Facial Structure Analysis Separates Autism Spectrum Disorders into Meaningful Clinical Subgroups

Abstract

Varied cluster analysis were applied to facial surface measurements from 62 prepubertal boys with essential autism to determine whether facial morphology constitutes viable biomarker for delineation of discrete Autism Spectrum Disorders (ASD) subgroups. Earlier study indicated utility of facial morphology for autism subgrouping (Aldridge et al. in Mol Autism 2(1):15, 2011). Geodesic distances between standardized facial landmarks were measured from three-dimensional stereo-photogrammetric images. Subjects were evaluated for autism-related symptoms, neurologic, cognitive, familial, and phenotypic variants. The most compact cluster is clinically characterized by severe ASD, significant cognitive impairment and language regression. This verifies utility of facially-based ASD subtypes and validates Aldridge et al.'s severe ASD subgroup, notwithstanding different techniques. It suggests that language regression may define a unique ASD subgroup with potential etiologic differences.

Uma contribuição ao auxíılio do diagnóstico do autismo a partir do processamento de imagens para extração de medidas antropométricas

“…Com base nos resultados obtidos em [8], em [16] foram usadas as medidas antropométricas faciais de 62 crianças com idades entre 8 e 12 anos diagnosticadas com TEA para classificá-las em diferentes grupos de acordo com as características antropométricas. A diferença deste trabalho para o anterioré o emprego de distâncias geodésicas -distâncias obtidas medindo-se a superfície tridimensional do rosto, considerando-se os relevos e depressões dos componentes faciais [16] -ao invés de distâncias Euclidianas entre os landmarks considerados.…”

“…A diferença deste trabalho para o anterioré o emprego de distâncias geodésicas -distâncias obtidas medindo-se a superfície tridimensional do rosto, considerando-se os relevos e depressões dos componentes faciais [16] -ao invés de distâncias Euclidianas entre os landmarks considerados. Além das 62 crianças com TEA, participaram também desse estudo 36 crianças com desenvolvimento normal (grupo de controle), todas com idades entre 8 e 12 anos.…”

“…Foram considerados 19 landmarks e as distâncias geodésicas entre todos os possíveis pares de landmarks foram computadas, obtendo-se um total de 171 distâncias. A Tabela 1 mostra a relação entre os landmarks apresentados na Figura 1 e aqueles que foram considerados por [8] e [16].…”

“…Após a detecção dos componentes e a localização desses pontos, as 136 distâncias Euclidianas entre todos os pares distintos possíveis dentre os 17 landmarks (C 17,2 = 136) são calculadas para gerar as medidas.É importante salientar a diferença deste trabalho para os dois trabalhos citados anteriormente, [8] e [16]. Nos trabalhos anteriores foram utilizadas representações tridimensionais das faces dos indivíduos e foram calculadas distâncias geodésicas entre os landmarks.…”

“…Uma contribuição ao auxílio do diagnóstico do autismo a partir do processamento de imagens para extração de medidas antropométricas que utilizaram uma representação tridimensional das faces estudadas, calculando distâncias Euclidianas [8] e geodésicas [16], percebe-se que a utilização de imagens bidimensionais reduz a precisão na extração e, consequentemente, no cálculo das medidas antropométricas. Nessas imagens nãoé possível determinar a profundidade das regiões faciais, como o queixo inclinado para a frente ou os olhos retraídos, por exemplo.…”