Radiomics programı kullanılarak 3D kraniyal BT görüntülerin, radyomorfometrik ve yeniden yapılandırma yöntemleriyle frontal sinüsten cinsiyet tayini: Retrospektif bir çalışma
Frontal sinus gender determination of 3D cranial CT images by radiomorfometric and reconstruction methods using radiomics program: A retrospective study
Yazar: YASİN ÇELEBİ
Danışman: PROF. DR. RECEP FEDAKAR
Bursa Uludağ Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Adli Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Antropoloji = Anthropology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Adli tıp = Forensic medicine ; Cinsel dimorfizm = Sexual dimorphisme ; Cinsiyet tayini = Sex determination ; Frontal sinüs = Frontal sinus ; Radyomikler = Radiomics ; Retrospektif çalışmalar = Retrospective studies ; Tomografi = Tomography ; Üç boyutlu görüntüleme = Three dimensional imaging

Özet:
Adli bilimler ve hukuk alanında cinsiyet tayini konusunda alternatif yöntemlerin kullanılması önemli bir ilgi alanıdır. Kalıtıma alternatif olarak gelişen teknoloji ve yazılımlar sayesinde cinsiyet tayininde 3 boyutlu bilgisayarlı tomografi cihazı ve beraberinde gelişen radyomik programların yaygınlığı artmaktadır. Frontal sinüsün polimorfik ve gelişimsel süreçteki individual yapısı, postmortem değişikliğe ve travmaya dayanıklılığı sayesinde cinsiyet ve adli kimliklendirme çalışmalarında dikkat çekmektedir. Çalışmamızda Bursa Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyoloji Anabilim Dalı'na başvuran 20-65 yaş aralığında 565 hastanın 3D kraniyal bilgisayarlı tomografi görüntüleri kullanılmıştır. Radyomik programının özellikleri kullanılarak elde edilen veriler ile frontal sinüsten cinsiyet tayini amaçlanmıştır. Ayrıca frontal sinüs agenezi vakalarında da bimaksiller maksimum mesafenin cinsiyet tayininde kullanılabilirliği test edilmiştir.
3D Slicer programı kullanılarak frontal sinüsün otomatik segmentasyonu yapılarak radyomik özellikleri çıkartıldı. Frontal sinüs agenezisi olan vakalar için bimaksiller maksimum mesafe ölçüldü. Verilerin regresyon modeline göre analizinde; erkeklerin doğru tahmin oranı %75,4, kadınların %77,0 iken genel populasyonda %76.2 bulundu. Kadınlar ile erkeklerin "uzama, düzgünlük, ana eksen uzunluğu, maksimum 2D çaplı sütun, maksimum 2D çaplı satır, maksimum 2D çaplı dilim, maksimum 3D çap, ağ hacmi, küçük eksen uzunluğu, küresellik, yüzey alanı, yüzey hacim oranı, voksel hacmi ve bimaksiller maksimum mesafe" değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmaktadır (p<0,05). Ortalama değerlere göre kadınların "uzama ve yüzey hacim oranı" değerleri erkeklere göre daha yüksektir. Bununla birlikte erkeklerin "düzgünlük, ana eksen uzunluğu, maksimum 2D çaplı sütun, maksimum 2D çaplı satır, maksimum 2D çaplı dilim, maksimum 3D çap, ağ hacmi, küçük eksen uzunluğu, küresellik, yüzey alanı, voksel hacmi ve bimaksiller maksimum mesafe" değerleri kadınlara göre daha yüksektir. Uzama, düzgünlük, ağ hacmi, voksel hacmi ve bimaksiller maksimum mesafe parametreleri cinsiyet tahmininde etkili olan değişkenlerdir (p<0,05). Katsayılar incelendiğinde "uzama ve ağ hacmi" değerlerinin yüksek olması kadın olma olasılığını artırırken; "düzgünlük, voksel hacmi ve bimaksiller maksimum mesafe" değerlerinin yüksek olması erkek olma olasılığını artırmaktadır. Sonuç olarak frontal sinüsün radyomik metoda göre cinsiyet tayininde; az veri ile nitelikli sonuçlar elde edilebilirliği, uygulanabilirliği, tekrarlanabilirliği, güvenirliliği test edilmiştir. Frontal sinüsün radyomik özellikleriyle cinsiyet tayini ve ekstra özellik çıkarımı sayesinde Adli Radyoloji alanındaki çalışmalara hız kazandıracaktır.
Anahtar kelimeler: Adli tıp, radyomik, cinsel dimorfizm, cinsiyet tayini, frontal sinus

Abstract:
Frontal Sinus Gender Determination of 3D Cranial CT Images by Radiomorfometric and Reconstruction Methods Using Radiomics Program: A Retrospective Study
The use of alternative methods for gender determination in the field of forensic sciences and law is an important area of interest. Thanks to the developing technology and software as an alternative to heredity, the prevalence of 3D computed tomography device and radiomic programs developing with it in sex determination is increasing. The polymorphic and individual structure of the frontal sinus in the developmental process draws attention in gender and forensic identification studies thanks to its resistance to postmortem changes and trauma. In our study, 3D cranial computed tomography images of 565 patients aged 20-65 years who applied to Bursa Uludağ University Faculty of Medicine, Department of Radiology were used. It is aimed to determine gender from the frontal sinus with the data obtained by using the features of the radiomic program. In addition, the feasibility of bimaxillary maximum distance for sex determination was tested in cases of frontal sinus agenesis.
Radiomic features were extracted by automatic segmentation of the frontal sinus using the 3D Slicer program. Bimaxillary maximum distance was measured for cases with frontal sinus agenesis. In the analysis of the data according to the regression model; While the correct prediction rate was 75.4% for men and 77.0% for women, it was 76.2% in the general population. For women and men, "elongation, straightness, major axis length, maximum 2D diameter column, maximum 2D diameter row, maximum 2D diameter slice, maximum 3D diameter, mesh volume, minor axis length, sphericity, surface area, surface volume ratio, voxel volume, and There was a statistically significant difference between bimaxillary maximum distance" values (p<0.05). According to the average values, the "elongation and surface volume ratio" values of women are higher than that of men. On the other hand, men's values of "smoothness, major axis length, maximum 2D diameter column, maximum 2D diameter row, maximum 2D diameter slice, maximum 3D diameter, mesh volume, minor axis length, sphericity, surface area, voxel volume, and bimaxillary maximum distance" values were compared to women. higher than. Elongation, smoothness, mesh volume, voxel volume and bimaxillary maximum distance parameters are the variables that are effective in estimating gender (p<0.05). When the coefficients are examined, the high elongation and mesh volume values increase the probability of being a woman; higher values of "smoothness, voxel volume and bimaxillary maximum distance" increase the probability of being male. As a result, in the sex determination of the frontal sinus according to the radiomic method; The availability, applicability, reproducibility and reliability of qualified results with little data were tested. It will accelerate the studies in the field of Forensic Radiology thanks to the radiomic features of the frontal sinus, sex determination and extra feature extraction.
Keyword: Forensic medicine, radiomics, sexual dimorphizm, sex estimation, frontal sinus