Identificação facial forense em gêmeos: estudo exploratórioRESUMO
Objetivo: verificar os aspectos faciais forenses que permitem a distinção entre gêmeos.
Métodos: amostra constituída por 30 pares de gêmeos, idade média de 23,90 (± 6,97), sendo a maioria do gênero feminino e monozigóticos. Imagens foram capturadas nas normas frontal e laterais, sendo comparadas as faces entre os irmãos gêmeos por análises binárias constituídas das análises: holística, morfológica e fotoantropométrica (software SAPO®). As análises estatísticas foram descritivas e inferenciais (T de Student, Mann-Whitney e d de Cohen), com relevância de 5%. Foi utilizada classificação de divergências que variou de ótimo (entre 100 e 85%) a insuficiente (abaixo de 20%).
Resultados: de forma geral, foi possível encontrar diferenças entre os gêmeos. Em ordem decrescente as análises que obtiveram divergências foram: fotoantropométrica (com relevância estatística), holística e morfológica. Os gêmeos dizigóticos apresentaram maiores divergências na análise morfológica do que os monozigóticos.
Conclusão: pela análise forense facial foi possível distinguir parcialmente os irmãos gêmeos, com melhores resultados quando as técnicas foram utilizadas de forma combinada.
Descritores:
Face; Fonoaudiologia; Estudo em Gêmeos; Reconhecimento Facial; Antropometria
ABSTRACT
Purpose: to verify the forensic facial aspects that allow the distinction between twins.
Methods: a sample consisting of 30 pairs of twins, mean age of 23.90 (± 6.97), the majority being female and monozygotic. Images were captured in frontal and lateral views, and the faces of the twins were compared through binary analyses consisting of holistic, morphological and photoanthropometric analysis (SAPO® software). The statistical analyses were descriptive and inferential (Student's T, Mann-Whitney and Cohen's d), with a significance level of 5%. A divergence classification that ranged from excellent (between 100 and 85%) to insufficient (below 20%), was used.
Results: in general, it was possible to find differences between the twins, and in a decreasing order, the analyses that obtained divergences were: photoanthropometric, holistic and morphological ones. Dizygotic twins presented greater divergences in the morphological analysis than monozygotic twins.
Conclusion: through facial forensic analysis, it was possible to partially distinguish the twin brothers, with better results when the techniques were used in combination.
Keywords:
Face; Speech-Language Pathology; Twin Study; Facial Recognition; Anthropometry
INTRODUÇÃO
A identificação humana forense pode ser realizada, segundo a literatura, por meio de um conjunto de análises, dentre as quais destacam-se as análises faciais, sempre de forma binária1. Reconhecer a face de uma pessoa revela uma habilidade sofisticada para captar sutis variações morfológicas entre indivíduos, já que não existem duas pessoas exatamente iguais, sendo este reconhecimento facilitado quando há alguma característica facial específica, como, por exemplo, um dorso de nariz proeminente2. No entanto, até mesmo algoritmos apresentam dificuldades na distinção de faces, em especial, de sujeitos gemelares3.
Em relação aos gêmeos, tema deste estudo, as diferenças faciais podem ser causadas por uma série de fatores, entre os quais hábitos alimentares e efeitos ambientais. O estilo de vida e fatores como estresse, exposição ao sol, tabagismo, peso corporal, entre outros acarretam efeitos sobre como o rosto envelhece4,5. Desta forma, vários aspectos faciais podem ser analisados, como as rugas e as linhas de expressão, que são claras quando uma pessoa está sorrindo podendo fornecer pistas úteis para diferenciá-los6.
Deixar de identificar adequadamente um sujeito que tem um gêmeo idêntico pode implicar negativamente em aspectos econômicos e de segurança7, sendo este um desafio a ser superado no contexto mundial6, uma vez que a distinção facial entre gêmeos nem sempre tem se mostrado consistente, principalmente entre monozigóticos8, justificando a realização da presente pesquisa.
Frente ao exposto, o objetivo da presente pesquisa foi verificar os aspectos faciais forenses que permitam a distinção entre gêmeos.
MÉTODOS
Estudo transversal, descritivo, observacional e exploratório, com amostra configurada por conveniência (técnica de recrutamento: Snowball ou bola de neve). Para tanto, o presente estudo foi submetido à apreciação do Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Sergipe, Brasil, sendo aprovado (CAAE número 68277623.3.0000.5546 e parecer número 6.071.015). A pesquisa seguiu as recomendações éticas de pesquisa descritas pelas Resoluções 466/12 e 510/16 da Comissão Nacional de Ética em Pesquisa.
Aqueles que desejaram participar receberam carta explicativa e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), elaborado de forma clara e com linguagem compreensível. O TCLE foi assinado em duas vias, sendo uma para o pesquisador responsável e outra para o participante, para seu devido arquivamento. A pesquisa garantiu o anonimato dos participantes ao identificá-los por sistema alfanumérico em planilha própria para o registro dos resultados obtidos.
A coleta de dados foi realizada pela plataforma Zoom, em dia e horário pré-determinados com os participantes. Para tanto, foi solicitado que na data da coleta o participante se posicionasse confortavelmente em uma cadeira, em local iluminado e sem a interrupção de pessoas. Ao participar da pesquisa, era-lhe também solicitada a indicação de irmãos gêmeos de sua família ou comunidade.
A saber, a versão gratuita da plataforma utilizada para captura das imagens (Zoom) disponibiliza resolução máxima de 720p, isto é, 1280 × 720 pixels (largura × altura), correspondendo a 921.600 pontos de imagem.
A amostra foi configurada por conveniência, por indicação dos próprios participantes ou ainda pelo convite em redes sociais privadas e pela técnica Snowball9, como citado anteriormente, sendo interrompida quando não houve mais indicação de gêmeos ou, nas indicações realizadas, não houve o aceite para a realização da pesquisa.
Os participantes realizaram entrevista oral e inspeção visual por vídeo e por documentação fotográfica, detalhados a seguir, para a aplicabilidade dos critérios de elegibilidade e caso apresentassem os requisitos para a pesquisa, foram fotografados nas normas frontal e lateral direita.
Para inclusão, os participantes deveriam ser gêmeos mono ou dizigóticos, do mesmo sexo, e integridade dos tecidos duros e moles da face. Quanto aos fatores de exclusão a realização de intervenções médicas e/ou fonoaudiológicas prévias ou atuais, a realização de harmonização facial ou estética, cirurgias faciais, intervenções médicas e/ou fonoaudiológicas prévias ou atuais, a presença de cicatrizes e/ou deformidades faciais, gêmeos dizigóticos de sexos diferentes, bem como crianças e idosos.
Em ambiente silencioso e privado, em horário pré-determinado e em comum acordo com o participante, foram aplicados os procedimentos como a obtenção de informações sobre os dados de identificação, os socioeconômicos e os relativos à idade, se houve a realização de procedimentos cirúrgicos e/ou estéticos dentre outros.
A documentação fotográfica seguiu as normas descritas em Image Factors to Consider in Facial Image Comparison do Facial Identification Scientific Working Group10. As análises faciais foram binárias e, para tanto, utilizados três métodos do Guidelines for Facial Comparison Methods do FISWG11: análise holística, morfológica e fotoantropométrica. Na análise holística foram inspecionadas visualmente as posições vertical que proporcionam a comparação entre as hemifaces direita e esquerda e a horizontal contendo sete itens de análise de simetria entre: sobrancelhas, olhos, narinas, lábios, mandíbula e terços da face.
A avaliação morfológica foi composta por 28 itens de análise, como pode ser observado no Quadro 1.
A avaliação fotoantropométrica foi realizada com o uso do software SAPO(. As imagens foram previamente ajustadas pela sobreposição dos globos oculares pelo software GIMP(, pela variação da opacidade e, após as imagens terem sido ajustadas para que as proporções faciais pudessem ser obtidas a partir dos seguintes pontos antropométricos: glabela (G), subnasal (Sn), gnátio (Gn), cheilion (Ch tanto direita quanto esquerda: ChD e ChE) e exocanto (Ex, também direita e esquerda: ExD e ExE), conforme Figura 1.
Desenho esquemático de face feminina, criado com auxílio de inteligência artificial (ChatGPT, OpenAI, 2025)12, com os pontos antropométricos faciais utilizados no estudo
Para que as medições pudessem ser apuradas, traço de um centímetro (10mm) foi desenhado tanto na horizontal quanto na vertical no powerpoint (pacote Microsoft®) e transferido para as imagens ajustadas, sendo a imagem salva na extensão JPEG. A seguir, no próprio software (SAPO() foram calibradas as escalas dos eixos “x” e “y” em 10mm. Os resultados foram transpostos para planilha Excel (pacote Microsot().
Cabe salientar que as medidas fotoantropométricas não correspondem às medidas reais faciais e que para ser considerada divergência entre uma medida de um sujeito e seu irmão (ou irmã) gêmea foi considerado valor superior a dois milímetros.
Os resultados das análises realizadas foram transcritos em folha própria e registrado se havia semelhança ou divergência entre os dados obtidos. Frente ao exposto e para diminuir as discrepâncias de análise, as imagens foram analisadas por dois pesquisadores, sob a forma randomizada e cega, sendo posteriormente os resultados interpretados estatisticamente pelo Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC)13.
Para tais análises houve a capacitação prévia dos pesquisadores, conforme Guide for facial comparison training of examiners to competency do FISWG14, por uma das autoras (MIBCR), especialista em Perícia Fonoaudiológica pela Sociedade Brasileira de Fonoaudiologia, considerada padrão-ouro para as análises tendo em vista suas titulações, publicações, docência e prática na área forense. A capacitação incluiu facilitação para a aplicação dos métodos aqui descritos, bem como a definição das limitações das análises.
Ao final da coleta, os dados foram disponibilizados em planilhas no Microsoft Office Excel® 2013 e analisados pela estatística descritiva por meio da mensuração das medidas de frequência, média e desvio padrão e pela classificação das divergências: Muito alta (100-85%), Alta (84-70%), Moderada (69-50%), Baixa (49-20%) e Muito Baixa (abaixo de 20%). Essa classificação partiu do pressuposto que, de acordo com a Organização Mundial da Saúde15, na avaliação das condições bucais, valores entre 85% e 95% podem ser considerados satisfatórios. Autores16 acrescentaram que 70% são suficientes para a acurácia, embora para a análise de padrões faciais. Assim, valores abaixo desse percentual não indicariam um método tido como satisfatório. Portanto, essa classificação foi idealizada pelos autores do presente estudo, a fim de verificar a força das divergências, uma vez que não existe, até o momento, algo delineado para esse fim.
Para verificar a confiabilidade das análises dos avaliadores, as avaliações holística, morfológica e fotoantropométricas foram comparadas entre os resultados, as medidas do avaliador foram repetidas em 25% da amostra, comparando-se os resultados pelo Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC). O ICC foi interpretado como13 pobre (<0,50), moderada (0,50 a 0,75), boa (0,75 a 0,90) e excelente (> 0,90).
A normalidade das variáveis foi verificada por meio do teste de Shapiro-Wilk, sendo aplicado o teste T de Student quando esse pressuposto foi atendido e o teste de Mann-Whitney quando a normalidade foi rejeitada.
A dimensão do efeito foi calculada por meio do teste d de Cohen para as variáveis com distribuição normal e teste bisserial de ordens. Valores de até 0,2 nos testes que verificaram a dimensão do efeito foi considerado fraco, de 0,2 a 0,5 médio e acima de 0,8 forte. A análise estatística foi realizada no software Jamovi versão 2.3. Para todas as análises inferenciais foram verificados os pressupostos dos testes utilizados e foi considerado o nível de significância de 5%.
RESULTADOS
A amostra foi constituída por 60 pessoas (30 gemelares) cujas idades variaram entre 16 e 47 anos (média: 23,90 ± 6,97), sendo a maioria do sexo feminino (n=40, 66,67%), estado civil solteiro (n=52, 86,66%), faixa salarial entre um e três salários mínimos (n=47, 78,33%), ensino médio completo (n=31, 51,67%) e monozigóticos (n=50, 83,33%). A caracterização da amostra encontra-se no Quadro 2.
Pela comparação das análises entre o avaliador considerado padrão-ouro e o avaliador, foi possível constatar que na análise holística, morfológica e fotoantropométrica o ICC foi considerado excelente, conforme Tabelas 1 e 2.
A análise holística revelou que a análise horizontal permitiu maior diferenciação entre os gêmeos (os lábios, as sobrancelhas, os olhos e as narinas). No entanto, de forma geral, a distinção entre os gêmeos apresentou classificação baixa, na ordem de 49% das situações.
A análise morfológica apesar de ter revelado pouca força discriminatória entre os pares de gêmeos participantes (média de divergência: 7,83 ± 3,01), o equivalente à 21,94%, com classificação tida como baixa, foi a análise que permitiu diferenciar gêmeos monozigóticos de dizigóticos por meio da análise estatística empregada. As estruturas que permitiram melhor discriminação, em ordem decrescente de ocorrência foram as características discriminatórias (87,5% - classificação muito alta), as comissuras labiais (75% - classificação alta), largura do nariz e da boca (ambos com 68,75% - moderada), formato e espessura de lábios (62,5% cada um - moderada) e finalmente, tamanho dos olhos (56,25% - moderada).
A análise fotoantropométrica revelou maiores divergências, em ordem decrescente: terço inferior da face, hemiface esquerda, hemiface direita e, o terço médio. De forma geral, a distinção entre os gêmeos apresentou classificação moderada (57,5%). De forma geral a média pela tipologia da gemelaridade de divergências foi de 4,5 ± 1,9 (42,8%, tida como baixa), sendo possível constatar que quando as técnicas de análise foram empregadas de forma conjunta, foi possível distinguir gêmeos monozigóticos de dizigóticos (Tabelas 3 e 4).
Desta forma foram evidenciadas dificuldades na distinção entre pessoas consideradas fisicamente iguais, como no caso dos gêmeos monozigóticos. No entanto, há de se ressaltar que há limitações nas interpretações dos resultados, por ser um estudo exploratório, bem como pelo número reduzido de gêmeos dizigóticos.
DISCUSSÃO
A presente pesquisa exploratória teve o objetivo de verificar os aspectos faciais na distinção forense entre gêmeos, em virtude da similaridade entre os monozigóticos por compartilharem o mesmo óvulo e por, nos testes genéticos padrão os perfis dos Short Tandem Repeats (STR) serem idênticos, o que não ocorre com os dizigóticos pela fertilização de dois óvulos17. Assim, as influências genética e molecular podem dificultar a diferenciação entre faces, pois a região craniofacial sofre tais influências desde o período embrionário, bem como de fatores epigenéticos como hormônios, nutrição, possíveis traumas, doenças, tratamentos, estilo de vida, hábitos e como a pessoa executa suas funções orais (como a respiração e a mastigação, por exemplo)18.
Desta forma, as comparações faciais para fins forenses necessitam de embasamento técnicocientífico, sendo importante que diretrizes sejam utilizadas para essa finalidade, como as recomendadas pelo Facial Identification Scientific Working Group (FISWG) que são compostas por quatro subtipos de análise, como a holística, a morfológica, a fotoantropométrica e a de sobreposição de imagens19,20.
A possibilidade humana para comparação facial holística é variável e depende de fatores como a competência individual do avaliador e da familiaridade com essa prática. Os resultados dessa análise mostraram as divergências entre os gêmeos entre si, porém na comparação entre gêmeos mono e dizigóticos, o quantitativo de divergências foi próximo, provavelmente por ser de ordem subjetiva, uma vez que as imagens são processadas e analisadas como um todo, sem serem consideradas as partes que compõem a face21.
Vários métodos são empregados na identificação humana forense e, como assinalado pela literatura, há dificuldades na diferenciação de gêmeos, em especial, os monozigóticos. A análise morfológica, apesar de mostrar diferenças entre os irmãos analisados, foi classificada como baixa. Quando comparados os irmãos mono e dizigóticos, maiores divergências foram obtidas nos gêmeos dizigóticos, como era de se esperar na análise morfológica, sendo ratificada pelas análises estatísticas aplicadas. Pesquisadores3 relataram que dentre os aspectos morfológicos faciais, o formato da face foi o que permitiu maior diferenciação entre os gêmeos monozigóticos, divergindo dos resultados obtidos na presente pesquisa. A discrepância talvez tenha ocorrido pela diferença do método utilizado, uma vez que os autores utilizaram o método Crowdsourcing (baseado na sabedoria das multidões), em que imagens de gêmeos foram disponibilizadas a 120 participantes entre 18 e 60 anos, sendo-lhes questionado o que facilitava sua discriminação, havendo alternativas como: sobrancelhas, olhos, nariz, boca e formato da face.
Cabe ressaltar que as características discriminatórias como manchas, cicatrizes, pintas, sardas entre outros foram aquelas que facilitaram a diferenciação entre os gêmeos, ratificando o exposto pela literatura, quando afirma que as marcas faciais podem ser consideradas como assinaturas biométricas que favorecem a distinção entre indivíduos22.
Além disso, as variâncias genéticas encontradas em gêmeos monozigóticos podem também explicar as sutilezas que diferenciam as faces desses irmãos, principalmente no que diz respeito à altura da face, tamanho da orelha e lábios23. No presente estudo, os lábios (tanto na análise holística quanto na morfológica) também permitiram tal distinção.
Em contrapartida, a análise fotoantropométrica foi a que possibilitou maiores diferenças dentre as análises realizadas, evidenciando no presente estudo, maior precisão. Pesquisadores24 evidenciaram que as medidas faciais efetivadas por meio da fotoantropometria nas normas frontal e lateral foram concordantes entre si na maioria dos pontos antropométricos utilizados, realçando a aplicabilidade dessa técnica. No entanto, neste estudo gerou uma classificação de moderada de diferenciação. Não foram encontradas diferenças evidentes entre os gêmeos mono e dizigóticos nesse tipo de análise, muito provavelmente em virtude do número reduzido tanto dos pontos antropométricos estudados (terços da face e hemifaces) quanto de gêmeos dizigóticos.
Frente ao exposto, sugere-se que em novas pesquisas sejam utilizados maiores números de variáveis como distâncias (Superios Nostril, Nasion-Stomion, Lábio Superior-Lábio Inferior, Crista do Filtro - Lábio Inferior), índices (Chelion-Lábio Infeior e iridium Medial- Iridium Medial, Nasium-Stoma, Superior Nostril-Superior Nostril, Chelion-Lábio Superior/Lábio Inferior, Lábio Superior-Lábio Inferior) e ângulos (Gonion-Pronasal, Lábio inferior/superior-Chelion e Endocanto D/E e Alar), como constatado pela literatura24, além de aumento da amostra. Cabe ressaltar, no entanto, que o terço inferior (Sn-Gn) foi o que demonstrou maiores divergências, assim como citado em um estudo com uso de comparações tridimensionais25.
A sobreposição de imagens, não utilizada na presente pesquisa, é realizada com frequência na Odontologia Legal, a exemplo da comparação manual ou digital de mordidas e é útil para a complementação de um laudo forense, sendo mais preciso o computadorizado com o uso de softwares26, simplificando a cadeia de evidências27, sendo interessante sua complementação na perícia fonoaudiológica. Assim, o ideal é a conjugação de diferentes análises, uma vez que cada uma tem seus benefícios e limitações e permitem aprimorar a identificação facial forense em gêmeos.
Apesar da limitação do número de participantes, principalmente dos gêmeos dizigóticos, pode-se afirmar que quando as técnicas foram analisadas de forma conjunta houve a possibilidade de serem obtidas maiores quantidades de divergências. Apesar disso, pode-se inferir que acertos abaixo de 50% não sejam os ideais. Desta forma, ratifica-se o exposto pela literatura28, quando expõe as dificuldades na distinção entre a face de irmãos gêmeos, sendo crucial que estudos aprofundem conhecimentos sobre esse aspecto a fim de que as semelhanças existentes entre monozigóticos não sejam utilizadas com más intenções no intuito de enganar o sistema legal. De forma semelhante, em processos criminais, os laudos periciais de diferentes especialistas, incluindo o da identificação facial humana, auxiliam na tomada de decisão, não podendo ser o método primário e único na identificação, conforme literatura29.
Futuras pesquisas com demais parâmetros de análise, como as impressões labial e auricular podem ser acrescentadas no rol dos métodos de análise de identificação facial forense a fim de possibilitar o cruzamento de análises e assegurar que técnicas automatizadas de reconhecimento facial possam apresentar melhores performances. Outra constatação observada no decorrer da pesquisa foi a dificuldade para delimitar a robustez da análise forense em gêmeos, principalmente nos monozigóticos, evidenciando a necessidade de maior esforço por parte dos pesquisadores nesse sentido, principalmente porque as identificações faciais tendem a aumentar em virtude do avanço tecnológico, da facilidade de instalação de circuitos fechados de segurança e disponibilização de câmeras de vídeo em interfones e telefones, segundo a literatura30.
Ademais, sistemas automáticos de reconhecimento facial também apresentam dificuldades na diferenciação de gêmeos idênticos e atualizações nos sistemas são necessárias de forma constante a fim de evitar erros de identificação biométrica na vida real31. Algoritmos e diferentes modelos de reconhecimento facial tem sido utilizado (como FaceNet, VGGFace, VGG16 e VGG19) para tentar diminuir discrepâncias de análises, mas ainda necessitam de aperfeiçoamento32, mostrando o quão difícil é, no momento, tanto o reconhecimento quanto a identificação facial de gêmeos monozigóticos.
CONCLUSÃO
Conclui-se que as análises holística, morfológica e fotoantropométricas, quando realizadas em conjunto, permitiram distinguir parcialmente os gêmeos, sendo encontradas maiores divergências, nos dizigóticos, principalmente na análise morfológica. Dentre as análises realizadas, os itens avaliados que melhor permitiram distinções entre os irmãos gêmeos foram: Holística - lábios, sobrancelhas, olhos e narinas por suas assimetrias; Morfológica - as características discriminatórias, as comissuras labiais, a largura do nariz e da boca, os lábios (formato e espessura) e o tamanho dos olhos e; Fotoantropométrica (ordem decrescente) - a altura do terço inferior da face, a distância da comissura labial ao canto exteno do olho (esquerda e direita) e a altura do terço médio.
AGRADECIMENTOS
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela concessão de bolsa de iniciação científica discente.
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Fonte de financiamento
Bolsa de Pesquisa de Iniciação Científica do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Projeto 12218-2023).
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Declaração de compartilhamento de dados
Os dados individuais dos participantes desidentificados (sexo e idade) poderão ser compartilhados com o acréscimo da instrução em português por tempo indeterminado desde que acessados diretamente pela Revista CEFAC que detém os direitos autorais da publicação, desde que os interessados sejam pesquisadores da área. No entanto, os que utilizarem os dados compartilhados devem se comprometer em citar os autores originais do presente estudo.
Os dados individuais dos participantes desidentificados (sexo e idade) poderão ser compartilhados com o acréscimo da instrução em português por tempo indeterminado desde que acessados diretamente pela Revista CEFAC que detém os direitos autorais da publicação, desde que os interessados sejam pesquisadores da área. No entanto, os que utilizarem os dados compartilhados devem se comprometer em citar os autores originais do presente estudo.
Legenda: Ch=cheilion, D=direita, E=esquerda, Ex=exocanto, G=glabela, Sn=subnasal, Gn=gnátio.