The aim of this study was to perform an exploratory analysis of the morphological variations of mandibles at diverse states of edentulousness using tridimensional geometric morphometrics.

Twelve cadaveric mandibles were selected and divided in three groups: dentate (G1), partially edentate (G2) and totally edentate (G3). CT scans, segmentation and digital reconstruction of 3D surfaces of each specimen was made. Thirteen landmarks were defined; the measurement error was determined and 3D morphometrics exploratory analysis by principal components (PCs) and PC scores was performed.

The principal shape variations in G2 and G3 compared to G1 can be summarized as follows: (1) decrease in the mid body mandibular height of 24% in G2 and 41% in G3, (2) decrease of symphysis height of 16% in G2 and 37% in G3, (3) a decrease in posterior mandibular height of 30% in both G1 and G2, (4) a deeper sigmoid notch also in both groups and finally (5) a widening of 7.7% in the cross sectional morphology on the symphysis in G3.

The 3D morphometric methods, combined with surface morphing tools confirmed the main patterns of bone changes in edentulous mandibles, referenced in the literature. The average 3D mandibular morphologies of each edentulousness state group was also defined. These methods could offer more accurate definition of shape variations, which is critical in a clinical context. This study provides clinicians with highlights of 3D morphological mandibular variations at different states of edentulism and not only in 2D projections as they are currently described. The 3D surface model for each group in PDF3D file format, are include in supplementary material.

Étude exploratoire des variations morphologiques des mandibules à divers états d’édentement en utilisant la morphométrie géométrique tridimensionnelle.

Douze mandibules cadavériques ont été divisées en trois groupes : denté (G1), partiellement édenté (G2) et totalement édenté (G3). Des tomodensitométries, segmentations et reconstructions numériques des surfaces 3D ont été faites pour chaque échantillon. Treize points de repère ont été définis, l’erreur de mesure a été déterminée et une analyse morphométrique 3D par composantes principales (PCs) et scores du PC a été effectuée.

Les principales variations de forme de G2 et G3 par rapport à G1 peuvent être résumées ainsi : (1) diminution de la hauteur mandibulaire médiane de 24 % en G2 et 41 % en G3, (2) diminution de la hauteur de la symphyse de 16 % dans G2 et 37 % dans G3, (3) une diminution de la hauteur mandibulaire postérieure de 30 % dans G1 et G2, (4) une incisure mandibulaire plus profonde également dans les deux groupes (5) un élargissement de 7,7 % dans la morphologie en coupe transversale sur la symphyse en G3.

Les méthodes morphométriques 3D, ont confirmé les principaux changements morphologiques dans les mandibules édentées, référencés dans la littérature. Des morphologies moyennes pour chaque groupe ont pu être définies. Ces méthodes peuvent offrir une définition précise des variations de forme, essentiel dans un contexte clinique. Cette étude fournit aux cliniciens une description des variations morphologiques mandibulaires 3D à différents états d’édentement et pas seulement dans les projections 2D telles qu’elles sont actuellement décrites. Les fichiers 3D pour chaque groupe sont inclus dans le matériel supplémentaire dans le des fichiers PDF3D.