Morfometrie kosti spánkové na 3D modelech z CT záznamu: ověření pohlavních rozdílů vybraných znaků u dospělých

Tímea Svitačová

Master's thesis

Temporal bone morphometry on 3D models from CT scans: verification of sex differences in selected traits in adults

Abstract:

Sexual dimorphism of the skeleton represents a key source of information in anthropological and forensic identification. The aim of this thesis was to assess the degree of sex-ual dimorphism in selected morphometric features of the temporal bone, with particular focus on the pars petrosa ossis temporalis in adults. Previous studies have demonstrated the presence of sex-related differences in the temporal bone; however, the extent and nature of these differences vary across populations and methodological approaches, high-lighting the need for more detailed and systematic investigation. The study was conducted on a dataset of CT scans of 245 temporal bones, from which three-dimensional models were created using the 3DSlicer software. Twenty anatomical landmarks were defined on the models, and Euclidean distances derived from their spatial coordinates were used to characterize the spatial relationships between individual parts of the bone. The obtained data was analyzed using descriptive statistics, exploratory principal component analysis, and inferential statistical methods, including effect size calculation of dimorphism and analysis of variance. The results demonstrated statistically significant sexual dimorphism in several linear dimensions of the temporal bone, with male measurements generally exceeding those of females. The most pronounced intersex differences were associated with the pars petrosa and the mastoid process, while population-specific differences were also observed for certain measurements. These findings may contribute to more accurate sex estimation in anthropological and forensic investigations of burial sites. Future research perspectives include the application of the identified dimorphic traits in sex classification models, their validation on independent population samples, and the extension of the analytical approach to include methods of geometric morphometrics.

Abstract:

Pohlavní dimorfismus kostry představuje klíčový zdroj informací při antropologické a forenzní identifikaci. Cílem diplomové práce bylo ověřit míru pohlavního dimorfismu vybraných morfometrických znaků spánkové kosti se zaměřením zejména na pars petrosa ossis temporalis u dospělých jedinců. Předchozí studie poukázaly na existenci pohlavních rozdílů na spánkové kosti, avšak míra a povaha těchto rozdílů se mezi populacemi i metodickými přístupy liší, což poukazuje na potřebu jejich detailnějšího a systematičtějšího zkoumání. Studie byla realizována na souboru CT snímků 245 spánkových kostí, z nichž byly pomocí softwaru 3DSlicer vytvořeny trojrozměrné modely. Na těchto modelech bylo definováno 20 referenčních bodů a z jejich prostorových souřadnic byly odvozeny euklidovské vzdálenosti charakterizující prostorové vztahy jednotlivých částí kosti. Získaná data byla analyzována pomocí deskriptivní statistiky, explorační analýzy hlavních komponent a inferenčních statistických metod včetně výpočtu velikosti efektu dimorfismu a analýzy rozptylu. Výsledky prokázaly existenci statisticky významného pohlavního dimorfismu u několika lineárních rozměrů spánkové kosti, přičemž rozměry u mužů byly obecně větší než u žen. Nejvýraznější mezipohlavní rozdíly byly zaznamenány v oblasti pars petrosa a processus mastoideus, přičemž u některých rozměrů byly zjištěny také rozdíly mezi populacemi. Získané poznatky mohou přispět k přesnější identifikaci pohlaví v antropologickém a forenzním výzkumu pohřebišť. Perspektivou dalšího výzkumu je využití identifikovaných dimorfních znaků v klasifikačních modelech určování pohlaví, jejich validace na nezávislých populačních souborech a rozšíření analytického přístupu o metody geometrické morfometrie.

Keywords

kost spánková, pohlavní dimorfismus, trojrozměrné modely, referenční body, morfometrie, temporal bone, sexual dimorphism, three-dimensional models, anatomical landmarks, morphometry

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 1. 2026

Thesis defence

• Date of defence: 5. 2. 2026
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D.
• Reader: Mgr. Michal Kuchař, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Anthropology / Anthropology