Mensuração de Dados Faciais Ortográficos em Malaios e Comparação com Brasileiros¶
O presente capítulo tem por objetivo apresentar os resultados de um estudo efetuado com 34 exames de tomografia computadorizada (CT-Scan) anônimas de malaios e comparar os números com estudos semelhantes efetuados em brasileiros [A23] [A19]. O trabalho procurou investigar estruturas cranianas em projeção média ortográfica (2D) a fim de que funcionassem como preditores para a dimensão de importantes regiões frontais da face como a posição das pupilas, linha central dos lábios (ch-ch), asas nasais e a projeção lateral do nariz, a partir de modelos tridimensionais do crânio.
Atenção
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Introdução¶
A reconstrução facial forense (RFF) é uma técnica auxiliar de reconhecimento que utiliza um crânio como base para a aproximação de uma face. Desenvolvida desde o final do século XIX ainda hoje é fonte de amplo debate e controvérsia [A31], seja pela dificuldade em se definir o que é arte e o que é ciência em tal abordagem, ou a precisão das regiões anatômicas reais em relação às reconstruídas.
Para resolver parte destes problemas, um dos autores iniciou estudos de projeção complementar de perfis de narizes a partir de tomografias de brasileiros, melhorando a assertividade das técnicas em relação aos métodos de Gerasimov e Prokopec e Ubelaker (Stephan et al. 2003) [A33], reduzindo significativamente parte dos erros conhecidos de ambos (Moraes et al. 2021) [A23]. Em seguida também foi publicado outro material, também utilizando tomografias de brasileiros, focando no posicionamento dos globos oculares nos três eixos (X, Y, Z), o tamanho e posicionamento frontal do nariz, o traçado frontal da boca (chellion-chellion) e outras abordagens (Moraes et al. 2022) [A19].
Além das mensurações apresentadas no capítulo de Moraes et al. 2022 [A19] os autores mediram também a altura (eixo Z) das orelhas e a abertura (eixo X) dos olhos dos indivíduos malaios e também dos brasileiros, resultando em um dados separados e reunidos (Merged).
Materiais e Métodos¶
Mensuração das Estruturas Anatômicas¶
Gráfico apresentando todas as medidas e projeções efetuadas no estudo. Tabela com dados pormenorizados: https://bit.ly/3NRw2KW¶
O trabalho contou com 34 tomografias helicoidais (CT-Scan) e feixe cônico (TCFC) que foram reconstruídas no ambiente Blender 3D através do add-on OrtogOnBlender [A15], e fazem parte de um projeto aprovado pelo USMKK/PPP/JEPeM [259.3(2)]. Sendo a amostra composta por exames anônimos em banco de dados próprio, nenhum ser humano foi exposto à radiação com finalidade de pesquisa.
Ao todo foram levantadas 20 medidas, um ângulo e várias porcentagens de uma medida em relação à outra (Fig. 1). No caso dos elementos simétricos, os dois lados foram mensurados. O objetivo foi comparar os dados de um grupo de brasileiros versus outro de malaios e juntar os dois em um estudo com o maior n possível, de modo a analisar se a diferença justifica a utilização de uma tabela própria para ambos.
Projeção Nasal Lateral (Eixo Y)¶
As primeiras medidas efetuadas seguiram o padrão do estudo publicado por Moraes et al. 2021 [A23] com n=34 (Fig. 2). Para a Aperture a média foi de 28.5 mm com desvio padrão de 2.6. No estudo com brasileiros (n=50) a média foi de 30.7, com desvio padrão de 3.7, ao se fundir os dois estudos, resultando em um n=84 os valores não sofreram grande alteração, sendo a média 29.8 mm e o desvio padrão 3.4.
Para a Base efetuada na amostra dos malaios (n=34) a média foi de 30 mm, com desvio padrão de 3.1. Nos brasileiros (n=50) a média havia sido de 34.5, com desvio padrão de 3.1. Cabe aqui uma observação, nos brasileiros a Base é em média 12.40% maior do que a aperture, já nos caso dos malaios a diferença cai para 5.26%. Ao se juntar os dois estudos (n=84) a média da Base foi de 32.7, com desvio padrão de 3.8, no caso da projeção adicional da Base do nariz a média foi de 9.66%.
O Angle Aperture-Base médio nos malaios (n=34) foi de 54.4º com desvio padrão de 5.4. Nos brasileiros (n=50) a média foi de 53.2º com desvio padrão de 5.4 e na junção dos dois estudos (n=84) a média foi de 53.7º com desvio padrão de 5.4.
Já a distância entre a linha projetada a partir da espinha nasal anterior (método Gerasimov) e a columella nos malaios (n=34) teve a média de 6.1 mm, com desvio padrão de 1.7. Nos brasileiros (n=50) a média foi de 4.8 com desvio padrão de 1.6 e a junção dos estudos (n=84) gerou uma média de 5.3 mm, com desvio padrão de 1.8.
Medidas Importantes da Face¶
Medidas efetuadas na face¶
As demais medições apresentadas a partir daqui seguem o trabalho de Moraes et al. 2022 [A19] e algumas novas foram mensuradas de modo a enriquecer os dados acerca das estruturas faciais (Fig. 3). Tal trabalho deixou clara a importância de espaços chave, que podem ser utilizados como base para a projeção de outros, como por exemplo a distância entre os pontos orbitais frontomalares (fmo-fmo), úteis em variadas projeções, dentre elas o posicionamento dos globos oculares, a dimensão frontal do nariz (eixo X) e os lábios. Os pontos seguiram a descrição proposta por Caple e Stephan 2016 [A3].
A distância média fmo-fmo na amostra malaia (n=34) foi de 96.8, com desvio padrão de 4.1, o que pouco diferiu dos brasileiros (n=50), cuja média foi de 95.1, com desvio padrão de 4.4. Ao se juntar os dois estudos (n=84) a média resultante foi de 95.9, com desvio padrão de 4.3.
Duas outras distâncias se mostraram úteis para a projeção dos lábios e da parte frontal do nariz, ainda com mais precisão em relação aquelas que utilizam os pontos fmo-fmo, trata-se da metade das distâncias somadas dos forames infraorbitais e mentuais. O estudo, no entanto contou com um n menor que os demais apresentados até o momento, isso pelo motivo do banco de dados dos brasileiros contar com 30 casos e o banco malaio, ainda que no total somasse 34, nem todas as tomografias eram da face completa, ou mesmo apresentavam boa resolução na região estudada. Sendo assim, a média da distância entre os forames infraorbitais nos malaios (n=30) foi de 53.7 mm, com desvio padrão de 3.8. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 49.5, com desvio padrão de 4.9 e a junção dos estudos (n=63) resultou em uma média de 51.5, com desvio padrão de 4.8. Em relação à distância entre os forames mentuais, a média entre os malaios, contendo apenas 10 casos (n=10), foi de 47.9 mm, com desvio padrão de 2.7. A amostra dos brasileiros (n=33) teve a média de 45.3, com desvio padrão de 3.1. Ao se juntar todos os casos (n=43) a média foi de 45.9, com desvio padrão de 3.2.
Posicionamento Tridimensional do Globo Ocular¶
Pela complexidade estrutural da região, o posicionamento do globo ocular dentro da órbita foi dividido em 3 etapas, correspondendo aos eixos X, Z e Y. A ordem respeita os passos para o posicionamento da estrutura no espaço tridimensional.
Inicialmente foram levantadas as distâncias entre os centros dos globos oculares (pu-pu). Nos malaios (n=34) a média foi de 64.4 mm, com desvio padrão de 3.4. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 62.6 mm, com desvio padrão de 3.6 e ao se juntar os estudos (n=67) a média resultante foi de 63.5 mm, com desvio padrão de 3.6.
A distância entre o ponto fmo e centro da órbita (orb side-center) nos malaios (n=34) foi de 16.2, com desvio padrão de 1. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 16.4 com desvio padrão de 1.1 e a junção dos estudos (n=67) resultou uma média de 16.3 com desvio padrão de 1.
O estudo comparou as distâncias pu-pu vs fmo-fmo (% pu vs fmo), o resultado médio entre os malaios (n=34) foi de 66,6% com desvio padrão de 1.9. Entre os brasileiros (n=33) a média foi de 65.8% com desvio padrão de 1.5 e ao se juntar os estudos (n=67) a média resultante foi de 66.2% com desvio padrão de 1.7.
Gráfico comparativo entre a medida real (pu-pu) versus projeções¶
Um gráfico (Fig. 4) foi plotado utilizando os dados das distâncias reais entre os olhos (pu-pu) comparando-as com a porcentagem de 66,2% em relação ao fmo (fmo*66,2) e a distância fmo-fmo menos a média do lado dos olhos (fmo-eye sides), o resultado foi uma forte compatibilidade dos valores nos 67 casos mensurados. Mais gráficos relacionados a outras projeções podem ser visualizados no estudo de Moraes et al. 2022 [A19].
Relacionado ao posicionamento no eixo Z (orb Z), foi traçada uma linha a partir da intersecção do limite lateral, ou seja, a linha representando o espaço anteriormente abordado e medido o espaço de cima para baixo, até o centro do globo ocular. Nos malaios (n=34), a média foi de 15.4 mm, com desvio padrão de 1.3. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 15.5 mm, com desvio padrão de 1.5 e ao se juntar os estudos (n=67) a média foi de 15.4 mm, com desvio padrão de 1.4.
Para o posicionamento no eixo Y (orb Y), foi mensurada uma média entre uma linha reta que tangenciava a aresta da região infraorbitária e a pupila (pu). A média da distância entre os malaios (n=34) foi de 6.3 mm, com desvio padrão de 3. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 5.6 mm, com desvio padrão de 2.5 e ao se juntar os estudos (n=67) a média foi de 5.9, com desvio padrão de 2.8.
Outra medida foi levantada, de modo a melhorar o posicionamento do globo ocular no eixo Y, mensurando o espaço entre o canino e a pupila ((13-23)-pu). No caso dos malaios (n=18), a média foi de 1.9 mm à frente dos caninos, com desvio padrão de 4.3. Entre os brasileiros (n=33) a média foi de 1.3 mm à frente dos caninos, com desvio padrão de 3 e ao se juntar os dois estudos (n=51), a média foi de 1.5 mm à frente dos caninos, com desvio padrão de 3.6.
Medida e Projeção da Boca (ch-ch)¶
A distância entre os chellions (ch-ch) figura entre uma das mais importantes para a projeção frontal da face. Ainda que este material não explore as alturas dos lábios superior e inferior, os dados a seguir apresentados são de grande valia para uma aproximação mais coerente com a estrutura real do rosto.
Na amostra malaia (n=19), a média da distância ch-ch foi de 49.3 mm, com desvio padrão de 3.5. No caso dos brasileiros (n=33) a média doi de 47.7, com desvio padrão de 5 e ao se juntar os estudos (n=52) obteve-se uma média de 48.3, com desvio padrão de 4.5.
Ao se calcular a metade da soma dos forames infraorbitais e mentuais (Forames AV) versus a distância médias dos lábios chega-se a resultados muito próximos uns dos outros. No caso dos malaios o ch-ch (n=19) de 49.3 mm versus 51 mm do Forames AV (n=9). Em relação aos brasileiros temos o ch-ch (n=33) de 47.7 mm versus 47.4 mm do Forames AV (n=33). Ao se juntar os estudos observa-se o ch-ch (n=52) de 48.3 mm versus 48.2 mm do Forames AV (n=42). Neste caso, um n maior resultou em uma compatibilidade maior.
Uma outra forma de se projetar a linha horizontal da boca é através da porcentagem do ch-ch em relação ao fmo-fmo (% ch vs fmo). Nos malaios (n=19) o espaço ch-ch representa 50,7% do espaço fmo-fmo, com desvio padrão de 3.3. Entre os brasileiros (n=33), o espaço representa 50.2%, com desvio padrão de 4 e ao se juntar os estudos (n=52), o espaço representa 50.4, com desvio padrão de 3.8.
Medidas e Posicionamento Frontal do Nariz¶
O nariz, a exemplo dos olhos, também é uma estrutura complexa, que demanda vários passos em eixos diferentes para um posicionamento coerente com as estatísticas anatômicas. A projeção do perfil do nariz foi anteriormente abordada, neste tópico serão apresentadas medidas relacionadas ao posicionamento frontal.
A distância entre os alares (al-al) nos malaios (n=34) a média foi de 41.9 mm, com desvio padrão de 3.9. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 36.6, com desvio padrão de 4.6 e ao se juntar os estudos (n=67) a média foi de 39.3 mm, com desvio padrão de 5.
Uma medida importante para a projeção do nariz é a distância entre os caninos (Teeth 13-23), nos malaios (n=19) apresentou uma média de 34.4 mm, com desvio padrão de 2.5. Nos brasileiros (n=33) a média foi de 34.8 mm, com desvio padrão de 2.7 e ao se juntar os estudos (n=52), a média resultante foi de 34.6 mm, com desvio padrão de 2.5.
Com as duas séries disponíveis, a etapa seguinte consistiu em levantar a porcentagem que representa a distância al-al em relação a soma das distâncias entre os forames infraorbitais com a distância entre os caninos (% al vs InfrCan). Nos malaios (n=17) a média foi de 48%, com desvio padrão de 4.3. Entre os brasileiros (n=33) a média foi de 43.4%, com desvio padrão de 4.2 e ao se juntar os estudos (n=50), a média foi de 44.9%, com desvio padrão de 4.7.
Outra abordagem baseada na projeção a partir de estruturas diferentes, utiliza a comparação da distância al-al versus a fmo-fmo, muito útil em casos onde faltam os forames ou os caninos. No caso dos malaios (n=34), a média foi de 43.3%, com desvio padrão de 3.8. No caso dos brasileiros (n=33), a média foi de 38.4% com desvio padrão de 4.1 e ao se juntar os estudos (n=67), a média resultante foi de 40.9%, com desvio padrão de 4.7.
Os dados acima posicionam as asas no eixo X, depois da projeção lateral que auxilia o dimensionamento no eixo Y, falta o eixo Z. Para tal mensurou-se a distância do ponto nasoespinale até a base das asas nasais (ns-ac). Nos malaios (n=34) a média foi de 5 mm, com desvio padrão de 2.3. Nos brasileiros (n=33), a média foi de 4.5 mm, com desvio padrão de 2.1 e ao se juntar os estudos (n=67) a média foi de 4.8 mm, com desvio padrão de 2.2.
Medida da Abertura das Pálpebras (Eye)¶
A medida das aberturas das pálpebras (Eye) não figura nos estudos supracitados. Para que uma comparação pudesse ser efetuada, os autores recorreram ao banco de reconstruções tomográficas dos brasileiros, incrementando a base de medidas com esses novos dados.
A motivação para tal se deu ao observar uma relação de linhas traçadas frontalmente para a mensuração de outros pontos, mas que coincidia com os limites das pálpebras (Fig. 5). A saber, as linhas verticais dos pontos alares (al-al) e frontomalares (fmo-fmo).
As linhas fmo-fmo e al-al apresentaram compatibilidade com as extremidades das pálpebras em uma série de estudos, no entanto, a projeção foi inferior àquela baseada em 30% da distância fmo-fmo¶
Inicialmente foram mensuradas as aberturas das pálpebras e nos malaios (n=34), onde a média geral da abertura foi de 29 mm, com desvio padrão de 1.7. O levantamento nos brasileiros (n=33) resultou em uma média de 28.3 mm, com desvio padrão de 1.7 e a junção dos estudos (n=67) por sua vez, resultou em uma média de 28.7 mm, com desvio padrão de 1.8.
Gráfico plotado apenas com a medida entre os malaios (n=34)¶
Com as medidas geradas, os autores geraram um cálculo onde se tomada a distâncias fmo-fmo, menos a distância al-al e finalmente dividindo a mesma em duas para extrair a projeção da abertura da pálpebra projetada (((fmo-fmo)-(al-al))/2). Se por um lado uma série de resultados ficaram coerentes com a medida real, por outro um número grande de outros não se compatibilizaram. A título de curiosidade os autores plotaram a porcentagem média do espaço da abertura das pálpebras versus a distância fmo-fmo, posto que tal distância se mostrou compatível com uma série de outras. Tal projeção se saiu melhor do que o traçado al-al e fmo-fmo, com a vantagem de não necessitar de uma estrutura do tecido mole a ser reconstruída (al-al) e ainda forneceu resultados melhores que a média da região, acompanhando a variação das dimensões reais (Fig. 6).
Ao se comparar a distância da abertura das pálpebras (Eye AV) com a distância fmo-fmo, no caso dos malaios (n=34) a média foi de 30%, com desvio padrão de 1.6, nos brasileiros (n=33) a média foi de 29.8%, com desvio padrão de 1.8 e ao se juntar os estudos (n=67), a média resultante foi de 29.9%, com desvio padrão de 1.7.
Medida das Orelhas¶
Reconstruir as orelhas pode ser um grande desafio, uma vez que o crânio apresenta apenas o meato acústico externo na região anatômica. Além disso, a orelha costuma ser um elemento secundário na aproximação facial, uma vez que o interesse dos observadores costuma se concentrar na porção frontal da face.
A fim de imprimir uma maior coerência na confecção desta peça anatômicas os autores optaram por mensurar as orelhas, inicialmente para levantar uma média de dimensão no eixo Z (altura), mas posteriormente foi identificada uma inesperada relação com a distância fmo-fmo (fmo*60.7%). Inesperada posto que as duas se encontram em eixos diferentes, a orelha nos eixo Z e o fmo-fmo no eixo Y.
Gráfico plotado apenas com a medida entre os malaios (n=34)¶
A distância média da altura das orelhas nos malaios (n=29) foi de 58.3 mm, com desvio padrão de 5.1. Nos brasileiros (n=29), a média foi de 57.7, com desvio padrão de 4.6 e ao se juntar os dados (n=49), a média resultante foi de 58.1 mm, com desvio padrão de 3.5.
Já a comparação entre a altura da orelha versus a distância fmo-fmo, resultou nos malaios (n=29) em uma média de 60.7% (Fig. 7), com desvio padrão de 5.8, nos brasileiros (n=20) uma média de 61.6%, com desvio padrão de 5.6 e ao se juntar os estudos (n=49) resultou em uma média de 61.1%, com desvio padrão de 5.7.
Outras Medidas¶
Outras duas medidas foram elencadas devido às suas compatibilidades com outras regiões do crânio, a distância entre as cristas ósseas na cervical dos dentes molares 17 e 27 (emc²-emc²) e a distância entre os pontos mais extremos do gônio frontalmente (go-go).
Nos malaios (n=18) a distância média entre os pontos emc²-emc², foi de 65.3 mm, com desvio padrão de 3.6, já nos brasileiros (n=33) a distância média dois de 61.4 mm, com desvio padrão de 4.1. Ao se juntar os estudos (n=51) a média foi de 62.7 mm, com desvio padrão de 4.3. A distância em questão se mostrou muito próxima daquela entre os centro dos olhos (pu-pu), sendo 62.7 mm a primeira e 63.5 mm a segunda, quando se isola a média dos estudos reunidos.
Nos malaios (n=18) a distância entre os pontos go-go, foi de 97.4 mm, com desvio padrão de 3.5, nos brasileiros (n=33) a medida foi de 95.1 mm, com desvio padrão de 6.5. Ao se juntar os estudos (n=51) a média foi de 95.9 mm, com desvio padrão de 5.7. A distância em questão se mostrou a mesma distância dos pontos fmo-fmo, sendo ambas 95.9 mm, quando se isola a média dos estudos reunidos.
Conclusão¶
Embora haja uma pequena diferença na média de algumas medidas, tais números se encontram dentro do desvio padrão de ambas as populações. O mesmo pode ser dito em relação a projeções baseadas na porcentagem de distâncias. Ao se juntar os estudos o número de exames aumentou significativamente, dando mais robustez aos dados, indicando a possibilidade de uma projeção “universal” para a aproximação facial forense baseada em tal abordagem. É evidente também que mais mensurações precisam ser efetuadas em populações diferentes, de modo a aumentar ainda mais a robustez, ou indicar adaptações para populações específicas.
Agradecimentos¶
Ao Dr. Davi Sandes Sobral por ceder a tomografia utilizada na imagem didática.