MORFOLOGÍA CRANEOFACIAL.
La morfología craneofacial de los individuos ha sido centro de interés de muchos estudios en ortodoncia, la caracterización tipológica morfológica ha sido vinculada con aspectos biológicos, como el desarrollo ontogénico, procesos adaptativos o evolutivos, aspectos raciales, aspectos fisiológicos, presencia de enfermedades y también con condiciones ambientales o externos como condiciones de hábita geográfica, hábitos externos, condiciones alimenticias etc. Esta diversidad de variables involucradas son indicadores de aspectos funcionales distintos de las estructuras craneofaciales y por la tanto ejercen algun efecto el crecimiento y desarrollo de las estructuras craneofaciales. El análisis morfológico permite comprender las causales de variación del fenotipo
MORFOMETRÍA CRANEOFACIAL TRADICIONAL.
La morfometría comprende el estudio cuantitativo de la variación morfológica y su covariación con otras variables (Bookstein,1991). Tradicionalmente en la ortodoncia se han utilizado los análisis cefalométricos como elementos de estudio de la morfología craneofacial, que no es otra cosa que un ejemplo claro de la morfometria tradicional, donde los componentes de forma y tamaño son analizados a través de un conjunto de variables cuantitativas basados en medidas lineales y angulares, sobre los cuales en los estudios de investigación se ha aplicado pruebas estadísticas que tratan de explicar con pocos parámetros, la variación de la morfología craneofacial de las personas, este análisis matemático- estadístico presenta la gran problemática de la perdida de la visualización del cambio morfológico. Los estudios morfométricos tradicionales (por ejemplo los cefalométricos en ortodoncia) presentan el gran inconveniente que las medidas lineales o angulares están estrechamente correlacionadas con el tamaño, dificultando la interpretación de la variación morfológica craneofacial. Además del inconveniente de no poder generar representaciones gráficas de los cambios morfológicos después de las transformaciones estadísticas porque las relaciones geométricas entre las variables no se conservan, de manera que algunos aspectos concernientes a la forma del objeto de estudio se pierden.
MORFOMETRIA GEOMÉTRICA.
A fines de la década del '80 se desarrolló una metodología de cuantificación de las estructuras morfológicas y el modo de analizar los datos: en este nuevo enfoque prima el estudio de la geometría de las estructuras morfológicas, y esta información geométrica es conservada a lo largo de todo el análisis estadístico (Adams y col., 2004). En un trabajo de revisión, Rohlf y Marcus (1993) llamaron a este nuevo enfoque “Morfometría Geométrica” (MG), que es una técnica que evita reducir la morfología a una serie de medidas lineales o angulares en las que se pierde la información concerniente a las relaciones geométricas del conjunto. Esta técnica permite estudiar los cambios morfológicos a partir del desplazamiento, en el plano o en el espacio, de un conjunto de puntos morfométricos basados en coordenadas cartesianas (coordenadas morfométricas o “landmarks”, LM), que definen la posición de los caracteres del ejemplar que se está estudiando.
La morfometría comprende el estudio cuantitativo de la variación morfológica y su covariación con otras variables (Bookstein, 1991). Tradicionalmente, en un estudio de Morfometría clásica, la morfología, incluyendo los componentes de forma y tamaño, son capturados a partir de un conjunto de variables cuantitativas tales como longitudes, anchuras, alturas y ángulos, sobre las cuales se aplican análisis estadísticos multivariantes destinados a “resumir” el cambio que se produce en el espacio multidimensional y transformarlo en unos pocos parámetros que explican la variación (Bookstein, 1991) .La interpretación de estos parámetros conlleva necesariamente una abstracción matemática y la pérdida de la visualización directa del cambio. Algunos de los problemas de la morfometría clásica están relacionados con el alto grado de correlación que existe entre las medidas de distancias lineales y el tamaño, dificultando por lo tanto la interpretación de los patrones de variación morfológica (Bookstein y col., 1985). Además no es posible generar representaciones gráficas de los cambios morfológicos después de las transformaciones estadísticas porque las relaciones geométricas entre las variables no se conservan, de manera que algunos aspectos concernientes a la forma del objeto de estudio se pierden.
La morfometría comprende el estudio cuantitativo de la variación morfológica y su covariación con otras variables (Bookstein, 1991). Tradicionalmente, en un estudio de Morfometría clásica, la morfología, incluyendo los componentes de forma y tamaño, son capturados a partir de un conjunto de variables cuantitativas tales como longitudes, anchuras, alturas y ángulos, sobre las cuales se aplican análisis estadísticos multivariantes destinados a “resumir” el cambio que se produce en el espacio multidimensional y transformarlo en unos pocos parámetros que explican la variación (Bookstein, 1991) .La interpretación de estos parámetros conlleva necesariamente una abstracción matemática y la pérdida de la visualización directa del cambio. Algunos de los problemas de la morfometría clásica están relacionados con el alto grado de correlación que existe entre las medidas de distancias lineales y el tamaño, dificultando por lo tanto la interpretación de los patrones de variación morfológica (Bookstein y col., 1985). Además no es posible generar representaciones gráficas de los cambios morfológicos después de las transformaciones estadísticas porque las relaciones geométricas entre las variables no se conservan, de manera que algunos aspectos concernientes a la forma del objeto de estudio se pierden.
Figura 1. Superposición Procusto de los puntos cefalométricos Sella y Nasión y el borde inferior externo mandibular. Cuba y col (2014)
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Tras emplazar los puntos morfométricos sobre una serie de imágenes escaladas de los especímenes del estudio, es preciso realizar una corrección, entre todas las imágenes, de las diferencias debidas a su orientación espacial: cambios de rotación, traslación y escala. Tras corregir estos efectos de orientación espacial será posible estudiar la morfología desde una perspectiva geométrica, que puede ser visualizado en una Superposición Procusto (Véase figura 1)
En los estudios de Morfometría Geométrica, la morfología se descompone en tamaño (“size”) y en la forma propiamente dicha (“shape”), que se define como toda la información geométrica que permanece una vez eliminados del objeto los efectos de traslación, rotación y escala (Bookstein, 1991). En Morfometria Geométrica el estimador de tamaño más utilizado es el tamaño del centroide o “centroid size” (CS), que es la raíz cuadrada de la suma de las distancias al cuadrado de todas las coordenadas morfométricas respecto al centroide que ellas definen (siendo el centroide el promedio de todas las coordenadas morfométricas). |
MORFOMETRÍA GEOMETRICA EN ORTODONCIA.
La literatura ha reportado trabajos de investigación con diferentes objetivos que han evaluado la forma craneofacial o aspectos ligados a la ortodoncia a través del uso de la morfometría geométrica, aquí presentamos una revisión de algunos.
DIMORFISMO SEXUAL & MORFOMETRÍA GEOMÉTRICA.
El dimorfismo sexual es una de las fuentes más notables y generalizadas de la variación fenotípica en organismos vivos,(Fairbairn y Preziosi 1996). Las diferencias morfológicas craneofaciales ha sido de particular interés por los antropólogos y forenses quienes están continuamente buscando nuevas formas de determinar el sexo de los restos esqueléticos,esta identificación del género se realiza ya sea métricamente o a través de análisis morfológicos descriptivos. Muchas de estas caracteristicas no pueden ser evaluados métricamente y por lo tanto la comparación no es objetiva. En este contexto la morfometría geométrica es un método relativamente nuevo que proporciona un mecanismo para cuantificar las características morfológicas y proporciona la estadística adecuada para interpretar los resultados.Un ejemplo es el estudio de Oettlé y col 2009 donde analiza la eversión gonial como indicador de dimorfismo sexual.
Figura 2. Variabilidad de forma del ángulo gonial en varones y mujeres
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Mientras que, Franklin D, y col en el 2008 realizaron una investigación que buscaba analizar la efectividad de datos tridimensionales morfometricos geométricos en la estimación de la edad y el sexo de una población de niños y adolescentes. Para lo cual analizaron 79 mandíbulas de sujetos entre 1 y 17 años de edad, provenientes de algunos museos de Sudáfrica en los cuales se conocía la edad y el sexo de las mandíbulas analizadas. Se obtuvieron coordenadas morfométricas tridimensionales a través de un instrumento Microscribe G2X del borde . Encontrando que no existe dimorfismo apreciable en las mandíbulas hasta la edad de 15 años, a partir de esa edad es posible encontrar características morfométricas que hacen diferentes a las mandíbulas de hombres y mujeres.
TERAPEUTICA ORTOPÉDICA U ORTODÓNTICA & MORFOMETRÍA GEOMÉTRICA.
Franchi y col en el 2013 realizaron un estudio en Italia con el propósito de evaluar los efectos a largo plazo ocasionados por el tratamiento precoz de la maloclusión clase III con la expansión rápida maxila (ERM) y la máscara facial (MF). Para lo cual evaluaron un total de veinticinco sujetos (10 varones y 15 niñas con una edad media al iniciar el tratamiento de 9,3 +/- 1,6 años) con desarmonía de Clase III que fueron tratados con una expansión rápida maxilar, mascara facial y uso de aparatos fijos. Los pacientes fueron revaluados al final de su periodo de crecimiento, alrededor de 8,5 años después del final del tratamiento (media de edad: 18,6 +/- 2,0 años). Se empleó una muestra control de 16 sujetos sin tratar. Se emplearon como unidades de análisis radiografías cefalométricas laterales y se visualizaron los cambios morfológicos a través de las placas delgadas de deformación Thin Spline (TPS). Se sometieron las superposiciones Procusto promedio al análisis de TPS. Se realizó las comparaciones entre el tiempo 1 y el tiempo 2, de las diferencias se estableció las diferencias estadísticamente significativas en forma de los grupos. Encontrando que a largo plazo, el grupo tratado mostró una dirección significativa hacia arriba y hacia adelante del crecimiento del cóndilo. Por el contrario, los sujetos de clase III sin tratar mostraron una dirección hacia arriba y hacia atrás de crecimiento condilar asociado con una deformación hacia abajo y hacia adelante de la sínfisis, aclarando que la principal limitación del estudio es la pequeña muestra de los grupos tratados y el control. Ellos concluyeron que el tratamiento temprano de la Clase III con expansión rápida maxilar y máscara facial es capaz de producir cambios en la forma significativamente favorables a largo plazo de la mandíbula que se caracterizan por una rotación morfogenética anterior.
CRECIMIENTO CRANEOFACIAL & MORFOMETRÍA GEOMÉTRICA.
Gkantidis D y Halazonetis DJ en el 2011 realizaron una investigación en Atenas Grecia con el propósito de evaluar la covariación morfológica entre la cara y la base del cráneo en radiografías cefalométricas laterales de cráneo en dos etapas de desarrollo específico. Para lo cual evaluaron y compararon un grupo de 71 niños ( entre 6-10 años) con 71 adultos (20-35 años). Las radiografías cefalométricas fueron digitalizadas con un total de 28 puntos de referencia a nivel de tres áreas: a nivel de la linea media de la base del cráneo, en la base del cráneo lateral y en la cara. Utilizaron métodos de la morfometría geométrica de los mínimos cuadrados. Se realizaron un análisis de correlación entre la forma de las tres áreas, y se controló el efecto de la alometría. Encontrando que en los niños que en los niños la parte media de la base del cráneo y la parte lateral se correlacionaron moderadamente con la cara. En los adultos la correlación de la linea media de la base del cráneo y la cara disminuyó comparado con la correlación de la base del cráneo lateral, sugiriendo que la duración de desarrollo común es un factor importante que influye en la integración entre las estructuras craneofaciales. Sin embargo, a pesar del aparente cambio de los roles principales entre las bases craneales durante el desarrollo craneofacial, los patrones de integración se mantuvieron estables, apoyando así el papel de la genética sobre la función en el establecimiento y el desarrollo de la forma craneofacial.
PRUEBAS DIAGNÓSTICAS EN ORTODONCIA & MORFOMETRÍA GEOMÉTRICA.
Chatzigianni A y col. en el 2009 realizaron un estudio con el propósito de medir la forma vertebral mediante el uso de la morfometría geométrica y evaluar su correlación con la forma vertebral en la maduración esquelética así como su capacidad predictiva. Para lo cual evaluaron 98 radiografías cefalométricas laterales pretratamiento así como radiografías de mano y muñeca de niños entre 8,1-17,7 años de los cuales 40 eran varones y 58 mujeres. Calificaron la edad ósea a partir de las radiografías de mano y muñeca. Las cuatro primeras vértebras fueron analizadas y se utilizaron 187 puntos de referencia (34 landmarks y 153 semilandmarks), cada semilandmark se ajustó para reducir al mínimo la flexión de energía frente a la media de la muestra. Utilizaron el análisis de componentes principales en forma y la forma de espacios para evaluar patrones de forma, medidas de forma, sólo y acompañado del centroide y la edad, se evaluaron como predictores de la maduración esquelética. Encontrando que la forma de las vértebras cervicales no podía predecir la maduración esquelética mejor que la edad cronológica. La mejor predicción se logró con la combinación de la forma de los componentes principales asociado a la edad, dando 90 % de los intervalos de predicción de aproximadamente 200 unidades de maduración en las niñas y 300 unidades en los varones. Poder predictivo similar se podría obtener mediante el uso del tamaño del centroide y la edad. Las vértebras C2, C3 , y C4 dieron resultados similares cuando se examina de forma individual o combinada, C1 mostró las correlaciones más bajas, lo que indica la necesidad de integrar el análisis de maduración a través de la radiografía de la mano - muñeca. Ellos concluyeron que la forma vertebral está fuertemente correlacionada con la edad ósea, pero no ofrece un mejor valor predictivo que la edad cronológica.
