ИИ определяет биологический пол с помощью рентгеновских снимков зубов

В криминалистике идентификация умерших или пропавших без вести лиц часто находится в центре расследования. Стоматологические записи уже давно используются в качестве ценного инструмента в этом процессе, учитывая, что два человека редко имеют совпадающие записи о наличии или отсутствии зубов, коронках или пломбах, а также о выравнивании зубов, видимых на рентгеновском снимке. Одна вещь, которая, возможно, не всегда сразу очевидна из стоматологических записей, – это биологический пол человека, но это была бы очень полезная информация почти в каждом исследовании при отсутствии других индикаторов.

Исследования, опубликованные в Международном журнале биомедицинской инженерии и технологий, позволили разработать и обучить алгоритм, который может определять биологический пол по рентгеновским снимкам зубов с точностью 94%. Это применение так называемого метода глубокого обучения демонстрирует потенциал такого подхода к дополнению традиционных доказательств в расследовании.

Б. Виджаякумари, С. Видья и Дж. Саранья из инженерного колледжа Mepco Schlenk в Сивакаси, Тамилнаду, Индия, объясняют, что их алгоритм состоит из трех компонентов: предварительная обработка изображения, сегментация с рекурсивным порогом на основе градиента (GBRT) и классификация. Первоначально они используют так называемый фильтр основных квадратов на этапе предварительной обработки изображения, чтобы удалить нежелательный шум. Фильтр простого квадрата использует специальную сетку чисел, наложенную на изображение в компьютере, и сравнивает значения пикселей в изображении с соответствующими значениями в сетке, чтобы определить, какие искажения или артефакты сжатия вносят свой вклад в шум изображения и поэтому могут быть устранены, чтобы получить чистое и точное изображение для последующего анализа.

Метод сегментации GBRT уточняет изображения, повышая способность алгоритма извлекать соответствующую информацию. Наконец, на этапе классификации используется нейронная сеть Resnet50, имеющая широко распространенную архитектуру глубокого обучения. Команда обучила алгоритм с помощью 3000 рентгеновских снимков зубов, по которым был известен биологический пол человека. Это позволило алгоритму определять биологический пол, связанный с представленными ему рентгеновскими снимками зубов, в которых биологический пол человека неизвестен.

В целях тестирования команда использовала 1000 изображений, подмножество исходной коллекции, где пол был известен, чтобы определить, правильно ли система назначит биологический пол. Зубы и кости челюстей в разной степени сексуально диморфны у людей, но также заметно влияние питания и социально-экономических факторов на то, как растут наши челюсти и зубы. Новая система может видеть эти потенциальные несоответствия на основе своего обучения с помощью рентгеновских изображений.

В конкретном контексте судебного разбирательства теперь необходимо более строго оценивать алгоритм, чтобы принимать во внимание надежность данных, возможные ошибки алгоритма и необходимость экспертной интерпретации. Текущие исследования и усилия по проверке будут способствовать его уточнению и развитию для использования в криминалистическом анализе. Команда также планирует расширить подход к определению возраста по рентгеновским снимкам зубов.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2023-06-ai-biological-sex-dental-x-rays.html