Introducción: La implementación de modelos animales para el estudio de los tejidos dentales y periodontales de dientes articulados en sus alvéolos sometidos a altas temperaturas permite el establecimiento de parámetros repetitivos que contribuyen con los procesos de identificación. Objetivo: Describir los cambios radiográficos de los tejidos dentales y periodontales de cerdo (Sus domesticus) sometidos a altas temperaturas. Material y métodos: Se realizó un estudio observacional descriptivo de naturaleza pseudo-experimental in vitro para observar los cambios radiográficos de los tejidos dentales y periodontales en 60 dientes de cerdo doméstico sometidos a altas temperaturas (200, 400, 600, 800 y 1,000 oC). Resultados: Los tejidos dentales y periodontales estudiados presentan gran resistencia a las altas temperaturas sin variar considerablemente su microestructura, de tal manera que los cambios físicos (estabilidad dimensional, fisuras, grietas y fracturas) que ocurren en la medida que aumenta la temperatura pueden describirse a través de radiografía convencional. Conclusiones: El análisis radiográfico de los dientes articulados en sus respectivos alvéolos se constituye en un mecanismo para determinar la temperatura a la cual estuvo sometido un diente, lo que puede ser empleado durante el proceso de identificación odontológica y documentación de la necropsia médico-legal para el caso de cadáveres o restos humanos quemados, carbonizados e incinerados. El cerdo doméstico (Sus domesticus) se constituye en un modelo animal experimental adecuado para estudiar dichos cambios; sin embargo, se recomienda realizar un estudio en dientes humanos articulados en su respectiva unidad alveolar, para determinar si los hallazgos radiográficos descritos se repiten y son extrapolables.
The implementation of animal models for the study of periodontal and dental tissues of teeth articulated into their sockets and subjected to high temperatures allows the establishment of repetitive parameters which might contribute to identification processes. Aim: To describe radiographic changes of pig's (Sus domesticus) periodontal and dental tissues subjected to high temperatures. Material and methods: An in vitro pseudo-experimental, descriptive and observational study was undertaken in order to assess radiological changes of periodontal and dental tissues of 60 domestic pig's teeth which had been subjected to high temperatures (200, 400, 600, 800, 1,000 oC). Results: The dental and periodontal tissues subject of this research article presented strong resistance to high temperatures without considerable variation of their micro-structure. Thus, physical changes (dimensional stability, fissures, cracks and fractures) which took place as temperature increased, could be described using a conventional X-ray. Conclusions: Radiographic examination of teeth articulated in their sockets can be established as a mechanism to determine the temperature at which the tooth was subjected. This could be used in processes of dental identification and medical-legal autopsy documentation in cases of burned, carbonized or incinerated human remains. Domestic pigs (Sus domesticus) can be regarded as a suitable experimental animal models to study the aforementioned changes. Nevertheless, a study involving human teeth articulated in their own socket is recommended in order to determine whether the radiographic findings herein described are replicated and can be extrapolated.
La evaluación de los tejidos dentales (esmalte, dentina y cemento) y periodontales (mucosa oral, hueso compacto alveolar y hueso esponjoso alveolar) mediante diferentes métodos y técnicas se constituye en una valiosa fuente de información post mórtem para los procesos de identificación a partir de los dientes.1–3 Por tal razón, el propósito de este estudio fue realizar un análisis radiográfico Cone Beam de premolares mandibulares de cerdo doméstico (Sus domesticus) articulados en sus respectivos alvéolos y sometidos a altas temperaturas (200, 400, 600, 800 y 1,000 oC), con el fin de implementar un modelo experimental animal que permitiera explicar los cambios radiográficos de los tejidos dentales y periodontales, de tal manera que se pudieran identificar y obtener marcadores repetitivos que fueran extrapolables al ser humano y que contribuyeran con los procesos forenses de identificación odontológica y del procedimiento de documentación de la necropsia médico-legal, lo que finalmente podría brindar notable información durante el registro dental post mórtem (tiempo exposición a las altas temperaturas, máxima temperatura alcanzada, relación entre los tejidos dentales y periodontales) y durante el cotejo con los registros dentales ante-mórtem, para de esta forma lograr suficientes características positivas que permitan identificar positivamente a un individuo quemado, carbonizado o incinerado.
MATERIAL Y MÉTODOSEste es un estudio observacional transversal de tipo descriptivo y de naturaleza pseudo-experimental que se analizó mediante radiografía periapical, 60 premolares mandibulares de cerdo doméstico (Sus domesticus) sometidos a altas temperaturas (200, 400, 600, 800 y 1,000 oC) cuyos tejidos dentales (esmalte, dentina y cemento) y periodontales (mucosa oral, hueso compacto alveolar y hueso esponjoso alveolar) se encontraran clínicamente en buen estado. Durante los procesos de obtención (biopsia), manipulación (sometimiento a altas temperaturas) y observación (radiografías convencionales) no se perdió ningún espécimen.
Recolección de la muestraUna vez que el Comité Institucional de Revisión de Ética Animal de la Facultad de Salud de la Universidad del Valle, de acuerdo con la Resolución 8430 del Ministerio de Protección Social4 verificó que este estudio no representó ningún riesgo para animales, se procedió a la recolección de la muestra a partir de mandíbulas de cerdo obtenidas de centrales de alimentos.
Manejo y conservación de la muestraUna vez recolectadas las mandíbulas de cerdo y antes que se interrumpiera la cadena de frío, se obtuvieron los premolares articulados en su respectiva unidad alveolar, por medio de secciones sagitales en sentido longitudinal mediante el empleo de una sierra manual, preservando la mucosa oral de revestimiento, el tejido óseo y los tejidos dentales. Cada espécimen fue depositado de forma individual en un recipiente plástico que contenía formol buferado (100mL de formol al 37%, 900mL de agua destilada, 0.4mL de sodio-fosfato monobásico y 0.65mL de sodio-fosfato dibásico).5
Pruebas diagnósticasAntes de la aplicación de altas temperaturas, a cada uno de los especímenes se les tomó una radiografía periapical en la Unidad de Radiología Oral y Maxilofacial de la Escuela de Odontología de la Universidad del Valle con un equipo de rayos X dental Gendex®-Gx770 a 14 impulsos teniendo como punto de referencia la orientación espacial de la superficie vestibular hacia el cono del equipo y a una distancia de 17 centímetros desde la base del cono hasta la muestra. Se empleó el sistema de películas radiográficas periapicales fosforadas marca Soredex® Imaging Plates de Digora® las cuales se escanearon en un sistema de radiología intraoral digital marca Express®, donde posteriormente se visualizaron en un monitor a través de un software llamado Cliniview XV® Dental Imaging versión 3.12.9 estándar.
Aplicación de altas temperaturasEste procedimiento se realizó con base en el protocolo técnico y científico establecido en la Unidad de Materiales Dentales del Departamento de Odontoestomatología de la Universidad de Pavia (Italia)6 y con base en los estudios realizados en la Escuela de Odontología de la Universidad del Valle.7,8
Luego de fijados los especímenes, éstos fueron clasificados de forma aleatoria en dos grupos; 10 especímenes conformaron un grupo control a los que no se les sometió a altas temperaturas y 50 especímenes conformaron el grupo intervención a los que se les sometió a altas temperaturas (Cuadro I). De esta forma, los especímenes del grupo intervención se colocaron en bandejas individuales de revestimiento refractario (Cera-Fina® Whip Mix®) para facilitar su manipulación y se sometieron al calor directo dentro de un horno tipo mufla (Thermolyne®) previamente calibrado a cinco diferentes rangos de temperatura (200, 400, 600, 800 y 1,000 oC) con una tasa de ascenso de 10 oC por minuto desde una temperatura inicial de 30 oC hasta alcanzar cada una de las temperaturas propuestas. Por ejemplo, se introdujeron los diez especímenes correspondientes al grupo de 200 oC, cada uno en su respectiva bandeja, en un rango de temperatura de 30 a 200 oC; se dejó enfriar el horno de nuevo a temperatura ambiente y se procedió a sacar las bandejas con los especímenes. Luego se introdujeron los diez especímenes del grupo 200 oC, cada uno en su respectiva bandeja; en un rango de temperatura de 30 a 200 oC, se dejó enfriar el horno de nuevo a temperatura ambiente y se procedió a sacar las bandejas con los especímenes. Así sucesivamente para los grupos de los especímenes de 400, 600, 800 y 1,000 oC.
Un diente articulado en su respectivo alvéolo, al ser expuesto a altas temperaturas puede sufrir los siguientes cambios: a) quedar intacto; b) quemado (cambio de color y formación de fisuras y grietas); c) carbonizado (reducido a carbón por combustión incompleta); d) incinerado (reducido a cenizas); y e) estallado (estallido dental-radicular y coronaly óseo); por lo tanto, los especímenes fueron rociados con laca para cabello con el fin de conferirles solidez estructural y facilitar su manipulación.9
ObservaciónPosterior a la aplicación de la temperatura, las muestras fueron embebidas en resina acrílica transparente de autopolimerización New Stetic® para tomarles una radiografía convencional periapical con las misma especifi caciones que las tomadas en la etapa de pruebas diagnósticas.
Análisis estadísticoA través del Software SPSS® ver. 15.0 se hizo análisis de frecuencias para determinar la prevalencia de los cambios radiográficos en la muestra. Las variables que se tuvieron en cuenta fueron temperatura, fisuras y grietas en el esmalte, la dentina y el cemento; espacio del ligamento periodontal, continuidad (fisuras y grietas) del hueso compacto y alteración (fisuras y grietas) del trabeculado del hueso esponjoso (Cuadro II).
Frecuencias de los cambios radiográficos
| Temperatura | Esmalte | Dentina | Cemento | Espacio ligamento periodontal | Hueso compacto | Hueso esponjoso |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 oC | Presencia de | Presencia de | No se observan | No se observan | No se observan | No se observan |
| fisuras (60%) | fisuras (60%) | cambios (60%) | cambios (100%) | cambios (100%) | cambios (100%) | |
| 400 oC | Grietas que se | Grietas que se | Grietas que se | No se observan | No se observan | Alteración del |
| continúan hacia la dentina (80%) | proyectan desde el esmalte (80%) | continúan hacia la dentina (80%) | cambios (100%) | cambios (100%) | trabeculado óseo (80%) | |
| 600 oC | Presencia de | Presencia de | Presencia de | Pérdida de conti- | Pérdida de conti- | Alteración del |
| grietas y fisuras (100%) | grietas y fisuras (100%) | grietas y fisuras (80%) | nuidad (80%) | nuidad a nivel de la furca (80%) | trabeculado óseo (80%) | |
| 800 oC | Fragmentación | Fragmentación | Fragmentación | Pérdida de conti- | Pérdida de conti- | Alteración del |
| del esmalte | de la dentina | del cemento | nuidad y aumen- | nuidad a nivel de | trabeculado óseo | |
| (100%) y pérdida de fragmentos de esmalte (20%) | (100%) | (100%) | to de espesor (100%) | la furca y crestas marginales (100%) | y presencia de grietas (100%) | |
| 1,000 oC | Fragmentación | Fragmentación | Fragmentación | Pérdida de conti- | Pérdida de conti- | Alteración del |
| del esmalte | de la dentina | del cemento | nuidad y aumen- | nuidad a nivel de | trabeculado óseo | |
| (100%) y pérdida de fragmentos de esmalte (80%) | (100%) | (100%) | to de espesor (100%) | la furca y crestas marginales (100%) | y pérdida de continuidad por fractura (100%) |
El análisis radiográfico se realizó comparando la radiografía inicial de prueba diagnóstica con la radiografía de los especímenes después de ser sometidos a altas temperaturas. En una hoja electrónica de Excel® se diligenciaron los cambios en los tejidos dentales (esmalte, dentina y su interfase), periodontales (hueso alveolar y espacio del ligamento periodontal), teniendo como referencia la temperatura a la que fue sometido cada espécimen y en términos de integridad estructural, teniendo en cuenta la aparición de cambios en aspectos como la densidad (radioopacidad y radio lucidez), límites, tamaño y forma de las diferentes estructuras.
200 oCEn los especímenes sometidos a esta temperatura se observó la superficie del esmalte irregular con pequeñas líneas radiolúcidas compatibles con fisuras, que comprometieron el esmalte y la dentina de forma independiente. No se observaron cambios en la densidad ósea, ni en el espacio del ligamento periodontal (Figura 1).
400 oC
En los especímenes sometidos a esta temperatura, se evidenció pérdida de la densidad del esmalte y un patrón irregular de fisuras en toda su superficie. En la dentina se observó una red de líneas radiolúcidas compatibles con microfracturas. En el 80% de los especímenes se identificaron líneas longitudinales radiolúcidas compatibles con grietas que incluyen el esmalte y la dentina. En la región cervical coronal, en el 100% de los especímenes se observó una banda radiolúcida discontinua entre el esmalte y la dentina compatible con la separación del esmalte a nivel de la unión amelodentinaria; si bien este cambio se produjo en todos los especímenes de este grupo, la extensión de esta banda varió en su dimensión en sentido coronal. Asimismo hubo pérdida de densidad ósea, pero no se observaron cambios evidentes en el espacio del ligamento periodontal (Figura 2). Aunque no forma parte de las estructuras de soporte, se observó disminución del tamaño de la cámara pulpar.
600 oC
En esta temperatura, el esmalte se apreció con mayor pérdida de densidad, lo cual le confirió un aspecto rugoso a la superficie debido a una red de líneas radiolúcidas compatibles con microfracturas. De igual forma, en toda su extensión, el esmalte presentó líneas longitudinales radiolúcidas que se continuaron con la dentina y que lo fragmentaron en varios tramos. En la dentina fueron identificadas innumerables líneas radiolúcidas compatibles con grietas que cursaron en diferentes direcciones. Entre el esmalte y la dentina se observó una amplia banda radiolúcida continua que corresponde con la separación del esmalte a nivel de la unión amelodentinaria, más evidente en los tercios cervicales coronales. Asimismo se observó pérdida de densidad y altura ósea, líneas radiolúcidas compatibles con fracturas tanto óseas como radiculares y pérdida de continuidad del espacio periodontal (Figura 3).
800 oC
En esta temperatura, los diferentes especímenes presentaron pérdida de continuidad del esmalte asociado a fracturas y alteración de la integridad estructural; en dos especímenes no se observaron rastros del esmalte. La dentina coronal y radicular se observó invadida de líneas radiolúcidas compatibles con fracturas que se dirigieron en todos los sentidos. En todos los especímenes se evidenció una amplia línea radiolúcida que cruza la región de la furca compatible con una fuerte fractura en esta región anatómica. En los especímenes que retuvieron fragmentos de esmalte se observó una amplia banda radiolúcida que separó el esmalte de la dentina a nivel de la unión amelodentinaria. El tejido óseo perdió densidad y se observó alteración del patrón trabecular del hueso esponjoso; de igual forma se observaron líneas transversales y longitudinales radiolúcidas compatibles con fracturas que incluyeron las corticales óseas. El espacio del ligamento periodontal se encontró alterado, ya que en algunos segmentos se apreció un aumento en su espesor, contrario a la dentina que presentó disminución de su espesor (Figura 4).
1,000 oC
En esta temperatura, los especímenes experimentaron estallido coronal debido a la fragmentación de la dentina; sin embargo, algunos especímenes mantuvieron la integridad de la dentina coronal pero perdieron totalmente el esmalte debido a su separación a nivel de unión amelodentinaria y posterior fragmentación. En la dentina coronal remanente se evidenció un entramado de líneas radiolúcidas compatibles con microfracturas. Se observó fractura radicular (de una o de las dos raíces). El tejido óseo presentó pérdida de densidad y alteración del trabeculado del hueso esponjoso, el cual se observó más radiolúcido, con múltiples líneas radiolúcidas en todos los sentidos compatibles con fisuras y grietas, y con áreas de pérdida de sustancia ósea por fragmentación (Figura 5).
DISCUSIÓN
Debido a las propiedades tafonómicas de los dientes y a que los tejidos dentales son los más resistentes del cuerpo humano, preservándose en situaciones extremas como variaciones en el pH, salinidad, humedad y altas temperaturas,1 éstos son comúnmente empleados como método de identificación fehaciente para el caso de cadáveres quemados, carbonizados o incinerados;10 de allí que en Colombia, sea la Ley 38 de enero de 1993 la que unifica y adopta la dactiloscopia y la historia clínica odontolegal como sistemas de identificación.11
Diferentes autores han reportado la importancia de la radiografía intra y extraoral como métodos de identificación odontológica a partir del análisis de diferentes estructuras duras y blandas que constituyen el sistema estomatognático,12,13 del mismo modo que los tejidos dentales y los tratamientos endodónticos han sido empleados para guiar y documentar procesos de identificación odontológica forense en el caso de cadáveres quemados, carbonizados e incinerados.14
Es así como en 2006, Merlati y cols.,15 sometieron a altas temperaturas (200, 400, 600, 800, 1,000 y 1,100 oC) 90 dientes humanos para describir los cambios radiográficos. Los autores dividieron la muestra en dos grupos, uno constituido por 30 dientes a los que no se les realizó ningún tipo de restauración odontológica y otro constituido por 60 dientes a los que se les realizó tratamiento endodóntico. Los autores analizaron los tejidos dentales a partir de radiografías periapicales convencionales considerando los criterios de forma, dimensiones y relaciones entre radioopacidad y radio lucidez. De esta forma, los tejidos dentales a 200 oC no presentaron cambios radiográficos significativos, mientras que a 400 oC se observaron una serie de líneas radiolúcidas en la dentina coronal compatibles con fisuras y fracturas. A 600 oC, en algunos especímenes se observó la separación del esmalte fragmentado de la dentina (una amplia banda radiolúcida entre ambos tejidos compatible con la unión amelodentinaria) y una red de líneas radiolúcidas compatibles con un patrón reticular de fisuras. A los 800 oC la corona de los dientes se observó fragmentada y después de los 1,000 oC los dientes se observaron fragmentados y los tejidos dentales con fisuras y fracturas en todos los sentidos. Finalmente, los autores concluyeron que el patrón de fisuras y fracturas es progresivo conforme aumenta la temperatura, lo cual en las temperaturas más altas ocasiona la fragmentación de los tejidos dentales y la separación del esmalte de la dentina. Todos estos cambios en los tejidos dentales (esmalte y dentina) concuerdan con lo reportado en este estudio; sin embargo, a diferencia de otros estudios reportados en la literatura,6–8,15–17 en esta investigación no se trataron dientes aislados sino articulados en su respectivo hueso alveolar, con lo que se describieron los cambios del tejido compacto y esponjoso, y se comprobó in vitro lo propuesto por Delettre,9 quien manifestó que los tejidos blandos, los tejidos periodontales y el hueso alveolar protegen los tejidos dentales de la acción de las altas temperaturas en el caso de cadáveres quemados, carbonizados o incinerados. Todo esto resulta válido para implementar un modelo animal de experimentación a partir de cerdo doméstico (Sus domesticus), dado que los tejidos de éste son muy similares a los del ser humano.18
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESA través de radiografías periapicales se pueden describir cambios en los tejidos dentales y periodontales que ocurren de forma específica en cada temperatura, de tal forma que el análisis radiográfico de los dientes articulados en sus respectivos alvéolos se constituye en un mecanismo para determinar la temperatura a la cual estuvo sometido un diente, lo que, eventualmente, puede ser empleado durante el proceso de identificación odontológica y documentación de la necropsia médico-legal para el caso de cadáveres o restos humanos quemados, carbonizados e incinerados.
De igual forma, esta investigación comprueba que el cerdo doméstico (Sus domesticus) puede constituir un modelo animal experimental para estudiar el comportamiento de los tejidos dentales cuando son sometidos a altas temperaturas, ya que los cambios que éstos experimentan son iguales a los tejidos dentales humanos; sin embargo, se recomienda realizar un estudio en dientes humanos articulados en su respectiva unidad alveolar, obtenidos de muestra de morgue, para determinar si los hallazgos radiográficos descritos se repiten y son extrapolables.
Esta investigación fue financiada por la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad del Valle a través de la Convocatoria Interna para la Conformación del Banco de Proyectos de Investigación-2011.