التغيرات الشكلية المرتبطة بالعمر على سطح الارتفاق العاني: استخدام نمذجة الشكل الإحصائي ثلاثي الأبعاد
Age-related morphological changes of the pubic symphyseal surface: using three-dimensional statistical shape modeling

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 15، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-84168-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39747495
تاريخ النشر: 2025-01-02
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات الأنثروبولوجيا الجنائية والبيوآركيولوجيا

نظرة عامة

تدرس الدراسة التغيرات الشكلية لسطح الارتفاق العاني كوسيلة لتقدير العمر، باستخدام نمذجة الشكل الإحصائية (SSM) لتحليل البيانات من أشعة الكمبيوتر المحورية (CT) لـ 252 موضوعًا من الخدمة الجنائية الوطنية في كوريا الجنوبية. من خلال استخدام تقنيات المحاذاة المستندة إلى المعالم وتقنيات المعالجة المسبقة، نجحت الأبحاث في تصور التغيرات الشكلية الكبيرة المرتبطة بالعمر وتحديد الاختلافات الرئيسية في الشكل التي تعتبر حاسمة للتفريق بين الفئات العمرية المختلفة. تعزز هذه الطريقة الفهم للطبيعة المعقدة لهذه التغيرات، مما يساهم في تقديم رؤى قيمة لتحسين طرق تقدير العمر عند الوفاة في الأنثروبولوجيا الجنائية.

على الرغم من مساهماتها، تعترف الدراسة بعدة قيود. كانت تحليل المكونات الرئيسية (PCA) مقصورة على فئتين عمريتين متتاليتين فقط، مما يعقد تقدير العمر لعينات الارتفاق العاني المختلطة من مجموعات عمرية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يبرز نقص التحليلات ثلاثية الأبعاد والحاجة إلى مراعاة عوامل مثل التباين الجنسي والتاريخ الطبي للإناث – خاصة فيما يتعلق بالحمل وانقطاع الطمث – مجالات للبحث المستقبلي. تشير دراسة التركيز على السكان الكوريين إلى أن التحقيقات الإضافية عبر مجموعات ديموغرافية متنوعة ضرورية لتعميق الفهم لعمليات الشيخوخة الشكلية في الارتفاق العاني. بشكل عام، تؤكد النتائج على تعقيد التغيرات المرتبطة بالعمر وتأثيراتها على التطبيقات الجنائية.

نقاش

في هذه الدراسة، استخدم المؤلفون تحليل المكونات الرئيسية (PCA) للتحقيق في التغيرات الشكلية في الارتفاق العاني عبر مجموعات عمرية مختلفة، باستخدام مجموعة بيانات من 252 صورة CT من البالغين الكوريين الجنوبيين. كشفت التحليلات أن المكونات الرئيسية ذات الرتب الأعلى (PCs) التقطت التغيرات الشكلية السائدة لكنها لم تكن فعالة باستمرار في تصنيف العمر. بدلاً من ذلك، أثبتت المكونات الرئيسية ذات الرتب الأدنى، التي غالبًا ما تم تجاهلها كضوضاء، أنها أكثر أهمية في تمييز الفئات العمرية، خاصة مع زيادة العمر. تتحدى هذه النتيجة الطرق التقليدية لتقدير العمر المعتمدة على التصنيفات الواسعة وتقترح أن الاختلافات الشكلية الدقيقة والمحلية قد تكون أكثر إفادة للتفريق الدقيق بين الأعمار.

أشارت النتائج إلى تغييرات شكلية ملحوظة في البالغين الأصغر سنًا، خاصة بين أعمار 20 و30، مع اختلافات ملحوظة بين الجنسين. أظهر الذكور تغييرات كبيرة في الحافة البطنية، المرتبطة على الأرجح بعوامل تشريحية، بينما أظهرت الإناث تغييرات أقل دلالة إحصائية، قد تتأثر بعوامل فردية مثل الحمل. مع تقدم الأفراد في العمر، انخفض معدل التغير الشكلية، مع حدوث أكبر التغيرات في البالغين في منتصف العمر، خاصة في الإناث بسبب فقدان العظام بعد انقطاع الطمث. تؤكد الدراسة على تعقيد التغيرات الشكلية المرتبطة بالعمر وتبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف تفاعل العوامل الفسيولوجية والتباين الفردي في تشكيل الارتفاق العاني.

Journal: Scientific Reports, Volume: 15, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-84168-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39747495
Publication Date: 2025-01-02
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Forensic Anthropology and Bioarchaeology Studies

Overview

The study investigates the morphological changes of the pubic symphyseal surface as a means for age estimation, utilizing statistical shape modeling (SSM) to analyze data from computed tomography (CT) scans of 252 subjects from the National Forensic Service of South Korea. By employing landmark-based alignment and preprocessing techniques, the research successfully visualizes significant age-related morphological changes and identifies key shape variations that are crucial for distinguishing between different age groups. This approach enhances the understanding of the intricate nature of these changes, thereby contributing valuable insights for improving age-at-death estimation methods in forensic anthropology.

Despite its contributions, the study acknowledges several limitations. The principal component analysis (PCA) was restricted to only two successive age categories, complicating the estimation of age for intermixed pubic symphyseal samples from various age groups. Additionally, the lack of three-dimensional analyses and the need to consider factors such as sexual dimorphism and female medical history—particularly regarding pregnancy and menopause—highlight areas for further research. The study’s focus on a Korean population suggests that additional investigations across diverse demographic groups are necessary to deepen the understanding of morphological aging processes in the pubic symphysis. Overall, the findings underscore the complexity of age-related changes and their implications for forensic applications.

Discussion

In this study, the authors employed Principal Component Analysis (PCA) to investigate morphological changes in the pubic symphysis across different age groups, utilizing a dataset of 252 CT images from South Korean adults. The analysis revealed that higher-ranked principal components (PCs) captured dominant morphological variations but were not consistently effective for age classification. Instead, lower-ranked PCs, often dismissed as noise, proved more significant for distinguishing age groups, particularly as age increased. This finding challenges traditional methods of age estimation based on broad categorizations and suggests that subtle, localized shape variations may be more informative for precise age differentiation.

The results indicated pronounced morphological changes in younger adults, particularly between the ages of 20 and 30, with notable differences between sexes. Males exhibited significant changes in the ventral margin, likely associated with anatomical factors, while females showed less statistically significant alterations, potentially influenced by individual factors such as pregnancy. As individuals aged, the rate of morphological change decreased, with the most substantial changes occurring in middle-aged adults, particularly in females due to postmenopausal bone loss. The study underscores the complexity of age-related morphological changes and highlights the need for further research to explore the interplay of physiological factors and individual variability in shaping the pubic symphysis.

شارك: