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Masseter Muscle Reorientation Patterns Following Orthognathic Surgery in Skeletal Class III Patients: A Clustering Analysis Based on Automatic Segmentation

Este estudio utilizó la segmentación automática basada en aprendizaje profundo y el análisis de agrupamiento de los ángulos del músculo masetero en 118 pacientes con Clase III esquelética para identificar dos patrones de reorientación postoperatoria distintos, revelando que patrones específicos caracterizados por deformidades menos severas, retrocesos mandibulares menores y angioplastia están asociados con una estabilidad esquelética a largo plazo superior y una reducción del recaída.

Autores originales: Longhao Fan, Yiran Jiang, Siting Chen, Yuxi Zhao, Ruoping Jiang

Publicado 2026-06-28

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CC BY 4.0

Autores originales: Longhao Fan, Yiran Jiang, Siting Chen, Yuxi Zhao, Ruoping Jiang

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

La visión general: Realineación de la mandíbula y el "resorte muscular"

Imagine que su mandíbula y los músculos que mastican (específicamente el músculo masetero, que es el músculo grande en el lateral de su cara) son como un complejo sistema de suspensión de un coche. A lo largo de los años, este sistema se ha ajustado para adaptarse a su estructura ósea específica. Si usted tiene un problema esquelético de "Clase III" (a menudo llamado maloclusión de Clase III o de mordida de tipo Clase III), su mandíbula está posicionada de forma distinta a la normal, y sus músculos masticatorios se han estirado o tensado para acomodarse a esa posición.

La cirugía ortognática es como desarmar el coche y mover el chasis (el hueso de la mandíbula) a una nueva posición más recta. La gran pregunta que se hicieron los investigadores fue: ¿Qué sucede con los "resortes de la suspensión" (los músculos) después de que movemos el chasis? ¿Se encogen de golpe? ¿Se estiran lentamente? ¿O se comportan de manera diferente dependiendo de qué tan grande haya sido el movimiento que realizamos?

El experimento: Seguimiento de 118 pacientes

Los investigadores analizaron a 118 pacientes que se sometieron a cirugía para corregir sus mordidas de tipo Clase III. Realizaron escaneos 3D (como radiografías de alta tecnología) en tres momentos específicos:

Antes de la cirugía (T0): La foto del "antes".
Inmediatamente después de la cirugía (T1): La foto de "recién arreglado".
De 6 a 12 meses después (T2): La foto de "ya asentado".

En lugar de trazar los músculos manualmente (lo cual es lento y propenso al error humano), utilizaron un programa informático inteligente (IA) para encontrar y medir automáticamente los músculos en los escaneos. Luego, utilizaron un método estadístico llamado agrupamiento (clustering) para ver si los pacientes caían naturalmente en diferentes grupos según cómo se movían sus músculos.

El descubrimiento: Dos "historias musculares" diferentes

El estudio encontró que los músculos no reaccionaron todos de la misma manera. Dividieron a los pacientes en dos grupos distintos, o "clústeres", basados en cómo cambió el ángulo de su músculo masticatorio a lo largo del tiempo.

Grupo 1: Los "ajustadores suaves"

Qué sucedió: Durante la cirugía, el ángulo del músculo cambió de muchas formas (algunos fueron en una dirección, otros en la otra, algunos se quedaron igual). Pero una vez terminada la cirugía, el músculo rotó lentamente en dirección horaria mientras sanaba.
La analogía: Piense en esto como una banda elástica que se estiró un poco y luego se soltó suavemente. Se asienta lentamente en una nueva posición cómoda sin luchar demasiado fuerte.
Quiénes eran: Estos pacientes generalmente tenían una mordida de Clase III menos severa desde el principio. Los cirujanos movieron la mandíbula hacia atrás una distancia menor, y era más probable que estos pacientes se sometieran a un procedimiento adicional llamado Anguloplastia Mandibular (MAP) (que consiste en recortar el ángulo de la mandíbula para reducir la tensión muscular).

Grupo 2: Los "rebotadores"

Qué qué sucedió: Durante la cirugía, el músculo fue forzado a rotar en sentido horario (tensándose). Pero después de la cirugía, no se quedó así. Rebotó y rotó en sentido antihorario mientras sanaba.
La analogía: Imagine que estira una banda elástica mucho y la mantiene tensa. Cuando la suelta, esta rebota en la dirección opuesta. Los músculos de este grupo parecían estar bajo más tensión durante la cirugía y "lucharon" contra la nueva posición durante la curación.
Quiénes eran: Estos pacientes tenían una mordida de Clase III más severa. Los cirujanos tuvieron que mover la mandíbula hacia atrás mucho más y rotar los segmentos óseos de forma más agresiva. Eran menos propensos a recibir el procedimiento adicional de recorte de mandíbula para aliviar la tensión (MAP).

La conexión con la estabilidad

El hallazgo más importante fue sobre la estabilidad.

El Grupo 1 (Ajustadores suaves) terminó con una mordida más estable. Su mandíbula se mantuvo mejor en su nueva posición corregida.
El Grupo 2 (Rebotadores) experimentó más recaída. Esto significa que su mandíbula comenzó a desplazarse de nuevo hacia su posición original previa a la cirugía.

Los investigadores sugieren que cuando la cirugía implica mover la mandíbula demasiado lejos o rotarla demasiado sin liberar la tensión muscular (mediante el procedimiento MAP), el músculo actúa como una banda elástica apretada que tira de la mandíbula hacia atrás.

Por qué esto es importante (según el artículo)

El artículo concluye que no todos los pacientes son iguales. La forma en que el músculo reacciona depende de:

Qué tan grave era la mordida de Clase III al principio.
Qué tan lejos se tuvo que mover la mandíbula.
Si el cirujano recortó el ángulo de la mandíbula para aflojar el músculo.

Los investigadores proponen que medir el ángulo del músculo (MMFHS) en un escaneo 3D podría actuar como una luz de advertencia en el tablero. Si el ángulo del músculo cambia de una manera específica (como el patrón de los "Rebotadores"), podría predecir que la mandíbula tiene un mayor riesgo de desplazarse de nuevo.

Resumen en una frase

Este estudio utilizó IA para observar cómo reaccionan los músculos masticatorios a la cirugía de mandíbula y descubrió que los pacientes con mordidas de Clase III severas que tuvieron grandes movimientos mandibulares sin procedimientos de alivio muscular, a menudo vieron cómo sus músculos "rebotaban", causando que la mandíbula se desplazara, mientras que aquellos con casos más leves o pasos adicionales de alivio muscular tuvieron resultados más suaves y estables.

Resumen Técnico: Patrones de reorientación del músculo masetero tras la cirugía ortognática en pacientes con Clase III esquelética

Planteamiento del problema
Aunque está establecido que el músculo masetero (MM) se adapta tras la cirugía ortognática, las trayectorias temporales específicas de su reorientación siguen siendo inciertas. Estudios previos se han basado mayoritariamente en muestras pequeñas y comparaciones de promedios grupales entre los estados preoperatorio y postoperatorio a largo plazo, lo que podría ocultar cambios dinámicos individuales divergentes. Además, la relación entre los patrones específicos de reorientación del MM, la severidad de la deformidad preoperatoria, las variables quirúrgicas y la estabilidad esquelética postoperatoria no ha sido explorada sistemáticamente. Este estudio aborda la necesidad de identificar patrones distintos de reorientación del MM en pacientes con Clase III esquelética y evaluar sus correlatos clínicos e impacto en la estabilidad.

Metodología
El estudio empleó un diseño retrospectivo que involucró a 118 pacientes adultos con deformidades de Clase III esquelética esencialmente simétricas que se sometieron a cirugía ortognática (osteotomía LeFort I y osteotomía de división sagital bilateral [BSSO], con o sin angioplastia del ángulo mandibular [MAP] y genioplastia).

Adquisición de datos: Se recolectaron tomografías computarizadas de haz cónico (CBCT) o TC en tres puntos temporales: preoperatorio (T0), inmediatamente postoperatorio (T1) y de 6 a 12 meses postoperatorio (T2).
Segmentación automatizada: Se utilizó un modelo de aprendizaje profundo, previamente validado por su alta precisión en la segmentación del MM a partir de imágenes de CBCT/TC, para segmentar automáticamente el músculo masetero en todos los puntos temporales.
Extracción de características: El eje largo del MM se ajustó mediante el Análisis de Componentes Principales (PCA) sobre los centroides geométricos de las secciones transversales seriadas. Se calculó el Ángulo del Músculo Masetero en el plano sagital respecto a la línea horizontal de Frankfort (MMFHS).
Análisis de agrupamiento (Clustering): Los cambios en el MMFHS durante el intervalo intraoperatorio (T1–T0) y el intervalo postoperatorio (T2–T1) se utilizaron como características de agrupamiento. Se realizó un análisis de agrupamiento K-means, determinando el número óptimo de grupos ( $k=2$ ) mediante el método del codo (Elbow method). La estabilidad se evaluó mediante el uso de remuestreo bootstrap (2,000 iteraciones).
Análisis estadístico: Las comparaciones entre grupos utilizaron pruebas t, pruebas U de Mann-Whitney, pruebas de Chi-cuadrado o pruebas exactas de Fisher. Se utilizó el análisis de covarianza (ANCOVA) para comparar los resultados de estabilidad esquelética postoperatoria (T2) y el retroceso (relapse) (T2–T1), ajustando por el ANB basal, el retroceso mandibular y los desplazamientos rotacionales/verticales específicos de los segmentos proximal (PS) y distal (DS).

Contribuciones clave

Enfoque metodológico novedoso: Este es el primer estudio en utilizar un modelo de segmentación automatizado por aprendizaje profundo para un análisis cuantitativo tridimensional a gran escala de la reorientación del MM a través de las etapas preoperatoria, postoperatoria inmediata y de seguimiento en una cohorte de 118 pacientes.
Identificación de patrones heterogéneos: El estudio va más allá de los promedios grupales para identificar dos trayectorias de reorientación estables y distintas del MMFHS mediante agrupamiento no supervisado.
Correlación clínica: El estudio vincula patrones de reorientación específicos con la severidad de la deformidad preoperatoria, la magnitud de los movimientos quirúrgicos (retroceso y rotación) y el desempeño de la angioplastia del ángulo mandibular (MAP).
Asociación con la estabilidad: Establece una asociación entre los patrones de reorientación del MMFHS y la estabilidad esquelética postoperatoria, específicamente el retroceso mandibular anterior, independientemente de las variables quirúrgicas estándar.

Resultados
Se identificaron dos patrones de reorientación distintos:

Grupo 1 (n=56): Caracterizado por cambios intraoperatorios variables (rotación horaria, antihoraria o estable) seguidos de una rotación en sentido horario constante postoperatoriamente.
Grupo 2 (n=62): Caracterizado por una rotación en sentido horario intraoperatoriamente seguida de un rebote en sentido antihorario postoperatoriamente.

Hallazgos comparativos:

Características preoperatorias: Los pacientes del Grupo 1 presentaban deformidades de Clase III esquelética menos severas (ANB mayor, SNB menor) en comparación con el Grupo 2.
Variables quirúrgicas: El Grupo 2 presentó retroceses mandibulares significativamente mayores (8.91 mm frente a 6.33 mm) y una mayor rotación horaria del segmento proximal (4.00° frente a 2.68°) y del segmento distal en comparación con el Grupo 1.
Utilización de MAP: La proporción de pacientes sometidos a MAP bilateral fue significativamente mayor en el Grupo 1 (30.4%) que en el Grupo 2 (8.1%).
Estabilidad postoperatoria: Tras ajustar por el ANB basal, el retroceso mandibular y las rotaciones segmentarias, el Grupo 1 demostró ángulos ANB postoperatorios significativamente mayores y un retroceso mandibular anterior significativamente menor (-1.43 mm) en comparación con el Grupo 2 (-2.55 mm).

Significancia y afirmaciones
Los autores afirman que la reorientación del MMFHS tras la cirugía ortognática es heterogénea en lugar de uniforme. El estudio sugiere que estos patrones distintos están asociados con la severidad de la deformidad preoperatoria, la magnitud de los movimientos esqueléticos quirúrgicos y el desempeño de la MAP.

El artículo postula que el rebote en sentido antihorario observado en el Grupo 2 puede ser una respuesta a una mayor tensión de los tejidos blandos postoperatorios resultante de mayores desplazamientos esqueléticos y rotaciones del segmento proximal (PS). Por el contrario, la rotación en sentido horario en el Grupo 1 puede representar un realineamiento adaptativo favorable hacia un fenotipo funcional similar al de la Clase I esquelética.

Los autores concluyen que el manejo de la tensión de los tejidos blandos masticatorios y el posicionamiento del segmento proximal es crítico durante la planificación quirúrgica. Proponen que el MMFHS puede servir como un potencial marcador de imagen para la adaptación muscular y la estabilidad esquelética postoperatoria. Sin embargo, los autores declaran explícitamente que estos hallazgos son exploratorios y que las relaciones observadas son correlaciones más que causales, lo que requiere una validación adicional con cohortes multicéntricas más grandes, períodos de seguimiento más largos y datos funcionales (por ejemplo, electromiografía, fuerza de mordida).