• sinne

Bailíochtú ar shamhail mianadóireachta sonraí i gcoinne modhanna traidisiúnta meastacháin aoise fiaclóireachta i measc déagóirí Cóiré agus daoine fásta óga

Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com. Tá tacaíocht teoranta CSS ag an leagan den bhrabhsálaí atá á úsáid agat. Le haghaidh na dtorthaí is fearr, molaimid leagan níos nuaí de do bhrabhsálaí a úsáid (nó modh comhoiriúnachta a mhúchadh i Internet Explorer). Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, táimid ag taispeáint an tsuímh gan styling ná JavaScript.
Meastar gurb iad na fiacla an táscaire is cruinne ar aois an choirp dhaonna agus is minic a úsáidtear iad i measúnú aoise fóiréinseach. Bhí sé mar aidhm againn meastacháin aoise fiaclóireachta bunaithe ar mhianadóireacht a bhailíochtú trí chomparáid a dhéanamh idir cruinneas meastacháin agus feidhmíocht aicmithe na tairsí 18 mbliana le modhanna traidisiúnta agus meastacháin aoise bunaithe ar mhianadóireacht. Bailíodh 2657 radagrafaíocht lánléargais ó shaoránaigh na Cóiré agus na Seapáine idir 15 agus 23 bliain d'aois. Roinneadh iad i sraith oiliúna, agus bhí 900 radagrafaíocht Cóiré i ngach ceann acu, agus tacar tástála inmheánach ina raibh 857 radagrafaíocht Seapánach. Rinneamar comparáid idir cruinneas agus éifeachtúlacht na modhanna traidisiúnta le tacair tástála de mhúnlaí mianadóireachta sonraí. Tá cruinneas an mhodha thraidisiúnta ar an tacar tástála inmheánach beagán níos airde ná cruinneas na samhla mianadóireachta sonraí, agus tá an difríocht beag (meán -earráid iomlán <0.21 bliain, earráid fhréamh -mheánach chearnach <0.24 bliain). Tá an fheidhmíocht aicmithe don ghearradh 18 mbliana cosúil le modhanna traidisiúnta agus samhlacha mianadóireachta sonraí. Dá bhrí sin, is féidir samhlacha mianadóireachta sonraí a chur in ionad modhanna traidisiúnta agus measúnú aoise fóiréinseach á gcomhlíonadh ag baint úsáide as aibíocht an dara agus an tríú molars i ndéagóirí Cóiré agus i ndaoine fásta óga.
Úsáidtear meastachán aoise fiaclóireachta go forleathan i leigheas fóiréinseach agus i bhfiaclóireacht phéidiatraiceach. Go háirithe, mar gheall ar an gcomhghaol ard idir aois chróineolaíoch agus forbairt fiaclóireachta, is critéar tábhachtach é measúnú aoise trí chéimeanna forbartha fiaclóireachta chun aois na leanaí agus na n -ógánach1,3 a mheas. Mar sin féin, i gcás daoine óga, tá teorainneacha ag baint le haois fiaclóireachta bunaithe ar aibíocht fiaclóireachta toisc go bhfuil fás fiaclóireachta beagnach críochnaithe, seachas an tríú molars. Is é an cuspóir dlíthiúil a bhaineann le haois na ndaoine óga agus ógánaigh a chinneadh ná meastacháin chruinne agus fianaise eolaíoch a sholáthar maidir le cé acu an bhfuil siad bainte amach ag aois an tromlaigh. I gcleachtas míochaine-dlí na n-ógánach agus na ndaoine fásta óga sa Chóiré, measadh go raibh aois ag baint úsáide as modh Lee, agus tuaradh tairseach dlíthiúil de 18 mbliana bunaithe ar na sonraí a thuairiscigh Oh et al 5.
Is cineál faisnéise saorga é foghlaim meaisín (AI) a fhoghlaimíonn agus a rangaíonn méideanna móra sonraí arís agus arís eile, a réitíonn fadhbanna ina aonar, agus a thiomáineann cláir sonraí. Is féidir le foghlaim meaisín patrúin úsáideacha i bhfolach a fháil amach i líon mór sonraí6. I gcodarsnacht leis sin, d'fhéadfadh teorainneacha a bheith ag modhanna clasaiceacha, atá dian ar shaothar agus a thógann go leor ama, agus iad ag déileáil le líon mór sonraí casta atá deacair a phróiseáil de láimh. Dá bhrí sin, rinneadh go leor staidéar le déanaí ag baint úsáide as na teicneolaíochtaí ríomhaireachta is déanaí chun earráidí an duine a íoslaghdú agus chun sonraí iltoiseacha8,9,10,11,12 a phróiseáil go héifeachtúil. Go háirithe, baineadh úsáid fhorleathan as foghlaim dhomhain in anailís íomhánna leighis, agus tuairiscíodh modhanna éagsúla le haghaidh meastacháin aoise trí anailís a dhéanamh go huathoibríoch ar radagrafaicí chun cruinneas agus éifeachtúlacht meastacháin aoise a fheabhsú13,14,15,16,17,18,19,20 . Mar shampla, d'fhorbair Halabi et al 13 algartam foghlama meaisín bunaithe ar líonraí néarach convolutional (CNN) chun aois chnámharlaigh a mheas ag baint úsáide as radagrafaicí de lámha leanaí. Molann an staidéar seo samhail a chuireann foghlaim meaisín i bhfeidhm ar íomhánna leighis agus a léiríonn gur féidir leis na modhanna seo cruinneas diagnóiseach a fheabhsú. Li et al14 aois mheasta ó íomhánna X-ghathaithe pelvic ag baint úsáide as CNN foghlama domhain agus rinne siad comparáid idir iad agus torthaí aischéimnithe ag baint úsáide as meastachán céim an ossification. Fuair ​​siad amach gur léirigh samhail Deep Learning CNN an fheidhmíocht mheastacháin aoise chéanna leis an tsamhail aischéimnithe thraidisiúnta. Rinne staidéar Guo et al. [15] measúnú ar fheidhmíocht aicmithe lamháltais aoise na teicneolaíochta CNN bunaithe ar orthophotos fiaclóireachta, agus chruthaigh torthaí mhúnla CNN go raibh daoine níos fearr ná a fheidhmíocht aicmithe aoise.
Baineann an chuid is mó de na staidéir ar mheastachán aoise ag baint úsáide as modhanna foghlama domhain13,14,15,16,17,18,19,20. Tuairiscítear go bhfuil meastachán aoise bunaithe ar fhoghlaim dhomhain níos cruinne ná modhanna traidisiúnta. Mar sin féin, is beag deis a thugann an cur chuige seo an bonn eolaíoch do mheastacháin aoise a chur i láthair, mar shampla na táscairí aoise a úsáidtear sna meastacháin. Tá díospóid dhlíthiúil ann freisin maidir le cé a dhéanann na cigireachtaí. Dá bhrí sin, tá sé deacair glacadh le meastachán aoise bunaithe ar fhoghlaim dhomhain ag údaráis riaracháin agus bhreithiúnacha. Is teicníc é Mianadóireacht Sonraí (DM) ar féidir leis a fháil amach ní hamháin go bhfuiltear ag súil leis ach faisnéis gan choinne mar mhodh chun comhghaolta úsáideacha a fháil amach idir méideanna móra sonraí6,21,22. Is minic a úsáidtear foghlaim meaisín i mianadóireacht sonraí, agus úsáideann mianadóireacht sonraí agus foghlaim meaisín na príomh -algartaim chéanna chun patrúin i sonraí a fháil amach. Tá meastachán aoise ag baint úsáide as forbairt fiaclóireachta bunaithe ar mheasúnú an scrúdaitheora ar aibíocht na bhfiacla sprice, agus cuirtear an measúnú seo in iúl mar chéim do gach fiacail sprice. Is féidir DM a úsáid chun anailís a dhéanamh ar an gcomhghaol idir an chéim mheasúnaithe fiaclóireachta agus an aois iarbhír agus tá an poitéinseal aige anailís staitistiúil thraidisiúnta a athsholáthar. Dá bhrí sin, má chuirimid teicnící DM i bhfeidhm ar mheastachán aoise, is féidir linn foghlaim meaisín a chur i bhfeidhm i meastachán aoise fóiréinseach gan a bheith buartha faoi dhliteanas dlíthiúil. Foilsíodh roinnt staidéar comparáideach ar roghanna eile a d'fhéadfadh a bheith ann seachas modhanna lámhleabhar traidisiúnta a úsáidtear i gcleachtas fóiréinseach agus modhanna bunaithe ar EBM chun aois fiaclóireachta a chinneadh. Léirigh Shen et al23 go bhfuil an tsamhail DM níos cruinne ná an fhoirmle thraidisiúnta Camerer. Chuir Galibourg et al24 modhanna difriúla DM i bhfeidhm chun aois a thuar de réir na gcritéar Demirdjian25 agus léirigh na torthaí go raibh an modh DM níos fearr ná na modhanna Demirdjian agus Willems maidir le haois dhaonra na Fraince a mheas.
Chun aois fiaclóireachta ógánach Cóiré agus daoine fásta óga a mheas, úsáidtear Modh 4 Lee go forleathan i gcleachtas fóiréinseach na Cóiré. Baineann an modh seo úsáid as anailís staitistiúil thraidisiúnta (mar shampla aischéimniú il) chun an gaol idir ábhair na Cóiré agus aois chróineolaíoch a scrúdú. Sa staidéar seo, sainmhínítear modhanna meastacháin aoise a fhaightear ag baint úsáide as modhanna staitistiúla traidisiúnta mar “modhanna traidisiúnta.” Is modh traidisiúnta é modh Lee, agus tá a chruinneas dearbhaithe ag Oh et al. 5; Mar sin féin, tá amhras fós ar infheidhmeacht mheastacháin aoise bunaithe ar an tsamhail DM i gcleachtas fóiréinseach na Cóiré. Ba é an sprioc a bhí againn ná bailíochtú eolaíoch a dhéanamh ar áisiúlacht féideartha an mheastacháin aoise bunaithe ar an tsamhail DM. Ba é cuspóir an staidéir seo (1) cruinneas dhá mhúnla DM a chur i gcomparáid le meastachán a dhéanamh ar aois fiaclóireachta agus (2) chun comparáid a dhéanamh idir feidhmíocht aicmithe 7 samhail DM ag aois 18 mbliana agus iad siúd a fuarthas ag baint úsáide as modhanna staitistiúla traidisiúnta aibíocht an dara ceann agus an tríú molars sa dá ghéaga.
Taispeántar modhanna agus diallais chaighdeánacha aois chróineolaíoch de réir céim agus fiacla ar líne i dTábla Forlíontach S1 (tacar oiliúna), tábla forlíontach S2 (tacar tástála inmheánaigh), agus tábla forlíontach S3 (tacar tástála seachtrach). Ba iad na luachanna kappa maidir le hiontaofacht idir-agus idirnasctha idir agus interobserver a fuarthas ón tacar oiliúna ná 0.951 agus 0.947, faoi seach. Taispeántar luachanna P agus eatraimh muiníne 95% do luachanna Kappa i dTábla Forlíontach S4. Léiríodh an luach kappa mar “beagnach foirfe”, ag teacht le critéir Landis agus Koch26.
Nuair a dhéantar comparáid idir an meán -earráid iomlán (MAE), tá an modh traidisiúnta níos fearr ná an tsamhail DM do gach inscne agus sa tacar tástála fireann seachtrach, cé is moite de Perceptron (MLP). Ba é an difríocht idir an tsamhail thraidisiúnta agus an tsamhail DM ar an tacar tástála MAE inmheánach ná 0.12–0.19 bliain d'fhir agus 0.17–0.21 bliain do mhná. Maidir leis na ceallraí tástála seachtracha, tá na difríochtaí níos lú (0.001–0.05 bliain d'fhir agus 0.05–0.09 bliain do mhná). Ina theannta sin, tá an earráid fhréamh -chearnach (RMSE) beagán níos ísle ná an modh traidisiúnta, le difríochtaí níos lú (0.17–0.24, 0.2–0.24 don tacar tástála inmheánach fir, agus 0.03–0.07, 0.04–0.08 don tacar tástála seachtrach). ). Taispeánann MLP feidhmíocht beagán níos fearr ná Perceptron ciseal aonair (SLP), ach amháin i gcás an tsraith tástála seachtrach baineann. Maidir le MAE agus RMSE, scóir na tástála seachtracha atá níos airde ná an tástála inmheánach do gach inscne agus samhail. Léirítear gach MAE agus RMSE i dTábla 1 agus i bhFíor 1.
MAE agus RMSE de mhúnlaí aischéimnithe mianadóireachta traidisiúnta agus sonraí. Meán -earráid Absalóideach MAE, RMSE Earráid Chearnóg Meán -Chearnóg, SLP Perceptron Sraith Aonair, Multilayer Perceptron MLP, modh traidisiúnta CM.
Léiríodh feidhmíocht aicmithe (le gearradh 18 mbliana d'aois) de na samhlacha traidisiúnta agus DM i dtéarmaí íogaireachta, sainiúlacht, luach dearfach réamh -mheasta (PPV), luach réamh -mheasta diúltach (NPV), agus an limistéar faoin gcuar saintréithe oibriúcháin glacadóra (AUROC) 27 (Tábla 2, Figiúr 2 agus Figiúr Forlíontach 1 ar líne). Maidir le híogaireacht na ceallraí tástála inmheánacha, is fearr a rinne modhanna traidisiúnta i measc na bhfear agus níos measa i measc na mban. Mar sin féin, is é an difríocht i bhfeidhmíocht aicmithe idir modhanna traidisiúnta agus SD ná 9.7% d'fhir (MLP) agus gan ach 2.4% do mhná (XGBoost). I measc na samhlacha DM, léirigh aischéimniú loighistice (LR) íogaireacht níos fearr sa dá ghnéas. Maidir le sainiúlacht an tsraith tástála inmheánaigh, tugadh faoi deara go ndearna na ceithre mhúnla SD go maith i bhfireannaigh, agus gur éirigh leis an tsamhail thraidisiúnta i measc na mban. Is iad na difríochtaí i bhfeidhmíocht aicmithe d'fhir agus do mhná ná 13.3% (MLP) agus 13.1% (MLP), faoi seach, ag léiriú go sáraíonn an difríocht i bhfeidhmíocht aicmithe idir samhlacha íogaireacht. I measc na samhlacha DM, rinne na samhlacha Veicteoir Tacaíochta (SVM), an crann cinnteoireachta (DT), agus na samhlacha foraoise randamacha (RF) an chuid is fearr i measc na bhfear, agus rinne an tsamhail LR an chuid is fearr i measc na mban. Bhí Auroc na samhla traidisiúnta agus na samhlacha SD go léir níos mó ná 0.925 (comharsa K-nechest (KNN) i bhfir), ag léiriú feidhmíocht aicmithe den scoth i samplaí 18 mbliana d'aois a idirdhealú. Maidir leis an tacar tástála seachtrach, bhí laghdú ar fheidhmíocht aicmithe i dtéarmaí íogaireachta, sainiúlacht agus AUROC i gcomparáid leis an tacar tástála inmheánach. Thairis sin, bhí an difríocht idir íogaireacht agus sainiúlacht idir feidhmíocht aicmithe na samhlacha is fearr agus is measa idir 10% agus 25% agus bhí sé níos mó ná an difríocht sa tacar tástála inmheánach.
Íogaireacht agus sainiúlacht na samhlacha aicmithe mianadóireachta sonraí i gcomparáid le modhanna traidisiúnta le gearradh de 18 mbliana. KNN K comharsa is gaire, meaisín veicteoir tacaíochta SVM, aischéimniú loighistice LR, crann cinnteoireachta DT, foraois randamach RF, XGB XGBoost, MLP Multilayer Perceptron, modh traidisiúnta CM.
Ba é an chéad chéim sa staidéar seo ná comparáid a dhéanamh idir cruinneas na meastachán aoise fiaclóireachta a fuarthas ó sheacht múnlaí DM agus iad siúd a fuarthas ag baint úsáide as aischéimniú traidisiúnta. Rinneadh meastóireacht ar MAE agus RMSE i dtacar tástála inmheánacha don dá ghnéas, agus bhí an difríocht idir an modh traidisiúnta agus an tsamhail DM idir 44 agus 77 lá do MAE agus ó 62 go 88 lá do RMSE. Cé go raibh an modh traidisiúnta beagán níos cruinne sa staidéar seo, tá sé deacair teacht ar an gconclúid an bhfuil tábhacht chliniciúil nó phraiticiúil ag difríocht bheag den sórt sin. Léiríonn na torthaí seo go bhfuil cruinneas an mheastacháin aoise fiaclóireachta ag baint úsáide as an tsamhail DM beagnach mar an gcéanna le cruinneas an mhodha thraidisiúnta. Tá sé deacair comparáid dhíreach a dhéanamh le torthaí ó staidéir roimhe seo toisc nach ndearna aon staidéar comparáid idir cruinneas na samhlacha DM agus modhanna staitistiúla traidisiúnta ag baint úsáide as an teicníc chéanna maidir le fiacla a thaifeadadh sa raon aoise céanna agus atá sa staidéar seo. Rinne Galibourg et al24 comparáid idir MAE agus RMSE idir dhá mhodh thraidisiúnta (Demirjian Method25 agus Willems Method29) agus 10 samhail DM i ndaonra na Fraince 2 go 24 bliain d'aois. Thuairiscigh siad go raibh na samhlacha DM go léir níos cruinne ná modhanna traidisiúnta, le difríochtaí idir 0.20 agus 0.38 bliain i MAE agus 0.25 agus 0.47 bliain i RMSE i gcomparáid leis na modhanna Willems agus Demirdjian, faoi seach. Cuireann an neamhréireacht idir an tsamhail SD agus na modhanna traidisiúnta a thaispeántar i staidéar Halibourg san áireamh go leor tuairiscí30,31,32,33 nach ndéanann an modh Demirdjian meastachán cruinn ar aois na fiaclóireachta i ndaonraí seachas na Ceanadaigh Francacha ar a raibh an staidéar bunaithe. Sa staidéar seo. D'úsáid Tai et al 34 an t -algartam MLP chun aois na bhfiacla a thuar ó 1636 grianghraf ortadóntacha na Síne agus rinne sé comparáid idir a chruinneas agus torthaí an mhodha Demirjian agus Willems. Thuairiscigh siad go bhfuil cruinneas níos airde ag MLP ná modhanna traidisiúnta. Is é an difríocht idir an modh Demirdjian agus an modh traidisiúnta ná <0.32 bliain, agus is é an modh Willems ná 0.28 bliain, atá cosúil le torthaí an staidéir reatha. Tá torthaí na staidéar roimhe seo24,34 ag teacht freisin le torthaí an staidéir reatha, agus tá cruinneas meastacháin aoise na samhla DM agus an modh traidisiúnta comhchosúil. Mar sin féin, bunaithe ar na torthaí a cuireadh i láthair, ní féidir linn a thabhairt i gcrích ach go cúramach go bhféadfadh úsáid samhlacha DM chun aois a mheas in ionad na modhanna atá ann cheana féin mar gheall ar an easpa staidéar comparáideach agus tagartha roimhe seo. Tá gá le staidéir leantacha ag baint úsáide as samplaí níos mó chun na torthaí a fuarthas sa staidéar seo a dheimhniú.
I measc na staidéar a rinne tástáil ar chruinneas SD maidir le haois fiaclóireachta a mheas, léirigh cuid acu cruinneas níos airde ná ár staidéar. Chuir Stepanovsky et al 35 22 samhail SD i bhfeidhm ar radagrafaicí lánléargais de 976 cónaitheoir na Seice 2.7 go 20.5 bliain d'aois agus rinne siad tástáil ar chruinneas gach samhail. Rinne siad measúnú ar fhorbairt 16 fiacla buan uachtair agus íochtair ar chlé ag baint úsáide as na critéir aicmithe a mhol Moorrees et al 36. Tá an MAE idir 0.64 agus 0.94 bliain agus tá an RMSE idir 0.85 agus 1.27 bliain, atá níos cruinne ná an dá mhúnla DM a úsáidtear sa staidéar seo. D'úsáid Shen et al23 an modh Cameriere chun aois fiaclóireachta seacht bhfiacla buana a mheas sa taobh clé mandible i gcónaitheoirí Oirthear na Síne idir 5 agus 13 bliana d'aois agus rinne sé comparáid idir é agus aois ag baint úsáide as aischéimniú líneach, SVM agus RF. Léirigh siad go bhfuil cruinneas níos airde ag na trí mhúnla DM i gcomparáid leis an bhfoirmle thraidisiúnta Cameriere. Bhí an MAE agus RMSE i staidéar Shen níos ísle ná iad siúd sa mhúnla DM sa staidéar seo. Beachtas méadaithe na staidéar ag Stepanovsky et al. 35 agus Shen et al. D'fhéadfadh 23 a bheith mar thoradh ar ábhair níos óige a chur san áireamh ina samplaí staidéir. Toisc go bhfuil meastacháin aoise do rannpháirtithe a bhfuil fiacla ag forbairt níos cruinne de réir mar a mhéadaíonn líon na bhfiacla le linn forbairt fiaclóireachta, is féidir cruinneas an mhodha meastacháin aoise a eascraíonn as a chur i gcontúirt nuair a bhíonn rannpháirtithe staidéir níos óige. Ina theannta sin, tá earráid MLP i meastachán aoise beagán níos lú ná SLPanna, rud a chiallaíonn go bhfuil MLP níos cruinne ná SLP. Meastar go bhfuil MLP beagán níos fearr le haghaidh meastacháin aoise, b'fhéidir mar gheall ar na sraitheanna i bhfolach i MLP38. Mar sin féin, tá eisceacht ann don sampla seachtrach de mhná (SLP 1.45, MLP 1.49). Éilíonn an cinneadh go bhfuil an MLP níos cruinne ná an SLP chun aois a mheasúnú staidéir bhreise siarghabhálach.
Rinneadh comparáid freisin idir feidhmíocht aicmithe na samhla DM agus an modh traidisiúnta ag tairseach 18 mbliana. Léirigh na samhlacha SD go léir a tástáladh agus na modhanna traidisiúnta ar an tacar tástála inmheánach leibhéil idirdhealaithe inghlactha go praiticiúil don sampla 18 mbliana d'aois. Bhí íogaireacht d'fhir agus do mhná níos mó ná 87.7% agus 94.9%, faoi seach, agus bhí sainiúlacht níos mó ná 89.3% agus 84.7%. Tá an AUROC de na samhlacha go léir a tástáladh níos mó ná 0.925. Chomh fada agus is eol dúinn, níl aon staidéar tar éis tástáil a dhéanamh ar fheidhmíocht na samhla DM le haghaidh aicmiú 18 mbliana bunaithe ar aibíocht fiaclóireachta. Is féidir linn comparáid a dhéanamh idir torthaí an staidéir seo agus feidhmíocht aicmithe na samhlacha foghlama domhain ar radagrafaicí lánléargais. Ríomh Guo et al.15 feidhmíocht aicmithe samhail foghlama domhain-bhunaithe CNN agus modh láimhe bunaithe ar mhodh Demirjian do thairseach aoise áirithe. Ba é íogaireacht agus sainiúlacht an mhodha láimhe ná 87.7% agus 95.5%, faoi seach, agus sháraigh íogaireacht agus sainiúlacht na samhla CNN 89.2% agus 86.6%, faoi seach. Tháinig siad ar an gconclúid gur féidir le samhlacha foghlama domhain ionad measúnú láimhe a athsholáthar nó a dhéanamh níos fearr chun tairseacha aoise a rangú. Léirigh torthaí an staidéir seo feidhmíocht aicmithe den chineál céanna; Creidtear gur féidir le haicmiú ag baint úsáide as samhlacha DM ionad modhanna staitistiúla traidisiúnta a athsholáthar le haghaidh meastacháin aoise. I measc na samhlacha, ba é DM LR an tsamhail ab fhearr maidir le híogaireacht don sampla fireann agus íogaireacht agus sainiúlacht an tsampla baineann. Tá LR sa dara háit i sainiúlacht d'fhir. Thairis sin, meastar go bhfuil LR ar cheann de na samhlacha DM35 atá níos éasca le húsáid agus nach bhfuil sé chomh casta agus deacair a phróiseáil. Bunaithe ar na torthaí seo, measadh gurbh é an LR an tsamhail aicmithe gearrtha is fearr do leanaí 18 mbliana d'aois i ndaonra na Cóiré.
Tríd is tríd, bhí cruinneas meastacháin aoise nó feidhmíocht aicmithe ar an tacar tástála seachtrach lag nó níos ísle i gcomparáid leis na torthaí ar an tacar tástála inmheánach. Tugann roinnt tuairiscí le fios go laghdaíonn cruinneas aicmithe nó éifeachtúlacht nuair a chuirtear meastacháin aoise bunaithe ar dhaonra na Cóiré i bhfeidhm ar dhaonra na Seapáine5,39, agus go bhfuarthas patrún comhchosúil sa staidéar reatha. Breathnaíodh an treocht meath seo freisin sa mhúnla DM. Dá bhrí sin, chun aois a mheas go cruinn, fiú nuair a úsáidtear DM sa phróiseas anailíse, ba cheart modhanna a dhíorthaítear ó shonraí daonra dúchasacha, amhail modhanna traidisiúnta, a roghnú5,39,40,41,42. Ós rud é nach bhfuil sé soiléir an féidir le samhlacha foghlama domhain treochtaí comhchosúla a thaispeáint, tá gá le staidéir a dhéanann comparáid idir cruinneas agus éifeachtúlacht aicmithe ag baint úsáide as modhanna traidisiúnta, samhlacha DM, agus samhlacha foghlama domhain ar na samplaí céanna chun a dheimhniú an féidir le hintleacht shaorga na héagsúlachtaí ciníocha seo a shárú in aois theoranta. measúnuithe.
Léiríonn muid gur féidir meastachán aoise a chur in ionad modhanna traidisiúnta bunaithe ar an tsamhail DM i gcleachtas meastacháin aoise fóiréinseach sa Chóiré. Fuaireamar amach freisin an fhéidearthacht foghlaim meaisín a chur i bhfeidhm le haghaidh measúnú aoise fóiréinseach. Mar sin féin, tá teorainneacha soiléire ann, mar shampla an líon neamhleor rannpháirtithe sa staidéar seo chun na torthaí a chinneadh go cinntitheach, agus an easpa staidéar roimhe seo chun torthaí an staidéir seo a chur i gcomparáid agus a dheimhniú. Sa todhchaí, ba cheart staidéir DM a dhéanamh le líon níos mó samplaí agus daonraí níos éagsúla chun a infheidhmeacht phraiticiúil a fheabhsú i gcomparáid le modhanna traidisiúnta. Chun an fhéidearthacht a bhaineann le hintleachta saorga a bhailíochtú chun aois a mheas i ndaonraí éagsúla, tá gá le staidéir amach anseo chun comparáid a dhéanamh idir cruinneas agus éifeachtúlacht aicmithe DM agus samhlacha foghlama domhain le modhanna traidisiúnta sna samplaí céanna.
D'úsáid an staidéar 2,657 grianghraf ortagrafach a bailíodh ó dhaoine fásta Cóiré agus Seapánacha idir 15 agus 23 bliain d'aois. Roinneadh radagrafaicí na Cóiré i 900 tacar oiliúna (19.42 ± 2.65 bliain) agus 900 tacar tástála inmheánacha (19.52 ± 2.59 bliain). Bailíodh an tacar oiliúna in aon institiúid amháin (Ospidéal Seoul Naomh Muire), agus bailíodh an tacar tástála féin ag dhá institiúid (Ospidéal Fiaclóireachta Ollscoil Náisiúnta Seoul agus Ospidéal Fiaclóireachta Ollscoil Yonsei). Bhailíomar 857 radagrafaíocht freisin ó shonraí eile bunaithe ar dhaonra (Ollscoil Leighis IWate, an tSeapáin) le haghaidh tástála seachtraí. Roghnaíodh radagrafaicí na n -ábhar Seapánach (19.31 ± 2.60 bliain) mar an tacar tástála seachtrach. Bailíodh sonraí go siarghabhálach chun anailís a dhéanamh ar na céimeanna a bhaineann le forbairt fiaclóireachta ar radagrafaicí lánléargais a tógadh le linn cóireála fiaclóireachta. Bhí na sonraí go léir a bailíodh gan ainm ach amháin i gcás inscne, dáta breithe agus dáta an radagrafaíochta. Bhí critéir chuimsithe agus eisiaimh mar an gcéanna le critéir a foilsíodh roimhe seo 4, 5. Ríomhadh aois iarbhír an tsampla trí dháta na breithe a dhealú ón dáta a tógadh an radagraf. Roinneadh an grúpa samplach i naoi n -aoisghrúpa. Taispeántar na dáiltí aoise agus gnéis i dTábla 3 Rinneadh an staidéar seo de réir dhearbhú Helsinki agus cheadaigh an Bord Athbhreithnithe Institiúide (IRB) Ospidéal Naomh Muire in Ollscoil Chaitliceach na Cóiré (KC22WISI0328). Mar gheall ar dhearadh siarghabhálach an staidéir seo, níorbh fhéidir toiliú feasach a fháil ó na hothair go léir atá ag dul faoi scrúdú radagrafaíochta chun críocha teiripeacha. Rinne Ollscoil Seoul Chóiré Ospidéal Naomh Muire (IRB) an riachtanas maidir le toiliú feasach a tharscaoileadh.
Rinneadh measúnú ar chéimeanna forbraíochta an dara agus an tríú molars bimaxillary de réir chritéir Demircan25. Níor roghnaíodh ach fiacail amháin má aimsíodh an cineál céanna fiacail ar thaobh na láimhe clé agus ar thaobh na láimhe deise de gach fhód. Dá mba rud é go raibh fiacla homalógacha ar an dá thaobh ag céimeanna forbartha éagsúla, roghnaíodh an fiacail leis an gcéim fhorbartha níos ísle chun cuntas a thabhairt ar éiginnteacht san aois mheasta. Scóráladh céad radagrafaíocht a roghnaíodh go randamach ón tacar oiliúna ag beirt bhreathnadóirí a bhfuil taithí acu chun iontaofacht interobserver a thástáil tar éis an réamhchalaíocha chun céim aibíochta fiaclóireachta a chinneadh. Rinne an príomh-bhreathnadóir measúnú ar iontaofacht intraobserver faoi dhó ag eatraimh trí mhí.
Measadh céim ghnéasach agus fhorbartha an dara agus an tríú molars de gach jaw sa tacar oiliúna ag breathnóir príomhúil a bhí oilte le samhlacha DM éagsúla, agus socraíodh an aois iarbhír mar an spriocluach. Rinneadh tástáil ar shamhlacha SLP agus MLP, a úsáidtear go forleathan i bhfoghlaim meaisín, i gcoinne algartam aischéimnithe. Comhcheanglaíonn an tsamhail DM feidhmeanna líneacha ag baint úsáide as céimeanna forbartha na gceithre fhiacla agus comhcheanglaíonn sé na sonraí seo chun aois a mheas. Is é SLP an líonra néarach is simplí agus níl sraitheanna i bhfolach ann. Oibríonn SLP bunaithe ar tharchur tairsí idir nóid. Tá an tsamhail SLP ar aischéimniú cosúil go matamaiticiúil le cúlchéimniú líneach iolrach. Murab ionann agus an tsamhail SLP, tá sraitheanna il i bhfolach ag an tsamhail MLP le feidhmeanna gníomhachtaithe neamhlíneach. D'úsáid ár dturgnaimh ciseal i bhfolach agus ní raibh ach 20 nód i bhfolach le feidhmeanna gníomhachtaithe neamhlíneach. Bain úsáid as sliocht grádáin mar an modh optamaithe agus MAE agus RMSE mar fheidhm chaillteanais chun ár samhail foghlama meaisín a oiliúint. Cuireadh an tsamhail aischéimnithe is fearr a fuarthas i bhfeidhm ar na tacair tástála inmheánacha agus sheachtracha agus measadh aois na bhfiacla.
Forbraíodh algartam aicmithe a úsáideann aibíocht ceithre fhiacla ar an oiliúint atá le tuar an bhfuil sampla 18 mbliana d'aois nó nach bhfuil. Chun an tsamhail a thógáil, fuaireamar seacht n -algartam foghlama meaisín ionadaíochta6,43: (1) LR, (2) KNN, (3) SVM, (4) DT, (5) RF, (6) Xgboost, agus (7) MLP . Tá LR ar cheann de na halgartaim aicmithe is mó a úsáidtear 44. Is algartam foghlama faoi mhaoirseacht é a úsáideann aischéimniú chun an dóchúlacht go mbeidh sonraí a bhaineann le catagóir áirithe a thuar ó 0 go 1 agus a rangaíonn na sonraí mar chatagóir is dóchúla bunaithe ar an dóchúlacht seo; a úsáidtear den chuid is mó le haghaidh aicmiú dénártha. Tá KNN ar cheann de na halgartaim foghlama meaisín is simplí45. Nuair a thugtar sonraí ionchuir nua, faigheann sé sonraí K gar don tacar atá ann cheana féin agus ansin rangaíonn sé iad isteach sa rang leis an minicíocht is airde. Shocraíomar 3 do líon na gcomharsana a breithníodh (k). Is algartam é SVM a uasmhéadaíonn an fad idir dhá rang trí fheidhm eithne a úsáid chun an spás líneach a leathnú isteach i spás neamhlíneach ar a dtugtar Fields46. Maidir leis an tsamhail seo, bainimid úsáid as claontacht = 1, Power = 1, agus gáma = 1 mar hyperparameters don eithne polynomial. Cuireadh DT i bhfeidhm i réimsí éagsúla mar algartam chun sonraí iomlána a roinnt ina roinnt foghrúpaí trí rialacha cinnteoireachta a léiriú i struchtúr crann47. Tá an tsamhail cumraithe le líon íosta taifead in aghaidh an nód de 2 agus úsáideann sé innéacs Gini mar thomhas cáilíochta. Is modh ensemble é RF a chomhcheanglaíonn il -DTS chun feidhmíocht a fheabhsú ag baint úsáide as modh comhiomlánaithe bootstrap a ghineann aicmitheoir lag do gach sampla trí shamplaí den mhéid céanna a tharraingt go randamach ón mbun -tacar sonraí. D'úsáideamar 100 crann, 10 doimhneacht crann, 1 mhéid nód íosta, agus innéacs admixture Gini mar chritéir idirscartha nód. Cinntear aicmiú sonraí nua trí vóta tromlaigh. Is algartam é XgBoost a chomhcheanglaíonn teicnící treisithe ag baint úsáide as modh a thógann mar shonraí oiliúna an earráid idir luachanna iarbhír agus luachanna réamh -mheasta na samhla roimhe seo agus a mhéadaíonn an earráid ag baint úsáide as grádáin49. Is algartam a úsáidtear go forleathan é mar gheall ar a dhea -fheidhmíocht agus a éifeachtúlacht acmhainní, chomh maith le hiontaofacht ard mar fheidhm cheartúcháin ró -fheistithe. Tá 400 roth tacaíochta sa tsamhail. Is líonra neodrach é MLP ina gcruthaíonn ceann amháin nó níos mó braistint ilshraitheanna le sraitheanna i bhfolach amháin nó níos mó idir na sraitheanna ionchuir agus aschuir38. Ag baint úsáide as seo, is féidir leat aicmiú neamhlíneach a dhéanamh nuair a chuireann tú ciseal ionchuir agus luach toraidh a fháil, cuirtear an luach toraidh réamh-mheasta i gcomparáid leis an luach toraidh iarbhír agus déantar an earráid a iomadaíodh ar ais. Chruthaíomar ciseal i bhfolach le 20 néaróin i bhfolach i ngach ciseal. Cuireadh gach samhail a d'fhorbraíomar i bhfeidhm ar thacair inmheánacha agus sheachtracha chun feidhmíocht aicmithe a thástáil trí íogaireacht, sainiúlacht, PPV, NPV, agus Auroc a ríomh. Sainmhínítear íogaireacht mar chóimheas an tsampla a mheastar a bheith 18 mbliana d'aois nó níos sine go sampla a mheastar a bheith 18 mbliana d'aois nó níos sine. Is é sainiúlacht an céatadán de na samplaí faoi bhun 18 mbliana d'aois agus iad siúd a mheastar a bheith faoi bhun 18 mbliana d'aois.
Rinneadh na céimeanna fiaclóireachta a measúnaíodh sa tacar oiliúna a thiontú ina gcéimeanna uimhriúla le haghaidh anailíse staitistiúla. Rinneadh aischéimniú líneach agus loighistice iltaobhach chun samhlacha réamh -mheasta a fhorbairt do gach gnéas agus chun foirmlí aischéimnithe a dhíorthú is féidir a úsáid chun aois a mheas. D'úsáideamar na foirmlí seo chun aois na bhfiacla a mheas le haghaidh tacair tástála inmheánacha agus seachtracha araon. Taispeánann Tábla 4 na samhlacha aischéimnithe agus aicmithe a úsáidtear sa staidéar seo.
Ríomhadh iontaofacht idir-agus interobserver ag baint úsáide as staitistic Kappa Cohen. Chun cruinneas DM agus samhlacha aischéimnithe traidisiúnta a thástáil, ríomhamar MAE agus RMSE ag baint úsáide as aoiseanna measta agus iarbhír na dtacar tástála inmheánacha agus seachtracha. Is iondúil go n -úsáidtear na hearráidí seo chun cruinneas na réamh -mheastacháin a mheas. Dá lú an earráid, is ea is airde cruinneas an réamhaisnéise24. Déan comparáid idir an MAE agus RMSE na dtacar tástála inmheánacha agus seachtracha a ríomhtar ag baint úsáide as DM agus aischéimniú traidisiúnta. Rinneadh measúnú ar fheidhmíocht aicmithe an ghearradh 18 mbliana i staitisticí traidisiúnta trí thábla teagmhasach 2 × 2 a úsáid. Cuireadh an íogaireacht ríofa, an sainiúlacht, an PPV, an NPV, agus an AUROC den tacar tástála i gcomparáid le luachanna tomhaiste an tsamhail aicmithe DM. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± diall caighdeánach nó uimhir (%) ag brath ar thréithe sonraí. Measadh go raibh luachanna P dhá thaobh <0.05 suntasach go staitistiúil. Rinneadh gach gnáth -anailís staitistiúil ag baint úsáide as leagan SAS 9.4 (Institiúid SAS, Cary, NC). Cuireadh an tsamhail aischéimnithe DM i bhfeidhm i Python ag baint úsáide as KERAS50 2.2.4 Inneall agus TensorFlow51 1.8.0 go sonrach le haghaidh oibríochtaí matamaiticiúla. Cuireadh an tsamhail aicmithe DM i bhfeidhm i dtimpeallacht anailíse eolais Waikato agus i n -ardán anailíse Konstanz Miner (KNIME) 4.6.152.
Admhaíonn na húdair gur féidir sonraí a thacaíonn le conclúidí an staidéir a fháil san alt agus ábhair fhorlíontacha. Tá na tacair shonraí a ghintear agus/nó a ndearnadh anailís orthu le linn an staidéir ar fáil ón údar comhfhreagrach ar iarratas réasúnach.
Ritz-Timme, S. et al. Measúnú aoise: úrscothach chun riachtanais shonracha an chleachtais fhóiréinseach a chomhlíonadh. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 113, 129–136 (2000).
Schmeling, A., Reisinger, W., Geserik, G., agus Olze, A. Stádas reatha Measúnú Aoise Fóiréinseach ar Ábhair Mhaireachtála chun críocha ionchúisimh choiriúil. Fóiréinsic. cógas. Paiteolaíocht. 1, 239–246 (2005).
Pan, J. et al. Modh modhnaithe chun measúnú a dhéanamh ar aois fiaclóireachta na leanaí idir 5 agus 16 bliana d'aois in oirthear na Síne. cliniciúil. Suirbhé ó bhéal. 25, 3463–3474 (2021).
Lee, SS srl. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 124, 659–665 (2010).
OH, S., Kumagai, A., Kim, Sy agus Lee, SS cruinneas meastacháin aoise agus meastachán ar an tairseach 18 mbliana bunaithe ar aibíocht an dara agus an tríú molars i Koreans agus Seapáinis. PLOS One 17, E0271247 (2022).
Kim, JY, et al. Is féidir le hanailís sonraí bunaithe ar fhoghlaim réamh-obráide toradh cóireála máinliachta codlata a thuar in othair le OSA. an eolaíocht. Tuarascáil 11, 14911 (2021).
Han, M. et al. Meastachán cruinn aoise ó fhoghlaim meaisín le hidirghabháil dhaonna nó gan é? Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 136, 821–831 (2022).
Khan, S. agus Shaheen, M. ó mhianadóireacht sonraí go mianadóireacht sonraí. J.Information. an eolaíocht. https://doi.org/10.1177/01655515211030872 (2021).
Khan, S. agus Shaheen, M. Wisrule: An chéad algartam cognaíoch do mhianadóireacht riail an chomhlachais. J.Information. an eolaíocht. https://doi.org/10.1177/01655515221108695 (2022).
Shaheen M. agus Abdullah U. Karm: Mianadóireacht sonraí traidisiúnta bunaithe ar rialacha comhlachais comhthéacs-bhunaithe. Ríomh. Matt. Lean ar aghaidh. 68, 3305–3322 (2021).
Muhammad M., Rehman Z., Shaheen M., Khan M. agus Habib M. Braite cosúlachta semantic -bhunaithe domhain -bhunaithe ag baint úsáide as sonraí téacs. eolas. teicneolaíochtaí. Rialú. https://doi.org/10.5755/j01.itc.49.4.27118 (2020).
Tabish, M., Tanoli, Z., agus Shahin, M. Córas chun gníomhaíocht a aithint i bhfíseáin spóirt. Ilmheáin. Iarratais Uirlisí https://doi.org/10.1007/S11042-021-10519-6 (2021).
Halabi, SS et al. Dúshlán foghlama meaisín RSNA in aois chnámh péidiatraiceach. Raideolaíocht 290, 498–503 (2019).
Li, Y. et al. Meastachán aoise fóiréinseach ó X-ghathanna pelvic ag baint úsáide as foghlaim dhomhain. Euro. radaíocht. 29, 2322–2329 (2019).
Guo, YC, et al. Aicmiú Aoise cruinn ag baint úsáide as modhanna láimhe agus líonraí néarach convolutional domhain ó íomhánna teilgean ortagrafaíochta. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 135, 1589–1597 (2021).
Alabama Dalora et al. Meastachán ar aois chnámh ag baint úsáide as modhanna éagsúla foghlama meaisín: athbhreithniú córasach litríochta agus meta-anailís. PLOS One 14, E0220242 (2019).
Du, H., Li, G., Cheng, K., agus Yang, J. Meastachán aoise a bhaineann go sonrach le Meiriceánaigh Afracacha agus Sínis bunaithe ar mhéideanna an tseomra laíon den chéad molars ag baint úsáide as tomagrafaíocht ríofa cón-bhíoma. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 136, 811–819 (2022).
Kim S., Lee YH, NOH YK, Park FK agus OH KS ag cinneadh aoisghrúpaí daoine beo ag baint úsáide as íomhánna saorga bunaithe ar fhaisnéis de na chéad molars. an eolaíocht. Tuarascáil 11, 1073 (2021).
Stern, D., íocóir, C., Giuliani, N., agus Urschler, M. Meastachán Aoise Uathoibríoch agus Aicmiú Aois Tromlaigh ó shonraí MRI iltaobhacha. IEEE J. BioMed. Foláirimh Sláinte. 23, 1392–1403 (2019).
Cheng, Q., Ge, Z., Du, H. agus Li, G. Meastachán aoise bunaithe ar dheighilt seomra laíon 3D de na chéad molars ó thomagrafaíocht ríofa bíoma cóin trí fhoghlaim dhomhain agus tacair leibhéil a chomhtháthú. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 135, 365–373 (2021).
Wu, Wt, et al. Mianadóireacht sonraí i sonraí móra cliniciúla: bunachair shonraí, céimeanna agus samhlacha modhanna coitianta. Domhan. cógas. acmhainn. 8, 44 (2021).
Yang, J. et al. Réamhrá ar bhunachair sonraí leighis agus ar theicneolaíochtaí mianadóireachta sonraí sa ré mór sonraí. J. Avid. Leigheas Bunúsach. 13, 57–69 (2020).
Shen, S. et al. Modh Camerer chun Aois na bhFiacla a mheas ag baint úsáide as foghlaim meaisín. BMC Sláinte Béil 21, 641 (2021).
Galliburg A. et al. Comparáid idir modhanna éagsúla foghlama meaisín chun aois fiaclóireachta a thuar ag baint úsáide as an modh staging Demirdjian. Idirnáisiúntacht. J. Leigheas Dlí. 135, 665–675 (2021).
Demirdjian, A., Goldstein, H. agus Tanner, JM córas nua chun aois fiaclóireachta a mheasúnú. snort. Bitheolaíocht. 45, 211–227 (1973).
Bearta Landis, Jr, agus Koch, GG de Chomhaontú Breathnóra ar shonraí categorical. Biometrics 33, 159–174 (1977).
Bhattacharjee S, Prakash D, Kim C, Kim HK agus Choi HK. Anailís uigeachta, mhoirfeolaíoch agus staitistiúil ar íomháú athshondais mhaighnéadaigh dháthoiseach ag baint úsáide as teicnící faisnéise saorga chun difreáil a dhéanamh ar phríomh-siadaí inchinne. Faisnéis sláinte. acmhainn. https://doi.org/10.4258/hir.2022.28.1.46 (2022).


Am Post: Jan-04-2024