Εφαρμογή της τρισδιάστατης γεωμετρικής μορφομετρίας στην ανθρωπολογική ταξινόμηση κατά ζεύγη των οστών της γληνοβραχιόνιας διάρθρωσης
Creators: name: Στάικου, Μαρία-Ευαγγελία Ηλία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Δικαστική ανθρωπολογία
Ταξινόμηση κατά ζεύγη
Τρισδιάστατη γεωμετρική μορφομετρία
Υπέρθεση Προκρούστη
Ωμοπλάτη
Βραχιόνιο οστό
Forensic anthropology
Pair-matching
3D geometric morphometrics
Procrustes superimposition
Scapula
Humerus

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε η ανθρωπολογική ταξινόμηση κατά ζεύγη των οστών που μετέχουν στη γληνοβραχιόνια διάρθρωση με τη χρήση τρισδιάστατων γεωμετρικών μορφομετρικών μεθόδων. Το υπό μελέτη υλικό προέρχεται από τη σύγχρονη σκελετική συλλογή αναφοράς της Μονάδας Δικαστικής Ανθρωπολογίας του Εργαστηρίου Ιατροδικαστικής και Τοξικολογίας της Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ, καθώς επίσης και από περιστατικά της ομώνυμης Μονάδας που απεστάλησαν για δικαστική ανθρωπολογική εξέταση. Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 27 ζεύγη ωμοπλατών και 20 ζεύγη βραχιονίων οστών. Σε αρχικό στάδιο εφαρμόστηκε τρισδιάστατη σάρωση των οστών και υποβολή επιλεγμένων εξαχθέντων αρχείων σε διαδικασία αντικατοπτρισμού. Σε δεύτερο στάδιο πραγματοποιήθηκε η τοποθέτηση των τοποσήμων στα δημιουργηθέντα ψηφιακά μοντέλα. Το τρίτο στάδιο αφορούσε στην στατιστική επεξεργασία των συντεταγμένων των τοποσήμων. Για το σκοπό αυτό, διενεργήθηκαν τέσσερεις διαφορετικές αναλύσεις για τις ωμοπλάτες και τέσσερεις για τα βραχιόνια οστά, οι οποίες βασίζονταν στη γεωμετρική μορφομετρική μέθοδο της τρισδιάστατης υπέρθεσης Προκρούστη. Ακολούθως, εφαρμόστηκε ανάλυση πολλαπλών μεταβλητών με σκοπό την εξαγωγή τιμών απόστασης Manhattan, η οποία αποτελεί δείκτη ομοιότητας μεταξύ των σκελετικών ζευγών. Η εφαρμογή της συγκεκριμένης μεθόδου παρέχει υψηλά ποσοστά επιτυχίας αντιστοίχισης των ορθών ζευγών, μέσω υπολογισμού δεικτών σχηματικής ομοιότητας μεταξύ των ωμογληνών, όπως και των κεφαλών των βραχιονίων οστών. Στο σύνολο των αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν για τις ωμοπλάτες, τα ορθά ζεύγη αντιστοιχήθηκαν δίνοντας την πρώτη μικρότερη απόσταση Manhattan με ποσοστό μεγαλύτερο του 81,5%. Όσον αφορά στα βραχιόνια οστά, μόνο σε μια εκ των τεσσάρων αναλύσεων δύο από τα πραγματικά ζεύγη δεν αντιστοιχήθηκαν με την πρώτη, αλλά με τη δεύτερη μικρότερη απόσταση Manhattan. Συμπερασματικά, η παρούσα διπλωματική εργασία συμβάλλει στην ανάπτυξη μιας πρωτοπόρας μεθόδου για την κατ’ άτομο ταξινόμηση κατά ζεύγη των οστών της γληνοβραχιόνιας διάρθρωσης μέσω των αρθρικών επιφανειών τους. Η εν λόγω μέθοδος είναι απλή στην εφαρμογή της, παρέχει πολύ καλά αποτελέσματα, ενώ εφαρμόζεται με επιτυχία ακόμη και σε οστά που παρουσιάζουν μέτρια ανάπτυξη οστεοφύτων ή/και ελαφρές ταφονομικές αλλοιώσεις.
description: This study focuses on the pair-matching of the bones which comprise the glenohumeral joint by means of three-dimensional geometric morphometric methods. The sample used comes from the contemporary skeletal reference collection of the Forensic Anthropology Unit of the Department of Forensic Medicine and Toxicology at the School of Medicine of the National and Kapodistrian University of Athens, as well as from forensic cases submitted for anthropological examination. A total of 27 scapulae and 20 humeri were used. Firstly, 3D scanning was applied to the bones and selected files were then subjected to mirroring. Secondly, the landmarks were placed on the created digital models. As far as the statistical analysis is concerned, four distinct analyses were performed for each type of bone based on the geometric morphometric method of three-dimensional Procrustes superimposition. Finally, multivariate statistical analysis was applied on the selected data and the provided values of Manhattan distances were exported. The application of this method provides high percentages of success as far as the indication of the correct matches is concerned. This was achieved via the calculation of shape-similarity indices among both the glenoid cavities and the humeral heads. When it comes to scapulae, the correct matches in every single analysis displayed the first smallest Manhattan distance with a percentage greater than 81.5%. Concerning the humeri, in just one out of four analyses two of the correct matches displayed the second smallest Manhattan distance instead of the first. In conclusion, the present dissertation is proposing a pioneering method of pair-matching of bones from the glenohumeral joint via their articular surfaces. The proposed method is considered simple in its application and at the same time offers great results. Moreover, it is effectually applicable even to bones that are presenting a moderate growth of osteophytes or slight taphonomic alterations.
description: Σε συνεργασία με: Ιστορίας και Εθνολογίας (Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης)