Kimliklendirmede tiroid kartilaj ossifikasyon süreçlerinin bilgisayarlı tomografi yöntemi ile değerlendirilmesi
Assessment of thyroid cartilage ossification processes by radiological methods in forensic identification
Yazar: TELLI ISMAILOVA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK ESEN MELEZ
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Adli Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine
Dizin: Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kimliklendirme = Identification ; Tiroid bezi = Thyroid gland ; Tomografi-x ışınlı-bilgisayarlı = Tomography-x ray-computed ; Yaş tayini = Age determination

Özet:
Giriş ve amaç: Yaş ile tiroid kıkırdağın ossifikasyon derecesi arasında bir ilişkinin varlığı konusunda farklı görüşler savunulmaktadır; bazı makaleler bu ilişkinin geçerli olduğunu savunurken, diğerleri yaşam tarzı, beslenme ve genetiğin tiroid kıkırdağın kemikleşme süreçleri üzerindeki etkisinin daha önemli olduğunu savunmaktadır. Bu çerçevede, adli tıp uygulamalarında yaşın doğru tahmini için birkaç yöntemin kombinasyonunun gerekli olduğu değerlendirilmekte ise de, bütün yöntemler arasında, tiroid kartilaj ossifikasyonunun radyografik özellikler kullanılarak incelenmesinin de geçerli bir yöntem olarak uygulanıp uygulanamayacağının netleştirilmesi önemlidir.
Bu çalışmada, Türk toplumunda tiroid kartilaj ossifikasyon değerlerinin temelde bilgisayarlı tomografi yöntemi ile ölçümü, elde edilen verilerin istatiksel analizi sonucu yaş ve cinsiyet ile ilişkisinin değerlendirilmesi ve böylece kimliklendirmede kullanılabilecek Türk toplumunda tiroid kartilaj ossifikasyonu veri havuzuna katkı sağlanması amaçlanmıştır.
Yöntem: 29/12/2020 tarih 22/438 sayılı Bezmialem Vakıf Üniversitesi Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar Etik Kurulu onayının alınmış olmasının yanı sıra; bu çalışmanın retrospektif ve prospektif olarak gerçekleştirilen tüm prosedürlerinde, devamındaki geliştirici versiyonları ile birlikte 1964 Helsinki Deklarasyonu ilkelerine uygun hareket edildi. Örneklem grubu, 01/01/2015 ve 01/01/2021 tarihleri arasında Bezmialem Vakıf Üniversitesi Tıp Fakültesi Sağlık Uygulama ve Araştırma Merkezi Radyoloji Anabilim Dalında tiroid kartilajı kapsayacak şekilde boyun bölgesi kontrastsız BT çekilen hastalarla oluşturuldu. Kontrastsız BT çekilen 11-29 yaş arası 540 olgu normal popülasyon dağılımını simüle edebilmek üzere kayıtlardan randomize şekilde tespit edildi. Ancak, randomize olarak seçilmiş bu olgular, anormal Ca-P değerleri veya BT çekilme zamanında geçmişe yönelik tespit edilebilen ve doğrudan Ca-P metabolizması ile ilişkili herhangi bir kronik hastalık varlığı nedeniyle bias potansiyeli taşıyıp taşımadıklarını görmek için klinik verilerine göre değerlendirildi. 11 olgunun BT grafisi öncesi neoplazi tanısının olduğu ancak bunlardan sadece birinde BT grafisinden bir yıl önce Ca düzeyinde 0,2-0,7 oranında düşüş olduğu ve BT grafi gününden önceki diğer Ca-P düzeylerinin hep normal değerler arasında olduğu görüldü. 11 neoplazi olgusundan diğer ikisinin de dosyasında Ca-P testleri bulunmadığı; toplam üç olgu dışında, kalan sekiz neoplazi olgusunun BT grafi gününden önce hep normal Ca-P değerlerine sahip olduğu görüldü. Geriye kalan 529 olgudan 373'ünün dosyasında Ca-P testlerinin bulunduğu, hepsinin normal sonuçlar ve ayrıca BT sevki için akut nedenler (284'ü yaralanma olmak üzere) taşıdığı; 164'ünün dosyasında Ca-P testi olmadığı ancak BT sevki için yine akut nedenler (154'ü yaralanma olmak üzere) taşıdığı tespit edildi. Bias potansiyeli taşıyan, yukarıda bahsedilmiş üç neoplazi olgusu ve daha düşük bias riski taşıyan geri kalan sekiz neoplazi olgusunun -zaten kesin olmayan- olası bias risklerinin ihmal edilmesine karar verildi. Olguların belirlenmesinde yaş gruplarının eşit dağılımına dikkat edilerek, yaşa göre olgular 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ve 29 olacak şekilde toplam 19 gruba ayrıldı. Olguların belirlenmesinde her iki cinsiyetin de 15 kadın ve 15 erkek olarak eşit dağılımına özen gösterildi.  Bilgisayarlı tomografi görüntüleri retrospektif olarak Synapse sistemi kullanımı PACS (Picture Archiving and Communication System, Synaps Fujifilm, Japan) sistemi kullanımı ile retrospektif olarak tarandı, çalışma olguları Syngo.via (software version syngo.via VB30A_HF06, Siemens, Germany) iş istasyonuna yüklendi. Tüm olgular iş istasyonunda açılarak her bir olgu için tiroid kartilajda sağda ve solda ossifikasyon mevcut olan alanların sayıları ile sağda ve solda ossifiye olmuş hacmi cm3 birimi ile hesaplandı. Ölçümlerden elde edilen veriler 2013 Microsoft Office Exel programına kaydedildi. Kaydedilen değerler IBM SPSS 22.0 (Statistical Package for the Social Sciences, Armonk, NY, USA) programına aktarılarak, ossifikasyon başlangıç yaşı, ossifikasyon başlama yeri, yaş gruplarına göre ossifiye olmuş alan sayısı, ossifiye olmuş alan sayısının cinsiyete göre dağılımı ve ossifikasyon hacminin yaşlara göre dağılımı, tüm olgular total ossifikasyon hacminin cinsiyete göre dağılımı parametrelerinin analizleri yapıldı. Veri analizleri öncesi gözlemci içi ve gözlemciler arası uyum testleri gerçekleştirildi; tanımlayıcı istatistik uygulamaların yanı sıra Ki kare, Mann Whitney U, Kruskal-Wallis, Post-hoc testlerinden Dunn ve non-parametrik korelasyon testleri kullanıldı. Gözlemciler arası değerlendirmeler için Sınıf İçi Korelasyon Katsayısı kullanıldı. Anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak kabul edildi.
Bulgular: Ossifikasyonun en erken görüldüğü yaş kadınlarda 13, erkeklerde ise 15 olarak tespit edildi. Ossifikasyon başlangıcının en sık olarak kadınlarda tiroid kartilaj sağ tarafta arka üçgen ile inferior boynuz üst yarısında, sol tarafta ise arka üçgen ile posterior lamina orta kısmında; erkeklerde sağ tarafta inferior boynuz üst yarısı, alt yarısı, arka üçgende, sol tarafta ise arka üçgen, alt boynuz üst yarısı, posterior lamina orta kısımda olduğu görüldü. Buna göre kadınlardaki ossifikasyon başlangıç odağının erkeklerden daha üst seviyede meydana geldiği, simetri durumu değerlendirildiğinde ise her iki cinsiyet için sol tarafta sağa göre daha üst seviyede oluştuğu değerlendirildi. Beklenmedik bir bulgu olarak her iki cinsiyette de, kadınlarda daha belirgin olmak üzere, 21 ve 28 yaş gruplarında, ve sadece kadınlarda 24 ve 26 yaş gruplarında görülen daha düşük ossifiye olmuş bölge sayısı değerleri dışında, genel anlamda yaş ile ossifiye olmuş bölge sayısının artış gösterdiği; ayrıca ossifiye olmuş bölge sayısı artış hızının 17 yaş civarına kadar kadınlarda fazlayken bu yaştan sonra ve ilerleyen yaşlarda daha da artmak üzere erkeklerde daha fazla olduğu belirlendi. Toplam ossifikasyon bölge sayılarının 19 yaşında eşitlendiği, sonrasında ise artış hızı ile doğru orantılı olarak erkeklerde daha da arttığı görüldü. Tiroid kartilaj laminasının ön orta hattının üst yarısında ilk ossifikasyonun kadınlarda 16, erkelerde 19 yaşında, alt yarısında ise kadınlarda 25, erkeklerde ise 17 yaşında olduğu tespit edildi. 29 yaş öncesi ve bir yaş farklarla gruplar değerlendirildiğinden ossifikasyon bölge sayısına göre ilerleme paterni ile ilgili radyolusen pencere ve tam ossifikasyona varma gibi parametreler ve dosyalarda verisine ulaşılamayan gebelik ve doğum parametreleri değerlendirilmedi. Tiroid kartilaj her iki tarafta, cinsiyetten bağımsız olarak artan yaş ile ölçülen ossifikasyon hacmi arasında anlamlı pozitif ve orta derecede korelasyon gösteren bir ilişki olduğu görüldü (p˂0,001, r=0,622(sağda), r=0,589(solda)); yaş arttıkça sonraki yaşlar ile olan ossifikasyon hacim farkının azaldığı tespit edildi, bu durumun istatistik analizi yapılmadı. Ayrıca, toplam ossifikasyon hacminin her iki tarafta anlamlı şekilde, erkeklerde kadınlara göre daha yüksek olduğu görüldü (p˂0,001(sağda), p˂0,001(solda))
Sonuç: Bu çalışmada, ulaşılabilen literatürde bulunan ağırlıklı bilgisinin aksine ossifikasyonun kadınlarda 13 erkeklerde 15 yaş gibi erken bir yaşta başladığı tespit edilmiştir. Ossifiye olan bölge artış hızının 17 yaşına kadar kadınlarda, sonrasında ise erkeklerde daha fazla olması; toplam süreçte de erkeklerde ossifikasyon hacminin daha fazla olması ve yaş arttıkça sonraki yaşlar ile olan ossifikasyon hacim farkının azalmakta olması dikkat çekici bulgulardır. 
Daha da önemlisi, cinsiyetten bağımsız şekilde yaş artışı ile artan ossifiye hacim arasında bulunan anlamlı pozitif ve orta dereceli korelasyon içeren ilişki, normalde ossifikasyon hacmini ölçmenin yaş tespiti için kimliklendirmede bir kullanım sağlayabileceğini düşündürmekte olsa da, grupların tek tek iç ve dış dağılım farkları incelendiğinde, bireyler arası değişkenliğin, yaş ile doğrudan ve kuvvetli bir korelasyonun desteklenemeyeceği kadar büyük olduğu görülmüştür. Bu nedenle, zaten istatistik anlamda yüksek değil orta dereceli bir korelasyona ulaşılmış olduğundan, tiroid kartilaj ossifikasyonunun, yaş tayininde bugün için yardımcı ek bir yöntem olma yerinin bu çalışmanın sonuçlarına göre de korunduğu söylenebilir. Üç boyutlu tetkikler, elektriksel doku direnci ölçümü ve biyoinformatik gücü yüksek meta-analizler gibi ileri incelemelerle tiroid kartilaj ossifikasyonu için yeni yorumlar mümkün olacaktır.

Abstract:
Introduction: There are different opinions about the existence of a relationship between age and the degree of ossification of the thyroid cartilage; some articles argue that this relationship is valid, while others argue that the influence of lifestyle, nutrition and genetics on the ossification processes of the thyroid cartilage is more important. In this framework, although it is considered that a combination of several methods is necessary for accurate estimation of age, it is important to clarify whether the examination of thyroid cartilage calcification using radiographic features can also be applied as a valid method among all methods. In this study, it is aimed to contribute to the thyroid cartilage ossification data pool of the Turkish population, which can be used for identification processes, based on the measurement of the throid cartilage ossification values among the Turkish population by CT method and evaluation of the changes according to age and gender through the statistical analysis of the obtained data.
Method: In addition to the approval of Bezmialem Vakıf University Non-Interventional Clinical Research Ethics Committee dated 29/12/2020 and numbered 22/438; all retrospective and prospective procedures of this study followed the principles of the 1964 Declaration of Helsinki, with subsequent development versions. The sample group was formed with patients who underwent CT without contrast in the neck region, including the thyroid cartilage, between 01/01/2015 and 01/01/2021 at the Bezmialem Vakıf University Faculty of Medicine, Health Application and Research Center, Radiology Department. A total of 540 cases between the ages of 11 and 29 years who underwent non-contrast CT were identified from the records in a randomized manner in order to simulate the normal population distribution. However, randomizedly detected cases were evaluated according to their clinical data to see if they have any bias potential through either abnormal Ca-P values or any chronical disease directly related with Ca-P metabolism at the CT graphy formation time. 11 cases were found to have neoplasia diagnoses before CT graphy, however only one of them had had a 0.2-0.7 decrease in Ca level one year before the CT graphy and other Ca-P levels before CT graphy day were between normal values and two of these 11 neoplasia cases were not having Ca-P tests in their file. Except these three cases, eight neoplasia cases were having always normal Ca-P values before the CT graphy day. Among 529 remaining cases, 373 were having Ca-P tests in their file and all of them were with normal results and, moreover, acute reasons of CT referral (284 with injuries); 164 were found to have no Ca-P tests in their file but acute reasons of CT referral (154 with injuries). The potential but uncertain bias risks of these three neoplasia cases and remaining eight neoplasia cases with a lower bias risk were decided to be neglected. For the equal distribution of age groups, the cases were chosen among11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 and 29 year old age groups constituting 19 groups in total. Besides, equal distribution of both genders as 15 females and 15 males was taken into account in the determination of the groups. Computed tomography images were scanned retrospectively with the use of Synapse system and PACS (Picture Archiving and Communication System, Synaps Fujifilm, Japan) system, study cases were uploaded to Syngo.via (software version syngo.via VB30A_HF06, Siemens, Germany) workstation. All cases were opened at the Workstation and the number of ossified areas at the right and at the left side and the total ossified volume with cm3 unit at the right and at the left side for each case were calculated. The data obtained from the measurements were recorded in the 2013 Microsoft Office Excel program. The recorded values were transferred to the IBM SPSS 22.0 (Statistical Package for the Social Sciences, Armonk, NY, USA) program and the parameters of ossification onset age, ossification initiation site, number of ossified areas at the right and at the left side according to age groups, distribution of number of ossified areas at the right and at the left side by age-sex and distribution of total ossification volume at the right and at the left side by sex were analyzed. Before the data analysis, intra-observer and inter-observer compatibility tests were carried out. In data analysis, Chi-square, Mann Whitney U, Kruskal-Wallis, Post-hoc Dunn and non-parametric correlation tests were used as well as descriptive statistical applications. Intra-class Correlation Coefficient was used for interobserver evaluations. Significance level was accepted as p<0.05.
Results: The earliest age of ossification was found to be 13 in women and 15 in men. In females, ossification onset was found to be most common in the posterior triangle and the upper half of the inferior horn on the right and the posterior triangle and the middle site of the posterior lamina on the left; in men, in the upper and lower halves of the inferior horn and the posterior triangular area on the right, and the posterior triangle, the upper half of the lower horn, and the middle site of the posterior lamina on the left. Accordingly, it was determined that the initial focus of ossification in women occurred at a higher level than in men, and when the symmetry status was evaluated, it was found to occur at a higher level on the left side than on the right for both genders. In general, the number of ossified regions were found to increase with age, except for the lower number of ossified regions in both sexes, more prominently in women, in the 21 and 28 age groups, and only in women in the 24 and 26 age groups –as an unexpected finding-. In addition, it was determined that the rate of increase in the number of ossified regions was higher in women until around the age of 17, while it was higher in men after this age and to increase in advancing ages. It was observed that the total number of ossification regions equalized at the age of 19, and then increased in men in direct proportion to the rate of increase. It was determined that the first ossification in the upper half of the anterior midline of the thyroid cartilage lamina was 16 years old in women, 19 years old in men while 25 years old in women and 17 years old in men in the lower half. Since the groups before the age of 29 and with one age difference were evaluated, parameters such as radiolucent window and reaching complete ossification which were related with the progression pattern according to ossified area numbers and pregnancy-maternity data which were absent in the clinical files were not evaluated. On both sides of the thyroid cartilage, a significant positive and moderately correlating relation between increasing age and measured ossification volume was determined regardless of gender (p˂0.001, r=0.622(right), r=0.589(left)); It was also determined that the ossification volume differences compared to later ages decreased as the age increased, however statistical analysis of this situation was not performed. In addition, the total volume of ossification was found to be statistically significantly higher on both sides in males than females (p˂0,001(right), p˂0,001(left))
Conclusion: In this study, contrary to the frequent data in the available literature, it was determined that ossification started as early as 13 years of age in women and 15 years in men. The facts that rate of increase in the ossifying region is higher in women until the age of 17, and afterwards in men; and the ossification volume is higher in men in the total process; and the difference in ossification volume compared to later ages decreases as age increases are remarkable findings.
More importantly, although the significant positive and moderately correlating relation between age growth and increased ossification volume regardless of gender suggests that measuring ossification volume may normally provide a use for age estimation in the identification process, when the internal and external distribution differences of the groups are examined individually, it was observed that the variability between individuals is too large to support a direct and strong correlation with age. Therefore, according to the results of this study, due to the moderately correlating, not a statistically high relation achieved, it can be said that the place of thyroid cartilage ossification among age estimation methods is still preserved as an additional method of assistance for conventional age determination perfomed today. New interpretations for thyroid cartilailage ossification will be possible with advanced examinations such as 3D tests, electrical tissue resistance measurement and meta-analyses of powerful bioinformatics.