Computer graphics applied to anatomy: a study of two Bio-CAD modeling methods on finite element analysis of human edentulous hemi-mandible / Computación gráfica aplicada a la anatomía: un estudio de dos métodos de modelización Bio-CAD sobre el análisis de elementos finitos de hemimandíbulas edéntulas humanas

Modeling is a step to perform a finite element analysis. Different methods of model construction are reported in literature, as the Bio-CAD modeling. The purpose of this study was to perform a model evaluation and application using two methods of Bio-CAD modeling from human edentulous hemi-mandible on the finite element analysis. From CT scans of dried human skull was reconstructed a stereolithographic model. Two methods of modeling were performed: STL conversion approach (Model 1) associated to STL simplification and reverse engineering approach (Model 2). For finite element analysis was used the action of lateral pterygoid muscle as loading condition to assess total displacement (D), equivalent von-Mises stress (VM) and maximum principal stress (MP). Two models presented differences on the geometry regarding surface number (1834 (model 1); 282 (model 2)). Were observed differences in finite element mesh regarding element number (30428 nodes/16683 elements (model 1); 15801 nodes/8410 elements (model 2). D, VM and MP stress areas presented similar distribution in two models. The values were different regarding maximum and minimum values of D (ranging 0­0.511 mm (model 1) and 0­0.544 mm (model 2), VM stress (6.36E-04­11.4 MPa (model 1) and 2.15E-04­14.7 MPa (model 2) and MP stress (-1.43­9.14 MPa (model 1) and -1.2­11.6 MPa (model 2). From two methods of Bio-CAD modeling, the reverse engineering presented better anatomical representation compared to the STL conversion approach. The models presented differences in the finite element mesh, total displacement and stress distribution.

El modelado es un paso para llevar a cabo un análisis de elementos finitos. Entre los diferentes métodos de construcción del modelo que se presentan en la literatura, está el modelado Bio-CAD. El propósito de este estudio fue realizar una evaluación del modelo y aplicación utilizando dos métodos de modelado de Bio-CAD desde la hemimandíbula humana edéntula en el análisis de elementos finitos. Desde tomografías computarizadas de cráneos humanos secos, fue reconstruido un modelo de estereolitografía. Se realizaron dos métodos de modelización: enfoque conversión STL (Modelo 1) asociado a simplificación STL y enfoque de ingeniería inversa (Modelo 2). Para el análisis de elementos finitos se utilizó la acción del músculo pterigoideo lateral como condición de carga para evaluar desplazamiento total (D), lo que equivale tensión de von Mises (VM) y la tensión principal máxima (MP). Los dos modelos presentan diferencias en la geometría de la superficie en relación con el número (1834 (modelo 1), 282 (modelo 2)). Se observaron diferencias en la malla de elementos finitos con respecto a número de elemento (30428 nodos/16683 elementos (modelo 1) y 15.801 nodos/8410 elementos (modelo 2)). La D, VM y áreas de tensión MP presentan distribución similar en ambos modelos. Los valores fueron diferentes respecto a los valores máximo y mínimo de D (desde 0 hasta 0,511 mm (modelo 1) y 0 a 0,544 mm (modelo 2), tensión VM (6,36E-04 - 11,4 MPa (modelo 1) y 2,15e-04 - 14,7 MPa (modelo 2) y tensiones MP (-1,43 a 9,14 MPa (modelo 1) y -1,2 a 11,6 MPa (modelo 2)) a partir de dos métodos de modelado de Bio-CAD. La ingeniería inversa presenta una mejor representación anatómica en comparación con el enfoque de conversión STL. Los modelos presentan diferencias en la malla de elementos finitos, el desplazamiento total y la distribución de la tensión.

Emissary foramens of the human skull: anatomical characteristics and its relations with clinical neurosurgery / Forámenes emisarios del cráneo humano: características anatómicas y sus relaciones con la neurocirugía clínica

The recognition of emissary foramens is important not only for understanding the regional neurovascular anatomy, but also to distinguish normal from potentially abnormal structures. Thus, the aim of this study was to review the literature on anatomical and clinical aspects of the mastoid, parietal and sphenoid emissary foramens. It was found that the emissary foramen presents importance in clinical practice because it acts as a route of spread of extracranial infection to the intracranial structures and also possible complications in neurosurgery, due to its influence in the performance of techniques such as radiofrequency rhizotomy for treatment of trigeminal neuralgia. The anatomical knowledge of the emissary foramens is important due to variability in their incidence in the human skull and its relation to the dura mater sinuses.

El reconocimiento de forámenes emisarios es importante no sólo para la comprensión de la anatomía neurovascular regional, sino también para distinguir lo normal a partir de estructuras potencialmente anormales. El objetivo de este estudio fue revisar la literatura sobre los aspectos anatómicos y clínicos del proceso mastoide, huesos parietal y esfenoides y forámenes emisarios. El foramen emisario adquiere importancia en la práctica clínica debido a que actúa como una vía de propagación de la infección extracraneal a las estructuras intracraneales, y también con las posibles complicaciones en neurocirugía, debido a su influencia en el desarrollo de técnicas como rizotomía por radiofrecuencia en el tratamiento de neuralgia del trigémino. El conocimiento anatómico de los forámenes emisarios es importante debido a la variabilidad en su incidencia en el cráneo humano y su relación con los senos de la duramadre.

Incidence of the mandibular accessory foramina in Brazilian population

In adults, the mandibular accessory foramina are variables and are located on the medial surface of the mandible in positions above or below of the mandibular foramen. The aim of this study was to evaluate the incidence of the mandibular accessory foramina in Brazilians human mandibles and discuss the clinical aspects related to the presence of these foramina. Were evaluated 222 mandibles, adults, irrespective of gender. Was observed that 27.93% and 43.24% of the mandibles presented at least one mandibular accessory foramina located on the medial surface in position below and above, respectively, of the mandibular foramen. Unilaterally, the mandibular accessory foramina were observed below and above of the mandibular foramen in 22.07% and 25.22%, of the mandibles, respectively, and 5.85% and 18.02% bilaterally, respectively. This study demonstrated that the incidence of mandibular accessory foramen in the Brazilian population is significant and should be considered in the planning and execution of procedures in several areas of dental clinical practice in order to avoid complications.

Incidence of retromolar foramen in human mandibles: ethnic and clinical aspects / Incidencia del foramen retromolar en mandibulas humanas: aspectos étnicos y clínicos

The retromolar foramen allows the passage of the neurovascular bundles that contribute to nutrition and innervation of the pulp and periodontium of the lower teeth. Knowledge of this anatomical variation may prevent complications in the anesthesia and surgical procedures in this area and serve as an anatomical landmark for ethnic identification. The aim of this study was to evaluate the impact of the retromolar foramen in human mandibles of adult Brazilians and discuss the clinical and ethnic related to the presence of this foramen. Were evaluated 222 human mandibles, dry, adults, Brazilians, independent of gender. The evaluation was performed by two examiners who standardized search from a previous anatomical study. The mandibles were analyzed: the presence of the retromolar foramen (bilateral or unilateral), the presence of the foramen on right and left sides, and the number of foramens present on each side. It was found that 59 had at least one mandible retromolar foramens resulting in an incidence of 26.58 percent The retromolar foramen was present unilaterally in 41 mandibles and 18 bilaterally, with incidences of 18.47 percent and 12.16 percent respectively. On the right side, the retromolar foramen was present in incidences of 16.22 percent and 18.92 percent respectively. The analysis of the right side of the mandibles revealed that 47.46 percent, 21.21 percent and 3.03 percent had one, two and three foramens, respectively. The left side showed 55.93 percent, 16.22 percent and 8.11 percent of the 222 mandibles with one, two and three retromolar foramens, respectively. The incidence of retromolar foramen in the Brazilian population is significant and should be considered in the planning and execution of procedures in several areas of clinical practice dentistry in order to avoid complications. Moreover, it was found that the incidence of retromolar foramen contributes to differentiation of ethnic groups in the area of forensic anthropology...

El foramen retromolar permite el paso de los haces neurovasculares que contribuyen a la nutrición y inervación de la pulpa y periodonto de los dientes mandibulares. Conocer sus variaciones anatómicas pueden prevenir complicaciones de la anestesia y procedimientos quirúrgicos, y servir de punto de referencia anatómico para la identificación étnica. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto del foramen retromolar en mandíbulas humanas de brasileños adultos y discutir la relación clínica y étnica de la presencia de este foramen. Se evaluaron 222 mandíbulas humanas secas de adultos brasileños, independiente del sexo. La evaluación fue efectuada por dos examinadores que realizaron búsquedas estándar de un estudio anatómico anterior. En las mandíbulas se examinaron: la presencia del foramen retromolar (bilateral o unilateral), lados (derecho e izquierdo), y el número de forámenes presentes en cada lado. En 59 mandíbulas se observó al menos un foramen retromolar, una incidencia del 26,58 por ciento. El foramen retromolar estuvo presente de manera unilateral en 41 mandíbulas, bilateralmente en 18, con una incidencia del 18,47 por ciento y 12,16 por ciento, respectivamente. En el lado derecho, el foramen retromolar estuvo presente en el 16,22 por ciento y 18,92 por ciento respectivamente. El análisis de la parte derecha de la mandíbula reveló que 47,46 por ciento, 21,21 por ciento y 3,03 por ciento tuvo uno, dos y tres forámenes, respectivamente. El lado izquierdo mostró 55,93 por ciento, 16,22 por ciento y 8,11 por ciento con uno, dos y tres forámenes retromolares, respectivamente. La incidencia del foramen retromolar en la población brasileña es significativo y se debe considerar en la planificación y ejecución de los procedimientos en varias áreas de la odontología clínica con el fin de evitar complicaciones. Por otra parte, se constató que la incidencia del foramen retromolar contribuye a la diferenciación de los grupos étnicos en el área de la...

Caroticoclinoid Foramen in Human Skulls: Incidence, Morphometry and its Clinical Implications / Foramen Caróticoclinoideo en Cráneos Humanos: Incidencia, Morfometría y sus Implicaciones Clínicas

The caroticoclinoid foramen is an inconstant structure, formed by the union of the anterior and middle clinoid processes. The aim of this study was to perform an incidence and morphometry of the caroticoclinoid foramen in Brazilian human skulls and discuss its clinical implications. Eighty dry human skulls with sex distinction were used, and 3 groups of incidence were determined: General, sex, and sides. The morphometry was performed using a manual caliper and the major diameter of the foramina was measured; the values were also divided in general, according to sex and sides. The incidence of skulls with at least one foramen was 8.5 percent. According to the sides, 8.5 percent of the skulls showed foramen on the right side and 2.5 percent on the left. We found 2.5 percent of the skulls with bilateral foramen and 6.25 percent with unilateral foramen. In relation to sex, the foramens were found in 5 percent of male skulls and 12.5 percent of female skulls. The major diameter of this structure presented on mean, values of 5.23 mm on general, 5.18 mm on the right side and 5.35 mm on the left, 5.30 mm in male skulls and 5.18 mm in female skulls. The anatomical characteristics of this foramen should be considered in view of its clinical implications associated with neurosurgery as clinoid process removal, and symptoms as headache due to internal carotid artery alterations in this region. In conclusion knowledge of this structure supports the diagnosis and treatment of clinical complications related to this variation.

El foramen caróticoclinoideo es una estructura inconstante formada por la unión de la procesos clinoides anterior y medio. El objetivo de este estudio fue revisar la incidencia y la morfometría del foramen caróticoclinoideo en cráneos humanos brasileños y discutir sus implicaciones clínicas. Se utilizaron 80 cráneos humanos secos, de ambos sexos, determinando tres variables: sexo y lados derecho e izquierdo. La morfometría se realizó con un cáliper manual midiéndose el diámetro máximo del foramen. La incidencia de cráneos con al menos un foramen fue de 8,5 por ciento. El 8,5 por ciento de los cráneos presentó un foramen en el lado derecho y el 2,5 por ciento en el izquierdo. El 2,5 por ciento de los cráneos presentó un foramen bilateral y el 6,25 por ciento un foramen unilateral. En relación al sexo, los forámenes se encontraron en el 5 por ciento de los cráneos de hombres y el 12,5 por ciento de los cráneos de mujeres. El diámetro máximo de esta estructura presentó en promedio, valores de 5,23 mm; 5,18 mm en el lado derecho y 5,35 mm en el izquierdo; 5,30 mm en cráneos de hombres y 5.18 mm en cráneos de mujeres. Las características anatómicas de este foramen deben ser consideradas debido a las implicaciones clínicas asociadas a la neurocirugía, como la eliminación del proceso clinoides y a síntomas como cefaleas producto de alteraciones en la arteria carótida interna en esta región. En conclusión, el conocimiento de esta estructura mejora el diagnóstico y tratamiento de las complicaciones clínicas relacionadas con esta variación.