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Categoría: Antropología forense (página 1 de 2)

Utilidad de la antropología forense en casos de maltrato animal. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “A multidisciplinary investigation of chronic animal abuse: Collaboration between veterinary forensics and forensic anthropology” de Smith-Blackmore, M. y Bethard, J. D. (2020), en el cual se estudian los beneficios de la colaboración entre la veterinaria y la antropología forense en casos de maltrato animal.

En la medicina forense veterinaria, la lesión no accidental de un animal se refiere al trauma que surge del abuso físico de este.

La definición legal de maltrato animal varía entre jurisdicciones, pero una comúnmente aceptada es: aquel comportamiento socialmente inaceptable que causa dolor, sufrimiento o angustia innecesarios y/o la muerte de un animal.

El maltrato animal puede causar angustia psicológica a las personas y se sabe que está asociado con otros delitos, violentos y no violentos. En cualquier caso, los veterinarios forenses pueden trabajar con antropólogos forenses para lograr una mejor comprensión, más detallada, del patrón de lesiones de un animal. Por ejemplo, uno de los posibles beneficios podría ser comprender mejor la cronología —cuánto ha durado el abuso evidenciado en el tiempo— y otros hechos asociados con los delitos de abuso o maltrato animal.

Ahora bien, en aquellos casos en los que la causa de la lesión sea ambigua, es necesario realizar más pruebas para respaldar un diagnóstico de lesiones no accidentales. Reconociendo esta necesidad, ya se han publicado investigaciones previas que proporcionan un marco de diagnóstico en tales casos.

Entre otros, los hallazgos radiográficos revelaron cinco características que, al menos, deberían aumentar las sospechas y respaldar un diagnóstico de lesiones no accidentales: la presencia de múltiples fracturas; fracturas que ocurren en más de una región del cuerpo (miembro anterior, miembro posterior y axial); fracturas transversales; fracturas que se presentan en una etapa posterior de curación (presentación tardía); y múltiples fracturas en diferentes etapas de curación.

En otra de estas investigaciones previas sobre la materia, se encontró que las lesiones asociadas a lesiones no accidentales fueron fracturas de cráneo, dientes, vértebras y costillas, hemorragia escleral, daño en garras y evidencia de fracturas más antiguas. Por lo tanto, al reconocer e incorporar los hallazgos modelados de la literatura, los veterinarios forenses pueden diferenciar con seguridad las lesiones accidentales de los casos de lesiones no accidentales.

Así, el objetivo de la investigación de los autores radica en ilustrar la aplicación práctica de estos estudios previos mediante un estudio de caso.

En septiembre de 2013, se encontró un perro aparentemente herido de gravedad en la calle y significativamente bajo de peso. Se evaluó que el perro era una hembra pitbull joven, con politraumatismo y un pronóstico reservado para volver a caminar o moverse. Tras eutanasiarla ante dicho pronóstico, el veterinario examinador informó a las autoridades de sus sospechas de que se tratasen de lesiones no accidentales.

En el examen externo postmortem se observó que: el cuerpo pesaba 8,2 kg; un perro sano de su raza y estructura debería pesar normalmente unos 18 kg. A nivel óseo, se encontraron múltiples fracturas de cráneo y lesiones en varios estados de cicatrización, fracturas por aplastamiento de las apófisis espinosas dorsales, lesiones de piernas, de hombros y fracturas de costillas. Este patrón de lesiones era incompatible con las causadas por golpes contra automóviles o peleas con otros perros.

Las lesiones se encontraban en varios estados de curación, lo que indica que ocurrieron en distintas ocasiones.

El veterinario que realizó el examen postmortem solicitó la asistencia de un antropólogo forense para ayudar a determinar la duración y secuencia de las lesiones. El examen antropológico siguió las prácticas habituales de eliminación de tejidos blandos. Después de que se extrajeran los tejidos blandos manualmente, se examinaron todas las superficies óseas en busca de evidencia de lesiones esqueléticas diagnósticas de lesiones antemortem. Se detectaron las siguientes lesiones antemortem:

capture 20210120 212329 animal Utilidad de la antropología forense en casos de maltrato animal. Club de Ciencias Forenses

El análisis macroscópico de los tejidos esqueléticos confirmó los hallazgos del veterinario de múltiples lesiones antemortem ubicadas en todo el cuerpo del perro. Las tasas de curación se clasificaron generalmente en las etapas de inducción y callos blandos. Sin embargo, el antropólogo forense tuvo cuidado de no asignar un intervalo cronológico a estas observaciones. Para terminar de confirmar el diagnóstico, se localizó al último dueño del animal y se tomaron muestras y fotografías del último lugar donde vivió el perro antes de que se encontrase en la calle. Así, se probó la culpabilidad del último dueño, posteriormente condenado por maltrato y crueldad animal.

El análisis de casos sospechosos de abuso puede resultar un desafío para los patólogos forenses y radiógrafos que no tienen experiencia en el examen directo de huesos. En tales casos, las lesiones esqueléticas radiográficamente invisibles que documentan un historial de trauma a menudo pueden ser identificadas por un antropólogo forense que cuenta con la experiencia osteológica adecuada.

Por ende, a medida que continúan desarrollándose tanto la veterinaria forense como la antropología forense, un área emergente de superposición y oportunidad de desarrollo entre ambas son los estudios adicionales de trauma veterinario basados en el esqueleto.

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La identificación trans en antropología forense. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Breaking the binary: The identification of trans-women in forensic anthropology” de Schall, J. L.; Rogers, T. L. y Deschamps-Braly, J. C. (2020), en el que se analiza el impacto de la cirugía de feminización facial en las técnicas de identificación empleadas por la antropología forense.

En antropología forense, la identificación del fallecido comienza con la construcción del perfil biológico. Posteriormente, se compara con descripciones de personas desaparecidas para ayudar a acotar las investigaciones.

En los casos de personas trans y de género diverso, describir sus restos físicos y sexo biológico puede tener poca correlación con su identidad social, retrasando y/o confundiendo la identificación. Algunas personas trans han buscado alterar su apariencia física para reflejar mejor su género. Así, estas alteraciones podrían tanto facilitar el proceso de identificación como generar nuevas complicaciones.

Cabe recalcar que, cuando los antropólogos forenses realizan una evaluación de sexo, están evaluando el sexo biológico, no el género. Tradicionalmente, esta disciplina tiene una conceptualización binaria de la variación sexual (masculino o femenino), limitando la incorporación del género en este proceso. Consecuentemente, poco se han discutido los métodos para la identificación de personas transgénero y no conformes con el género en la antropología forense.

Transgénero es un término genérico para las personas cuya identidad de género difiere del sexo que se les asignó al nacer. Trans a menudo se refiere a un individuo que busca, o ha experimentado, una transición social de un género binario a otro, como hombre a mujer o mujer a hombre. Hay muchas opciones de modificación corporal para las personas trans. Estas incluyen terapias de reemplazo hormonal, cirugía genital, cirugía de feminización facial y cirugía de masculinización facial.

Entre estos, la cirugía de feminización facial es un grupo de procedimientos quirúrgicos destinados a feminizar los rostros de las personas en transición de hombre a mujer o mujeres trans. En concreto, los procedimientos específicos que impactan directamente en el esqueleto facial son: el contorno de la frente, la rinoplastia, el contorno del mentón y el contorno de la mandíbula.

Debido a que cada individuo tiene una frente y posición del seno frontal diferente, el proceso de reducción y contorno de esta es muy variable. Si la cirugía tiene éxito desde una perspectiva antropológica forense, la cara de una mujer trans debería de ser indistinguible de una mujer cis. Esto sugiere que un análisis métrico del cráneo produciría una evaluación del sexo craneal de “mujer”, aunque la pelvis -por ejemplo- siguiese pareciendo masculina. Por ende, el sexo craneal sí coincidiría (fememnino) pero no el sexo de la pelvis.

Sin embargo, también pueden surgir otras dificultades no antropológicas. Por ejemplo, si en la denuncia de desaparición se identifica a la persona trans de acuerdo con su sexo biológico (hombre) en vez de su verdadera identidad de género (mujer). Por otro lado, si la cirugía de feminización no tiene éxito, la identidad será ambigua o, en función de las circunstancias, generar otros problemas de identificación y correspondencia.

Por tanto, es necesario comprender cómo las cirugías de feminización impactan la evaluación del sexo craneal y, en última instancia, evaluar tanto el sexo como el género como parte de un perfil esquelético forense. Se trata de un tema casi inexplorado en la antropología forense, el cual debe abordarse para facilitar la identificación legal de una manera respetuosa con la identidad personal del fallecido.

Debido a que pocos cirujanos practican este tipo de cirugía, el tamaño de la muestra de la investigación de los autores es limitada.

Concretamente, se contó con 11 sets de imágenes de tomografía computarizada con el antes y el después de la operación de mujeres transgénero que se operaron en el último año. Se utilizó la tomografía computarizada en tanto que no hay colecciones esqueléticas de individuos trans, tratándose de imágenes no distorsionadas. Asimismo, se tomaron un total de 17 medidas craneoencefálicas, 10 de las cuales están afectadas por cirugía de feminización, según la visibilidad de los puntos de referencia. Asimismo, se utilizó el software FORDISC para el tratamiento de las imágenes.

Algo de gran importancia para esta investigación era que las medidas tomadas de las imágenes de tomografía computarizada preoperatoria se reconocieran como masculinas, antes de evaluar las imágenes posoperatorias. Desde la perspectiva de la identificación forense, una cirugía de feminización exitosa alteraría la evaluación preoperatoria del sexo de “masculino” a “femenino”.

Los resultados mostraron que, independientemente de las mediciones incluidas, FORDISC indicó que los individuos de la muestra eran más similares a los hombres que a las mujeres, tanto antes como después de la operación (excepto en un caso de resultado femenino postoperatorio). En última instancia, las alteraciones quirúrgicas no fueron lo suficientemente marcadas como para cambiar el resultado de una evaluación craneométrica del sexo en el software. No obstante, los resultados del posoperatorio sí eran lo suficientemente notables como para que un antropólogo forense pudiera dudar y concluir que los resultados son indeterminados.

Hubo tres casos en los que los resultados de la métrica “masculina” tenían una probabilidad posterior más alta en el posoperatorio que en el preoperatorio. Una explicación puede ser que, a pesar de la extracción de una cantidad significativa de hueso, las proporciones y el tamaño general del resto del cráneo están fuera del rango de la mayoría de mujeres. Las modificaciones realizadas en el esqueleto y el tejido blando durante la cirugía tienen como objetivo imitar la morfología “femenina”, no el tamaño “femenino”.

A pesar de estos resultados, es importante recordar que el análisis métrico es solo un componente de la evaluación del sexo craneal. Asimismo, el análisis morfológico de un cráneo de hombre a mujer que se ha sometido a cirugía mostrará evidencia de las modificaciones quirúrgicas, como tornillos y clavijas. Debido a esto, hubo algunas dificultades en la investigación para tomar las medidas postoperatorias en las tomografías computarizadas en estas áreas afectadas. De hecho, en algunos casos tales placas aumentaron el volumen del área y, consecuentemente, el tamaño de las medidas.

Dicho esto, los cirujanos plásticos de todo el mundo practican este tipo de cirugías, independientemente de si tienen la capacitación adecuada, lo que puede provocar errores en el procedimiento. Por lo tanto, los resultados finales variarán según las necesidades del individuo y la experiencia del cirujano.

En conclusión: es imperativo que los antropólogos forenses consideren la posibilidad de que un individuo no identificado pueda ser transgénero y, por ende, no limiten su análisis y conclusiones a categorías binarias de sexo. Los resultados del estudio demuestran que es posible encontrar evidencias de género en los esqueletos faciales de personas transgénero que se han sometido a una cirugía de feminización facial.

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Odontología forense, bioquímica y la identificación de restos humanos. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “When forensic odontology met biochemistry: Multidisciplinary approach in forensic human identification” de Adserias-Garriga, J.; Thomas, C.; Ubelaker, D. H. y Zapico, S. C. (2018), en el cual se analiza cómo la odontología forense y la bioquímica o biología molecular contribuyen a la identificación humana y cómo emplear un enfoque multidisciplinar aporta mayor eficiencia.

Cualquier investigación forense en la que contemos con restos humanos necesitará de la identificación positiva y precisa de estos, la cual se consigue normalmente mediante evidencias científicas tales como las huellas dactilares, el ADN o la información dental. En este sentido, tanto la odontología forense como la identificación por ADN han experimentado una importante evolución y aumento de su uso, llegando a confluir en un objetivo común.

Esta confluencia se da en la reconstrucción del perfil genético a través de diversos indicadores. Gracias a su estructura inerte y mineralizada, y su gran capacidad de preservación, los dientes son uno de los elementos humanos más útiles para proceder a la identificación a través de tales indicadores.

Por un lado, es posible estimar la ascendencia de una persona gracias a algunas características dentales (por ejemplo, la cúspide de Carabelli en los primeros molares maxilares o un mentón bilobulado indican un origen caucásico), si bien es cierto que el uso del ADN es más común para este fin en el ámbito forense y que las conclusiones al respecto deberían determinarse por una evaluación antropológica. Asimismo, algunas condiciones dentales pueden ofrecer información sobre el origen geográfico de los restos; las restauraciones dentales y el tipo de tratamiento sobre dónde se ha realizado este; y el análisis de algunos isótopos estables muestran una variación geográfica condicionada al tipo de dieta de un lugar.

Con respecto a la determinación del sexo, la antropología y odontología forenses presentan una mayor dificultad para identificar aisladamente el sexo del sujeto, por lo que el análisis molecular aplicado a la pulpa, dentina y, principalmente, los tejidos duros dentales sirve para cubrir esos inconvenientes, siendo los molares los dientes que mejores resultados ofrecen.

Por otro lado, las razones por las que los dientes son tan útiles, más precisos que otros métodos antropológicos, a la hora de estimar la edad del sujeto son: que están altamente mineralizados, se conservan bien habitualmente y los daños ambientales y nutricionales les afectan poco. Así pues, mediante el estudio del desarrollo y erupción dental, puede determinarse desde la edad fetal a la adulta de un sujeto o sus restos, aunque con distintas particularidades en los análisis específicos en función de la edad.

Del mismo modo, existen nuevas metodologías bioquímicas para determinar la edad basadas en el proceso natural de envejecimiento, por el cual los tejidos y órganos experimentan alteraciones bioquímicas en distintos niveles, lo cual también es aplicable a los dientes.

Entre estas metodologías, la racemización con ácido aspártico parece ser la más precisa. Se trata de un proceso de cambio que afecta a la conformación de las proteínas metabólicamente estables, produciendo cambios biológicos y químicos a su actividad. En la dentina y el cemento dental existe una correlación positiva entre dicha racemización (proceso) y la edad. Del mismo modo, el plomo y su acumulación en la dentina, junto a los propios cambios en la composición química de esta, también sirven para determinar la edad, si bien se requiere de más investigación.

Otros indicadores bioquímicos para estimar la edad están basados en los productos finales de glicación avanzada, los cuales se ven reflejados en cambios de color al amarillearse más los dientes con el paso del tiempo; el acortamiento de los telómeros —estos se refieren a los extremos de moléculas muy largas de ADN que impiden que estas se degraden o recombinen de manera anormal— en la pulpa dental, los cuales se acortan al envejecer; el ADN mitocondrial en tanto que su cantidad en la dentina disminuye con la edad;  y técnicas epigenéticas.

Al respecto de estas, diferentes estudios indican que los niveles globales de metilación del ADN disminuyen durante el envejecimiento. En su aplicación en dientes, concretamente, se han estudiado los niveles de metilación de tres genes asociados en muestras de dentina. Asimismo, la medición de los niveles de radiocarbono por el análisis del esmalte dental constituye otra técnica epigenética de estimación de la edad.

Así las cosas, no cabe duda de que la identificación personal de los fallecidos es necesaria por diversas razones tanto sociales como legales y forenses.

Para ello, se precisa de un cotejo entre la información previa y posterior al fallecimiento que se fundamente en principios científicos, sin olvidar que el proceso de identificación y el método concreto empleado dependen de las circunstancias de cada caso.

En el campo de la identificación comparativa mediante estructuras dentales, la Junta Americana de Odontología Forense estableció unas pautas o directrices al respecto en 1994, estableciendo que la comparación y subsiguiente identificación puede llevar a cuatro conclusiones:

  1. Identificación positiva. Tiene lugar cuando la información ante-mortem y post-mortem coinciden con suficiente detalle sin discrepancias irreconciliables.
  2. Posible identificación. Se produce cuando la información contrastada presenta características consistentes, pero no se puede establecer la identificación positiva dada la calidad de los datos.
  3. Evidencia insuficiente. Al carecer de suficiente evidencia, no es posible formular conclusiones con respecto a la identidad del sujeto.
  4. Exclusión. Se da cuando la información ante-mortem y post-mortem son claramente inconsistentes entre sí.

Del mismo modo, cabe subrayar la importancia de la tecnología informática y su contribución desde la década de los 80 a la identificación post-mortem de las personas, tanto en casos individuales como en desastres de mayor envergadura.

Así pues, queda patente que los dientes son muestras excelentes para realizar análisis bioquímicos, al tiempo que el campo de la odontología forense evoluciona introduciendo nuevas tecnologías que, en última instancia, ponen de manifiesto la compatibilidad de asociación entre la odontología forense y la bioquímica, contribuyendo así al avance de las ciencias forenses.

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Análisis de heridas de bala: huesos craneales vs. huesos largos. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Interpretation of long bones ballistic trauma” de Martrille L. y Symes S. A. (2019), en el cual se analizan las características de las heridas de bala en huesos tubulares y sus similitudes con las heridas craneales.

En el cuerpo humano hay diferentes tipos de huesos. Uno de ellos es el hueso largo que presenta un cuerpo tubular llamado diáfisis, dos extremos llamados epífisis y suele ser más largo que ancho. Por ejemplo, los huesos de los brazos y piernas, excepto rótula y huesos de la muñeca y tobillo, son huesos largos.

Desde una perspectiva antropológica forense, la interpretación precisa de heridas de bala en huesos largos podría ser la única forma de determinar características esenciales para entender la apariencia del arma utilizado.

Una herida ósea provocada por una bala es un fenómeno complejo que resulta de la acción de una bala y la reacción del tejido óseo. Cuando hay heridas de bala, la interpretación de los patrones de fractura ósea es un componente clave en la autopsia. Y esa interpretación requiere muchas habilidades: distinguir entre heridas de entrada y salida, establecer la dirección y recorrido de la bala a través del cuerpo o entender la orientación de las extremidades.

Para determinar el patrón de fractura es crucial reconstruir el sitio de esa fractura. Y es una labor clave, siendo muchas veces la única forma de determinar la causa y forma de la muerte. Es de especial importancia cuando, para el análisis, lo único disponible son los restos óseos, con ausencia de tejidos blandos. También puede ser que los tejidos blandos estén muy afectados por descomposición, carbonización u otras modificaciones postmortem. En cualquier caso, la presencia de tejidos blandos no asegura una buena interpretación del caso. A veces, las claves están simplemente en la herida ósea.

Las heridas de bala en el cráneo han sido muy estudiadas y ampliamente descritas. En cambio, pocos autores han documentado las heridas provocadas en huesos largos, a excepción de los cirujanos.

El examen de un traumatismo craneal se centra en las características principales de las fracturas balísticas: fragmentos óseos de taponamiento y desprendimiento, patrones de fracturas radiales y concéntricas. En el punto de impacto, se generan fuerzas de corte y tracción, lo que resulta en defectos de desprendimiento biselados y hundimientos del hueso. La superficie de impacto se puede astillar con una menor cantidad de biselado.

Con suficiente energía, se generan fracturas secundarias cerca del punto de impacto de bala. Las grietas radiales forman segmentos en forma de cuña. Se forman a la velocidad del sonido para el material dado, lo que permite que las fracturas radiales asociadas a la entrada interrumpan y comprometan el cráneo antes de la salida de la bala. Las áreas del cráneo más reforzadas pueden no presentar heridas radiales o que ocurra una apertura de suturas del cráneo. Dada la gran presión y tensión provocadas por el impacto de la bala, las fracturas radiales pueden seguir las líneas de sutura o incluso bifurcarse.

Aunque las fracturas puedan proporcionar un alivio suficiente del estrés provocado en el hueso, con frecuencia van acompañadas de fracturas terciarias debido al desplazamiento hacia afuera de los segmentos en forma de cuña. Estas se denominan fracturas concéntricas porque terminan en las grietas radiales y eso implica que estas últimas ya existían (son secundarias). Se han observado casos con fracturas concéntricas en ausencia de fracturas radiales, como se puede ver cuando un pequeño proyectil esférico golpea una lámina de vidrio.

Estas características muestran si la bala está entrando o saliendo del hueso. Lo diferencial se define típicamente por la ubicación de la fractura del bisel primario: mayor en el aspecto interno de la herida de entrada, mayor en el aspecto externo de la herida de salida. No obstante, también se siguen otros criterios.

Teniendo en cuenta estos principios de penetración de balas en el cráneo, los autores del estudio los aplican en la interpretación de fracturas de huesos tubulares. Para ello, revisan la autopsia de tres casos de herida de bala en el muslo con fracturas de fémur.

Los tres casos presentaban heridas de balas de distinto tipo. Para comparar las heridas de estos casos con las que habrían ocurrido si fueran heridas del cráneo utilizan una técnica muy sencilla. En una hoja de papel adhesivo dibujan un patrón de fractura típico de lo que se esperaría ver en el cráneo. Enrollan ese el papel adhesivo en un cilindro y lo comparan con el patrón de fractura en el fémur. 

kjk heridas de bala Análisis de heridas de bala: huesos craneales vs. huesos largos. Club de Ciencias ForensesEl equivalente de las heridas de entrada se diseña en un pedazo de papel y se pega en un globo. Las heridas de entradas están representadas por un agujero negro circular, tal como se ve en las entradas de bala individuales. Para algunos de los casos se incluye una astilla de hueso alrededor de la herida principal y se agregan fracturas lineales, radiales y concéntricas.

A modo general, las descripciones de los 3 casos son consistentes con la literatura científica existente sobre el tema. Es decir, las heridas de balas en huesos largos son similares a las heridas que se dan en el cráneo. Se destacan las entradas de borde liso y fracturas radiales y concéntricas resultantes de la cantidad de energía provocada por el impacto. El biselado en forma cono es más evidente cuando las balas impactan de manera directa que tangencial.

En 1915, Sir John Bland-Sutton informó sobre cinco tipos de fracturas de huesos largos provocadas por balas. Primero, una fractura transversal, que suele verse rara vez y suele ser una fractura indirecta. Segundo, una perforación completa del eje del hueso, principalmente en huesos esponjosos como el extremo inferior del fémur o la tibia proximal. Tercero, la bala se incrusta en el hueso. Cuarto, la bala rompe y tritura el hueso, produciendo una fractura estrellada o mariposa, con 4 fisuras oblicuas radiales desde la herida primaria. Y, por último, la bala impacta cerca de la articulación, rompiendo el extremo del hueso en pequeños fragmentos.

Lo más observado en los casos del estudio fue el cuarto tipo. Esa fractura en forma de mariposa se describió también en su versión falsa. La original se reserva a fracturas por flexión. En las lesiones producidas por arma de fuego no se produce flexión y, por eso, las fracturas radiantes suelen tener una forma de V (doble, con cuatro fisuras). La configuración de la mariposa falsa se observa a menudo en huesos largos que han recibido un disparo de baja velocidad.

La gravedad de la herida y el tipo de fractura reflejan la energía que la bala trasfiere al hueso al impactarlo. Cuando una bala golpea el cuerpo se desestabiliza y oscila, trasfiriendo una gran cantidad de energía cinética a los tejidos. A mayor energía cinética del impacto, heridas más extensas.

Un proyectil de alta velocidad generará más fracturas que uno que impacta a baja velocidad. No obstante, la deformación y fragmentación de la bala también tiene mucho que decir en la apariencia de la fractura. Las características del hueso también importan, tales como elasticidad, cohesión o densidad. Y, por último, la edad del sujeto es algo que debe considerarse en el análisis. Una razón de ello es que la resistencia de los huesos disminuye con la edad.

Las descargas de escopeta muestran patrones específicos. Los perdigones de plomo tienen menor efecto de herida debido a su rápida dispersión. A corto alcance, las heridas son muy importantes tanto en el cráneo como en los huesos largos. Los perdigones se dispersan muy rápidamente cuando golpean el tejido con un efecto billar.

Por lo tanto, los aspectos de la penetración balística son constantes y las propiedades materiales de cráneo y huesos tubulares son similares. A pesar de la especificidad de la forma y densidad de los huesos tubulares, se podría decir que reaccionan como los huesos craneales cuando reciben un impacto de bala. Investigaciones de este tipo sirven para entender e identificar la dirección y la magnitud de las fuerzas implicadas analizando el patrón de las fracturas. Esto permite a los patólogos forenses y a los antropólogos entender los mecanismos de las heridas.

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Antropología forense: avances en la metodología para estimar la edad. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Estimation of age in forensic anthropology: historical perspective and recent methodological advances” de Ubelaker D. H. y Khosrowshahi H. (2019), en el cual se analizan los avances metodológicos más destacables en la estimación de la edad de esqueletos y de sujetos vivos.

La estimación de la edad representa uno de los aspectos más importantes a analizar en antropología forense. Los cuerpos de algunas víctimas mortales desaparecen y, más tarde, se consiguen encontrar los restos óseos, siendo muy difícil identificarlas. De las diferentes variables del perfil biológico de estas víctimas, la edad en el momento de su muerte es clave para la identificación.

Seleccionar los métodos apropiados depende de qué elementos del esqueleto están disponibles para el análisis y de la edad general. Las técnicas utilizadas para analizar esqueletos en fases inmaduras (fetos, niños, etc.) difieren de las utilizadas para analizar esqueletos de individuos maduros.

La metodología para estimar la edad en adultos ha cambiado drásticamente a lo largo de la historia de la antropología forense. Se pasó del uso de único método a múltiples métodos o indicadores de la edad. Se empezó a tener en cuenta que las técnicas desarrolladas con una muestra pueden no ser válidas para otras con el mismo nivel de confianza.

Así, de la aplicación de un solo método se pasó al uso de métodos multifactoriales, estadística Bayesiana y análisis de transición. Incluso se trabaja con técnicas de visualización 3D, aunque el análisis directo de los huesos siempre ofrece resultados más precisos.

Las zonas óseas que más analizadas en el pasado son las suturas ectocraneales, el hueso púbico, la superficie auricular del ilion, las costillas y la dentadura. Gradualmente, las áreas que pueden indicar la edad del individuo analizado aumentaron debido a diversas investigaciones en el campo.

Si a la hora de analizar un esqueleto se encontraría en su estado original, no habría muchos problemas para identificar la edad del sujeto. Colecciones de esqueletos de este tipo, con edades identificadas, son utilizadas para desarrollar nuevas técnicas. En cambio, en los análisis forenses rara vez se encuentra con esqueletos prístinos.

Hace muchas décadas que se conoce el daño que pueden provocar los cambios postmortem. En cambio, investigaciones recientes han mostrado que ese daño es mayor cuando se trata de individuos en edades avanzadas.

Recientemente, se ha observado que los cambios artríticos en las articulaciones del esqueleto correlacionan con la edad. Se han observado estos cambios en articulaciones de las extremidades, así como en el hombro. La densidad mineral de los huesos también es un buen indicador de la edad, especialmente en edades avanzadas.

La histología de hueso se ha utilizado ya desde 1965 y, al principio, se enfocaba en el eje medio del fémur, de la tibia y del peroné. Con el paso del tiempo, se atiende a la histología de más estructuras óseas. La histología de hueso se considera una de las técnicas más precisas. No obstante, su uso es limitado debido a la necesidad de un entrenamiento altamente especializado.

Las variaciones en la población también deben tenerse en cuenta. Muchos investigadores han analizado muestras de diferentes países en busca de indicadores que difieren según estas variaciones. Además, no solo influye el hecho de vivir en diferentes regiones, sino también el tamaño del cuerpo y los niveles socioeconómicos. Se han observado variaciones en el crecimiento de los huesos en función del estatus socio-económico en muestras de EE. UU., Australia y Nueva Zelanda.

Los dientes suelen ser buenos indicadores de la edad en etapas pre-adultas. No obstante, estudios recientes han mostrado que la cámara pulpar, el área interna dónde se sitúa el nervio del diente, ofrece datos muy útiles para determinar la edad en etapas adultas. El análisis de esta área en dientes caninos ofrece mayor precisión que analizarla en dientes maxilares. La anchura del canal de la raíz dental es especialmente útil para estimar si un individuo tiene menos o más de 18 años.

Los avances en tecnología y matemáticas permiten el uso de nuevas técnicas para evaluar los huesos. Los escáneres láser 3D se han utilizado en numerosos estudios para escanear la sínfisis del pubis. El uso de este tipo de escáneres ofrece mayor precisión que el uso de escáneres tradicionales (con alto error y alta subjetividad). El uso del método Multivariate adaptive regression splines (MARS) es un ejemplo de avance matemático. Aunque se necesitan más estudios, la combinación de cálculos matemáticos complejos mejora la estimación de la edad.

El análisis bioquímico se enfoca especialmente en el ADN y ofrece información vital sobre la edad en el momento del fallecimiento. Hay muchas técnicas desde esta área de análisis y destacamos el uso de marcadores de metilación del ADN. Esta representa un enfoque muy prometedor para la estimación de la edad. Los niveles de metilación en loci específicos analizados en muestras de sangre permiten predecir la edad con un margen de error de tan solo 3,07 años.

Algunos casos forenses requieren la estimación de la edad de personas vivas. Los casos de esta naturaleza suelen deberse a problemas relacionadas con: migración, pornografía infantil, jóvenes o adultos acusados de crímenes o progresión de la edad en personas desaparecidas.

La mayor parte del progreso en esta materia se debe al Grupo de Estudio Alemán sobre Estimación Forense de la Edad (AGFAD), fundado en Berlín en el 2000. Estos recomiendan enfocarse en la examinación física, dental y radiografías de la mano izquierda. Asimismo, recomiendan el uso de diferentes técnicas de imagen. En base a estas recomendaciones, se observó que el nivel de unión epifisaria de las clavículas también da lugar a información clave para determinar la edad.

Otros autores han avanzado en la estimación de la edad y la predicción de patrones de crecimiento utilizando prototipos faciales 3D. Avances como esto permiten estimar con mayor precisión el crecimiento físico de personas desaparecidas a partir de fotografías.

El progreso en la metodología para la estimación de la edad está ligado al creciente interés global en la antropología forense. Cada vez hay más profesionales cualificados, bien entrenados y altamente motivados para trabajar en este campo. No hay dudas de que es fascinante y de gran utilidad y aunque no todo sea como en la serie Bones, vale la pena seguir investigando.

 

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Estimación de la edad de muerte por el esqueleto: método bayesiano versus regresión. Club de Ciencias Forenses

esqueleto schupfen  Estimación de la edad de muerte por el esqueleto: método bayesiano versus regresión. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el resumen del estudio “Skeletal age -at-death estimation: Bayesian versus regressions methods” de Nikita y Nikitas; en él hacen una comparativa sobre los dos métodos para determinar la edad en el momento de la muerte, la aproximación bayesiana o el método de regresión.

Establecer la edad de fallecimiento basado en el esqueleto es importante, tanto en antropología forense como en la bioarqueología. En el primero de estos campos ayuda a establecer el perfil biológico del individuo y su identificación. En la bioarqueología nos da información del pasado biológico y contribuye al estudio de la patología, la actividad y otros marcadores del esqueleto de la vida del individuo.

Se han propuesto varios métodos para estimar la edad en restos de adultos. Casi todos los métodos utilizan una muestra que debe ser representativa de la población de referencia. Después se establecen relaciones entre la edad cronológica y los marcadores de edad a través de los métodos de regresión o el enfoque bayesiano. Estas relaciones son las que se utilizan para establecer la edad de muerte en la muestra objetivo. Este procedimiento y en concreto el uso de método de regresión ha sido criticado, ya que la edad está sesgada por el perfil demográfico de la muestra utilizada, técnicamente el método bayesiano se desarrolló para minimizar ese problema.

En este estudio se han utilizado dos técnicas para incorporar el perfil demográfico de la muestra utilizada en el análisis regresivo. La primera de ellas es usar factores de ponderación adecuados tomados del perfil demográfico de la muestra objetivo o de una muestra que tenga un perfil similar. La segunda es crear, basándose en la muestra original, una nueva muestra hipotética con un perfil demográfico similar al de la muestra objetivo.

El método bayesiano para la estimación de la edad de fallecimiento fue desarrollado por Konigsberg et al. Calculó la probabilidad condicional Pr(aǀc) de que los restos óseos provinieran de individuos que murieron en la edad = a dado que se observa el marcador de edad c a través del teorema de Bayes:

prc  Estimación de la edad de muerte por el esqueleto: método bayesiano versus regresión. Club de Ciencias Forenses

Donde Pr(aǀc) es la probabilidad de observar el marcador de la edad r en un individuo que ha muerto en la edad a. f(a) es la distribución de la edad de fallecimiento en la población de referencia llamada información previa y shift es la edad mínima en información previa. Esta información era:  la muestra objetivo, la muestra de entrenamiento y la muestra con perfil demográfico uniforme.

La f(a) de la información previa se estima con la ecuación que parte de la estimación del ratio de mortalidad y del de supervivencia aplicando la función del modelo de Gomplertz- Makeham. Las probabilidades condicionales Pr(aǀc) se obtienen utilizando el análisis de transición. Hay que tener en cuenta que la Pr(aǀc) se calcula como función de densidad de probabilidad. La edad de la muerte de un individuo con el marcador de edad c corresponde a la posición del pico de la curva de esta función.

En el presente estudio se utilizó como material datos artificiales, donde los marcadores de edad mostraban una expresión de ocho grados. Se generaron muestras aleatorias de edades comprendidas entre los 18 y los 85 años. El perfil demográfico de las muestras se basa en la distribución por edades de Gilbert, en la de Terry y en las tablas de vida inglesa número 17. Para las muestras de entrenamiento se crearon muestras con edades que siguen la distribución uniforme de Los Balcanes.  A cada edad se le adjuntó un marcador de edad determinado. Las muestras de entrenamiento se generaron con el tamaño de 50,100,200 y 500. Para las muestras objetivo se utilizó el tamaño de menos de 500 para evitar fluctuaciones en las predicciones. Para cada muestra de entrenamiento se generaron siete muestras objetivo. En total se obtuvo 588 sistemas de datos artificiales, aunque solo se utilizaron 532 por problemas computacionales.

Se utilizaron varios criterios para probar el funcionamiento de los modelos de estimación de edad de la muerte:

  1. Coeficiente de correlación de Pearson entre la edad original y la edad estimada.
  2. El error estándar de estimación (SEE):see  Estimación de la edad de muerte por el esqueleto: método bayesiano versus regresión. Club de Ciencias Forenses
  3. El porcentaje de casos en los que la edad de muerte original cayó dentro de un cierto intervalo alrededor de la edad promedio de muerte. Los intervalos fueron ±5 ±10 y ±20 años. Los casos que cayeron en el último fueron descontados por su poco poder de discriminación.

De los resultados obtenidos se pueden sacar dos conclusiones generales: la primera es que aparecen problemas de cálculo par los modelos de regresión 2 y 3 y en bayesiano en todas las muestras superiores a 200. Los problemas surgen cuando hay factores de la muestra objetivo que no están presentes en la muestra de entrenamiento sobre todo cuando faltan factores pequeños. Por tanto, la muestra de entrenamiento debe ser lo suficientemente grande e incluir todos los factores posibles de los marcadores de edad.

La segunda conclusión es que si se documenta la edad de muerte de una colección el mejor método para estimarla en los individuos que pertenezcan a la misma es la regresión simple. El método bayesiano reduce el efecto del mimetismo, pero no lo elimina totalmente.

El tipo y el tamaño de la muestra de entrenamiento puede afectar significativamente a los resultados obtenidos. Estos también se ven influenciados por la técnica propuesta, los pesos y la muestra hipotética de entrenamiento. El método bayesiano se desempeña mejor solo cuando el tamaño de la muestra es pequeño (50) y especialmente al usar muestra de entrenamiento arbitrarias. Cuando las muestras de entrenamiento tienen un perfil demográfico el rendimiento de los métodos de regresión aumenta considerablemente y mejora más si la muestra es uniforme. Los métodos de regresión superan al bayesiano en el 90% de los sistemas.

El método bayesiano que usa un perfil demográfico uniforme o el perfil de la muestra de capacitación son una opción inapropiada especialmente el primero de ellos que deberá evitarse por completo.

El rendimiento de los métodos de regresión en relación al bayesiano depende del criterio utilizado. Existen patrones característicos que son independientes del mismo. El uso de una muestra de entrenamiento uniforme da como resultado el rendimiento óptimo entre los métodos de regresión independientemente del tamaño de la muestra y del tipo de método propuesto. Esto puede ser porque un algoritmo de aprendizaje requiere la edad en el momento de la muerte y que los cambios morfológicos y esqueléticos correspondientes estén completamente representados en la muestra de entrenamiento para que la función matemática que lo mapea sea eficiente.

Se concluye que en el enfoque bayesiano si la información previa se utiliza la muestra objetivo o una similar demográficamente se reduce el sesgo de estimación de la edad de muerte, pero no se elimina del todo. En cuanto a los métodos de regresión tanto si se utiliza el enfoque de factores de ponderación tomados del perfil demográfico de la muestra objetivo como si se utilizan una muestra hipotética de entrenamiento con perfil demográfico similar al de la muestra objetivo, reducen y minimizan el sesgo siempre y cuando la muestra de entrenamiento tenga un perfil demográfico uniforme o de tipo gaussiano con representación equilibrada entre individuos jóvenes y mayores. Si se cumple esto, los dos enfoques superan en rendimiento al bayesiano por encima del 90%.

Precisión de la impresión 3D en la reconstrucción de evidencias en antropología forense. Club de Ciencias Forenses.

150409 ow5tc rci hueso impreso sn635  Precisión de la impresión 3D en la reconstrucción de evidencias en antropología forense. Club de Ciencias Forenses.

Amigos del Club de Ciencias Forenses esta semana presentamos el artículo “A Preliminary Investigation into the Accuracy of 3D Modeling and 3D Printing in Forensic Anthropology Evidence Reconstruction” de Carew, Morgan y Rando. En este artículo hablan sobre la investigación que se está llevando a cabo para comprobar la precisión y confiabilidad de las evidencias impresas con la tecnología 3D en antropología forense.

La impresión de huesos en 3D por parte de antropólogos forenses, patólogos o radiólogos de lesiones esqueléticas sirve para explicar traumas, mecanismo y modo de lesión, son más fáciles de entender por parte de jurados y personas no profesionales del ámbito que los recursos fotográficos, siendo, por tanto, utilizadas en tribunales de muchos países. A pesar de su utilización, no existen investigaciones sobre la precisión que tienen en la representación de lesiones osteológicas.

En este estudio se comparan muestras de huesos reales, con modelos virtuales y físicos en 3D para estudiar su precisión y capacidades como técnica de reconstrucción. Se comprueban los diferentes tipos de impresoras evaluando su nivel de precisión.

Los modelos en 3D son especialmente útiles en antropología forense debido a la imposibilidad de llevar muestras de huesos a los tribunales y por ello cada vez son más populares. Si bien es cierto que tanto los modelos en 2D como las fotografías pueden presentar imprecisiones debido al ángulo de la luz o el utilizado para realizar la toma. También se pierde la perspectiva de la profundidad. El problema de la profundidad se puede solucionar con los modelos en 3D, ya que las réplicas en tres dimensiones tienen profundidad y características hápticas y espaciales.

Hay varios casos tanto en la literatura como en los medios de comunicación en los cuales se ha utilizado esta técnica como prueba en los tribunales, tanto en Reino Unido como en Alemania se han dado casos. Hay dos casos en los que se presentó ante los tribunales y otros dos, en el Reino Unido y en Polonia donde el fiscal lo utilizó, pero no se llegó a presentar en el tribunal.

En el año 2016 en Reino Unido un abogado defensor cuestionó un cráneo impreso en 3D, durante el juicio se dijo que la impresión en 3D no estaba validado en el contexto forense y que por tanto solo podía ser considerado como una interpretación. Por ello el presente estudio examinar el nivel de precisión demostrado al producir una réplica de hueso impresa en 3D y evaluar la confiabilidad de las réplicas de las diferentes impresoras.

En el presente estudio se utiliza como método de escaneo de los huesos la tomografía computarizada ya que ofrece ciertas ventajas sobre las otras técnicas como son: que es sin contacto y por tanto no es invasiva, que puede ser usada tanto en sujetos vivos como fallecidos y que registra datos volumétricos, lo cual te ayuda a examinar lesiones esqueléticas antemortem y no solo las lesiones superficiales.

En cuanto a las técnicas de impresión en 3D, éstas son clasificadas en polimerización en cuba, extrusión de material, inyección de material, inyección de aglomerante, fusión de lecho de polvo, laminación de láminas y deposición de energía. Cada una de estas técnicas puede combinarse con diferentes materiales lo que da múltiples opciones para las impresoras en 3D. Cada técnica tiene sus ventajas y sus inconvenientes. En el presente estudio se tuvo en cuenta la resolución de impresión, el tipo de material, el límite de tamaño de construcción y el uso y eliminación de estructuras de soporte.

Para realizar el estudio se utilizaron un cráneo por su estructura grande y compleja y una clavícula y un primer metatarsiano por su estructura similar a los huesos largos pero su tamaño más reducido. Los huesos estaban secos y en buen estado y fueron prestados por el Instituto de Arqueología de la Universidad de Londres. Fueron escaneados en el University College London Hospital por un radiólogo clínico utilizando un escáner helicoidal multidetector de Toshiba Aquilion ONE Vision Edition. Los datos fueron reconstruidos utilizando 3D Slicer, un programa gratuito, de código abierto y multiplataforma. Se generó un modelo de superficie que se suavizó automáticamente y luego se exportó en un archivo STL, que posteriormente fue abierto en Blender. Después se generaron tres modelos de hueso, uno original, otro suavizado x10 y uno alisado x20. Se utilizaron seis impresoras diferente que utilizaban: extrusión de material (modelado por deposición fundida, FDM) fusión de lecho de polvo (sinterización por láser selectiva, SLS, chorro de material), polimerización de la cuba (estereolitografía, SLA).

Se generaron cinco modelos virtuales en 3D y se replicaron ocho impresiones en 3D utilizando seis impresoras 3D diferentes. La calidad de la superficie en todas las impresoras fue marcadamente diferente, al igual que la variación entre los volúmenes de reconstrucción de la tomografía y las alteraciones de las apariencias con el suavizado de la superficie. A continuación, se midieron tanto los originales como los modelos virtuales como las réplicas a ordenador por un observador, con más de cinco años de experiencia en mediciones de este tipo. Después tanto los huesos originales como los modelos virtuales fueron medidos por cinco observadores adicionales estudiantes de doctorado en antropología forense/arqueología.

Se encontró una buena confiabilidad intraobservador e indican una buena precisión. Los modelos virtuales en 3D y las impresiones en 3D producidas fueron en promedio exactos a los huesos de origen, con diferencias en medias de mm, por lo tanto, dentro de los niveles aceptados. También se descubrió que las mediadas por un método en 2D son menos confiables que la medición a partir de un modelo 3D para estructuras complejas de gran superficie. Los modelos 3D son superiores para visualizar características morfológicas. La resolución de la impresora fue mayor que la de la tomografía para el cráneo y la clavícula y mayor o igual para el metatarsiano. Los conjuntos de datos del cráneo mostraron una menor confiabilidad y precisión en comparación con los otros huesos más pequeños, esto puede ser debido a la superficie mayor y curva que posee.

En lo referente a las técnicas de impresión, la preferida fue la SLS ya que produjo impresiones de alta precisión y exhibió una excelente calidad de superficie y no requería estructuras de soporte durante la impresión.

Para concluir se recomienda usar la resolución más alta posible en la tomografía, el uso de un filtro de reconstrucción de la tomografía, la aplicación de un grado apropiado de suavizado de superficie y el uso de una impresora en 3D que no requiera estructuras de soporte, recomendándose las que utilicen la técnica SLS.

Evaluación del modelo adaptado de puntos de referencia en la foto antropométrica facial. Club de Ciencias Forenses.

facial landmark  Evaluación del modelo adaptado de puntos de referencia en la foto antropométrica facial. Club de Ciencias Forenses.

Amigos del Club de Lenguaje No Verbal esta semana presentamos el artículo “Comparative Assessment of a Novel Photo-Anthropometric Landmark-Positioning Approach for the Analysis of Facial Structures on Two- Dimensional Images” de Flores, Machado, Gallidabino, de Arruda, Da Silva, De Vidal y Melani. En este artículo realización una evaluación del modelo adaptado de puntos de referencia en la foto antropométrica facial en dos dimensiones frente al modelo clásico.

La foto antropométrica facial (FPA) es un subcampo de la antropología física que se encarga del estudio sistemático y la medición de los rasgos faciales humanos en fotos de dos dimensiones. Debido a que las mediciones faciales se han correlacionado con varias características individuales, la FPA se ha aplicado a múltiples campos científicos donde resulta de interés el análisis de imágenes en dos dimensiones. En medicina legal y ciencias forenses se utilizan para estimar la edad de los individuos, para descubrir su sexo o su ascendencia, para realizar las progresiones de edad o envejecimiento y, por supuesto, para la identificación forense.

El primer paso para la aplicación del FPA es la colocación de puntos de referencia en las imágenes a analizar, esto supone un problema, ya que son utilizadas las referencias de la antropometría clásicas pensadas para utilizar o la superficie real o imágenes de rayos X donde se tiene una visión en tres dimensiones. Al pasar estos puntos a solamente dos dimensiones se ha comprobado que no siempre los examinadores colocan los puntos en los mismos lugares, variando incluso de un caso a otro. Esto ha hecho llevar a la comunidad científica a replantearse su confiabilidad, llegando el Grupo de Trabajo Científico sobre Identificación Facial a recomendar no utilizar las metodologías de la FPA para la identificación forense.

Si bien es cierto que aplicarlo en algunas situaciones pueden ser inadecuado, en otras puede ser beneficioso, como es el caso de imágenes tomadas en condiciones estandarizadas, por ejemplo, en la detección del fraude de documentos de identidad o en la estimación de la edad a partir de imágenes de retratos. Es importante conseguir una alta reproductibilidad en la ubicación del punto de referencia para obtener resultados altamente confiables. Por tanto, se recomienda usar descriptores de puntos de referencia y procedimientos de ubicación optimizados.

Si bien la variabilidad del posicionamiento de los puntos de referencia ha sido un problema abordado por la comunidad científica, su evaluación y mejora para el uso de fotografías ha sido escasa, a pesar de ser cada vez más frecuente su uso. Ningún estudio ha abordado las adaptaciones en la definición de los puntos de referencia para las aplicaciones que se basan en imágenes bidimensionales y aquellos que han estudiado la variabilidad del posicionamiento ha utilizado el enfoque clásico proveniente de la antropometría tradicional. La falta de un conjunto estandarizado de puntos de referencia y protocolos específicos es preocupante, ya que dependiendo del campo en el que se aplique un error puede tener graves consecuencias.

El presente estudio propone el análisis del protocolo propuesto por Flores et al. (2017), que aportaban una serie completa de descriptores de puntos de referencia basadas en referencias visuales, el trabajo también incluyó procedimientos operativos optimizados e ilustraciones para ubicar cada punto de interés en imágenes bidimensionales. Esto fue creado pensando en mejorar la reproductibilidad y la solidez del procedimiento de colocación de los puntos de referencia.

Para evaluarlo se enfrentó el modelo adaptado al modelo clásico de cefalometría. Para ello se aplicaron ambos modelos a un conjunto de diez imágenes faciales de vista frontal y variabilidad de la colocación de puntos de referencia específicos entre diferentes examinadores. Se utilizaron dos grupos de examinadores, compuestos por individuos con y sin conocimientos específicos en anatomía. Se hizo así para evaluar la solidez del enfoque con respecto al nivel de experiencia del examinador. Las dispersiones observadas de los puntos de referencia se compararon con los estándares aceptados actuales, al convertir los valores basados en píxeles en milímetros a través de la calibración de la relación del iris.

Para la realización de la evaluación se utilizaron diez imágenes, cinco de mujeres y cinco de hombres, seleccionadas aleatoriamente de un banco de fotos frontales de brasileños. Para la toma de la fotografía adoptaban una expresión facial neutra y las caras estaban alineadas con el plano de Frankfurt. Los dos grupos de examinadores estaban formados por cinco personas, el de expertos eran estudiantes de máster o doctorado en medicina u odontología con experiencia previa en antropometría. El grupo de no experto eran personas con estudios superiores en ciencias que fueran ajenos al área de la medicina y sin conocimientos en anatomía ni experiencia en antropometría.

Ambos grupos mapearon las imágenes faciales de acuerdo con ambos modelos. Esto implicaba colocar 16 puntos de referencia, ocho impares (medianas) y ocho pares (laterales). Para el modelo clásico los examinadores tenían una lista con las definiciones de los puntos de referencia extraídos de manuales de reconocida importancia en el área de la antropometría. En el caso del modelo adaptado recibieron las definiciones y los procedimientos de calificación operativa obtenidos del trabajo de Flores et al. Proporciona al examinador puntos de referencia más claros ya que mencionan los rasgos faciales visibles y no solo las estructuras anatómicas. Además, incluye un breve procedimiento operacional e ilustraciones gráficas para que se ubique mejor en la imagen. Los dos enfoques fueron realizados por los mismos examinadores con un mes de diferencia entre ellos. Las imágenes las analizaron por triplicado con una semana de diferencia. Para el mapeo se utilizó el SAFF-2D.

En el estudio el uso de descripciones antropométricas clásicas condujo a una baja reproductibilidad entre los examinadores al colocar los 16 puntos de referencia. También se mostraba una baja consistencia general entre los dos grupos de examinadores. Sugiere, por tanto, una baja robustez del método clásico de puntos de referencia con respecto al nivel de experiencia de los examinadores y más concretamente con sus conocimientos previos en anatomía o su experiencia anterior en mediciones antropométricas.

La adopción de definiciones de puntos de referencia adaptados y protocolos específicos mejoró el desempeño en el posicionamiento de los 16 puntos investigados, mejorando por tanto el protocolo. La reproductibilidad de la colocación entre los examinadores mejoró significativamente, 14 de los 16 puntos mostraron valores dentro de los límites del umbral ideal. Las dispersiones mostraron mejor consistencia entre expertos y no expertos, lo que significa que tiene una mayor robustez el modelo adaptado que el clásico con respecto al nivel de experiencia de los examinadores. Esto, también, indica que no es tan importante la experiencia previa o el conocimiento sobre anatomía que posea el examinador, sino que lo verdaderamente importante es la precisión en la descripción de la colocación de los puntos de referencia. Por tanto, se puede decir que el modelo adaptado es mejor que el modelo clásico para el protocolo de FPA.

 

¿Es fiable el estudio forense de las dimensiones del pie para predecir el perfil biológico del individuo?

pies forense pie para predecir el perfil biológico ¿Es fiable el estudio forense de las dimensiones del pie para predecir el perfil biológico del individuo?

Estimados suscriptores y seguidores del Club de las Ciencias Forenses, en esta ocasión les presentamos un resumen del artículo “Prediction of Biological Profile from Foot Dimensions”, de los autores Abdullahi Suleiman y Adamu A. Rufa (Colegio de ciencias médicas de Nigeria) y Adamu Ahmad y Abubakar Tijjani (Hospital pediátrico Hasiya Bayero), que exponen si el peso corporal y la altura del arco del pie pueden afectar a la precisión en el estudio forense de las huellas del pie para obtener perfiles biológicos.

El estudio del pie humano y sus impresiones tiene innumerables implicaciones en la práctica médico-legal y forense, ya que en ocasiones los expertos forenses no se enfrentan con nada más que una huella de pie para determinar el perfil biológico de una víctima (de hecho, la tarea principal de un podólogo forense es contribuir al establecimiento de la identidad personal a través de un examen cuidadoso de una huella de pie). El pie y sus impresiones son exclusivas de un individuo y se sabe que sus dimensiones son confiables en la predicción del perfil biológico. Un número significativo de ecuaciones de regresión para la predicción del perfil biológico se derivan de las dimensiones del pie en sujetos vivos.

Con respecto al peso aplicado al pie, los arcos del pie pueden deformarse y revertirse a la alineación normal, cambiando la forma y el tamaño del pie. Las deformidades de esos arcos también pueden afectar las dimensiones del pie. Sin embargo, desde una perspectiva forense, hay muy pocas investigaciones que traten el efecto del peso corporal y la altura del arco en las dimensiones del pie o su efecto sobre la precisión de la predicción del perfil biológico. Este estudio discute brevemente la implicación forense del pie y el efecto del peso corporal y la altura del arco sobre la precisión de las ecuaciones de regresión derivadas del sujeto que soporta peso, así como de los sujetos con deformidades del arco.

Como ya sabemos, al ser el pie la parte más distal del cuerpo, es la parte de unión y presión entre el suelo y el cuerpo, y por tanto el sitio donde se aplican fuerzas externas al cuerpo. Por ello, el tamaño y la forma del pie se modifican durante el levantamiento de peso en comparación con el pie que no lleva peso, modificándose así la huella impresa. Además, el peso corporal del individuo parado comprime el pie y lo presiona contra el suelo, mientras que en posición acostada, no actúa sobre el pie, por lo que las dimensiones del pie serán diferentes según la posición. Por lo tanto, el profesional forense debe tener en cuenta los cambios que se producen en cuanto al soporte de peso del pie.

La medición de la longitud real del pie también puede estar sesgada por las deformidades del pie, como los “dedos en garra” y el “hallux valgus” (la deformidad que conocemos todos como “juanete”). Los “dedos en garra” a veces se encuentran en individuos con el pie arqueado, mientras que el “hallux valgus” se encuentra en individuos con un pie arqueado bajo mucho más a menudo. En el caso de los “hallux valgus”, el pie puede aparecer como más largo de lo normal, mientras que en los casos de “dedos en garra”, las cabezas del metatarsiano se deprimen más y la fascia plantar se aprieta aún más, por lo que el arco se vuelve más alto y por lo tanto, se reduce la longitud del pie.

Además de esto, es conocido que tanto la longitud del pie como la altura del arco tienden a aumentar con el aumento de la edad. De hecho, el crecimiento del pie está en sincronía con el cuerpo como un todo, ya que la estatura humana es un complejo anatómico de dimensiones lineales, por lo que la relación entre la altura del escafoides y la estatura puede considerarse como parte del proceso de crecimiento normal, donde las diversas partes del cuerpo aumentan proporcionalmente.

Desde el punto de vista estadístico, sin embargo, se puede entender que debido a la correlación positiva que existe entre la estatura y la altura del escafoides, un aumento en la altura del escafoides resulta en un aumento en la altura y estatura del arco también. Sin embargo, es esta la hipótesis que tenemos que tomar con especial precaución, ya que en el caso de individuos con pies de arco bajo, la longitud del pie aumentará anormalmente mientras que la estatura permanecerá normal, y en el caso de individuos con pies de arco alto, la altura del arco habrá aumentado anormalmente y la longitud de pie habrá disminuido mientras que la estatura del individuo permanecerá normal.

Se concluye por tanto que tanto el peso corporal como la posición y las deformidades del arco pueden afectar a la precisión en el estudio forense del pie y sus huellas, siendo por tanto estos aspectos (peso, posición y posibles deformidades) factores que el forense debe de tener en cuenta al calcular las dimensiones del pie.

La oreja como método biométrico de identificación. Club Ciencias Forenses.

biometria oreja oreja La oreja como método biométrico de identificación. Club Ciencias Forenses.

Estimados suscriptores y seguidores del Club de las Ciencias Forenses, en esta ocasión les presentamos un resumen del artículo “Human Ear Recognition Using Geometrical Features Extraction”, de los autores Asmaa Sabet Anwar, Kareem Kamal A.Ghany, y Hesham Elmahdy, de la facultad de Informática e Información de la Universidad del Cairo, que presentan un novedoso algoritmo para el reconocimiento de las orejas basado en la extracción de características geométricas de la misma.

Los métodos tradicionales de identificación personal se basan en lo que conoce la persona como PIN, contraseñas, tarjetas de identificación y claves específicas. Estos métodos tienen muchas desventajas, como dificultad para recordar, fácil de perder, falta de seguridad, las tarjetas y las claves a menudo se roban y las contraseñas se pueden descifrar. Debido a la desventaja de los métodos tradicionales de identificación, en los últimos años el reconocimiento biométrico ha recibido una mayor atención por parte de las personas gracias a los avances tecnológicos. Como ya sabemos, la biometría es una tecnología de identificación o verificación basada en el reconocimiento de una característica física e intransferible de las personas, como por ejemplo, la huella digital, el reconocimiento del patrón venoso del dedo o el reconocimiento facial. En general, se cree que la biometría se convertirá en un componente importante de la tecnología de identificación.

En el presente estudio, los investigadores presentan un algoritmo que permite la identificación biométrica a través de las orejas. La oreja humana es una fuente perfecta de datos para la identificación pasiva de personas, ya que es visible, sus imágenes son fáciles de tomar y la estructura de la oreja no cambia radicalmente con el tiempo, además satisface las características biométricas: Universalidad (toda persona tiene orejas), distintividad (no hay dos iguales), permanencia (no cambia en el tiempo) y capacidad de colección (se puede medir cuantitativamente).

La forma de realizarlo es a través de las fases de preprocesamiento, detección de la oreja, detección de bordes, post-procesamiento, extracción de características y finalmente clasificación.

Durante la fase de preprocesamiento, se cambia el tamaño de las imágenes a 272×204 píxeles (dimensiones de las imágenes de la base de datos) y se aplica a la imagen técnicas de alisamiento usando el filtro gaussiano. Posteriormente, se realiza la detección de la oreja especificando todos aquellos puntos de control referentes a elasticidad, rigidez, tamaño, bordes y terminación (registrando un total de siete valores). Se realiza posteriormente una detección de los bordes de la oreja, fase en la cual se detectan los bordes fuertes y débiles, e incluye los bordes débiles en la salida solo si están conectados a bordes fuertes. Finalmente en el post-procesamiento, se eliminan todos los píxeles no deseados y se cierran los contornos y bordes que puedan afectar a la detección.

Una vez ha sido procesada la imagen, en la fase de extracción de características, se detecta el objeto más grande y se obtiene la distancia euclidiana mínima entre cada píxel y todos los píxeles, obteniendo así los límites. El centroide del objeto más grande y la media de la imagen del oído también se toman como valores de características para garantizar la singularidad entre las imágenes del oído, y posteriormente se agregan valores adicionales que mejoran la precisión del reconocimiento.

Para la creación y prueba de este algoritmo, se creó la base de datos del “IIT Delhi Ear” , con fotografías de orejas tomadas a sujetos con edades entre 14 y 58 años. Usando esta base de datos, se realizó el experimento con 50 personas usando para ello 3 imágenes de sus orejas. Los resultados fueron exitosos: 49 casos fueron identificados como verdaderos y tan solo uno de ellos como falso (no se produjo reconocimiento). Esto indica una precisión de reconocimiento de un 98%, tratándose de unos resultados experimentales muy positivos que pueden abrir un camino hacia la posibilidad real de usar la oreja como identificación biométrica en un futuro.

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