Evaluación morfométrica de características mandibulares en

EVALUACIÓN MORFOMÉTRICA DE CARACTERÍSTICAS MANDIBULARES EN
RELACIONES ESQUELÉTICAS I, II y II.
NANCY ESPERANZA CASTRO GUEVARA,1 JOAO VÍCTOR MUÑOZ DURÁN,2
LUIS ALBERTO LÓPEZ PÉREZ,3 CLEMENTINA INFANTE CONTRERAS.4
1.
MSc en Odontología, Facultad de Odontología, Universidad Nacional
de Colombia. DMD, Especialista en Ortodoncia.
2.
Ph.D Biología. Profesor asociado, Departamento de Biología, Facultad
de Ciencias,Universidad Nacional de Colombia.
3.
Ph.D Estadística. Profesor titular, Departamento de Estadística,
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia.
4.
DMD. Especialista en Ortodoncia, Especialista en Estadística.
Profesora titular, Facultad de Odontología, Universidad Nacional de
Colombia
Grupo de Investigación: Crecimiento y Desarrollo Craneofacial, Línea de Investigación
Biometría Craneofacial. Facultad de Odontología, Universidad Nacional de Colombia.
Correspondencia:
Nancy
Esperanza
Castro
Guevara.
Correo
electrónico:
[email protected].
Los autores declaran que no existe conflicto de intereses con la institucióon donde se
desarrolló la investigación “Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de
Colombia(FOUN)”, ni con las instituciones que lo financiaron” Centro de Investigación y
extensión Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Colombia y Maestría en
Odontología Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Colombia.
Además, se declara que esta investigación es original, derivada de la tesis de maestría en
odontología titulada: “Modelo de Identificación de Patrones del Tercio Medio Facial en
Clase I, II y III Esquelética: Un Análisis Morfogeométrico”, requisito parcial para optar el
titulo de Magister en Odontología de Nancy Esperanza Castro Guevara.
Consideraciones éticas: Este estudio se acogió a la resolución número 008430 de 1993
de la Ley 84 de 1989 para dar cumplimiento al artículo 8 (Título II, capítulo 1). El Comité
de Ética de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Colombia aprobó el
estudio.
RESUMEN
Con el objetivo de describir Características Morfológicas Mandibulares (CMM) en
relaciones esqueléticas I, II y III, utilizando morfometría geométrica (MG) 2D, se tomaron
204 radiografías laterales de cráneo (102 hombres/102 mujeres) con relaciones
esqueléticas I, II y IIII de individuos colombianos entre 17 a 25 años. Se obtuvieron
coordenadas de 7 landmarks y 23 semilandmarks para describir contorno de mandíbula.
Se determinó el error intra-examinador por medio de ANOVA-II y detección de datos
atípicos por distribución en bagplot bivariado. Se evaluó dimorfismo sexual a partir de la
prueba de Hotelling. Se realizó Análisis Generalizado de Procustes (AGP) sobre
semilandmarks deslizados. Se analizó la variación de CMM con MANOVA no paramétrica.
La identificación de CMM se determinó mediante Análisis de Componentes Principales
(ACP) y Análisis de Variables Canonícas (AVC), la descripción y visualización de CMM se
llevó a cabo mediante Análisis de Deformaciones Relativas. Se realizó análisis
discriminante a partir de las variables canónicas obtenidas en el ACV. Los análisis
mostraron que el error intraobservador fue menor al 3%. Se encontró dimorfismo sexual
en relaciones esqueléticas I y II (p<0.05). En el ACP los componentes 1 a 3 explicaron
una varianza del 57%. El AVC mostró separación entre grupos siendo clase I y III los más
disimiles. El análisis discriminante mostró una capacidad clasificatoria alta.
Palabras clave: Morfometría geométrica 2D, landmark semilandmarks, morfología
dimorfismo sexual.
INTRODUCCIÓN
La mandíbula humana presenta una morfología compleja difícil de caracterizar. La
cuantificación de su forma en la vista lateral es particularmente importante ya que se
utiliza en estudios antropológicos en los que su descripción precisa es necesaria para la
identificación de restos óseos en las investigaciones forenses; también es útil para la
apreciación de la variabilidad humana en diferentes poblaciones, así como para la
comprensión de sus procesos evolutivos. La caracterización de la morfología mandibular
es fundamental en ortodoncia para la comprensión del crecimiento y desarrollo de esta
estructura, al igual que el conocimiento de su comportamiento en presencia de las
relaciones esqueléticas de Clase I, II, III mejora la proyección del tratamiento. En cirugía
ortognática, estética o reconstructiva, el análisis de la forma de la mandíbula apoya la
planificación de la corrección de secuelas por trauma o malformaciones en las que la
proyección y simetría de esta estructuras es determinante para la armonía facial.
Los estudios de las variaciones morfológicas mandibulares
han considerado análisis
univariados y multivariados utilizando variables como distancias, ángulos y planos de
referencia. Estos métodos proporcionan una descripción parcial y localizada de la forma,
mientras que los métodos basados en Morfometría Geométrica (MG)
en dos o tres
dimensiones (2D o 3D) permiten un examen más sensible de las variables y una
comprensión detallada de sus asociaciones. La MG compara formas corporales usando
puntos de referencia específicos
(Landmarks) determinados por las estructuras
anatómicas. El objetivo de este estudio fue describir Características Morfológicas
Mandibulares (CMM) en relaciones esqueléticas I, II y III.
SUJETOS Y MÉTODOS
A partir de un estudio prospectivo de muestreo no probabilístico se tomaron 204
radiografías laterales de cráneo de individuos colombianos
entre 17 y 25 años,
estudiantes admitidos a la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá, con
necesidad de tratamiento ortodóntico, distribuidos por sexo (mujeres 102/hombres 102), y
a su vez por relación esquelética(I/ 68, II//68 y III/68).Las radiografías de perfil se tomaron
con un equipo de rayos X Veraviewepocs de J Morita modelo X550, Tipo EX-1, con
posicionador láser de clase II para la ubicación del paciente. El software de aplicación
para el procesamiento de imágenes es el I-Dixel de J. Morita Mfg. Corp. Se incorporó un
testigo métrico para obtener imágenes 100% (1:1). Las radiografías fueron obtenidas con
una distancia estándar de sujeto a película de 15 cm y de cono a película de 150 cm. El
equipo operó a 80 kw, 3mA y 4s por radiografía.
Se examinó la variabilidad en la conformación mandibular utilizando la técnica de MG
basado en landmarks y semilandmarks. Se obtuvieron coordenadas de 7 landmarks y 23
semilandmarks para describir contorno de mandíbula. Las imágenes fueron procesadas
con MakeFan6 (IMP), para asegurar la colocación consistente de semilandmarks; los
landmarks y semilandmarks fueron digitalizados por tpsDIG2. Para determinar el error
intraexaminador, un investigador digitalizó landmarks y semilandmarks en 24 radiografías
(12%) escogidas aleatoriamente. Se obtuvo dos grupos de variables con una semana de
intervalo, se realizó análisis de repetibilidad, prueba ANOVA II con programa Varwin y la
detección de datos atípicos por distribución en bagplot bivariado. Se evaluó dimorfismo
sexual a partir de la prueba de Hotelling. Se realizó análisis Generalizado de Procrustes
(AGP), alineación y
superposición de semilandmark con Semiland(IMP), módulo de
CoordGen7(IMP). Se realizó AGP sobre semilandmarks deslizados. Se analizó la
variación de CMM con MANOVA no paramétrica. La identificación de CMM se determinó
mediante Análisis de Componentes Principales (ACP) y Análisis de Variables Canonícas
(AVC), la descripción y visualización de CMM se llevó a cabo mediante Análisis de
Deformaciones Relativas. Se realizó análisis discriminante a partir de las variables
canónicas obtenidas en el ACV.
RESULTADOS
Los análisis mostraron que el error intraobservador fue menor al 3%. Se encontró
dimorfismo sexual en relaciones esqueléticas I y II (p<0.05). En el ACP los componentes 1
a 3 explicaron una varianza del 57%. El AVC mostró separación entre grupos siendo Case
I y III los más disimiles. La función discriminante mostró una variación continua entre las
relaciones esqueléticas I, II y III, así como una capacidad clasificatoria alta: Clase I
(mujeres/hombres 88.23%); Clase II (mujeres 97.05/hombres 94.11); Clase III (mujeres
95.17/hombres 96.07)
CONCLUSIONES
El estudio de la conformación utilizando semilandmarks deslizados muestra mayor
sensibilidad para capturar y analizar la variación morfológica en estructuras sin puntos
discretos ofreciendo mayor resolución. Se establecio diferencias conformacionales entre
las relaciones esqueléticas I, II y III proponiéndose patrones explicativos mediante la
identificación de los rasgos de mayor variación: superficie goniaca, borde inferior de
mandíbula y ancho de rama.
Referencias bibliográficas
1.
Gonzalez PN, Bernal V, Perez SI. Analysis of sexual dimorphism of craneo
facial traits using geometric morphometric techniques. Int J osteoarchaeol
enero de 2011;21(1):82-91.
2.
Franklin D, Freedman L, Milne N, Oxnard C e. Geometric morphometric
study of population variation in indigenous southern African crania. Am J
Hum Biol. 2007;19(1):20-33.
3
Philipp Gunz, Philipp Mitteroecker. Semilandmarks: a method for quantifying
curves and surfaces Hystrix, It. J. Mamm .Mayo 2013:1-7
4
Jenny Zwei-Chieng Chang, Yi-Jane Chen,et. Al. Morphometric Analysis of
Mandibular Growth in Skeletal Class III Malocclusion. J Formos Med Assoc
2006; 105(4):318–328
5
Pan J-Y, Chou S-T, Chang H-P, Liu P-H. Morphometric Analysis of the Mandible in
Subjects with Class III Malocclusion. Kaohsiung J Med Sci. 2006;22(7):331-8.