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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84398| Type: | Tese |
| Title: | Dimorfismo sexual em exames de imagem de estruturas neurocranianas: revisões sistemáticas, análise morfológica e morfométrica tridimensional da sela túrcica e forame magno e predição do sexo por aprendizado de máquina |
| Authors: | Ribeiro, Esther Carneiro |
| Advisor: | Costa, Fábio Wildson Gurgel |
| Co-advisor: | Gurgel, Marcela Lima Silva, José Wellington Franco da |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | Dimorfismo Sexual;Forame Magno;Tomografia Computadorizada Multidetectores;Antropologia Forense;Sela Túrcica |
| Keywords in English : | Sex Characteristics;Forensic Anthropology;Sella turcica;Multidetector Computed Tomography;Foramen Magnum |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA::CLINICA ODONTOLOGICA |
| Issue Date: | 2026 |
| Citation: | RIBEIRO, Esther Carneiro. Dimorfismo sexual em exames de imagem de estruturas neurocranianas: revisões sistemáticas, análise morfológica e morfométrica tridimensional da sela túrcica e forame magno e predição do sexo por aprendizado de máquina. 2026. Tese (Doutorado em Odontologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/ 84398. Acesso em: 21 jan. 2026. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O dimorfismo sexual em estruturas neurocranianas tem papel relevante na estimativa do sexo biológico, sendo de grande interesse para a antropologia forense e a identificação humana. Este trabalho tem como objetivo avaliar o dimorfismo sexual a partir de parâmetros lineares, volumétricos e morfológicos da sela túrcica (ST) e do forame magno (FM) em tomografias computadorizadas multislice (TCMS), associando revisões sistemáticas, análises tridimensionais e algoritmos de aprendizado de máquina. Inicialmente, foram conduzidas duas revisões sistemáticas registradas na plataforma PROSPERO, que sintetizaram evidências sobre o dimorfismo sexual em estruturas neurocranianas e sobre o papel da ST na estimativa do sexo em indivíduos não sindrômicos. As buscas em múltiplas bases de dados resultaram em meta-análises de medidas lineares e volumétricas. Os achados indicaram dimensões neurocranianas significativamente menores em mulheres, com alta confiabilidade das medidas obtidas por tomografia. No caso da ST, comprimento e diâmetro apresentaram diferenças entre os sexos, embora a certeza da evidência tenha sido considerada muito baixa, o que sugere a necessidade de estudos adicionais com maior padronização metodológica. Na etapa analítica, foram examinadas 200 TCMS de adultos brasileiros das regiões Norte e Nordeste para avaliação morfológica da ST, segundo as classificações de Axelsson et al. (2004) e Yasa et al. (2017). As formas normal, oblíqua anterior, redonda e plana mostraram-se associadas ao sexo em indivíduos com menos de 30 anos, destacando o potencial da morfologia da ST como marcador complementar de dimorfismo sexual. Posteriormente, mensurações tridimensionais da ST e do FM foram realizadas em 228 exames de adultos, por meio de segmentação semiautomática e padronização de orientação craniana com os softwares ITK-SNAP e 3D Slicer. A reprodutibilidade intraexaminador foi elevada (ICC 0,81–0,98). Observou-se que todas as dimensões do FM e a maioria das medidas da ST foram menores em mulheres, com diferenças estatisticamente significativas. Fórmulas discriminantes apresentaram área sobre a curva (AUC) de 0,798 (95% CI: 0.740–0.855), e os algoritmos de machine learning — especialmente o Support Vector Machine (SVM) — alcançaram desempenho moderado, com AUC de até 0,8351 (± 0.0888) quando as duas estruturas foram avaliadas em conjunto. Os resultados obtidos confirmaram o dimorfismo sexual da ST e do FM, reforçando seu valor como marcadores anatômicos úteis na estimativa do sexo. A integração de análises tridimensionais e modelos de aprendizado de máquina demonstrou potencial para aprimorar a precisão das classificações sexuais e ampliar a aplicabilidade das técnicas de imagem na antropologia forense. Embora os resultados sejam promissores, a consolidação dessas abordagens requer validação externa em populações diversas e padronização dos protocolos de aquisição e segmentação. |
| Abstract: | Sexual dimorphism in neurocranial structures plays a relevant role in estimating biological sex and is of great interest in forensic anthropology and human identification. This study aimed to evaluate sexual dimorphism based on linear, volumetric, and morphological parameters of the sella turcica (ST) and foramen magnum (FM) in multislice computed tomography (MSCT) scans, integrating systematic reviews, three-dimensional analyses, and machine learning algorithms. Initially, two systematic reviews were conducted and registered in the PROSPERO database. These reviews synthesized evidence on sexual dimorphism in neurocranial structures and on the role of the ST in sex estimation among non-syndromic individuals. Searches across multiple databases resulted in meta-analyses of linear and volumetric measurements. The findings revealed significantly smaller neurocranial dimensions in females, with high reliability for measurements obtained through tomography. For the ST, length and diameter differed between sexes, although the certainty of the evidence was rated very low, highlighting the need for further studies with greater methodological standardization. In the analytical phase, 200 MSCT scans from adult individuals from northern and northeastern Brazil were examined to assess ST morphology according to the classifications proposed by Axelsson and Yasa. The normal, oblique anterior, round, and flat shapes were associated with sex among individuals under 30 years old, underscoring the potential of ST morphology as a complementary marker of sexual dimorphism. Subsequently, three-dimensional measurements of the ST and FM were obtained from 228 adult scans using semi-automatic segmentation and standardized cranial orientation with ITK-SNAP and 3D Slicer software. Intra-examiner reproducibility was high (ICC 0.81–0.98). All FM dimensions and most ST measurements were smaller in females, with statistically significant differences. Discriminant formulas yielded an area under the curve (AUC) of 0.798 (95% CI: 0.740–0.855), and machine learning algorithms—particularly the Support Vector Machine (SVM)—achieved moderate performance, with AUC values up to 0.8351 (± 0.0888) when both structures were evaluated together. The findings confirmed the sexual dimorphism of the ST and FM, reinforcing their value as useful anatomical markers for sex estimation. The integration of three-dimensional analyses and machine learning models demonstrated potential to enhance the accuracy of sex classification and broaden the applicability of imaging techniques in forensic anthropology. Although the results are promising, consolidation of these approaches requires external validation across diverse populations and standardization of acquisition and segmentation protocols. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84398 |
| Author's ORCID: | https://orcid.org/0000-0001-9353-6178 |
| Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/1886519710670292 |
| Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0002-3262-3347 |
| Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/8073141296773246 |
| Access Rights: | Acesso Embargado |
| Appears in Collections: | DCOD - Teses defendidas na UFC |
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