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.