Model analysis of anatomical morphology changes of palatal rugae before and after orthodontic treatment / Análisis de modelo de cambios de la morfología anatómica de rugas palatinas antes y después del tratamiento ortodóntico

ABSTRACT

SUMMARY: Model analysis was performed to identify palatal rugae anatomical morphology patterns, evaluate their individual-specific properties and stability before and after orthodontic treatments, and investigate their reliability in the use for individual identification from the perspective of forensic dentistry. Maxillary models of 70 patients were collected before and after orthodontic treatments, palatine images were taken under standard conditions. Pattern-based individual identification was performed through measuring some indices including changes in number, orientation, shape, and length of palatal rugae, as well as mesial and distal endpoint displacement of palatal rugae in the anteroposterior (AP) and mesiodistal (MD) direction. At the same time, maxillary models of 10 patients were randomly selected for individuality confirmation and the average rate of correct matches was calculated. palatal rugae anatomical morphology patterns were highly individual-specific. Palatine of the same pattern were not found before or after orthodontic treatment. Model-based analysis confirmed the high individual-specificity properties of the palatal rugae anatomical morphology patterns, and also showed that the incidence of any morphological change in the patterns after orthodontic treatment was 45.7 % for anteroposterior displacement of the distal endpoint of palatal rugae, 40 % for mesiodistal displacement of the distal endpoint of palatine, 32.9 % for anteroposterior displacement of the mesial endpoint of palatal rugae, and 17.1 % for mesiodistal displacement of the mesial endpoint of palatal rugae. The incidence of change in length, orientation and shape of palatine after orthodontic treatment was 28.6 %, 1.4 % and 1.4 % respectively; and the incidence of palatal segmentation and unification after orthodontic treatment was 4.3 % and 2.9 % respectively. The mean percentage of correct matches of the palatine patterns after orthodontic treatment to their duplicates was 99.05 % and the mean percentage of correct matches of the palatine patterns between before and after orthodontic treatment was 92.19 %. Palatal rugae anatomical morphology patterns are unique to each individual. After orthodontic treatment, palatal rugae have diverse presentation patterns. Although the diverse palatine patterns to a certain degree, influence individual identification in the field of forensic identification, palatal rugae patterns can be used as a novel method for individual identification in forensic dentistry.

RESUMEN

RESUMEN Se realizó un análisis de modelo para identificar los patrones de morfología anatómica de las rugosidades palatinas, evaluar sus propiedades individuales y estabilidad antes y después de los tratamientos ortodónticos e investigar su fiabilidad en el uso para la identificación individual desde la perspectiva de la odontología forense. Se recogieron modelos maxilares de 70 pacientes, antes y después de tratamientos ortodónticos, y se tomaron imágenes palatinas bajo condiciones estándar. La identificación individual basada en patrones se realizó a través de la medición de algunos índices incluyendo cambios en el número, orientación, forma y longitud de las rugas palatinas, así como el desplazamiento mesial y distal del punto final de las rugas palatinas en dirección antero-posterior (AP) y mesiodistal (MD). Al mismo tiempo, los modelos maxilares de 10 pacientes fueron seleccionados aleatoriamente para la confirmación de la individualidad y se calculó la tasa promedio de coincidencias correctas. Los patrones de morfología anatómica de las rugas palatinas eran altamente específicos de cada individuo. Una ruga palatina del mismo patrón no se encontró antes o después del tratamiento ortodóncico. El análisis basado en modelos confirmó las altas propiedades individuales de los patrones de morfología anatómica de las rugas palatinas y también mostró que la incidencia de cualquier cambio morfológico en los patrones después del tratamiento ortodóncico fue del 45,7 % en el desplazamiento anteroposterior de la porción distal de las rugas palatinas. Los porcentajes para el desplazamiento mesiodistal de la porción distal de la ruga palatina fue del 40 %, el desplazamiento anteroposterior del extremo mesial de las rugas palatinas presentó un porcentaje del 32,9 %, y 17,1 % para el desplazamiento mesiodistal del extremo mesial de las rugas palatinas. La incidencia de cambio de longitud, orientación y forma de la ruga palatina después del tratamiento ortodóncico fue de 28,6 %, 1,4 % y 1,4 %, respectivamente; la incidencia de segmentación y unificación de rugas palatinas después del tratamiento ortodóncico fue de 4,3 % y 2,9 % respectivamente. El porcentaje medio de coincidencias de los patrones de rugas palatinas después del tratamiento ortodóncico con sus duplicados fue del 99,05 % y el porcentaje medio de coincidencias correctas de los patrones de las rugas palatinas antes y después del tratamiento ortodóncico fue del 92,19 %. Los patrones de morfología anatómica de las rugas palatinas son únicos para cada individuo. Después de un tratamiento ortodóncico, las rugas palatinas presentan diversos patrones. No obstante, los diversos patrones de rugas palatinas influyen en cierto grado en la identificación individual forense; los patrones de las rugas palatinas pueden ser usados como un nuevo método para la identificación individual en odontología forense.