The morphology of the sphenoid air sinus from childhood to early adulthood (1 to 25 years) utilizing 3D reconstructed images / La morfología del seno esfenoidal desde la infancia hasta la adultez temprana (1 a 25 años) utilizando imágenes reconstruídas en 3D

SUMMARY: The morphology of the sphenoid air sinuses is variable amongst populations. The variation in terms of the morphology of this air sinus is particularly important in cranial base surgery. This study aimed to illustrate the three dimensional (3D) morphology of the sphenoid air sinus across ages 1 to 25 years in a South African population. The frequency of the sphenoid sinus characteristics viz. its presence, shape and septa was observed in 3D reconstructed sphenoid sinus models. The sample (n=480 patients) consisted of 276 males and 204 females, 1-25 years and of two population groups viz. black African and white. The sphenoid air sinus was present in (442/480) 92.1 % on the right and in (441/480) 91.9 % on the left. The sphenoid air sinus was absent in 7.9 % and 8.1 % on the right and left sides respectively. Of those present, six different shapes were identified in the anterior/coronal view. Overall, the main shape identified in the anterior view, was quadrilateral on the right (n=243; 50.6 %) and left (n=238; 49.6 %). There was no association between the shape anteriorly and sex or population groups. However, three forms in the lateral view viz. sellar, presellar and conchal types were documented. The main shape identified was the sellar type on both sides (45.2 % R; 49 % L). Laterally, there was an association between shape and sex, on the left side only, and, between the population groups (p<0.05). Intersinus septa were observed in 90.2 % and located predominantly central in 55.4 %. The maximum amount of partial intrasinus septa observed was up to 7 septa. An in depth analysis and classification of the three dimensional form of the sphenoid air sinus according to age 1-25 years was documented in this study. This study proposed a classification of the air sinus utilizing its three dimensional form. The classification illustrated how the air sinus developed within the sphenoid bone and grows into its surrounding parts in both a lateral and posterior direction.

RESUMEN: La morfología de los senos esfenoides puede variar entre las poblaciones. La variación en términos de morfología de este seno es particularmente importante en la cirugía de base de cráneo. Este estudio tuvo como objetivo ilustrar la morfología tridimensional (3D) del seno esfenoidal en una población sudafricana entre las edades de 1 a 25 años. La frecuencia de las características de los senos esfenoides, su presencia, forma y septo se observó en los modelos de seno esfenoidal, reconstruido en tres dimensiones. La muestra (n = 480 pacientes) consistió en 276 varones y 204 mujeres, 1-25 años, divididos en dos grupos de población africana negra y blanca. El seno esfenoidal estaba presente en 92,1 % (442/ 480) en el lado derecho, y en 91,9 % (441/480) en el lado izquierdo. El seno esfenoidal estaba ausente en 7,9 % y 8,1 %, en los lados derecho e izquierdo, respectivamente. Se identificaron seis formas diferentes en la vista anterior / coronal. En general, la forma principal identificada en la vista anterior fue cuadrilátero: 50,6 % a la derecha (n = 243), y 49,6 % a la izquierda (n = 238). No hubo asociación entre la forma anterior y el sexo, o en grupos de población. Sin embargo, se observaron en la imagen lateral tres tipos, que fueron documentados: sellar, presellar y conchal. La forma principal identificada fue el tipo sellar en ambos lados (45,2 % derecha, 49 % izquierda). Lateralmente, se presenta una asociación entre la forma y los sexos, sólo en el lado izquierdo, y entre los grupos de población (p <0,05). Se observaron septos interinos en el 90,2 %; de éstos, un 55,4 % se presentaban de forma centralizada. La cantidad máxima de septos parciales interinos fue de hasta 7. En este estudio se documentó un análisis en profundidad y clasificación de la forma tridimensional del seno esfenoidal según la edad, de 1 a 25 años. Este estudio propuso una clasificación del seno esfenoidal utilizando su forma tridimensional. La clasificación presentó el desarrollo del seno esfenoidal dentro del hueso esfenoides y el crecimiento en sus partes circundantes, tanto en dirección lateral como posterior.

Shape, septa and scalloping of the maxillary sinus / Forma, septo y festoneado del seno maxilar

The maxillary sinus varies according to age, however there are limited studies that have illustrated its 3D form over time. This study aimed to classify the maxillary sinus by the shape, number of septa and scallops in a 1 to 25 year age group, utilising computerized tomography (CT) scans and 3D reconstruction. CT scans (n=480) were reviewed from the picture archiving and communication system (PACS) of the state and private hospitals in Pietermaritzburg and Durban KwaZulu- Natal (KZN), South Africa. The sample consisted of 276 males and 204 females, 1-25 years and of two population groups, black African and white. SLICER 3D (www.slicer.org) was utilised in order to reconstruct a 3D model of the sinus. Morphological traits such as the presence of the sinus, scalloping and septa within the sinuses were categorised. In addition, the shape of the 3D model of the sinus was analysed anteriorly (coronal) and laterally (sagittal) adapting the classifications by Kim (1962) and Kim et al. (2002). The maxillary sinus was present bilaterally in n=477 individuals (99.4 %). Five different anterior shapes viz. Type 1 (triangular), Type 2 (upside down triangle), Type 3 (square), Type 4 (irregular) and Type 5 (rectangular) were identified in the anterior view. This shape was associated with age and population groups (p<0.05). In the lateral view, the maxillary sinus appeared to be quadrilateral with differences noted along the inferior wall. Intrasinus maxillary septa were more evident in the anterior region of the maxillary sinus (27.9 % right; 28.5 % left). The maxillary septa were commoner in females (37.9 % right; 39.4 % left) than in males (28.5 % right; 30.3 % left). They were also more commonly observed in the white cohort (63.8 % right; 68.1 % left) than in the black African cohort (29.1 % right; 30.5 % left). Scalloping in the axial plane from above along its anterior margin was also observed. An in-depth classification of the morphology of the 3D form of the maxillary sinus according to age (1 to 25 years) was established. Five different shapes in both the anterior and lateral view of the 3D model were observed. Anteriorly, it was noted that the main shape was Type 2 (upside down triangle). The shape of the sinus changed in the form according to age. Laterally, the shape was related to the development of the teeth, as the inferior wall of the sinus was classified. Maxillary septa and scalloping of the sinus were reported in all age groups. Surgically, the sinus morphology is essential for dental procedures such as sinus augmentation or dental implants, and anthropologically, in forensic identification.

El seno maxilar varía según la edad, sin embargo existen pocos estudios que hayan ilustrado su forma tridimensional. El objetivo de este estudio fue clasificar el seno maxilar por su forma, número de septos y las vieiras en un grupo de 1 a 25 años, utilizando tomografías computarizadas (TC) y reconstrucción 3D. Las tomografías computarizadas (n = 480) fueron revisadas del sistema de archivo y comunicación de imágenes (PACS) de los hospitales estatales y privados de Pietermaritzburg y Durban KwaZulu- Natal (KZN), Sudáfrica. La muestra consistió en 276 hombres y 204 mujeres, de 1 a 25 años y de dos grupos de población, negro africano y blanco. Se utilizó el software SLICER 3D (www.slicer.org) para reconstruir un modelo 3D del seno aéreo. Se clasificaron rasgos morfológicos como la presencia del seno aéreo, festoneado y septos dentro de los senos. Además, se analizó la forma del modelo 3D del seno anterior (coronal) y lateral (sagital) adaptando las clasificaciones de Kim (1962) y Kim et al. (2002). El seno maxilar estaba presente bilateralmente en n = 477 individuos (99,4 %). Se encontraron cinco diferentes formas anteriores: Tipo 1 (triangular), Tipo 2 (triángulo invertido), Tipo 3 (cuadrado), Tipo 4 (irregular) y Tipo 5 (rectangular) fueron identificados en la vista anterior. Esta forma se asoció con la edad y los grupos de población (p <0,05). En la vista lateral, el seno maxilar parecía cuadrilátero con diferencias observadas a lo largo de la pared inferior. Los septos maxilares fueron más evidentes en la región anterior del seno maxilar (27,9 % derecho y 28,5 % izquierdo). Los septos maxilares eran más frecuentes en las mujeres (37,9 % derecho, 39,4 % izquierdo) que en los varones (28,5 % derecho y 30,3 % izquierdo). También se observaron más comúnmente en la cohorte blanca (63,8 % derecho, 68,1 % izquierda) que en la cohorte africana negra (29,1 % derecho y 30,5 % izquierda). También se observó la festoneación en el plano axial desde arriba a lo largo de su margen anterior. Se estableció una clasificación en profundidad de la morfología de la forma tridimension del seno maxilar según la edad (1 a 25 años). Se observaron cinco formas diferentes tanto en la vista anterior como en la lateral del modelo 3D. Anteriormente, se observó que la forma principal era el Tipo 2 (triángulo invertido). La forma del seno cambia según la edad. Lateralmente, la forma estaba relacionada con el desarrollo de los dientes, ya que se clasificó la pared inferior del seno maxilar. Los septos maxilares y la festoneación del seno maxilar se encontraron en todos los grupos de edad. Desde el punto de vista quirúrgico, el conocimiento de la morfología del seno maxilar es esencial al momento de realizar procedimientos dentales como el aumento del seno o los implantes dentales, y antropológicamente, en la identificación forense.

Sex determination using morphometric and morphological dimensions of the clavicle within the KwaZulu-natal population / Determinación de sexo dentro de la población KwaZulu-natal mediante el uso de dimensiones morfométricas y morfológicas de la clavícula

Sex determination plays an essential role in forensic anthropology in the identification of an individual from skeletal remains. The aim of the study was to determine sex of an individual using the clavicle in a KwaZulu-Natal population. Various morphometric and morphological parameters were measured using 100 clavicles of known sex (66 male and 34 female) and age (range 25­95 years). The mean maximum length, mid-shaft circumference and maximum breadth of the sternal and acromial ends of the male clavicles were greater in females. However, the mean medial curve of the clavicle was greater in females than in males on both sides, and on the right side the female clavicles also had a greater mean lateral curve than the males. The maximum length and mid-shaft circumference alone could be used to predict sex with an accuracy of 89 %. Therefore, the provision of morphometric data pertaining to the clavicle may assist forensic investigators, anthropologists and anatomists to sex the clavicle.

La determinación del sexo juega un papel esencial en la antropología forense e identificación de un individuo con restos óseos. El objetivo fue determinar el sexo de un individuo mediante la clavícula en una población KwaZulu-Natal. Se midieron varios parámetros morfométricos y morfológicos utilizando 100 clavículas (66 hombres y 34 mujeres) con un rango etario entre 25­95 años. La longitud máxima media, circunferencia media del eje y la amplitud máxima de los extremos esternal y acromial de las clavículas de los hombres fueron mayores que en las mujeres. Sin embargo, la curva medial media de la clavícula fue mayor en mujeres que en hombres en ambos lados, y en el lado derecho las mujeres también tenían una curva lateral media de las clavículas mayor que en los hombres. La circunferencia máxima y la circunferencia media del eje por sí solas podrían ser utilizadas para predecir el sexo con una precisión de 89 %. Por tanto, la información de datos morfométricos relativos a la clavícula pueden ayudar a los investigadores forenses, antropólogos y anatomistas en la determinación del sexo.

The anatomy of the plantar arterial arch / Anatomía del arco plantar arterial

The plantar arterial arch provides the dominant vascular supply to the digits of the foot, with variability in length, shape, and dominant blood supply from the contributing arteries. According to the standard definition, the plantar arterial arch is formed from the continuation of the lateral plantar artery and the anastomoses between the deep branch of dorsalis pedis artery. In this study, 40 adult feet were dissected and the plantar arch with variations in shape and arterial supply was observed. The standard description of the plantar arch was observed in 55% of the specimens with variations present in 45%. Variations in terms of shape were classified into three types: Type A (10%): plantar arterial arch formed a sharp irregular curve; type B (60%): obtuse curve; type C (3%): spiral curve. Variation in the dominant contributing artery was classified into six types: type A (25%), predominance in the deep branch of dorsalis pedis artery supplying all digits; type B (5%), predominance in the lateral plantar artery supplying digits 3 and 4; and type C (20%), predominance in the deep branch of dorsalis pedis artery supplying digits 2 to 4; type D (24%), equal dominance showed; type E (10%), predominance in the lateral plantar artery supplying digits 3 to 5; and type F (21%), predominance of all digits supplied by lateral plantar artery. The foot was divided into three parts to determine the location of the plantar arterial arch. The second part was further divided into three parts: middle anterior (90%), intermediate middle (10%), and middle posterior (0%). Knowledge of the vascular anatomy of the plantar arterial arch is crucial for understanding sites of partial amputations.

El arco plantar arterial proporciona el suministro vascular dominante de los dedos del pie, con variaciones en la longitud, forma y dominancia del suministro de sangre de parte de las arterias intervinientes. De acuerdo con la definición clásica, el arco plantar arterial se forma a partir de la arteria plantar lateral y su anastomosis con la rama profunda de la arteria dorsal del pie. En este estudio se disecaron 40 pies, de cadáveres adultos, y se observó el arco plantar con variaciones en la forma y en la distribución arterial. Se observó la descripción clásica del arco plantar en el 55% de las muestras, con variaciones en el 45% restante. Las variaciones en cuanto a su forma se clasifican en tres tipos: Tipo A (10%): arco plantar arterial con una forma curva, de tipo irregular agudo; Tipo B (60%): arco de curva obtuso; tipo C (3%): arco de curva espiral. La variación en la arteria dominante fue clasificada en seis tipos: Tipo A (25%), la dominancia correspondiente a la rama profunda de la arteria dorsal del pie que suministra las arterias para los dedos; Tipo B (5%), el predominio correspondiente a la arteria plantar lateral, que otorga el suministro arterial para los dedos 3 y 4; y el tipo C (20%), la dominancia correspondiente a la rama profunda de la arteria dorsal del pie, que suministra las ramas para los dedos 2 a 4; Tipo D (24%), igual dominio al tipo C; Tipo E (10%), existe predominio de la arteria plantar lateral, que suministra arterias para los dedos 3 a 5; y tipo F (21%), con predominio de la arteria plantar lateral, que otorga las arterias para los dedos. El pie se dividió en tres partes para determinar la ubicación del arco plantar arterial. La segunda parte se divide en tres porciones: media anterior (90%), media intermedia (20%), y media posterior (0%). El conocimiento de la anatomía vascular del arco plantar arterial es crucial para la comprensión de los sitios de realización de amputaciones parciales.