Спосіб ідентифікації осіб шляхом порівняння інтенсивності зображеня цифрових ортопантомограм за костенком

Реферат: Спосіб ідентифікації осіб шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм включає проведення панорамної рентгенографії щелеп та отримання цифрових ортопантомограм. Визначають інтенсивність сірого кольору, для кожної наявної точки на ортопантомограмі за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop CS3 будують гістограму з подальшим співставленням фігури гістограми та масивів даної цифрової ортопатомограми і ортопантомограми потерпілого чи шуканого суб'єкта. UA 86492 U (54) СПОСІБ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ОСІБ ШЛЯХОМ ПОРІВНЯННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ ЗОБРАЖЕНЯ ЦИФРОВИХ ОРТОПАНТОМОГРАМ ЗА КОСТЕНКОМ UA 86492 U UA 86492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, зокрема до галузі судової медицини і може бути використана для ідентифікації осіб за стоматологічним статусом в ході проведення судовомедичних та криміналістичних експертиз. Відомі способи ідентифікації осіб за стоматологічним статусом шляхом порівняння прижиттєвої документації стоматологічного огляду та рентгенологічних досліджень з посмертними результатами досліджень отриманими в ході судово-медичної експертизи [1, 2]. Недоліком вказаних вище способів є необхідність абсолютної відповідності даних реєстрації стоматологічного статусу записам офіційної медичної документації, потреба ручного заповнення прижиттєвих та посмертних порівняльних карт, необхідність додаткових консультацій лікарів-стоматологів [3]. Найближчим аналогом до запропонованого способу є спосіб ідентифікації осіб із використанням комп'ютерної системи ADIS (Automated Dental Identification System), що передбачає автоматичне порівняння посмертних рентгенографічних знімків із рентгенографічними знімками наявними у базі даних [5, 7, 8]. Недоліком найближчого аналога є необхідність наявності рентгенографічного знімку зубного ряду померлої особи у базі даних програми, потреба фрагментації панорамних знімків з подальшим визначенням характеристик кожного окремого фрагмента ідентифікації, неможливість використання програми при навмисній зміні стоматологічного статусу внаслідок проведеного комплексного лікування [4, 6]. Поставлено задачу розробити спосіб ідентифікації осіб за стоматологічним статусом шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм. Поставлена задача вирішується тим, що у способі ідентифікації осіб шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм за Костенком, який включає проведення панорамної рентгенографії щелеп та отримання цифрових ортопантомограм, згідно з корисною моделлю, визначають інтенсивність сірого кольору для кожної точки наявної на ортопантомограмі за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop CS3, і подальшою побудовою гістограми, де по горизонтальній шкалі виставляється градація сірого кольору, а по вертикалі - кількість точок відповідної градації на рентгенівському знімку, та представляють гістограму у вигляді масиву для подальшого порівняння. Результатом застосування запропонованого способу буде зменшення матеріальних та фінансових витрат при проведенні ідентифікації осіб за стоматологічним статусом, зниження рівня похибок ідентифікації шляхом автоматизації процесу та комп'ютеризації алгоритму виконання способу, можливість ідентифікації осіб як в умовах наявності часткового сегмента рентгенограми, так і при наявності цілісної ортопантомограми, підвищення ймовірності ідентифікації особи при частковій навмисній чи фізіологічній зміні стоматологічного статусу. Між запропонованим способом ідентифікації осіб шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм за Костенком і існуючими стандартами ідентифікації особи за стоматологічним статусом існує чіткий взаємозв'язок. Ідентифікація зниклих осіб та жертв масових катастроф проводиться за допомогою комплексу ідентифікаційних методик: проведення ДНК-аналізу, співставлення відбитків пальців, впізнання трупу родичами, використання комплексу індивідуальних біометричних досліджень. Однак в умовах авто- та авіакатастроф, терористичних актів, природних катаклізмів, довготривалого розкладання та скелетування трупів, залишається можливість ідентифікації лише за даними стоматологічного статусу. Зуби як структурні одиниці зубо-щелепового апарату є достатньо фіксованими та стабільними у кістках верхньої та нижньої щелепи. Емаль, дентин та цемент зубів є одними з найтвердіших структур людського організму, а тому є майже не вразливими до дії вогню, тепла, холоду, вологи та інших природних чинників, і тому залишаються придатними для посмертного рентгенографічного дослідження. Більшість сучасних пломбувальних матеріалів чи ортопедичних конструкцій також є довго функціонуючими та резистентними до дії зовнішніх чинників, тому виконують роль індивідуальних ідентифікаційних елементів, які можливо виявити при рентгенографії. Посмертні рентгенографічні дослідження є єдиними достовірним джерелом інформації щодо стоматологічного статусу особи в умовах недостовірно заповненої медичної документації, її відсутності чи навмисній зміні стоматологічного статусу. Результати усіх ятрогенних стоматологічних втручань із залученням реставраційних матеріалів, металевих конструкцій, комбінованих протезів візуально контрастно виділяються на цифрових ортопантомограмах. Спосіб здійснюється поетапно. Спочатку проводять панорамну рентгенографію з отриманням цифрових ортопантомограм (див. креслення). Дані цифрових ортопантомограм піддаються комп'ютерному аналізу, під час якого за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop CS3 для кожної наявної точки 1 UA 86492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цифрової ортопантомограми визначаємо інтенсивність сірого кольору з від 0 до 255, де 0 - це чорний колір, а 255 - білий колір. Відповідно до цього, програма розрізняє 253 відтінки сірого, 1 чорного і 1 білого кольору, які відповідають числовому відповіднику. Результати аналізу представляють у вигляді гістограми (див. креслення). На горизонтальній осі гістограми позначають градацію сірого кольору від 0 до 255. На вертикальній осі гістограми позначають кількість точок, що мають однаковий показник інтенсивності сірого кольору. Побудована гістограма відображає усі знайдені показники у вигляді стовпчиків: чим вище стовпчик, тим більше точок відповідного відтінку сірого міститься на знімку. Інформація про кількість відповідних точок, що мають однаковий показник інтенсивності сірого кольору представлених на гістограмі заноситься до масиву у вигляді Μ [0…255] = [Ν], де Μ - елемент масиву, [0…255] - показник інтенсивності сірого кольору N - кількість точок, що мають однаковий показник інтенсивності сірого кольору. Далі відбувається співставлення фігури гістограми та масивів даної цифрової ортопатомограми і ортопантомограми потерпілого чи досліджуваного суб'єкта. Результати ідентифікації особи за стоматологічним статусом шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм оцінюються згідно з рекомендаціями IOFOS (Internationational Organisation for Forensic Odonto-Stomatology) та Інтерполу. I. Ідентифікація проведена (можливість того, що інша особа має такі ж ідентифікаційні особливості настільки мала, що її можна виключити. Дентальна ідентифікація не потребує додаткових фактів.). II. Ідентифікація ймовірна (результати дентальної ідентифікації переконливі, але потребують додаткових фактів). III. Ідентифікація заперечна (необхідність пошуку додаткових переконливих фактів нестоматологічного характеру). Можливість здійснення способу ідентифікації осіб за стоматологічним статусом шляхом порівняння інтенсивності зображень цифрових ортопантомограм за Костенком ілюструється витягами з документації судово-медичних експертиз. Знайдений труп особи. Згідно з результатами судово-медичної експертизи труп є громадянином М.З.Б., віком 44 років, який зник 3 роки тому. Сім'я жертви потребує проведення додаткової експертизи за стоматологічним статусом для підтвердження ідентифікації. У обласній стоматологічній поліклініці м. Ужгорода були взяті стоматологічна документація та цифрова ортопантомограма жертви, датована 19.02.2009 р. Проведений її комп'ютерний аналіз. За допомогою графічного алгоритма визначено інтенсивність сірого кольору для кожної точки цифрової ортопантомограми. Згідно з отриманими результатами побудовано гістограму та масив значень. Трупу виконано посмертну панорамну рентгенографію на базі науково-практичного центру судової стоматології Ужгородського національного університету 24.05.2013 р. Проведений її комп'ютерний аналіз. За допомогою графічного алгоритма визначено інтенсивність сірого кольору для кожної точки цифрової ортопантомограми. Згідно з отриманими результатами побудовано гістограму та масив значень. Проводимо порівняння масивів значень прижиттєвої та посмертної цифрових ортопантомограм А[1] = ["0"] = В[1] = ["0"] А[2] = ["54"] = В[2] = ["81"] А[3] = ["130"] = В[3] = ["156"]. Висновок: Ідентифікація проведена. Особа ідентифікована за співставленням інтенсивності зображення прижиттєвого та посмертного рентгенографічних знімків з інтервалом у 3 роки. Слід відмітити, що за даний період часу на повторному знімку об'єктивно встановлено зміну стоматологічної формули після зняття мостоподібного протезу з опорою на 35,38 зуби, що однак не завадило ідентифікації. Чоловік у 68 р. мав базовий рентгенівський знімок від 5 травня 2006 року та повторний знімок 15 березня 2012 року. За цей час в стоматологічній поліклініці проведене комплексне повторне лікування, яке включало хірургічне видалення 2.6, 3.4, 3.5, 3.7 зубів, повторне ендодонтичне лікування, встановлення внутрішньокісткових титанових дентальних імплантатів в області 4.7, 3.4, 3.5, 3.7 зубів з наступним тотальним протезування верхньої щелепи металокерамічним протезом з опорами на 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.6,1.7, 2.1, 2.2, 2.3,2.5,2.7 зуби. Проведено комп'ютерний аналіз цифрової ортопантомограми від 5 травня 2006 року. За допомогою графічного алгоритма визначено інтенсивність сірого кольору для кожної точки 2 UA 86492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 цифрової ортопантомограми. Згідно з отриманими результатами побудовано гістограму та масив значень. Проведено комп'ютерний аналіз цифрової ортопантомограми від 15 березня 2012 року. За допомогою графічного алгоритма визначено інтенсивність сірого кольору для кожної точки цифрової ортопантомограми. Згідно з отриманими результатами побудовано гістограму та масив значень. Проводимо порівняння масивів значень прижиттєвої та посмертної цифрових ортопантомограм А[1] = ["0"] = В [1 = "0"] А[2] = ["54"] = В [2] = ["81"] А[3] = ["130"] = В [3] = ["156"]. Висновок: Ідентифікація ймовірна. Результати дентальної ідентифікації переконливі, але потребують додаткових фактів, внаслідок повної зміни стоматологічного статусу після проведеного комплексного стоматологічного лікування. Для перевірки придатності запропонованого способу було проведено аналіз на 216 ортопантомограмах осіб, які мали базову цифрову ортопантомограму та повтоні знімки з інтервалом від одного до п'яти років. Серед обстежених 97 ортопантомограми належали чоловікам, а 119 - жінкам, у віці від 16 до 65 років. Критерій "Ідентифікація проведена" був встановлений у 188 випадках, критерій "Ідентифікація ймовірна" - у 15 випадках, критерій "Ідентифікація заперечна" - у 13 випадках. Спосіб рекомендується для ідентифікації осіб за стоматологічним статусом шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм в ході проведення судовомедичних та судово-стоматологічних експертиз зниклих осіб, жертв масових катастроф, природних катаклізмів, військових та терористичних актів. Джерела інформації:. 1. PRETTY ΙΑ, SWEET D. A look at forensic dentistry - Part 1: The role of teeth in the determination of human identity. Br Dent J. 2001 Apr 14; 190(7): 359-66 2. SWEET D, DIZINNO JA. Personal identification through dental evidence-tooth fragments to DNA. J Calif Dent Assoc. 1996 May; 24(5): 35-42. 3. Parvathi Devi, Thimmarasa VB, Vishal Mehrotra, Vikas Singla. Automated Dental Identification System: An Aid to Forensic Odontology. Journal of Indian Academy of Oral Medicine and Radiology, July-September 2011; 23(3): S360-364 4. Belongie, S., Malik, J. & Puzicha, J. (2000). Shape context: A new descriptor for shape matching and object recognition, Neural Information Processing Systems Conference (NIPS), pp. 831837. 5. Chen, H. & Jain, A.K. (2005). Dental biometrics: Alignment and matching of dental radiographs, IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 27(8): 1319-1326 6. Falcao, Α., Stolfi, J. & de Alencar Lotufo, R. (2004). The image foresting transform: theory, algorithms, and applications, Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on 26(1): 19-29 7. Falcao, A.X. & Bergo, F.P.G. (2004). Interactive volume segmentation with differential image foresting transforms, IEEE Trans, on Medical Imaging 23(9): 1100-1108. 8. Jain, A.K. & Chen, H.S. (2004). Tooth contour extraction for matching dental radiographs, Proc. 17th ICPR, vol. Ill, Cambridge, UK, pp. 522-525. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Спосіб ідентифікації осіб шляхом порівняння інтенсивності зображення цифрових ортопантомограм, що включає проведення панорамної рентгенографії щелеп та отримання цифрових ортопантомограм, який відрізняється тим, що визначають інтенсивність сірого кольору від 0 до 255, де 0 - це чорний колір, а 255 - білий колір, відповідно до цього, програма розрізняє 253 відтінки сірого, 1 чорного і 1 білого кольору, які відповідають числовому відповіднику, для кожної наявної точки на ортопантомограмі за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop CS3 будують гістограму, де по горизонтальній шкалі виставляють градацію сірого кольору (0-255), а по вертикалі - кількість точок відповідної градації на рентгенівському знімку, та представляють гістограму у вигляді масиву: Μ [0…255] = [Ν], де Μ - елемент масиву, [0…255] - показник інтенсивності сірого кольору, 3 UA 86492 U N - кількість точок, що мають однаковий показник інтенсивності сірого кольору, з подальшим співставленням фігури гістограми та масивів даної цифрової ортопатомограми і ортопантомограми потерпілого чи шуканого суб'єкта. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4