Análisis cinemático de la masticación de alimentos duros y blandos en participantes dentados utilizando articulografía electromagnética 3D / Kinematic analysis of hard and soft food mastication in dentate participants using 3D electromagnetic articulography

RESUMEN: Diversos estudios reportan que el tipo de alimento influye directamente en los patrones cinemáticos de la masticación. El objetivo de este estudio fue analizar y comparar los ciclos masticatorios de participantes adultos y completamente dentados durante la masticación de alimentos de diferente textura y dureza (maní y zanahoria) utilizando articulografía electromagnética 3D. Se evaluaron 11 participantes sanos (5 hombres; 6 mujeres), de 31,9 ± 5,2 años de edad. Mediante articulografía electromagnética 3D, se registró la masticación de dos alimentos de prueba (maní y zanahoria). Los datos de movimiento mandibular fueron procesados con MATLAB® y obteniendo diferentes parámetros-frecuencia masticatoria en ciclos por segundo, velocidad de descenso y ascenso mandibular, área de las proyecciones de cada ciclo masticatorio en los tres planos del espacio-que fueron comparados según tipo de alimento y género de los participantes. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las áreas de los ciclos masticatorios en el plano horizontal según tipo de alimento, siendo mayor para la masticación de zanahoria (P=,003). Así mismo, se detectaron diferencias estadísticamente significativas entre las áreas sagitales de los ciclos entre hombres y mujeres, siendo mayor en mujeres (P=,042). Nuestros resultados concuerdan con otros estudios que afirman que la textura del alimento influye en las características cinemáticas de los ciclos masticatorios.

SUMMARY: Several studies report that the type of food directly influences the kinematic patterns of mastication. The aim of this study was to analyze and compare the chewing cycles of adult and fully dentate participants during the mastication of foods of different texture and hardness (peanuts and carrots) using 3D electromagnetic articulography. Eleven healthy participants (5 men; 6 women), 31.9 ± 5.2 years old, were evaluated. By means of 3D electromagnetic articulography, the mastication of two test foods (peanuts and carrots) was recorded. The data associated to mandibular movement were processed with MATLAB® obtaining different parameters-masticatory frequency in cycles per second, mandibular descent and ascent rate, area of the projections of each masticatory cycle in the three planes of space-which were compared according to type of food and sex of the participants. Statistically significant differences were found between the areas of the masticatory cycles in the horizontal plane according to type of food, being greater for carrots (P=.003). Likewise, statistically significant differences were detected between the sagittal areas of the cycles between men and women, being greater in women (P=.042). Our results agree with other studies that affirm that the texture of the food influences the kinematic characteristics of the masticatory cycles.

Análisis tridimensional de movimientos mandibulares bordeantes en participantes dentados totales / Three-dimensional analysis of mandibular border movements in fully dentate participants

Las articulaciones temporomandibulares y la musculatura asociada, permiten que la mandíbula se desplace en los tres planos del espacio (sagital, frontal y horizontal), de esta forma la mandíbula puede realizar movimientos mandibulares complejos. Hace varias décadas que los movimientos bordeantes mandibulares son estudiados, sin embargo, en un principio los estudios se realizaban en dos dimensiones (2D). En la actualidad, gracias al articulógrafo electromagnético (EMA) 3D es posible realizar el estudio de la cinemática mandibular en tres dimensiones (3D). El objetivo del siguiente estudio es analizar los movimientos mandibulares bordeantes (sagital, frontal y horizontal), por medio de la articulografía electromagnética 3D. En el estudio, participaron 11 personas de 31,9 ± 5,7 años en promedio (mujeres 30,2 ± 2,9 y hombres 34,0 ± 7,8) completamente dentados de primer molar a primer molar, sin trastornos temporomandibulares ni tratamiento previo de ortodoncia. Los archivos fueron procesados mediante scripts, desarrolladas en MATLAB®. Entre los resultados más relevantes, se encontró diferencia estadística entre hombres y mujeres en relación al área Frontal del polígono de Posselt, y los resultados del área del polígono sagital de todos los participantes, fue mayor que en estudios previos.

The temporomandibular joints and associated muscles allow the mandible to move in the three planes (sagittal, frontal and horizontal), in this way the jaw can perform complex mandibular movements. For several decades, mandibular border movements have been studied. However, studies were initially carried out in two dimensions (2D). At the present time, it is possible to analyze mandibular kinematics in three dimensions (3D), with the 3D electromagnetic articulograph (EMA). The objective of the study is to evaluate the mandibular border movements (sagittal, frontal and horizontal), using 3D electromagnetic articulation. In this analysis, 11 subjects 31.9 ± 5.7 years of age on average, participated (women 30.2 ± 2.9 and men 34.0 ± 7.8) completely dentate patients, from first to first molar, with no temporomandibular disorders or orthodontic pretreatment. Files were processed using scripts, developed in MATLAB®. Among the most relevant results, a statistical difference was found between men and women in relation to the Frontal area of Posselt polygon, and results of the sagittal polygon area of all the participants were greater than those reported in previous studies.