Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39379| Tipo: | Tese |
| Título: | Estimativa de sexo em brasileiros utilizando mensurações orbitárias em tomografias computadorizadas : abordagens convencional e por aprendizado de máquina |
| Autor(es): | Oliveira, Yasmin Caldas de Macêdo Abrantes Rodrigues de |
| Orientador: | Santiago, Bianca Marques |
| Membro da Banca: | Soriano, Evelyne Pessoa |
| Membro da Banca: | Bento, Patrícia Meira |
| Membro da Banca: | Pontual, Maria Luiza dos Anjos |
| Membro da Banca: | Cavalcanti, Yuri Wanderley |
| Resumo: | A identificação humana necessita de recursos que acompanhem a complexidade das perícias. A estimativa do sexo é indispensável para se traçar o perfil biológico do indivíduo em um processo de identificação de remanescentes humanos. Contudo, o uso de parâmetros estrangeiros em amostras brasileiras muitas vezes é ineficaz. Este estudo objetivou avaliar a aplicabilidade da tomografia computadorizada (TC) na mensuração do Índice Orbital para estimativa de sexo em indivíduos da população brasileira, comparando reconstruções multiplanares (MPR) e tridimensionais (3D). A amostra foi obtida por cálculo amostral (95% de confiança, 5% de erro) sendo composta por 386 tomografias computadorizadas (TCFC e TCMS) de pacientes realizadas em clínicas particulares, balanceadas por sexo (193 masculinas e 193 femininas) e distribuídas ponderadamente entre as cinco macrorregiões do Brasil. Foram incluídas tomografias de crânio ou de face com FOV que permitisse a visualização integral dos pontos anatômicos orbitários; excluíram-se casos com alterações morfofuncionais, cirurgias, fraturas, neoplasias e de indivíduos com imaturidade óssea (<18 anos). As medidas de altura, largura e IO foram realizadas em MPR e 3D no software gratuito RadiAnt DICOM Viewer 2025.2. A concordância intra e interexaminador foi avaliada em 10% da amostra pelo Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC), apresentando valores excelentes (ICC > 0,90), com protocolo padronizado e mascaramento triplo-cego. As análises estatísticas descritiva e inferencial foram realizadas no software Jamovi 2.3 e Python 3.13.5. A normalidade (Kolmogorov-Smirnov, p > 0,05) e homogeneidade (Levene, p > 0,05) dos dados foram confirmadas, sendo então aplicados testes paramétricos. Houve diferença significativa entre MPR e 3D (t pareado, p < 0,05), com IO médio de 110,59 (± 6,112) no MPR e de 100,57 (± 6,451) no 3D, indicando subestimação do 3D em relação ao MPR (≈8,84%; ± 5,01%). Homens apresentaram maiores dimensões orbitárias lineares que mulheres em ambos as reconstruções (p < 0,001), mas o dimorfismo do IO foi confirmado apenas no 3D (p < 0,001), seguindo esta reconstrução para as análises subsequentes. A reconstrução 3D revelou correlação moderada entre os índices orbitais direito e esquerdo e forte correlação entre essas medidas e o índice orbital médio. A Análise Discriminante Linear (ADL) conduzida com o índice médio demonstrou baixa capacidade discriminatória, explicando 5% da variabilidade entre os sexos e atingindo acurácia global de 60,6%. A curva ROC confirmou discriminação estatisticamente significativa, porém limitada (AUC = 0,637). Os modelos de aprendizado de máquina (Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbors (KNN), Decision Tree, Regressão Logística, Multi-Layer Perceptron (MLP), Gradient Boosting e Random Forest) treinados com medidas orbitais 3D apresentaram acurácias entre 0,603 e 0,679 e AUC entre 0,590 e 0,700, indicando desempenho moderado e relativamente homogêneo entre os algoritmos. Em todos os modelos, as larguras orbitais — especialmente a direita — foram as variáveis mais relevantes, enquanto as alturas orbitais exibiram contribuição mínima. Os achados confirmam que tanto as medidas lineares quanto os índices orbitais derivados da reconstrução 3D possuem capacidade discriminatória limitada para estimativa do sexo, mesmo com o emprego de métodos multivariados avançados. A influência da reconstrução (MPR e 3D) destaca a necessidade de parâmetros morfométricos específicos para a população brasileira, garantindo interpretações mais precisas em aplicações forenses e clínicas. Os achados evidenciam que a morfologia orbital obtida por tomografias computadorizadas (MPR e 3D) possuem capacidade discriminatória limitada para estimativa do sexo, dado o baixo efeito das medidas, a ampla sobreposição entre os grupos e o desempenho moderado das abordagens estatísticas e computacionais. Assim, o índice orbital não deve ser usado nem como auxiliares em modelos multivariados, nem como indicadores isolados. |
| Abstract: | Human identification requires resources that match the complexity of the expertise involved. Estimating sex is essential for establishing an individual's biological profile in the process of identifying human remains. However, the use of foreign parameters in Brazilian samples is often ineffective. This study aimed to evaluate the applicability of computed tomography (CT) in measuring the Orbital Index for sex estimation in individuals from the Brazilian population, comparing multiplanar (MPR) and three-dimensional (3D) reconstructions. The sample was obtained by sample calculation (95% confidence, 5% error) and consisted of 386 CT (CBCT and MSCT) scans of patients performed in private clinics, balanced by sex (193 male and 193 female) and distributed proportionally among the five macro-regions of Brazil. Skull or face CT scans with FOV that allowed full visualization of the orbital anatomical points were included; cases with morphofunctional alterations, surgeries, fractures, neoplasms, and individuals with bone immaturity (<18 years) were excluded. Height, width, and IO measurements were performed in MPR and 3D using the free RadiAnt DICOM Viewer 2025.2 software. Intra- and inter-examiner agreement was assessed in 10% of the sample using the Intraclass Correlation Coefficient (ICC), presenting excellent values (ICC > 0.90), with a standardized protocol and triple-blind masking. Descriptive and inferential statistical analyses were performed using Jamovi 2.3 and Python 3.13.5 software. The normality (Kolmogorov-Smirnov, p > 0.05) and homogeneity (Levene, p > 0.05) of the data were confirmed, and parametric tests were then applied. There was a significant difference between MPR and 3D (paired t, p < 0.05), with a mean IO of 110.59 (± 6.112) in MPR and 100.57 (± 6.451) in 3D, indicating an underestimation of 3D in relation to MPR (≈8.84%; ± 5.01%). Men had larger linear orbital dimensions than women in both reconstructions (p < 0.001), but IO dimorphism was confirmed only in 3D (p < 0.001), following this reconstruction for subsequent analyses. The 3D reconstruction revealed a moderate correlation between the right and left orbital indices and a strong correlation between these measurements and the mean orbital index. Linear discriminant analysis (LDA) conducted with the mean index demonstrated low discriminatory capacity, explaining 5% of the variability between sexes and achieving an overall accuracy of 60.6%. The ROC curve confirmed statistically significant but limited discrimination (AUC = 0.637). Machine learning models (Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbors (KNN), Decision Tree, Logistic Regression, Multi-Layer Perceptron (MLP), Gradient Boosting, and Random Forest) trained with 3D orbital measurements showed accuracies between 0.603 and 0.679 and AUC between 0.590 and 0.700, indicating moderate and relatively homogeneous performance among the algorithms. In all models, orbital widths—especially the right one—were the most relevant variables, while orbital heights showed minimal contribution. The findings confirm that both linear measurements and orbital indices derived from 3D reconstruction have limited discriminatory capacity for sex estimation, even with the use of advanced multivariate methods. The influence of reconstruction (MPR and 3D) highlights the need for specific morphometric parameters for the Brazilian population, ensuring more accurate interpretations in forensic and clinical applications. The findings show that orbital morphology obtained by computed tomography (MPR and 3D) has limited discriminatory capacity for sex estimation, given the low effect of the measurements, the wide overlap between groups, and the moderate performance of statistical and computational approaches. Thus, the orbital index should not be used either as an aid in multivariate models or as isolated indicators. |
| Palavras-chave: | Antropologia forense Órbita craniana Índice orbital Dimorfismo sexual Antropometria Aprendizado de máquina Forensic Anthropology Orbit Index Sex Characteristics Anthropometry Machine Learning |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Odontologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Odontologia |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39379 |
| Data do documento: | 19-Dez-2025 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Odontologia |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| YasminCaldasDeMacêdoAbrantesRodriguesDeOliveira_Tese.pdf | 4,58 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir | |
| YasminCaldasDeMacêdoAbrantesRodriguesDeOliveira_Tese_Ficha_SIGAA.pdf | 2,13 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma
Licença Creative Commons
