadh dòigh Lee, agus chaidh stairsneach laghail de 18 bliadhna a ro-innse stèidhichte air an dàta a chaidh aithris le Oh et al5.
'S e seòrsa de dh'fhiosrachadh fuadain (AI) a th' ann an ionnsachadh innealan a bhios ag ionnsachadh agus a' seòrsachadh meudan mòra dàta a-rithist is a-rithist, a' fuasgladh dhuilgheadasan leis fhèin, agus a' stiùireadh prògramadh dàta. Faodaidh ionnsachadh innealan pàtrain falaichte feumail a lorg ann am meudan mòra dàta6. An coimeas ri sin, is dòcha gu bheil cuingealachaidhean aig dòighean clasaigeach, a tha dian air saothair agus a bheir ùine, nuair a bhios iad a' dèiligeadh ri meudan mòra de dhàta iom-fhillte a tha duilich a phròiseasadh le làimh7. Mar sin, chaidh mòran sgrùdaidhean a dhèanamh o chionn ghoirid a' cleachdadh nan teicneòlasan coimpiutair as ùire gus mearachdan daonna a lughdachadh agus dàta ioma-thaobhach a phròiseasadh gu h-èifeachdach8,9,10,11,12. Gu sònraichte, chaidh ionnsachadh domhainn a chleachdadh gu farsaing ann am mion-sgrùdadh ìomhaighean meidigeach, agus chaidh aithris gu bheil diofar dhòighean airson tuairmse aois le bhith a' dèanamh mion-sgrùdadh fèin-ghluasadach air rèidiografan a' leasachadh cruinneas agus èifeachdas tuairmse aois13,14,15,16,17,18,19,20. Mar eisimpleir, leasaich Halabi et al13 algairim ionnsachaidh innealan stèidhichte air lìonraidhean neòil convolutional (CNN) gus aois cnàimhneach a thomhas a' cleachdadh rèidiografan de làmhan chloinne. Tha an sgrùdadh seo a' moladh modail a chuireas ionnsachadh innealan an sàs ann an ìomhaighean meidigeach agus a' sealltainn gun urrainn dha na dòighean sin cruinneas breithneachaidh a leasachadh. Rinn Li et al14 tuairmse air aois bho ìomhaighean X-ghath pelvic a’ cleachdadh CNN ionnsachaidh domhainn agus rinn iad coimeas eadar iad agus toraidhean ath-tharraing a’ cleachdadh tuairmse ìre osification. Fhuair iad a-mach gun robh am modail CNN ionnsachaidh domhainn a’ sealltainn an aon choileanadh tuairmse aois ris a’ mhodail ath-tharraing thraidiseanta. Rinn sgrùdadh Guo et al. [15] measadh air coileanadh seòrsachadh fulangas aois teicneòlas CNN stèidhichte air orthophotos fiaclaireachd, agus dhearbh toraidhean a’ mhodail CNN gun robh daoine nas fheàrr na a choileanadh seòrsachadh aois.
Bidh a’ mhòr-chuid de sgrùdaidhean air tuairmse aois a’ cleachdadh ionnsachadh innealan a’ cleachdadh dhòighean ionnsachaidh domhainn13,14,15,16,17,18,19,20. Thathar ag aithris gu bheil tuairmse aois stèidhichte air ionnsachadh domhainn nas cruinne na dòighean traidiseanta. Ach, chan eil an dòigh-obrach seo a’ toirt mòran cothrom airson bunait saidheansail tuairmsean aois a thaisbeanadh, leithid na comharran aois a thathas a’ cleachdadh anns na tuairmsean. Tha connspaid laghail ann cuideachd mu cò a bhios a’ dèanamh nan sgrùdaidhean. Mar sin, tha e duilich do dh’ùghdarrasan rianachd agus breithneachaidh gabhail ri tuairmse aois stèidhichte air ionnsachadh domhainn. Tha mèinneadh dàta (DM) na dhòigh-obrach as urrainn fiosrachadh ris a bheil dùil a lorg chan ann a-mhàin ach cuideachd fiosrachadh ris nach robh dùil mar dhòigh airson co-dhàimhean feumail a lorg eadar meudan mòra dàta6,21,22. Bithear gu tric a’ cleachdadh ionnsachadh innealan ann am mèinneadh dàta, agus bidh an dà chuid mèinneadh dàta agus ionnsachadh innealan a’ cleachdadh nan aon phrìomh algairim gus pàtrain ann an dàta a lorg. Tha tuairmse aois a’ cleachdadh leasachadh fiaclaireachd stèidhichte air measadh an neach-sgrùdaidh air inbheachd nam fiaclan targaid, agus tha am measadh seo air a chur an cèill mar ìre airson gach fiacail targaid. Faodar DM a chleachdadh gus an co-dhàimh eadar ìre measadh fiaclaireachd agus aois fhìor a sgrùdadh agus tha comas aige mion-sgrùdadh staitistigeil traidiseanta a chuir na àite. Mar sin, ma chuireas sinn dòighean DM an sàs ann an tuairmse aois, is urrainn dhuinn ionnsachadh innealan a chuir an gnìomh ann an tuairmse aois foireansach gun a bhith draghail mu dhliteanas laghail. Chaidh grunn sgrùdaidhean coimeasach fhoillseachadh air roghainnean eile a dh’ fhaodadh a bhith ann an àite dhòighean làimhe traidiseanta a thathas a’ cleachdadh ann an cleachdadh foireansach agus dòighean stèidhichte air EBM airson aois fiaclaireachd a dhearbhadh. Sheall Shen et al23 gu bheil am modail DM nas cruinne na foirmle traidiseanta Camerer. Chuir Galibourg et al24 diofar dhòighean DM an sàs gus aois a ro-innse a rèir slatan-tomhais Demirdjian25 agus sheall na toraidhean gun robh an dòigh DM a’ dèanamh nas fheàrr na dòighean Demirdjian agus Willems ann a bhith a’ tuairmse aois sluagh na Frainge.
Gus aois fiaclaireachd deugairean is inbhich òga Corea a mheasadh, tha modh 4 Lee air a chleachdadh gu farsaing ann an cleachdadh fòirneiseach Corea. Bidh an dòigh seo a’ cleachdadh mion-sgrùdadh staitistigeil traidiseanta (leithid ath-thilleadh iomadach) gus sgrùdadh a dhèanamh air a’ cheangal eadar cuspairean Corea agus aois chrìon-eòlach. Anns an sgrùdadh seo, tha modhan measadh aois a fhuaireadh a’ cleachdadh dhòighean staitistigeil traidiseanta air am mìneachadh mar “dòighean traidiseanta.” Tha modh Lee na dhòigh thraidiseanta, agus chaidh a chruinneas a dhearbhadh le Oh et al. 5; ge-tà, tha ceist ann fhathast mu cho feumail sa tha measadh aois stèidhichte air modail DM ann an cleachdadh fòirneiseach Corea. B’ e an t-amas againn dearbhadh saidheansail a dhèanamh air cho feumail sa tha measadh aois stèidhichte air modail DM. B’ e adhbhar an sgrùdaidh seo (1) coimeas a dhèanamh eadar cruinneas dà mhodail DM ann a bhith a’ measadh aois fiaclaireachd agus (2) coimeas a dhèanamh eadar coileanadh seòrsachaidh 7 modalan DM aig aois 18 bliadhna leis an fheadhainn a fhuaireadh a’ cleachdadh dhòighean staitistigeil traidiseanta. Aibidh an dàrna agus an treas molar anns an dà ghiallan.
Tha meadhanan agus claonaidhean àbhaisteach aois cronail a rèir ìre agus seòrsa fiacail air an sealltainn air-loidhne ann an Clàr a bharrachd S1 (seata trèanaidh), Clàr a bharrachd S2 (seata deuchainn a-staigh), agus Clàr a bharrachd S3 (seata deuchainn a-muigh). B’ e 0.951 agus 0.947, fa leth, na luachan kappa airson earbsachd intra- agus eadar-amhairc a fhuaireadh bhon t-seata trèanaidh. Tha luachan P agus eadar-amaichean earbsa 95% airson luachan kappa air an sealltainn ann an clàr a bharrachd air-loidhne S4. Chaidh an luach kappa a mhìneachadh mar “cha mhòr foirfe”, a rèir slatan-tomhais Landis agus Koch26.
Nuair a thathar a’ dèanamh coimeas eadar mearachd iomlan chuibheasach (MAE), tha an dòigh thraidiseanta beagan nas fheàrr na modail DM airson gach gnè agus anns an t-seata deuchainn fireann taobh a-muigh, ach a-mhàin am perceptron ioma-fhilleadh (MLP). B’ e an diofar eadar am modail traidiseanta agus modail DM air an t-seata deuchainn MAE a-staigh 0.12–0.19 bliadhna dha fir agus 0.17–0.21 bliadhna dha boireannaich. Airson a’ bhataraidh deuchainn taobh a-muigh, tha na h-eadar-dhealachaidhean nas lugha (0.001–0.05 bliadhna dha fir agus 0.05–0.09 bliadhna dha boireannaich). A bharrachd air an sin, tha am mearachd cheàrnagach chuibheasach freumhach (RMSE) beagan nas ìsle na an dòigh thraidiseanta, le eadar-dhealachaidhean nas lugha (0.17–0.24, 0.2–0.24 airson an t-seata deuchainn fireann a-staigh, agus 0.03–0.07, 0.04–0.08 airson an t-seata deuchainn taobh a-muigh). Tha MLP a’ sealltainn coileanadh beagan nas fheàrr na Perceptron Sreath Singilte (SLP), ach a-mhàin a thaobh an t-seata deuchainn boireann taobh a-muigh. A thaobh MAE agus RMSE, tha sgòran nas àirde aig an t-seata deuchainn taobh a-muigh na sgòran a-staigh airson gach gnè agus modail. Tha a h-uile MAE agus RMSE air an sealltainn ann an Clàr 1 agus Figear 1.
MAE agus RMSE de mhodalan ath-tharraing traidiseanta agus mèinnearachd dàta. MAE mearachd iomlan cuibheasach, RMSE mearachd ceàrnagach cuibheasach freumhach, SLP perceptron aon-fhilleadh, MLP perceptron ioma-fhilleadh, dòigh CM traidiseanta.
Chaidh coileanadh seòrsachaidh (le crìoch-ama de 18 bliadhna) nam modalan traidiseanta agus DM a nochdadh a thaobh cugallachd, sònrachas, luach ro-innseach dearbhach (PPV), luach ro-innseach àicheil (NPV), agus farsaingeachd fo lùb feart obrachaidh a’ ghlacadair (AUROC) 27 (Clàr 2, Figear 2 agus Figear Taiceil 1 air-loidhne). A thaobh cugallachd bataraidh nan deuchainnean a-staigh, b’ e na modhan traidiseanta a b’ fheàrr a rinn iad am measg fhireannaich agus na bu mhiosa am measg bhoireannaich. Ach, tha an diofar ann an coileanadh seòrsachaidh eadar modhan traidiseanta agus SD 9.7% airson fir (MLP) agus dìreach 2.4% airson boireannaich (XGBoost). Am measg mhodalan DM, sheall ath-tharraing logistic (LR) cugallachd nas fheàrr anns an dà ghnè. A thaobh sònrachas an t-seata deuchainn a-staigh, chaidh fhaicinn gun do rinn na ceithir modalan SD gu math ann an fireannaich, agus gun do rinn am modail traidiseanta nas fheàrr ann am boireannaich. Tha na h-eadar-dhealachaidhean ann an coileanadh seòrsachaidh airson fireannaich agus boireannaich 13.3% (MLP) agus 13.1% (MLP), fa leth, a’ nochdadh gu bheil an diofar ann an coileanadh seòrsachaidh eadar modalan nas àirde na an cugallachd. Am measg nam modalan DM, b’ e na modailean inneal vectar taic (SVM), craobh co-dhùnaidh (DT), agus coille air thuaiream (RF) a b’ fheàrr am measg fhireannaich, agus b’ e am modail LR a b’ fheàrr am measg bhoireannaich. Bha AUROC a’ mhodail thraidiseanta agus a h-uile modal SD nas motha na 0.925 (k-nàbaidh as fhaisge (KNN) ann an fir), a’ sealltainn coileanadh seòrsachaidh sàr-mhath ann a bhith a’ dèanamh eadar-dhealachadh eadar sampallan 18-bliadhna28. Airson an t-seata deuchainn taobh a-muigh, bha lùghdachadh ann an coileanadh seòrsachaidh a thaobh cugallachd, sònrachas agus AUROC an taca ris an t-seata deuchainn a-staigh. A bharrachd air an sin, bha an diofar ann an cugallachd agus sònrachas eadar coileanadh seòrsachaidh nam modalan as fheàrr agus as miosa eadar 10% agus 25% agus bha e nas motha na an diofar anns an t-seata deuchainn a-staigh.
Mothachaidh agus sònrachas mhodalan seòrsachaidh mèinnearachd dàta an taca ri modhan traidiseanta le crìoch-ama de 18 bliadhna. KNN k nàbaidh as fhaisge, inneal vectar taic SVM, ath-tharraing loidsistig LR, craobh co-dhùnaidh DT, coille air thuaiream RF, XGB XGBoost, perceptron ioma-fhilleadh MLP, modh CM traidiseanta.
B’ e a’ chiad cheum san sgrùdadh seo coimeas a dhèanamh eadar cruinneas tuairmsean aois fiaclaireachd a fhuaireadh bho sheachd modalan DM agus an fheadhainn a fhuaireadh a’ cleachdadh ath-tharraing thraidiseanta. Chaidh MAE agus RMSE a mheasadh ann an seataichean deuchainn a-staigh airson an dà ghnè, agus bha an diofar eadar an dòigh thraidiseanta agus am modail DM eadar 44 agus 77 latha airson MAE agus eadar 62 agus 88 latha airson RMSE. Ged a bha an dòigh thraidiseanta beagan nas cruinne san sgrùdadh seo, tha e duilich co-dhùnadh a dhèanamh a bheil cudromachd clionaigeach no practaigeach aig eadar-dhealachadh cho beag. Tha na toraidhean seo a’ nochdadh gu bheil cruinneas tuairmse aois fiaclaireachd a’ cleachdadh a’ mhodail DM cha mhòr an aon rud ri cruinneas an dòigh thraidiseanta. Tha coimeas dìreach ri toraidhean bho sgrùdaidhean roimhe duilich leis nach do rinn sgrùdadh sam bith coimeas eadar cruinneas mhodalan DM agus modhan staitistigeil traidiseanta a’ cleachdadh an aon dhòigh air fiaclan a chlàradh san aon raon aoise ris an sgrùdadh seo. Rinn Galibourg et al24 coimeas eadar MAE agus RMSE eadar dà dhòigh thraidiseanta (dòigh Demirjian25 agus dòigh Willems29) agus 10 modalan DM ann an sluagh Frangach eadar 2 agus 24 bliadhna a dh'aois. Dh’innis iad gu robh na modailean DM uile nas cruinne na na modhan traidiseanta, le eadar-dhealachaidhean de 0.20 agus 0.38 bliadhna ann am MAE agus 0.25 agus 0.47 bliadhna ann an RMSE an taca ri modhan Willems agus Demirdjian, fa leth. Tha an eadar-dhealachadh eadar modail SD agus modhan traidiseanta a chithear ann an sgrùdadh Halibourg a’ toirt aire do iomadh aithisg30,31,32,33 nach eil modh Demirdjian a’ dèanamh measadh ceart air aois fiaclaireachd ann an sluagh a bharrachd air na Canèidianaich Frangach air an robh an sgrùdadh stèidhichte. san sgrùdadh seo. Chleachd Tai et al34 an algairim MLP gus aois fiaclan a ro-innse bho 1636 dealbh orthodontic Sìneach agus rinn iad coimeas eadar a chruinneas agus toraidhean modh Demirjian agus Willems. Dh’innis iad gu bheil cruinneas nas àirde aig MLP na modhan traidiseanta. Tha an diofar eadar modh Demirdjian agus an dòigh thraidiseanta <0.32 bliadhna, agus tha modh Willems 0.28 bliadhna, a tha coltach ri toraidhean an sgrùdaidh seo. Tha toraidhean nan sgrùdaidhean roimhe seo24,34 cuideachd a’ co-chòrdadh ri toraidhean an sgrùdaidh seo, agus tha cruinneas tuairmse aois modail DM agus an dòigh thraidiseanta coltach ri chèile. Ach, stèidhichte air na toraidhean a chaidh a thaisbeanadh, chan urrainn dhuinn ach co-dhùnadh faiceallach a dhèanamh gum faodadh cleachdadh mhodalan DM gus aois a thomhas na dòighean a th’ ann mar-thà a chur an àite air sgàth dìth sgrùdaidhean coimeasach agus iomraidh roimhe. Tha feum air sgrùdaidhean leanmhainn a’ cleachdadh sampallan nas motha gus na toraidhean a fhuaireadh san sgrùdadh seo a dhearbhadh.
Am measg nan sgrùdaidhean a bha a’ dèanamh deuchainn air cruinneas SD ann a bhith a’ measadh aois fiaclaireachd, sheall cuid cruinneas nas àirde na an sgrùdadh againne. Chuir Stepanovsky et al 35 22 modail SD an sàs ann an rèidiografairean farsaing de 976 neach-còmhnaidh Seiceach eadar 2.7 agus 20.5 bliadhna a dh'aois agus rinn iad deuchainn air cruinneas gach modail. Rinn iad measadh air leasachadh 16 fiaclan maireannach àrd is ìosal clì gu h-iomlan a’ cleachdadh nan slatan-tomhais seòrsachaidh a mhol Moorrees et al 36 . Tha an MAE eadar 0.64 agus 0.94 bliadhna agus tha an RMSE eadar 0.85 agus 1.27 bliadhna, a tha nas cruinne na an dà mhodail DM a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo. Chleachd Shen et al 23 an dòigh Cameriere gus aois fiaclaireachd seachd fiaclan maireannach anns a’ mhandibail chlì a mheasadh ann an luchd-còmhnaidh Sìneach an ear eadar 5 agus 13 bliadhna a dh'aois agus rinn iad coimeas eadar e agus aoisean a chaidh a mheasadh a’ cleachdadh ath-tharraing loidhneach, SVM agus RF. Sheall iad gu bheil cruinneas nas àirde aig na trì modailean DM an taca ri foirmle thraidiseanta Cameriere. Bha an MAE agus an RMSE ann an sgrùdadh Shen nas ìsle na an fheadhainn anns a’ mhodail DM san sgrùdadh seo. Is dòcha gu bheil an cruinneas nas motha anns na sgrùdaidhean le Stepanovsky et al. 35 agus Shen et al. 23 mar thoradh air cuspairean nas òige a bhith air an toirt a-steach anns na sampallan sgrùdaidh aca. Leis gu bheil tuairmsean aois airson com-pàirtichean le fiaclan a tha a’ leasachadh a’ fàs nas cruinne mar a bhios an àireamh fhiaclan ag àrdachadh rè leasachadh fiaclaireachd, dh’ fhaodadh cruinneas an dòigh tuairmse aois a thig às a bhith air a chuir an cunnart nuair a tha com-pàirtichean an sgrùdaidh nas òige. A bharrachd air an sin, tha mearachd MLP ann an tuairmse aois beagan nas lugha na mearachd SLP, a’ ciallachadh gu bheil MLP nas cruinne na SLP. Thathas den bheachd gu bheil MLP beagan nas fheàrr airson tuairmse aois, is dòcha air sgàth nan sreathan falaichte ann an MLP38. Ach, tha eisgeachd ann airson an sampall a-muigh de bhoireannaich (SLP 1.45, MLP 1.49). Tha an lorg gu bheil an MLP nas cruinne na an SLP ann a bhith a’ measadh aois ag iarraidh sgrùdaidhean ath-shealladh a bharrachd.
Chaidh coimeas a dhèanamh cuideachd eadar coileanadh seòrsachaidh modail DM agus an dòigh thraidiseanta aig stairsneach 18 bliadhna. Sheall a h-uile modail SD a chaidh a dhearbhadh agus modhan traidiseanta air an t-seata deuchainn a-staigh ìrean eadar-dhealachaidh a bha practaigeach iomchaidh airson an sampall 18-bliadhna. Bha cugallachd dha fir is boireannaich nas àirde na 87.7% agus 94.9%, fa leth, agus bha sònrachas nas àirde na 89.3% agus 84.7%. Tha AUROC nan uile mhodalan a chaidh a dhearbhadh cuideachd nas àirde na 0.925. Cho fad 's as aithne dhuinn, chan eil sgrùdadh sam bith air coileanadh modail DM a dhearbhadh airson seòrsachadh 18-bliadhna stèidhichte air inbheachd fiaclaireachd. Is urrainn dhuinn coimeas a dhèanamh eadar toraidhean an sgrùdaidh seo agus coileanadh seòrsachaidh mhodalan ionnsachaidh domhainn air rèidiografairean panoramach. Rinn Guo et al.15 àireamhachadh air coileanadh seòrsachaidh modail ionnsachaidh domhainn stèidhichte air CNN agus dòigh làimhe stèidhichte air dòigh Demirjian airson stairsneach aois sònraichte. Bha cugallachd agus sònrachas na modh-obrach làimhe 87.7% agus 95.5%, fa leth, agus bha cugallachd agus sònrachas modail CNN nas àirde na 89.2% agus 86.6%, fa leth. Cho-dhùin iad gum faod modailean ionnsachaidh domhainn measadh làimhe a chur na àite no a dhèanamh nas fheàrr na sin ann a bhith a’ seòrsachadh stairsnich aoise. Sheall toraidhean an sgrùdaidh seo coileanadh seòrsachaidh coltach ris; Thathas a’ creidsinn gum faod seòrsachadh a’ cleachdadh mhodalan DM dòighean staitistigeil traidiseanta a chur na àite airson tuairmse aois. Am measg nam modailean, b’ e DM LR am modail as fheàrr a thaobh cugallachd airson an sampall fhireann agus cugallachd agus sònrachas airson an sampall boireann. Tha LR san dàrna àite a thaobh sònrachas airson fir. A bharrachd air an sin, thathas den bheachd gur e LR aon de na modailean DM35 as càirdeile don neach-cleachdaidh agus tha e nas lugha iom-fhillte agus nas duilghe a phròiseasadh. Stèidhichte air na toraidhean sin, chaidh LR a mheas mar am modail seòrsachaidh gearraidh as fheàrr airson daoine 18 bliadhna a dh'aois ann an sluagh Corea.
Gu h-iomlan, bha cruinneas tuairmse aois no coileanadh seòrsachaidh air an t-seata deuchainn taobh a-muigh bochd no nas ìsle an taca ris na toraidhean air an t-seata deuchainn a-staigh. Tha cuid de aithisgean a’ nochdadh gu bheil cruinneas no èifeachdas seòrsachaidh a’ lùghdachadh nuair a thèid tuairmsean aois stèidhichte air sluagh Corea a chur an sàs ann an sluagh Iapanach5,39, agus chaidh pàtran coltach ris a lorg san sgrùdadh seo. Chaidh an gluasad crìonaidh seo fhaicinn cuideachd anns a’ mhodail DM. Mar sin, gus aois a mheasadh gu ceart, eadhon nuair a thathar a’ cleachdadh DM sa phròiseas anailis, bu chòir dòighean a tha air an toirt bho dhàta sluaigh dhùthchasach, leithid dòighean traidiseanta, a bhith air an roghainn5,39,40,41,42. Leis nach eil e soilleir an urrainn do mhodalan ionnsachaidh domhainn gluasadan coltach ris a nochdadh, tha feum air sgrùdaidhean a’ dèanamh coimeas eadar cruinneas agus èifeachdas seòrsachaidh a’ cleachdadh dhòighean traidiseanta, modalan DM, agus modalan ionnsachaidh domhainn air na h-aon shamhlaichean gus dearbhadh an urrainn do inntleachd fuadain faighinn thairis air na h-eadar-dhealachaidhean cinnidh sin ann am measadh aois cuibhrichte.
Tha sinn a’ sealltainn gum faodar dòighean traidiseanta a chur an àite le tuairmse aois stèidhichte air a’ mhodail DM ann an cleachdadh tuairmse aois foireansach ann an Coirea. Lorg sinn cuideachd gum faodadh ionnsachadh innealan a bhith ann airson measadh aois foireansach. Ach, tha cuingealachaidhean soilleir ann, leithid an àireamh neo-iomchaidh de chom-pàirtichean san sgrùdadh seo gus na toraidhean a dhearbhadh gu deimhinnte, agus dìth sgrùdaidhean roimhe gus coimeas a dhèanamh eadar toraidhean an sgrùdaidh seo agus an dearbhadh. San àm ri teachd, bu chòir sgrùdaidhean DM a dhèanamh le àireamhan nas motha de shamhlaichean agus sluaghan nas eadar-mheasgte gus a chur an sàs gu practaigeach a leasachadh an taca ri dòighean traidiseanta. Gus dearbhadh a dhèanamh air comasachd inntleachd fuadain a chleachdadh gus aois a thomhas ann an iomadh sluagh, tha feum air sgrùdaidhean san àm ri teachd gus cruinneas agus èifeachdas seòrsachaidh mhodalan DM agus ionnsachaidh domhainn a choimeas ri dòighean traidiseanta anns na h-aon shamhlaichean.
Chleachd an sgrùdadh 2,657 dealbh ortagrafach a chaidh a chruinneachadh bho inbhich Corea is Iapanach eadar 15 is 23 bliadhna a dh'aois. Chaidh na rèidiografan Corea a roinn ann an 900 seata trèanaidh (19.42 ± 2.65 bliadhna) agus 900 seata deuchainn a-staigh (19.52 ± 2.59 bliadhna). Chaidh an seata trèanaidh a chruinneachadh aig aon ionad (Ospadal Seoul Naomh Màiri), agus chaidh an seata deuchainn fhèin a chruinneachadh aig dà ionad (Ospadal Fiaclaireachd Oilthigh Nàiseanta Seoul agus Ospadal Fiaclaireachd Oilthigh Yonsei). Chruinnich sinn cuideachd 857 rèidiograf bho dhàta eile stèidhichte air sluagh (Oilthigh Meidigeach Iwate, Iapan) airson deuchainnean a-muigh. Chaidh rèidiografan de chuspairean Iapanach (19.31 ± 2.60 bliadhna) a thaghadh mar an t-seata deuchainn a-muigh. Chaidh dàta a chruinneachadh air ais gus ìrean leasachadh fiaclaireachd a sgrùdadh air rèidiografan farsaing a chaidh a thogail rè làimhseachadh fiaclaireachd. Bha a h-uile dàta a chaidh a chruinneachadh gun urra ach a-mhàin gnè, ceann-latha breith agus ceann-latha an rèidiograf. Bha na slatan-tomhais airson a bhith air an gabhail a-steach agus air an cur às mar an ceudna ri sgrùdaidhean a chaidh fhoillseachadh roimhe 4, 5. Chaidh aois fhìor an t-sampall obrachadh a-mach le bhith a’ toirt air falbh a’ cheann-latha breith bhon cheann-latha a chaidh an rèidiograf a thogail. Chaidh a’ bhuidheann sampall a roinn ann an naoi buidhnean aoise. Tha an sgaoileadh aois is gnè air a sealltainn ann an Clàr 3. Chaidh an sgrùdadh seo a dhèanamh a rèir Dearbhadh Helsinki agus chaidh aontachadh leis a’ Bhòrd Ath-sgrùdaidh Institiùideach (IRB) aig Ospadal Naomh Màiri Seoul aig Oilthigh Caitligeach Chorea (KC22WISI0328). Air sgàth dealbhadh aithriseach an sgrùdaidh seo, cha b’ urrainnear cead fiosraichte fhaighinn bho na h-euslaintich uile a bha a’ faighinn sgrùdadh rèidiografach airson adhbharan leigheis. Leig Ospadal Naomh Màiri Oilthigh Chorea Seoul (IRB) seachad an riatanas airson cead fiosraichte.
Chaidh ìrean leasachaidh an dàrna is an treas molar dà-mhàsach a mheasadh a rèir slatan-tomhais Demircan25. Cha deach ach aon fhiacail a thaghadh ma lorgadh an aon seòrsa fiacail air taobh clì is deas gach giallan. Ma bha fiaclan co-ionann air gach taobh aig diofar ìrean leasachaidh, chaidh am fiacail leis an ìre leasachaidh as ìsle a thaghadh gus cunntas a thoirt air mì-chinnt san aois mheasta. Chaidh ceud rèidiograf a chaidh a thaghadh air thuaiream bhon t-seata trèanaidh a sgòradh le dithis neach-amhairc eòlach gus earbsachd eadar-amhairc a dhearbhadh às deidh ro-chalabrachadh gus ìre aibidh fiaclaireachd a dhearbhadh. Chaidh earbsachd intra-amhairc a mheasadh dà uair aig eadar-amaichean trì mìosan leis a’ phrìomh neach-amhairc.
Chaidh gnè agus ìre leasachaidh an dàrna agus an treas molar de gach giallan anns an t-seata trèanaidh a mheasadh le prìomh neach-amhairc air a thrèanadh le diofar mhodalan DM, agus chaidh an aois fhèin a shuidheachadh mar an luach targaid. Chaidh modalan SLP agus MLP, a thathas a’ cleachdadh gu farsaing ann an ionnsachadh innealan, a dhearbhadh an aghaidh algairidhean ath-tharraing. Bidh am modail DM a’ cothlamadh gnìomhan loidhneach a’ cleachdadh ìrean leasachaidh nan ceithir fiaclan agus a’ cothlamadh an dàta seo gus aois a mheasadh. Is e SLP an lìonra neural as sìmplidh agus chan eil sreathan falaichte ann. Bidh SLP ag obair stèidhichte air tar-chur stairsneach eadar nódan. Tha am modail SLP ann an ath-tharraing coltach gu matamataigeach ri ath-tharraing loidhneach ioma-fhillte. Eu-coltach ris a’ mhodail SLP, tha iomadh sreath falaichte aig a’ mhodail MLP le gnìomhan gnìomhachaidh neo-loidhneach. Chleachd na deuchainnean againn sreath falaichte le dìreach 20 nód falaichte le gnìomhan gnìomhachaidh neo-loidhneach. Cleachd teàrnadh caisead mar an dòigh leasachaidh agus MAE agus RMSE mar an gnìomh call gus ar modail ionnsachaidh innealan a thrèanadh. Chaidh am modail ath-tharraing as fheàrr a fhuaireadh a chuir an sàs anns na seataichean deuchainn a-staigh agus a-muigh agus chaidh aois nam fiaclan a mheasadh.
Chaidh algairim seòrsachaidh a leasachadh a bhios a’ cleachdadh inbheachd ceithir fiaclan air an t-seata trèanaidh gus ro-innse a bheil sampall 18 bliadhna a dh'aois no nach eil. Gus am modail a thogail, fhuair sinn seachd algairim ionnsachaidh innealan riochdachaidh6,43: (1) LR, (2) KNN, (3) SVM, (4) DT, (5) RF, (6) XGBoost, agus (7) MLP. Tha LR mar aon de na h-algairim seòrsachaidh as fharsainge a thathas a’ cleachdadh44. Is e algairim ionnsachaidh fo stiùireadh a th’ ann a bhios a’ cleachdadh ath-thilleadh gus ro-innse dè cho coltach ‘s a tha dàta a bhuineas do roinn sònraichte bho 0 gu 1 agus a bhios a’ seòrsachadh an dàta mar a bhuineas do roinn nas dualtaiche stèidhichte air a’ choltachd seo; air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson seòrsachadh dà-chànanach. Tha KNN mar aon de na h-algairim ionnsachaidh innealan as sìmplidh45. Nuair a thèid dàta cuir-a-steach ùr a thoirt dha, lorg e k dàta faisg air an t-seata a th’ ann mar-thà agus an uairsin gan seòrsachadh a-steach don chlas leis an tricead as àirde. Shuidhich sinn 3 airson an àireamh de choimhearsnaich air a bheilear a’ beachdachadh (k). Tha SVM na algairim a bhios a’ meudachadh an astair eadar dà chlas le bhith a’ cleachdadh gnìomh kernel gus an àite loidhneach a leudachadh gu àite neo-loidhneach ris an canar raointean46. Airson a’ mhodail seo, bidh sinn a’ cleachdadh claonadh = 1, cumhachd = 1, agus gamma = 1 mar hyperparameters airson an kernel polynomial. Chaidh DT a chur an sàs ann an diofar raointean mar algairim airson seata dàta slàn a roinn ann an grunn fho-bhuidhnean le bhith a’ riochdachadh riaghailtean co-dhùnaidh ann an structar craoibhe47. Tha am modail air a rèiteachadh le àireamh as lugha de chlàran gach nód de 2 agus a’ cleachdadh clàr-amais Gini mar thomhas air càileachd. Tha RF na dhòigh co-chruinneachaidh a bhios a’ cothlamadh iomadh DT gus coileanadh a leasachadh a’ cleachdadh dòigh cruinneachaidh bootstrap a bhios a’ gineadh seòrsaiche lag airson gach sampall le bhith a’ tarraing sampallan den aon mheud air thuaiream grunn thursan bhon t-seata dàta tùsail48. Chleachd sinn 100 craobh, 10 doimhneachd craoibhe, 1 meud nód as ìsle, agus clàr-amais measgachadh Gini mar shlatan-tomhais dealachaidh nód. Tha seòrsachadh dàta ùr air a dhearbhadh le bhòt mòr-chuid. Tha XGBoost na algairim a bhios a’ cothlamadh dhòighean àrdachadh a’ cleachdadh dòigh a bheir mar dhàta trèanaidh am mearachd eadar na luachan fìor agus ro-innse den mhodail roimhe agus a’ meudachadh a’ mhearachd a’ cleachdadh claonaidhean49. ’S e algairim a tha seo a thathas a’ cleachdadh gu farsaing air sgàth a choileanadh math agus èifeachdas ghoireasan, a bharrachd air earbsachd àrd mar ghnìomh ceartachaidh cus-fhreagarrachd. Tha 400 cuibhle taic aig a’ mhodail. ’S e lìonra neoni a th’ ann am MLP anns a bheil aon no barrachd luchd-mothachaidh a’ cruthachadh iomadh sreath le aon no barrachd shreathan falaichte eadar na sreathan cuir-a-steach agus toraidh38. Le bhith a’ cleachdadh seo, faodaidh tu seòrsachadh neo-loidhneach a dhèanamh far am bi luach an toraidh a thathar a’ ro-innse, nuair a chuireas tu sreath cuir-a-steach ris agus a gheibh thu luach toraidh, air a choimeas ris an luach toraidh fhèin agus air a sgaoileadh air ais, agus am mearachd air a sgaoileadh air ais. Chruthaich sinn sreath falaichte le 20 neuron falaichte anns gach sreath. Chaidh gach modail a leasaich sinn a chur an sàs ann an seataichean a-staigh agus a-muigh gus coileanadh seòrsachaidh a dhearbhadh le bhith a’ tomhas cugallachd, sònrachas, PPV, NPV, agus AUROC. Tha cugallachd air a mhìneachadh mar an co-mheas de shampall air a mheas mar 18 bliadhna a dh'aois no nas sine ri sampall air a mheas mar 18 bliadhna a dh'aois no nas sine. ’S e sònrachas an co-roinn de shampaill fo 18 bliadhna a dh'aois agus an fheadhainn air a mheas mar fo 18 bliadhna a dh'aois.
Chaidh na h-ìrean fiaclaireachd a chaidh a mheasadh san t-seata trèanaidh a thionndadh gu ìrean àireamhach airson mion-sgrùdadh staitistigeil. Chaidh ath-tharraing ioma-atharrachail loidhneach agus loidsistigeach a dhèanamh gus modalan ro-innseach a leasachadh airson gach gnè agus foirmlean ath-tharraing a thoirt a-mach a ghabhas cleachdadh gus aois a thomhas. Chleachd sinn na foirmlean seo gus aois fiaclan a thomhas airson seataichean deuchainn a-staigh agus a-muigh. Tha Clàr 4 a’ sealltainn nam modalan ath-tharraing agus seòrsachaidh a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo.
Chaidh earbsachd intra- agus eadar-amhairc obrachadh a-mach a’ cleachdadh staitistig kappa Cohen. Gus cruinneas mhodalan ath-tharraing DM agus traidiseanta a dhearbhadh, rinn sinn àireamhachadh air MAE agus RMSE a’ cleachdadh aoisean measta agus fìor nan seataichean deuchainn a-staigh agus a-muigh. Bithear a’ cleachdadh nan mearachdan seo gu cumanta gus cruinneas ro-innse modail a mheasadh. Mar as lugha a’ mhearachd, ’s ann as àirde cruinneas an ro-aithris24. Dèan coimeas eadar MAE agus RMSE nan seataichean deuchainn a-staigh agus a-muigh a chaidh obrachadh a-mach a’ cleachdadh DM agus ath-tharraing traidiseanta. Chaidh coileanadh seòrsachaidh a’ gheàrr-ùine 18-bliadhna ann an staitistig thraidiseanta a mheasadh a’ cleachdadh clàr teagmhach 2 × 2. Chaidh an cugallachd, sònrachas, PPV, NPV, agus AUROC obraichte den t-seata deuchainn a choimeas ris na luachan tomhaiste den mhodail seòrsachaidh DM. Tha dàta air a chur an cèill mar chuibheasachd ± claonadh àbhaisteach no àireamh (%) a rèir feartan an dàta. Chaidh luachan P dà-thaobhach <0.05 a mheas cudromach gu staitistigeil. Chaidh a h-uile mion-sgrùdadh staitistigeil àbhaisteach a dhèanamh a’ cleachdadh SAS dreach 9.4 (SAS Institute, Cary, NC). Chaidh am modail ath-tharraing DM a chur an gnìomh ann am Python a’ cleachdadh cùl-raon Keras50 2.2.4 agus Tensorflow51 1.8.0 gu sònraichte airson obrachaidhean matamataigeach. Chaidh am modail seòrsachaidh DM a chur an gnìomh ann an Àrainneachd Mion-sgrùdaidh Eòlais Waikato agus àrd-ùrlar mion-sgrùdaidh Konstanz Information Miner (KNIME) 4.6.152.
Tha na h-ùghdaran ag aideachadh gum faighear dàta a tha a’ toirt taic do cho-dhùnaidhean an sgrùdaidh san artaigil agus ann an stuthan a bharrachd. Tha na seataichean dàta a chaidh a chruthachadh agus/no a sgrùdadh rè an sgrùdaidh rim faighinn bhon ùghdar co-fhreagarrach air iarrtas reusanta.
Ritz-Timme, S. et al. Measadh aoise: staid na h-ealain gus coinneachadh ri riatanasan sònraichte cleachdadh fòireansach. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 113, 129–136 (2000).
Schmeling, A., Reisinger, W., Geserik, G., agus Olze, A. Inbhe làithreach measadh aois foireansach air cuspairean beò airson adhbharan casaid eucorach. Leigheas foireansach. Paiteòlas. 1, 239–246 (2005).
Pan, J. et al. Modh atharraichte airson aois fiaclaireachd chloinne eadar 5 agus 16 bliadhna a dh'aois ann an taobh an ear Shìona a mheasadh. clionaigeach. Suirbhidh beòil. 25, 3463–3474 (2021).
Lee, SS etc. Eachdraidh-beatha leasachadh an dàrna agus an treas molar ann an Koreans agus a chleachdadh airson measadh aois foireansach. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 124, 659–665 (2010).
Oh, S., Kumagai, A., Kim, SY agus Lee, SS Cruinneas tuairmse aois agus tuairmse na stairsnich 18-bliadhna stèidhichte air inbheachd an dàrna agus an treas molar ann an Koreans agus Iapanach. PLoS ONE 17, e0271247 (2022).
Kim, JY, et al. Faodaidh mion-sgrùdadh dàta stèidhichte air ionnsachadh innealan ro-obrachaidh toradh làimhseachaidh lannsaireachd cadail a ro-innse ann an euslaintich le OSA. an saidheans. Aithisg 11, 14911 (2021).
Han, M. et al. Measadh ceart air aois bho ionnsachadh innealan le no às aonais eadar-theachd daonna? eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 136, 821–831 (2022).
Khan, S. agus Shaheen, M. Bho Mhèinneadh Dàta gu Mèinneadh Dàta. J. Fiosrachadh. an saidheans. https://doi.org/10.1177/01655515211030872 (2021).
Khan, S. agus Shaheen, M. WisRule: A’ chiad algairim inntinneil airson mèinneadh riaghailtean co-cheangailte. J.Information. an saidheans. https://doi.org/10.1177/01655515221108695 (2022).
Shaheen M. agus Abdullah U. Karm: Mèinneadh dàta traidiseanta stèidhichte air riaghailtean co-cheangailte stèidhichte air co-theacsa. obraich a-mach. Matt. lean air adhart. 68, 3305–3322 (2021).
Muhammad M., Rehman Z., Shaheen M., Khan M. agus Habib M. Lorgaireachd choimeasachd brìgh-eòlais stèidhichte air ionnsachadh domhainn a’ cleachdadh dàta teacsa. teicneòlasan fiosrachaidh. smachd. https://doi.org/10.5755/j01.itc.49.4.27118 (2020).
Tabish, M., Tanoli, Z., agus Shahin, M. Siostam airson gnìomhachd aithneachadh ann am bhideothan spòrs. ioma-mheadhan. Innealan Tagraidhean https://doi.org/10.1007/s11042-021-10519-6 (2021).
Halabi, SS et al. Dùbhlan Ionnsachaidh Innealan RSNA ann an Aois Chnàimh Cloinne. Rèidio-eòlas 290, 498–503 (2019).
Li, Y. et al. Measadh aois foireansach bho ghathan-X a’ pheilbeic a’ cleachdadh ionnsachadh domhainn. EURO. rèididheachd. 29, 2322–2329 (2019).
Guo, YC, et al. Seòrsachadh aoise ceart a’ cleachdadh dhòighean làimhe agus lìonraidhean neòil convolutional domhainn bho ìomhaighean ro-mheasaidh ortagrafach. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 135, 1589–1597 (2021).
Alabama Dalora et al. Measadh aois chnàmhan a’ cleachdadh diofar dhòighean ionnsachaidh innealan: lèirmheas siostamach air litreachas agus meta-anailis. PLoS ONE 14, e0220242 (2019).
Du, H., Li, G., Cheng, K., agus Yang, J. Measadh aois sònraichte don t-sluagh ann an Ameireaganaich Afraganach agus Sìonaich stèidhichte air meudan seòmar-phulpaidh a’ chiad mhòlar a’ cleachdadh tomagrafaireachd coimpiutaichte beam-cone. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 136, 811–819 (2022).
Kim S., Lee YH, Noh YK, Park FK agus Oh KS A’ dearbhadh bhuidhnean aoise dhaoine beò le bhith a’ cleachdadh ìomhaighean stèidhichte air inntleachd shaorga de chiad mhòlairean. an saidheans. Aithisg 11, 1073 (2021).
Stern, D., Payer, C., Giuliani, N., agus Urschler, M. Measadh aois fèin-ghluasadach agus seòrsachadh aois mòr-chuid bho dhàta MRI ioma-atharrachail. IEEE J. Biomed. Health Alerts. 23, 1392–1403 (2019).
Cheng, Q., Ge, Z., Du, H. agus Li, G. Measadh aois stèidhichte air roinneadh seòmar-phulpaidh 3D de chiad mhòlaran bho tomagrafaireachd coimpiutaichte beam còn le bhith ag amalachadh ionnsachadh domhainn agus seataichean ìre. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 135, 365–373 (2021).
Wu, WT, et al. Mèinneadh dàta ann an dàta mòr clionaigeach: stòran-dàta cumanta, ceumannan, agus modalan dhòighean-obrach. Goireas leigheas an t-saoghail. 8, 44 (2021).
Yang, J. et al. Ro-ràdh do Stòran-dàta Meidigeach agus Teicneòlasan Mèinnearachd Dàta ann an Linn nam Mòr-dhàta. J. Avid. Leigheas bunaiteach. 13, 57–69 (2020).
Shen, S. et al. Modh Camerer airson aois fhiaclan a mheasadh le bhith a’ cleachdadh ionnsachadh innealan. BMC Oral Health 21, 641 (2021).
Galliburg A. et al. Coimeas eadar diofar dhòighean ionnsachaidh innealan airson aois fiaclaireachd a ro-innse a’ cleachdadh dòigh ìreachaidh Demirdjian. eadar-nàiseantachd. J. Legal medicine. 135, 665–675 (2021).
Demirdjian, A., Goldstein, H. agus Tanner, JM Siostam ùr airson aois fiaclaireachd a mheasadh. sròn. bith-eòlas. 45, 211–227 (1973).
Landis, JR, agus Koch, GG Tomhasan air aonta luchd-amhairc air dàta roinneil. Biometrics 33, 159–174 (1977).
Bhattacharjee S, Prakash D, Kim C, Kim HK agus Choi HK. Mion-sgrùdadh inneach, moirfeòlais agus staitistigeil air ìomhaighean ath-shonnrachaidh magnetach dà-thaobhach a’ cleachdadh dhòighean inntleachd fuadain airson eadar-dhealachadh tumhair eanchainn bun-sgoile. Fiosrachadh slàinte. goireas. https://doi.org/10.4258/hir.2022.28.1.46 (2022).
Àm puist: 04 Faoilleach 2024