Application of Sphenoid Sinus Morphological Characteristics in Sex Estimation Based on Magnetic Resonance Imaging Images / Aplicación de las Características Morfológicas del Seno Esfenoidal en la Estimación del Sexo Basada en Imágenes de Resonancia Magnética

SUMMARY: Sex determination of unknown persons plays an important role in forensic science. As most bones used for sex determination are recovered in incomplete state, it is often necessary to use bones that are recovered intact e.g., the sphenoid sinus. This study aimed to evaluate the diagnostic value of sphenoid sinuses dimensions for sex determination using Magnetic Resonance Imaging (MRI) images in Chinese adults. MRI images of 79 sphenoid sinuses (from 44 men and 35 women) were retrospectively selected. The height, anterior-posterior diameter, area, and perimeter were measured in the midsagittal view of the sphenoid sinuses. All data were subjected to descriptive and discriminative functional analysis with unpaired t-test and canonical discriminant. Comparison between male and female groups showed significant statistical differences regarding the height, anterior-posterior diameter, area, and perimeter of sphenoid sinuses. The predictive accuracy rate of the sphenoid sinus to identify sex was 63.6 % in males and 62.9 % in females with an overall accuracy of 63.3 %. This study proposed the importance of sexual dimorphism of sphenoid sinus dimensions, especially if other methods are not available. It suggested using MRI in forensics science thus obviating the complete dependence on the usage of conventional computed tomography (CT) and facilitating the study of forensic anatomy at the level of soft tissue.

La determinación del sexo de personas desconocidas juega un papel importante en la ciencia forense. Como la mayoría de los huesos utilizados para la determinación del sexo se recuperan en un estado incompleto, a menudo es necesario utilizar huesos recuperados intactos, por ejemplo, el seno esfenoidal. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el valor diagnóstico de las dimensiones de los senos esfenoidales para la determinación del sexo utilizando imágenes de resonancia magnética en individuos adultos chinos. Se seleccionaron retrospectivamente imágenes de resonancia magnética de 79 senos esfenoidales (de 44 hombres y 35 mujeres). La altura, el diámetro anteroposterior, el área y el perímetro de los senos esfenoidales, se midieron en vista mediana sagital. Todos los datos se sometieron a análisis funcional descriptivo y discriminativo con prueba t no pareada y discriminante canónico. La comparación entre los grupos de hombres y mujeres mostró diferencias estadísticas significativas en cuanto a la altura, el diámetro anteroposterior, el área y el perímetro de los senos esfenoidales. La tasa de precisión predictiva del seno esfenoidal para identificar el sexo fue del 63,6 % en hombres y del 62,9 % en mujeres, con una precisión general del 63,3 %. Este estudio propuso la importancia del dimorfismo sexual de las dimensiones del seno esfenoidal, especialmente si no se dispone de otros métodos. Se sugiere utilizar la resonancia magnética en la ciencia forense, obviando así la dependencia total del uso de la tomografía computarizada convencional y facilitando con esto el estudio de la anatomía forense a nivel de los tejidos blandos.

Study on the morphology of micro-implant-bone interface cells and bone histomorphology under different implantation / Estudio sobre la morfología de las células de la interfaz microscópica implante-hueso y la histomorfología ósea bajo diferentes implantaciones

SUMMARY: Micro-implant stability has always been the focus of orthodontic clinical research.In the experiment, the morphological changes of bone tissue around the micro-implants in self-tapping and assisting implantation were investigated to explore the effect of different implantation on the osseointegration of micro-implants in order to provide some theoretical basis for clinical practice. Six adult male Beagle dogs were selected,three implants were implanted into the left and right maxillary bone of Beagle dogs at the 0th, 4th and 6th week, respectively. One side to self-tapping implantation, the opposite side to assisting implantation. At the 8th week of the experiment, the animals were sacrificed and the micro-implant-bone tissue specimens with the healing time of 8w, 4w and 2w were obtained.The specimens were stained with Toluidine Blue (TB) and photographed under 100X, 200X microscope. Morphology of microimplant- bone interface cells was observed under light microscope. In self-tapping group, there were some fibrous tissues surrounding the micro-implants at the 2th week, the formation of osteoblasts and osteoid was observed at the 4th week, the wavy and lamellar bone tissues were seen at the 8th week.In assisting group,more collagen fibers were deposited around the micro-implant at the 2th week, there were a large number of osteoid-like cells, and the collagen was gradually replaced by the bone tissue at the 4th week, the osteoblasts were active and the osteoblasts were linear arrange and form a laminate bone at the 8th week.Whether implanted self-tapping or assisted implantation, micro-implant-bone interface reconstruction can occur. If the clinical need for early loading force, micro-implant try to choose selftapping implantation. By appropriately prolonging the healing time, the initial stability of the micro-implant under assistive implantation can be improved.

RESUMEN: La estabilidad del microimplante siempre ha sido el foco de la investigación clínica en ortodoncia. En este trabajo se investigaron los cambios morfológicos del tejido óseo alrededor de los microimplantes autorroscantes y se ayudó a la implantación para explorar el efecto de diferentes implantes en la osteointegración de microimplantes con el fin de proporcionar alguna base teórica para la práctica clínica. Se seleccionaron seis perros Beagle machos adultos, y se colocaron tres implantes en los huesos maxilares izquierdo y derecho en la 0ª, 4ª y 6ª semana, respectivamente. De un lado se colocó el implante autorroscante, y del otro lado el implante asistido. En la octava semana, se sacrificaron los animales y se obtuvieron las muestras de microimplante-hueso con el tiempo de cicatrización de 8, 4 y 2 semanas. Las muestras fueron teñidas con azul de toluidina (TB) y fotografiadas bajo aumento de 100X, y microscopio de 200X. La morfología de las células de la interfaz microimplante-hueso se observó bajo microscopio óptico. En el grupo autorroscante, había tejido fibroso que rodeaba los microimplantes a la 2ª semana, se observó la formación de osteoblastos y osteoide a la 4ª semana y de tejido óseo ondulado y lamelar a la 8ª semana. En el grupo asistido, se depositaron más fibras de colágeno alrededor del microimplante en la 2ª semana, hubo un gran número de células similares a osteoide, y el colágeno fue reemplazado gradualmente por el tejido óseo en la 4ª semana; los osteoblastos estaban activos y se ubicaron linealmente formando un hueso laminado en la 8ª semana. Ya sea que el implante sea con autoasistencia o con implantación asistida, puede ocurrir la reconstrucción de la interfaz microimplante-hueso. Si existe la necesidad clínica de una fuerza de carga temprana, el microimplante de elección sería la implantación autorroscante. Al prolongar apropiadamente el tiempo de curación, se puede mejorar la estabilidad inicial del microimplante bajo implantación asistida.

Morphology and volume of maxillary canine pulp cavity for individual age estimation in forensic dentistry / Morfología y volumen de la cavidad de pulpa del canino maxilar para la estimación de la edad individual en odontología forense

Age estimation plays a very important role in individual recognition in forensic dentistry. Morphological data of 3D pulp cavity of maxillary canines were acquired by oral and craniofacial CT scans. In accordance with inclusion criteria, CT data of 103 patients (51 males and 52 females) were collected at the Department of Radiology, Stomatological Hospital, Shanxi Medical University, China from September 2015 to August 2016. Mimics 17.0 software was used to measure pulp volume of maxillary canines and tooth volume, and to calculate the ratio of pulp volume/tooth volume. SPSS 16.0 software was utilized to analyze and establish database. Linear regression analysis was applied to process data and to establish a linear regression equation for individual age: Y=69.137-621.200 (pulp volume/tooth volume), R=0.544. Subjects were grouped according to gender, deriving the inferred function of male age: Y=64.333-468.811 (pulp volume/tooth volume), R=0.435; the inferred function of female age: Y=76.445-843.186 (pulp volume/tooth volume), R=0.691. The ratio of pulp volume to tooth volume can be used to infer individual age, and can provide a new method and pathway for individual recognition in forensic dentistry.

La estimación de la edad juega un papel importante en el reconocimiento individual en la odontología forense. Los datos morfológicos de la cavidad pulpar tridimensional de los caninos maxilares fueron adquiridos por tomografía computarizada oral y craneofacial. De acuerdo con los criterios de inclusión, se recolectaron datos de 103 pacientes (51 hombres y 52 mujeres) en el Departamento de Radiología del Hospital de Estomatología de la Universidad de Medicina de Shanxi, desde septiembre de 2015 hasta agosto de 2016. Se utilizó el software Mimics 17.0 para medir el volumen de pulpa de los caninos maxilares y el volumen del diente, además, se calculó la relación entre el volumen de la pulpa y el volumen del diente. Se utilizó el software SPSS 16.0 para analizar y establecer las bases de datos. El análisis de regresión lineal se aplicó a los datos del proceso y para establecer la edad individual se aplicó una ecuación de regresión lineal: Y = 69.137-621.200 (volumen de la pulpa / volumen del diente), R = 0.544. Los sujetos se agruparon según el sexo, derivando la función inferida de la edad masculina: Y = 64.333-468.811 (volumen de la pulpa / volumen del diente), R = 0.435; La función inferida de la edad de la mujer: Y = 76.445-843.186 (volumen de la pulpa / volumen del diente), R = 0.691. La relación entre el volumen de la pulpa y el volumen del diente puede usarse para inferir la edad individual y puede proporcionar un nuevo método y forma para el reconocimiento individual en la odontología forense.

Analysis of palatal rugae morphology before and after orthodontic treatment by a digital image recognition system / Análisis de la morfología de las rugas palatinas antes y después de tratamiento ortodóncico por un sistema de reconocimiento por imágenes digitales

To analyze the accuracy rate of a digital image recognition system in matching the palatal rugae Morphology after orthodontic treatment, before orthodontic treatment and to provide theoretical evidence for individual identification in the field of forensic dentistry. High-resolution digital images of the palatal rugae were taken under particular conditions from each patient before and after orthodontic treatment. Features of each digital image were extracted using a digital image recognition system and included in the palatal rugae database. Using an MATLAB software system, information matching of the palatal rugae was performed. From the matching results, the accuracy rate of individual identification of orthodontic patients was 100 %, with a Euclidean distance of 0. The accuracy rate in matching palatal rugae patterns before and after orthodontic treatment was 95.67 %. The results were statistically significant with P < 0.05. Palatal rugae pattern is highly individual-specific. After orthodontic treatment, palatal rugae are morphologically diverse, but these changes do not greatly influence the individual identification in the field of forensic dentistry, which provides a new method of and pathway to forensic identification.

El objetivo de este trabajo consistitó en analizar la tasa de exactitud de un sistema de reconocimiento de imágenes digitales en la adaptación de la morfología de la rugosidad palatina después del tratamiento ortodóncico, antes del tratamiento ortodóncico y proporcionar evidencia teórica para la identificación individual en el campo de la odontología forense. Las imágenes digitales de alta resolución de las rugas palatinas fueron tomadas bajo condiciones particulares de cada paciente antes y después del tratamiento ortodóncico. Las características de cada imagen digital se extrajeron utilizando un sistema de reconocimiento de imagen digital y se incluyeron en la base de datos de rugas palatinas. Utilizando el software MATLAB, se realizó la comparación de información de las rugas palatinas. A partir de los resultados coincidentes, la tasa de exactitud de la identificación individual de los pacientes ortodóncicos fue del 100 %, con una distancia euclídea de 0. La tasa de precisión en los patrones de rugas palatinas coincidentes antes y después del tratamiento ortodóncico fue del 95,67 %. Los resultados fueron estadísticamente significativos con P < 0,05. El patrón palatino de las rugas es altamente individual-específico. Después del tratamiento ortodóncico, las rugas palatinas son morfológicamente diversas, pero estos cambios no influyen mucho en la identificación individual en el campo de la odontología forense, lo que proporciona un nuevo método y vía para la identificación forense.