Определение возраста по диафизарным длинам костей конечностей детей 0–12 лет из Гонур-депе, Туркменистан

Аннотация

Введение. Основная цель исследования – разработка серии регрессионных уравнений для оценки возраста детей 0–12 лет по диафизарным длинам костей конечностей. Попутно решаются задачи сопоставления результатов использования обратной и классической калибровочной моделей определения возраста, а также оценки пригодности ранее предложенных регрессионных формул применительно к анализируемым материалам.

Материалы и методы. Рассматривается выборка (128 детских скелетов) из раскопок протогородского центра эпохи бронзы Гонур-депе. Уравнения линейной регрессии рассчитывались для шести костей, как в совокупной выборке, так и в подвыборках детей младше и старше 2 лет. Качество регрессии оценивалось по коэффициенту детерминации и уровню достоверности по F-критерию. Регрессионные остатки проверялись на нормальность распределения, автокорреляцию, гомоскедастичность и соответствие нулевому математическому ожиданию. Сравнение параметров обратной и классической калибровочных моделей проведено с использованием двухвыборочного t-критерия. Для оценки применимости других регрессионных формул к исследуемой выборке использовались показатели средняя величина абсолютных значений остатков (MAR) и средняя величина остатков (MR).

Результаты. Полученные регрессионные модели, судя по величинам R² и F-критерия, обладают высоким качеством. Согласно угловым коэффициентам, наиболее быстрый рост в совокупной выборке и двух подвыборках наблюдается для костей верхней конечности. Кости нижней конечности характеризуются более низкими темпами роста. В отличие от уравнений обратной калибровки, для классической модели, судя по величинам стандартных ошибок, лучшие результаты дают кости верхней, а не нижней конечности. Сравнение данных для бедренной кости показало одинаковую эффективность обеих моделей. Сопоставление регрессионных остатков, в случае всех формул кроме предложенных в работе, а также уравнений классической калибровки, демонстрирует несоответствие нулевому математическому ожиданию применительно к исследованному материалу.

Заключение. В случае обратной модели для определения возраста рекомендуется пользоваться уравнениями для длин костей нижней конечности, в случае классической калибровочной – для костей верхней. Согласно результатам регрессионного анализа для населения Гонур-депе характерны более высокие темпы роста костей верхних конечностей относительно нижних и дистальных сегментов относительно проксимальных. Большинство ранее предложенных регрессионных формул не рекомендуется использовать без риска получения смещенных оценок на материалах другой хронологической и/или территориальной приуроченности. © 2024. This work is licensed under a CC BY 4.0 license

Литература

Гржибовский А.М. Однофакторный линейный регрессионный анализ // Экология человека, 2008. № 10. С. 55–64.

Громов А.В. Население Юго-Западного Туркменистана в эпоху энеолита и бронзы // Древние и средневековые культуры Центральной Азии (становление, развитие и взаимодействие урбанизированных и скотоводческих обществ). СПб.: ИИМК РАН, 2020. С. 65–68. DOI: 10.31600/978-5-907298-09-5-65-68.

Дерябин В.Е. Решение задач обработки антропологических данных с использованием компьютера. М.: Изд-во МГУ. 2007.

Звягин В.Н., Анушкина Е.С. Определение возраста детей по фрагментам свода черепа с использованием современных методов исследования // Судебно-медицинская экспертиза, 2018. № 61 (6). С. 13–16. DOI: 10.17116/sudmed20186106113.

Карапетян М.К., Куфтерин В.В. Особенности продольного роста у скотоводческого населения Южного Урала и земледельцев Средней Азии эпохи бронзы: анализ стандартизированных оценок // Вестник Московского университета. Сер. XXIII. Антропология, 2023. № 4. С. 81–93. DOI: 10.32521/2074-8132.2023.4.081-093.

Куфтерин В.В. Атлас абрисов костей конечностей детей и подростков для возрастной экспресс-диагностики (по материалам Гонур-депе). М.: Старый сад. 2017. ISBN 978-5-89930-155-1.

Куфтерин В.В. Население Юго-Восточного Туркменистана в эпоху бронзы (методологические аспекты исследования): Дисс. … д-ра биол. наук, 2022. 334 с.

Матюшечкин С.В., Микрюкова Н.Н. Рентгено-остеометрическое исследование линейных параметров средних фаланг кисти у детей и подростков в возрастном и этническом аспектах // Морфологические ведомости, 2021. Т. 29, Вып. 1. С. 34–42. DOI: 10.20340/mv-mn.2021.29(1):34-42.

Методика работы с палеоантропологическими материалами в полевых условиях. М.: ИА РАН, 2020. ISBN 978-5-94375-333-6.

Пежемский Д.В. Изменчивость продольных размеров трубчатых костей человека и возможности реконструкции телосложения: Автореф. дисс. … канд. биол. наук, 2011. 24 с.

Сальманов А.А., Стрижков А.Е. Оценка возраста плода человека по антропометрическим параметрам скелета нижней конечности // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, 2011. Т. XVIII, № 2. С. 135–136.

Шнайдер С.В., Березина Н.Я., Филимонова Т.Г., Алишер кызы С., Бужилова А.П. Результаты нового изучения антропологических материалов Центральной Азии (по материалам стоянок Туткаул и Кайлю) // Российская археология, 2023. № 4. С. 7–19. DOI: 10.31857/S0869606323040165.

AlQahtani S.J., Hector M.P., Liversidge H.M. Brief communication: The London Atlas of human tooth development and eruption. Am. J. Phys. Anthropol., 2010, 142, pp. 481–490. DOI: 10.1002/ajpa.21258.

Aykroyd R.G., Lucy D., Pollard A.M., Solheim T. Technical note: Regression analysis in adult age estimation. Am. J. Phys. Anthropol., 1997, 104, pp. 259–265.

Aykroyd R.G., Lucy D., Pollard A.M., Roberts C.A. Nasty, brutish, but not necessarily short: A reconsideration of the statistical methods used to calculate age at death from adult human skeleton and dental age indicators. Am. Antiq., 1999, 64 (1), pp. 55–70.

Besalú E. The connection between inverse and classical calibration. Talanta, 2013, 116, pp. 45–49. DOI: 10.1016/j.talanta.2013.04.054.

Boccone S., Micheletti Cremasco M., Bortoluzzi S., Moggi-Cecchi J., Rabino Massa E. Age estimation in subadult Egyptian remains. HOMO, 2010, 61, pp. 337–358. DOI: 10.1016/j.jchb.2010.05.003.

Bocquet-Appel J.P., Masset C. Matters of moment. Paleodemography: Resurrection or ghost? J. Hum. Evol., 1985, 14, pp. 107–111.

Buikstra J.E., Ubelaker D.H. (Eds.). Standards for data collection from human skeletal remains. Fayetteville, Arkansas Archaeological Survey, 1994, VI, 266 p.

Cardoso H.F.V., Abrantes J., Humphrey L.T. Age estimation of immature human skeletal remains from the diaphyseal length of the long bones in the postnatal period. Int. J. Legal Med., 2014, 128, pp. 809–824. DOI: 10.1007/s00414-013-0925-5.

Cardoso H.F.V., Vandergugten J.M., Humphrey L.T. Age estimation of immature human skeletal remains from the metaphyseal and epiphyseal widths of the long bones in the post-natal period. Am. J. Phys. Anthropol., 2017a, 162, pp 19–35. DOI: 10.1002/ajpa.23081.

Cardoso H.F.V., Spake L., Humphrey L.T. Age estimation of immature human skeletal remains from the dimensions of the girdle bones in the postnatal period. Am. J. Phys. Anthropol., 2017b, 163, pp. 772–783. DOI: 10.1002/ajpa.23248.

Carneiro C., Cuarte F., Borralho P., Cunha E. Radiographic fetal osteometry: Approach on age estimation for the Portuguese population. Forensic Sci. Int., 2013, 231, 397.e1–397.e5. DOI: 10.1016/j.forsciint.2013.05.039.

Danforth M.E., Wrobel G.D., Armstrong C.W., Swanson D. Juvenile age estimation using diaphyseal long bone lengths among ancient Maya populations. Lat. Am. Antiq., 2009, 20 (1), pp. 3–13.

Facchini F., Veschi S. Age determination on long bones in a skeletal subadults sample (b–12 years). Coll. Antropol., 2004, 28 (1), pp. 89–98.

Humphrey L.T. Growth patterns in the modern human skeleton. Am. J. Phys. Anthropol., 1998, 105, pp. 57–72.

López-Costas O., Rissech C., Trancho G., Turbón D. Postnatal ontogenesis of the tibia. Implications for age and sex estimation. Forensic Sci. Int., 2012, 214, 207.e1–207.e11. DOI: 10.1016/j.forsciint.2011.07.038.

Mays S., Brickley M., Ives R. Growth in an English population from the Industrial Revolution. Am. J. Phys. Anthropol., 2008, 136, pp. 85–92. DOI: 10.1002/ajpa.20780.

Merchant V.L., Ubelaker D.H. Skeletal growth of the protohistoric Arikara. Am. J. Phys. Anthropol., 1977, 46, pp. 61–72.

Pietrobelli A., Marchi D., Belcastro M.G. The relationship between bipedalism and growth: A metric assessment in a documented modern skeletal collection (Certosa Collection, Bologna, Italy). Am. J. Biol. Anthropol., 2022, 177, pp. 669–689. DOI: 10.1002/ajpa.24440.

Pinhasi R., Teschler-Nicola M., Knaus A., Shaw P. Cross-population analysis of the growth of long bones and the os coxae of three Early Medieval Austrian populations. Am. J. Hum. Biol., 2005, 17, pp. 470–488.

Primeau C., Friis L., Sejrsen B., Lynnerup N. A method for estimating age of Danish medieval sub-adults based on long bone length. Anthrop. Anz., 2012, 69 (3), pp. 317–333. DOI: 10.1127/0003-5548/2012/0168.

Primeau C., Friis L., Sejrsen B., Lynnerup N. A method for estimating age of medieval sub-adults from infancy to adulthood based on long bone length. Am. J. Phys. Anthropol., 2016, 159, pp. 135–145. DOI: 10.1002/ajpa.22860.

Rissech C., Black S. Scapular development from the neonatal period to skeletal maturity: A preliminary study. Int. J. Osteoarchaeol., 2007, 17, pp. 451–464. DOI: 10.1002/oa.890.

Rissech C., López-Costas O., Turbón D. Humeral development from neonatal period to skeletal maturity – application in age and sex assessment. Int. J. Legal Med., 2013a, 127, pp. 201–212. DOI: 10.1007/s00414-012-0713-7.

Rissech C., Márquez-Grant N., Turbón D. A collation of recently published Western European formulae for age estimation of subadult skeletal remains: Recommendations for forensic anthropology and osteoarchaeology. J. Forensic Sci., 2013b, 58 (S1), pp. 163–168. DOI: 10.1111/1556-4029.12011.

Rissech C., Schaefer M., Malgosa A. Development of the femur – Implications for age and sex determination. Forensic Sci. Int., 2008, 180, pp. 1–9. DOI: 10.1016/j.forsciint.2008.06.006.

Scheuer J.L., Musgrave J.H., Evans S.P. The estimation of late fetal and perinatal age from limb bone length by linear and logarithmic regression. Ann. Hum. Biol., 1980, 7 (3), pp. 257–265.

Stull K.E., L’Abbé E.N., Ousley S.D. Using multivariate adaptive regression splines to estimate subadult age from diaphyseal dimensions. Am. J. Phys. Anthropol., 2014, 154, pp. 376–386. DOI: 10.1002/ajpa.22522.

Stull K.E., Chu E.Y., Corron L.K., Price M.H. Subadult age estimation using mixed cumulative probit and a contemporary United States population. Forensic Sci., 2022, 2, pp. 741–779. DOI: 10.3390/forensicsci2040055.

Tsai A., Stamoulis C., Bixby S.D., Breen M.A., Connolly S.A., Kleinman P.K. Infant bone age estimation based on fibular shaft length: Model development and clinical validation. Pediatr. Radiol., 2016, 46 (3), pp. 342–356. DOI: 10.1007/s00247-015-3480-z.

Ubelaker D.H. Human skeletal remains: Excavations, analysis, interpretation. Chicago, Aldine Publ., 1978, XI, 116 p.