The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation

Bibliographic Details
Main Author: Santos, Inês de Oliveira
Publication Date: 2024
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: https://hdl.handle.net/10316/117370
Summary: Tese de Doutoramento em Antropologia apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_1ef3d6eae19c77ae2e4a56c2f5da35d8
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/117370
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository_id_str https://opendoar.ac.uk/repository/7160
spelling The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age EstimationAs Idades da Dúvida: Uma análise retrospectiva entre populações da mineralização do terceiro molar para estimativa da idadeForensic AnthropologyAge estimation in the livingDental age18 years legal thresholdUndocumented minorsAntropologia ForenseEstimativa de idade em indivíduos vivosIdade por métodos dentáriosLimite legal dos 18 anosMenores indocumentadosCiências sociais::Outras ciências sociaisTese de Doutoramento em Antropologia apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaIn 2015, 17 Sustainable Development Goals (SDGs) were defined by the United Nations and, among them, goals 8 and 16 aimed towards the protection of the individuals’ right to identity, seeking to facilitate mobility and identification processes in an orderly and safe manner, contributing to sustainable socio-economic development, while preventing child labor and slavery scenarios. It is known that individuals in vulnerable contexts, such as those involving undocumented migrants, children, and adults, are often unable to present documents to reliably authenticate their civil data, leading to situations where their right to protection and security is threatened. Correct identification is essential, given the ethical, administrative, and legal repercussions that arise from its absence. This thesis aimed to develop an effective protocol for age estimation using the third molar at the threshold of adulthood (18 years). Specifically to (i) systematically review and meta-analyze the accuracy of age estimation using third molars across different populations, (ii) evaluate the accuracy of the method Mincer and colleagues (1993), (iii) to develop regression models to improve age estimation accuracy, (iv) to create probabilistic models for determining whether an individual is over or under 18, (v) to examine variations in third molar maturation across different populations (Portugal, Brazil, Romania, Sri Lanka, South Africa, Angola) (vi) to investigate sex-based differences in third molar mineralization, (vii) to evaluate the frequency of third molar absence/agenesis, and (iii) to assess intra- and inter-observer reliability. A systematic literature review and a retrospective analysis of orthopantomograms from individuals of diverse geographic origins were conducted to achieve this. The study's results revealed moderate to strong correlations between third molar stages and chronological age, with correlation coefficients (CC) ranging from 0.69 to 0.73 overall. However, the strength of these correlations varied significantly by population and sex. For instance, higher correlations were observed in Sri Lankan (CC = 0.73) and Portuguese (CC = 0.71) samples, while lower correlations were found in South African (CC = 0.32–0.36) and Romanian samples (CC = 0.47). The study identified a crucial limitation in the influence of sample characteristics, particularly age distribution. This raised the hypothesis that some inaccuracies, typically attributed to population variability, might instead result from age mimicry, which supported the conclusions of the systematic literature review. The developed regression and ensemble models (Random Forest and Gradient Boosting) showed improved accuracy. The Random Forest model achieved a ROC-AUC of 0.907 and overall accuracy of 88.96%, demonstrating excellent discrimination between age groups, particularly in determining whether an individual is over or under 18. However, the variations in model performance across different populations suggest that further optimization may be necessary, particularly in samples with uneven age distributions. The frequency of third molar absence/agenesis varied among the studied populations, with the highest rates observed in the Portuguese sample and the lowest in the Sri Lankan sample. These variations underscore the importance of accounting for absence/agenesis in forensic age estimation models. Intra- and inter-observer reliability was generally high, with weighted kappa values between 0.611-0.816 for the former and 0.24-0.816 for the latter. While there is substantial agreement, some variability in inter-observer reliability was observed, highlighting the need for standardized training and calibration to ensure consistency across different examiners. In conclusion, the research highlights the potential of using third molar mineralization for age estimation while identifying several areas for improvement. The findings emphasize the need for careful consideration of sample age distribution while mindful of the population context and further refinement of age estimation protocols to enhance accuracy and reliability across diverse populations. This research contributes to the broader goals of sustainable development by providing insights that can improve the identification and protection of vulnerable individuals, particularly minors, in forensic contexts.Em 2015, 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) foram definidos pelas Nações Unidas e, entre eles, os objetivos 8 e 16 visavam a proteção do direito à identidade dos indivíduos, direcionados para facilitar processos de mobilidade e identificação, de maneira ordenada e segura, contribuindo para o desenvolvimento socioeconómico sustentável, enquanto preveniam cenários de trabalho infantil e escravidão. Sabe-se que indivíduos em contextos vulneráveis, como os que envolvem migrantes indocumentados, crianças e adultos, muitas vezes não conseguem apresentar documentos que atestem de forma confiável os seus dados civis, criando situações onde a sua segurança é ameaçada. Uma identificação correta é essencial, dado as repercussões éticas, administrativas e legais que surgem na sua ausência. Assim, esta tese teve como objetivo desenvolver um protocolo eficaz para estimativa de idade utilizando o terceiro molar na transição para a idade adulta (18 anos). Especificamente: (i) uma revisão sistemática da literatura e realizar uma meta-análise da acurácia da estimativa de idade utilizando terceiros molares em diferentes populações, (ii) avaliar a acurácia do método de Mincer e colegas (1993), (iii) desenvolver modelos de regressão que possam aperfeiçoar a precisão na estimativa de idade, (iv) criar modelos probabilísticos para determinar se um indivíduo tem mais ou menos de 18 anos, (v) examinar as variações na maturação do terceiro molar em diferentes populações (Portugal, Brasil, Romênia, Sri Lanka, África do Sul, Angola), (vi) investigar as diferenças na mineralização do terceiro molar entre os sexos, (vii) avaliar a frequência de ausência/agenesia do terceiro molar, e (viii) avaliar a confiabilidade intra e inter-observador. Para alcançar esses objetivos, foram realizadas uma revisão sistemática da literatura e uma análise retrospetiva de ortopantomografias de indivíduos provenientes de diversas origens geográficas. Os resultados do estudo revelaram correlações moderadas a fortes entre os estágios do terceiro molar e a idade cronológica, com coeficientes de correlação (CC) entre 0,69 a 0,73. No entanto, a força dessas correlações variou significativamente por população e sexo. Por exemplo, correlações mais altas foram observadas nas amostras do Sri Lanka (CC = 0,73) e de Portugal (CC = 0,71), enquanto correlações mais baixas foram encontradas nas amostras da África do Sul (CC = 0,32–0,36) e da Romênia (CC = 0,47). O estudo identificou uma limitação relacionada com as características da amostra, particularmente na distribuição etária. Isso levantou a hipótese de que algumas imprecisões, tipicamente atribuídas à variabilidade populacional, podem, em vez disso, resultar de mimetismo etário, o que atestou as conclusões obtidas na revisão sistemática da literatura. Os modelos de regressão desenvolvidos e os modelos de ensemble (Random Forest e Gradient Boosting) mostraram uma melhoria na acurácia. O modelo Random Forest alcançou um ROC-AUC de 0,907 e uma acurácia geral de 88,96%, demonstrando excelente discriminação entre grupos etários, particularmente na determinação de se um indivíduo tem mais ou menos de 18 anos. No entanto, as variações no desempenho dos modelos entre diferentes populações sugerem que uma otimização adicional pode ser necessária, especialmente em amostras com distribuições etárias desiguais. A frequência de ausência/agenesia do terceiro molar variou entre as populações estudadas, com as taxas mais altas observadas na amostra portuguesa e as mais baixas na amostra do Sri Lanka. Essas variações ressaltam a importância de considerar a ausência/agenesia nos modelos de estimativa de idade forense. A avaliação do erro intra e inter-observador foi, na generalidade, positiva, com valores de kappa ponderado entre 0,611-0,816 para a primeira e 0,24-0,816 para a última. Embora haja concordância substancial, foi observada alguma variabilidade na confiabilidade inter-observador, destacando a necessidade de prática e calibração padronizados para garantir consistência entre diferentes examinadores. Em conclusão, o estudo destaca o potencial do uso da mineralização do terceiro molar para a estimativa de idade, ao mesmo tempo que identifica várias áreas para melhoria. Os resultados enfatizam a necessidade de uma consideração cuidadosa da distribuição etária da amostra, levando em conta o contexto populacional, e do aperfeiçoamento dos protocolos de estimativa de idade para aumentar a acurácia e a confiabilidade em diferentes populações. Esta pesquisa contribui para os objetivos mais amplos de desenvolvimento sustentável ao fornecer noções que podem melhorar a identificação e proteção de indivíduos vulneráveis, particularmente menores, em contextos forenses.FCT2024-11-252026-11-25T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttps://hdl.handle.net/10316/117370https://hdl.handle.net/10316/117370TID:101784910engSantos, Inês de Oliveirainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-04-02T17:34:04Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/117370Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T06:10:58.580935Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
dc.title.none.fl_str_mv The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
As Idades da Dúvida: Uma análise retrospectiva entre populações da mineralização do terceiro molar para estimativa da idade
title The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
spellingShingle The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
Santos, Inês de Oliveira
Forensic Anthropology
Age estimation in the living
Dental age
18 years legal threshold
Undocumented minors
Antropologia Forense
Estimativa de idade em indivíduos vivos
Idade por métodos dentários
Limite legal dos 18 anos
Menores indocumentados
Ciências sociais::Outras ciências sociais
title_short The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
title_full The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
title_fullStr The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
title_full_unstemmed The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
title_sort The Ages of Doubt: A Retrospective Cross-Population Analysis of Third Molar Mineralization for Age Estimation
author Santos, Inês de Oliveira
author_facet Santos, Inês de Oliveira
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Inês de Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Forensic Anthropology
Age estimation in the living
Dental age
18 years legal threshold
Undocumented minors
Antropologia Forense
Estimativa de idade em indivíduos vivos
Idade por métodos dentários
Limite legal dos 18 anos
Menores indocumentados
Ciências sociais::Outras ciências sociais
topic Forensic Anthropology
Age estimation in the living
Dental age
18 years legal threshold
Undocumented minors
Antropologia Forense
Estimativa de idade em indivíduos vivos
Idade por métodos dentários
Limite legal dos 18 anos
Menores indocumentados
Ciências sociais::Outras ciências sociais
description Tese de Doutoramento em Antropologia apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-11-25
2026-11-25T00:00:00Z
dc.type.driver.fl_str_mv doctoral thesis
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/10316/117370
https://hdl.handle.net/10316/117370
TID:101784910
url https://hdl.handle.net/10316/117370
identifier_str_mv TID:101784910
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron:RCAAP
instname_str FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
collection Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository.name.fl_str_mv Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
repository.mail.fl_str_mv info@rcaap.pt
_version_ 1833602606566473728

Similar Items