Frontal sinus as an identity and sex indicator

• Published in: Morphologie Vol. 105; no. 351; pp. 281 - 287
• Main Authors: Almeida Prado, P.S., Adams, K., Fernandes, L.C., Kranioti, E.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: France Elsevier Masson SAS 01.12.2021; Elsevier Masson
• Subjects: 3D reconstruction; Frontal sinus; Greeks; Human identification; Life Sciences; Superimposition; 3D reconstruction; Human identification; Superimposition; Greeks; Frontal sinus
• ISSN: 1286-0115
• DOI: 10.1016/j.morpho.2020.12.005

•The frontal sinus is valuable in human identification.•The frontal sinus volume shows sexual dimorphism in the Greek population.•The frontal sinus does not present a significant correlation to the ageing process.•The frontal radiographs increase the rates of human identification from frontal sinus morphology. The present study explores the variability of frontal sinuses volume in modern Greeks and their potential use in the forensic identification process. The sample consisted of 102 CT scan images from a modern Greek population. 50 (49%) were male and 52 (51%) were female. Ages ranged from 19 to 101 (mean age 70.6 for males and 69.6 for females). 3D models of the skull were constructed, and volume calculations of the frontal sinus were done with the software Amira 5.4. 10 CT scans were used to extract 2D frontal and lateral images that were used as proxies of antemortem X-rays which were matched to the CT scans using manual craniofacial superimposition. The average of frontal sinus volume of male was 9,220 mm3 (±SD) and female was 5,880 mm3 (±SD). Mann-Witney test confirmed that mean values were significantly different (P<0.05) between them. Pearson's correlation coefficient showed no evident correlation between the volumes and ages of the skulls in both groups. Using the lateral and anterior oriented radiographs for matching the sinuses, the method produced 60% sensitivity / 99.32% specificity and 80% sensitivity / 99.97% specificity, respectively. Even though there are statistically significant differences in the shape and volume between sexes, these are not sufficient to be used as an indicator of sex in worldwide populations. The results indicate that using the anterior view of the frontal sinuses is more consistent in human identification, and that the method proves to be reliable, as long as the sinus is adequately observed on the radiograph. La présente étude explore la variabilité du volume des sinus frontaux sur les crânes modernes Grecs et leur utilisation potentielle dans le processus d’identification médico-légale. L’échantillon était composé de 102 images CT scan provenant d’une population grecque moderne. 50 (49%) étaient des hommes et 52 (51%) étaient des femmes. L’âge variait de 19 à 101 ans (âge moyen 70,6 ans pour les hommes et 69,6 ans pour les femmes). Des modèles 3D des crânes ont été construits et des calculs de volume du sinus frontal ont été effectués avec le logiciel Amira 5.4. 10 CT scan ont été utilisés pour extraire des images frontales et latérales 2D qui ont été utilisées comme similis des rayons X antemortem qui ont été appariés aux CT scan en utilisant la superposition manuelle des images cranio-faciales. Le volume moyen des sinus frontaux chez l’homme était de 9220 mm3 (± SD) et chez la femme de 5880 mm3 (± SD). Le test de Mann-Witney a confirmé que les valeurs moyennes étaient significativement différentes (p<0,05) entre elles. Le coefficient de corrélation de Pearson n’a montré aucune corrélation évidente entre les volumes et l’âge de la personne dans les deux groupes. En utilisant les radiographies orientées latérales et antérieures pour faire correspondre les sinus, la méthode a produit une sensibilité de 60% / 99,32% de spécificité et 80% de sensibilité / 99,97% de spécificité, respectivement. Même s’il existe des différences statistiquement significatives de forme et de volume entre les sexes, celles-ci ne sont pas suffisantes pour être utilisées comme indicateur du sexe dans les populations mondiales. Les résultats indiquent que l’utilisation de la vue antérieure des sinus frontaux est plus cohérente dans l’identification humaine, et que la méthode s’avère fiable, tant que le sinus est adéquatement observé sur la radiographie.