The study of facial growth with a focus on age estimation and diagnosis is of great importance
to medical, dental, and forensic sciences. However, there is currently no scientifically validated
method to support forensic results based solely on images, which are often the only available
material for analysis. The aim of this study was to evaluate the applicability of Geometric
Morphometrics in detecting facial growth patterns in Brazilian children, adolescents, and young
adults of both sexes, for the purpose of age estimation in forensic contexts. Automated facial
analysis was performed on 4,000 frontal photographs of Brazilian individuals from the civil
image database of the Federal Police, equally divided into age groups of 6, 10, 14, and 18
years, and both female and male sexes. The analyses were conducted using R software
(version 3.6), with a significance level of 5%. The facial pattern of the sample was modeled
using the statistical package geomorph, and the application of Geometric Morphometrics as
an age estimation method was based on the Procrustes paradigm. The performance of the
method in terms of accuracy, sensitivity, and specificity was tested a priori using a Multinomial
Logistic Regression model. The observed growth pattern showed a vertical increase in the
face in both sexes over the years, with a slower and more pronounced growth in males,
particularly in the lower third of the face. The Geometric Morphometrics methodology showed
interesting age discrimination values, achieving an accuracy rate of approximately 70%
(69.3%, 95% CI 72.7 - 76.6) in age prediction. The best performance of the method was
observed for the age of 6 years (Sensitivity: 87.3%, 95% CI 85.1 - 89.3; Specificity: 95.6%,
95% CI 94.1 - 96.8), especially in the presence of photographs of female children. For the
other age groups, Geometric Morphometrics exhibited better performance in age estimation
among male individuals. Thus, the study contributed to establishing population growth patterns
using facial Geometric Morphometrics, indicating it as a promising method for age estimation
in forensic contexts.O estudo do crescimento facial com foco na estimativa e diagnóstico de idade tem
grande importância para as ciências médicas, odontológicas e forenses. Todavia,
inexiste método cientificamente capaz de suportar resultados periciais exclusivamente
baseados em imagens bidimensionais, que muitas vezes é o único material disponível
para análise. O objetivo desse estudo foi avaliar a aplicabilidade da Morfometria
Geométrica na detecção de padrões de crescimento facial de crianças, adolescentes
e adultos jovens brasileiros, de ambos os sexos, para fins de diagnóstico de idade em
contextos forenses. A análise facial automatizada foi realizada em 4.000 (quatro mil)
fotografias frontais de indivíduos brasileiros do banco civil de imagens da Polícia
Federal, igualmente divididos em grupos etários de 6, 10, 14 e 18 anos e nos sexos
feminino e masculino. As análises foram realizadas no software R (versão 3.6),
adotando-se nível de significância de 5%. O padrão facial da amostra foi modelado
com o uso do pacote estatístico geomorph e a aplicação da Morfometria Geométrica
como método de diagnóstico de idade foi baseada no paradigma Procrustes. O
desempenho do método em termos de acurácia, sensibilidade e especificidade foi
testado a priori através de um modelo de Regressão Logística Multinominal. O padrão
de crescimento observado mostrou um aumento vertical da face em ambos os sexos
ao longo dos anos, de forma mais lenta e pronunciada nos homens, com um
alongamento da face mais evidente em especial no seu terço inferior. A metodologia
da Morfometria Geométrica apresentou valores interessantes de discriminação etária,
atingindo aproximadamente 70% (69,3%, IC 95% 72,7 – 76,6) de acerto na previsão
das idades. O melhor desempenho do método foi observado para a idade de 6 anos
(Sensibilidade: 87,3%, IC 95% 85,1 – 89,3; Especificidade: 95,6%, IC 95% 94,1 –
96,8), especialmente na presença de fotografias de crianças do sexo feminino. Para
os demais grupos etários, a Morfometria Geométrica apresentou melhor performance
no diagnóstico da idade entre indivíduos do sexo masculino. Assim, o estudo
contribuiu para o estabelecimento de padrões de crescimento populacional a partir da
Morfometria Geométrica facial, indicando-a como um método promissor para
diagnóstico da idade em contextos forenses.Aracaj
