ORTHO 149 1-9 Ó 2014 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s

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Orthodontics and enamel demineralization: Clinical study of risk factors mine ralisations ame laires : L’orthodontie et les de tude clinique des facteurs de risque e Asmae BENKADDOURa,*b, Loubna BAHIJEb, Asmae BAHOUMb, Fatima ZAOUIb a b

Faculte de medecine dentaire, Rabat Instituts, BP 6212, Rabat, Morocco Faculte de medecine dentaire, Universite Mohamed V Souissi, Rabat, Morocco

Available online: XXX / Disponible en ligne : XXX

Summary

sume  Re

The appearance of white spots on the vestibular surface of teeth fitted with brackets has been described as one of the potential iatrogenic effects of orthodontic treatment. These enamel demineralizations, more commonly known as “white spot lesions” (WSL), lead in some rare cases to the creation of true cavities, causing both esthetic and functional problems. The aim of our retrospective clinical study was to evaluate the incidence of the appearance of these WSL in a Moroccan orthodontic population and to determine possible associations with a number of risk factors. Patients and methods: The study was based on intraoral photographs of a pool of 69 patients who underwent orthodontic treatment with or without extractions in the DFO unit of the Rabat CCDT (Center for dental consultation and treatment). Patients with prostheses or WSL before the beginning of the study were excluded. Digital start- and end-of-treatment photos for each patient were compared by a single operator looking for the appearance of WSL on the vestibular surfaces of the incisors, canines, premolars and first molars. WSL were classed according to three degrees of severity: slight, severe and cavitation. Data were processed using SPSS 13.0 software.

L’apparition de taches blanches sur la face vestibulaire des  a et  e decrite   dents appareillees comme un des effets iatrogenes   potentiels de l’orthodontie fixe. Ces demin eralisations   amelaires, plus connues sous la denomination anglo-saxonne de white spot lesions (WSL), aboutissent dans de rares cas a` de    veritables cavitations, ce qui pose un probleme a` la fois esthe  tique et fonctionnel. Le but de notre etude clinique retrospective  e d’evaluer  a et l’incidence d’apparition de ces WSL dans une   population orthodontique marocaine et d’etablir une eventuelle association avec un certain nombre de facteurs de risque.   sur les Patients et methodes : Nous nous sommes appuyes photographies intrabuccales d’un pool de 69 patients ayant  efici  e d’un traitement orthodontique avec ou sans extracben tions dentaires au service d’ODF du CCTD de Rabat. Les    patients presentant des protheses ou des WS avant le debut  e exclus. Les photos numeriques   du traitement ont et de debut  e comparees  et de fin de traitement de chaque patient ont et  par un seul operateur a` la recherche de l’apparition de WSL sur les surfaces vestibulaires des incisives, canines, PM et   de sev  erit  e de WSL ont des premieres molaires. Trois degres  e attribues  : leger,   ere  et cavitation. Les donnees  ont et sev  e exploitees  par le logiciel SPSS 13.0. et     Resultats : Les resultats de notre etude ont trouve une preva lence des WSL dans notre echantillon de 66,7 %, avec une    predominance de ces lesions au niveau des secteurs premo lomolaires et chez les patients ayant une mauvaise hygiene  buccodentaire avec des resultats hautement significatifs.  buccodentaire a et  e retrouConclusion : La mauvaise hygiene  comme le facteur de risque le plus important pour le vee

Results: The results of the study showed that the prevalence of WSL in the sample was 66.7%, with a highly significant predominance of localization in the premolar/molar segment and in patients with poor oral hygiene. Conclusion: Poor oral and dental hygiene was identified as the most important risk factor for the development of white spots during multibracket orthodontic treatment.

Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Asmae Benkaddour) *

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 developpement des taches blanches au cours d’un traitement orthodontique multiattache. Ó 2014 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s

Key-words

s Mots-cle

·· ·

Enamel demineralization. Orthodontic treatment. Risk factors.

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mine ralisations ame laires. De Traitement orthodontique. Facteurs de risque.

Introduction

Introduction

The appearance of opaque white spots around orthodontic brackets during orthodontic treatment with fixed appliances is due to the creation of a cariogenic environment, essentially due to the presence of the fixed brackets [1]. The latter increase the risk of retention of bacterial plaque and make oral hygiene more difficult for patients, and this can lead to the appearance of zones of enamel demineralization [2,3].

sions opaques blanches autour des attacheL’apparition de le es aussi white spots, au cours ments orthodontiques, appele d’un traitement orthodontique fixe est due a` la mise en place ne, stimule , en grande partie, par d’un environnement carioge sence d’attaches fixes [1]. Ces dernie res augmentent le la pre  tention de la plaque bacte rienne, et rendent risque de re ne buccale plus complique e pour les patients, ce qui l’hygie mine ralisation de peut conduire a` l’apparition de zones de de mail [2,3]. l’e  valence des white spots est tre s variable selon les La pre tudes auteurs, elle peut aller de 2 % a` 97 % [4]. Plusieurs e te  re alise es pour analyser leur devenir apre  s de pose de ont e l’appareil orthodontique. Ainsi pour Backer-Dirks [5], 51 % des sions initiales en white spot pourraient disparaıˆtre naturellele s plusieurs anne es. Mais selon Pot et ses collaboment apre sions white spot seraient rateurs [6], seules 13 % des le es a` disparaıˆtre, alors que 50 % d’entre elles ne amene senteraient pas d’e volution dans le temps et 37 % pre sions cavitaires. entraıˆneraient des le rent que le devenir de ces taches D’autres auteurs conside pend de l’ampleur de la le sion initiale. Willmot [7] a mesure  de  volution apre s traitement orthodontique. Il a montre  que leur e mine ralisations postorthodontiques dimila taille de ces de pose des attaches, nuait durant les six mois suivant la de  par rapport a` la taille d’origine. approximativement de la moitie  L’utilisation de dentifrice a` base de fluor ou de rin¸cage fluore riode ne semble pas influencer les re sultats. durant cette pe rent aussi que l’e volution de ces Certains auteurs [8] conside sions de pend du risque carieux individuel et de la qualite  le ne buccale. d’hygie mine ralisations ame laires en orthodontie constituent Les de s fa ^cheuse surtout pour notre donc une complication tre cialite  dont le but est d’ame liorer l’esthe tique faciale et spe tude clinique re  trospective a dentaire. L’objectif de notre e  te  d’e valuer l’incidence d’apparition de ces WSL dans une e tablir une population orthodontique marocaine et d’e ventuelle association avec un certain nombre de facteurs e de risque.

The prevalence of white spots varies widely from one author to another, from 2% to 97% [4]. Several studies have been performed to determine what becomes of them after bracket debonding: for Backer-Dirks [5], 51% of the initial white spot lesions could disappear naturally after several years. However, according to Pot and his colleagues [6], only 13% of the white spot lesions disappear, while 50 show no change over time and 37% develop into cavities. Other authors believe that the future evolution of white spots depends on the extent of the initial lesion. Willmot [7] measured their development after orthodontic treatment. He showed that the size of the post-orthodontic demineralizations diminished, during the first 6 months after debonding, to approximately half the initial size. The use of fluoride-containing toothpaste or fluoride rinses during this period seemed to have no impact on the results. Some authors [8] also consider that the development of the lesions depends on individual susceptibility to caries and the quality of oral hygiene. Enamel demineralization during orthodontic treatment is therefore a very unfortunate complication, above all for our specialty which aims to improve dental and facial esthetics. The aim of our retrospective clinical study was to evaluate the incidence of the appearance of these WSL in a Moroccan orthodontic population and to determine possible associations with a number of risk factors

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Materials and methods

riels et me thodes Mate

A total of 69 patients (i.e. 1508 teeth), of whom 21 were males and 48 females, undergoing multibracket orthodontic treatment with or without extractions in the dentofacial orthopedic unit of the Rabat center for dental consultation and treatment were evaluated after debonding. Digital pre- and posttreatment photographs of each patient were compared so as to eliminate any WS-type lesions that existed before the start of treatment, then the vestibular surfaces of the incisors, canines, premolars and first molars were analyzed by the same operator. Patients with prostheses or pre-existing WSL were excluded from the study. Data were processed using SPSS 13.0 software. White spots were classified according to four degrees of severity (fig. 1): — Score 1: no white spot lesion; — Score 2: slight white spot lesion; — Score 3: severe white spot lesion; — Score 4: white spot lesion with cavitation.

Un total de 69 patients (soit 1508 dents), dont 21 de sexe minin, be  ne ficiant d’un traitement masculin et 48 de sexe fe orthodontique multiattache avec ou sans extractions dentaires die dentofaciale du centre de consuldans le service d’orthope bague s, ont e  te  tation et traitement dentaire de Rabat, et de value s. Les photos nume riques de de but et de fin de traitee te  compare es pour e  liminer ment de chaque patient ont e sions de type WS pre existantes avant traitement, puis toutes le les surfaces vestibulaires des incisives, des canines, des  molaires et des premie res molaires ont e  te  analyse es par pre ^me ope rateur. On a exclu de notre e tude les patients le me sentant des prothe ses ou des WS avant le de but du pre traitement. es ont e te  exploite es par le logiciel SPSS 13.0 Les donne s de se  ve rite  de white spot ont e te  attribue s Quatre degre (fig. 1) : sion type white spot ; — Score 1 : pas de le sion type white spot le  ge  re ; — Score 2 : le sion type white spot se ve re ; — Score 3 : le sion type white spot avec cavitation. — Score 4 : le

Results

sultats Re

Among the 69 patients in our sample, 21 were males, representing 30.4%, and 48, or 69.6%, were females.

chantillon, 21 patients e taient Parmi les 69 patients de notre e minin, de sexe masculin, soit 30,4 %, et 48 patients de sexe fe soit 69,6 %.  te  re  partis en deux groupes selon l’a ^ge, un Les patients ont e ^ge est infe rieur premier groupe de patients plus jeunes dont l’a me groupe a` 20 ans (55 patients, soit 79,7 %), et le deuxie  de patients adultes dont l’a ^ge est au-dela` de 20 ans constitue (14 patients, soit 20,3 %) avec un minimum de dix ans et un maximum de 32 ans. ne buccodentaire, trois groupes de patients Concernant l’hygie te  identifie s : le premier groupe constitue  de 26 patients, ont e ne buccodentaire, le deuxsoit 37,7 %, avait une bonne hygie me groupe de 33 patients, soit 47,8 %, avait une hygie ne ie me groupe de dix patients, buccodentaire moyenne et le troisie sentait une hygie ne buccodentaire mauvaise. soit 14,5 %, pre e de traitement des patients e tait en moyenne de La dure 25,39 mois, avec un minimum de 12 mois et un maximum de 39 mois. chantillon des 69 patients de bague s, De l’ensemble de l’e sentent une formation de taches blanches sur au 66,7 % pre es, seulemoins une dent. Du total des 1508 dents examine ment 185 dents, soit 12,26 %, avaient des white spots ; en alite , il y avait une grande variation dans le nombre de re taches blanches par patient.  valence des white spots est plus augmente e chez les La pre minin : en effet elle est de 68,8 %, contre patients de sexe fe 61,9 % chez les patients de sexe masculin, ces constatations taient cependant pas significatives. n’e

Patients were divided into two groups according to age: a first, younger group aged under 20 (55 patients or 79.7%), and a second group composed of adult patients aged over 20 (14 patients or 20.3%). The minimum age was 10 and the maximum 32. Concerning oral hygiene, three groups of patients were identified. The first group composed of 26 patients (37.7%) had good oral hygiene; the second group comprised 33 patients (47.8%) and had average oral hygiene, while the third group of 10 patients (14.5%) had poor oral hygiene. Average treatment time for these patients was 25.39 months, with a minimum of 12 months and a maximum of 39 months. Among the whole sample of 69 patients debonded, 66.7% had white spots on at least one tooth. Out of the total of 1508 teeth examined only 185, or 12.26%, showed white spots; in fact there was considerable variation in the number of white spots per patient. The prevalence of white spots was higher among female patients, with 68.8% as against 61.9% for male patients; this difference is however not significant.

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[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: The four degrees of severity of white spots: a: Score 1; b: Score 2; c: Score 3; d: Score 4. s de se  ve rite  de white spot : a : Score 1 ; b : Score 2 ; c : Score 3 ; Fig. 1 : Les quatre degre d : Score 4.

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Study of the frequency of WSL per segment shows that the lowest percentages were observed in the incisor segment which was the least affected (8%) followed by the canines (14.5%). Premolars and first molars were the teeth most frequently exposed to the formation of white spots (16.66%). Both arches were examined in order to determine differences in the incidence of white spots between the maxillary and mandibular teeth: this study showed that the teeth of the upper jaw are more frequently affected by these lesions (103 teeth) compared to the lower jaw (90 teeth). Most of the lesions were graded as Score 2. More severe white spots graded 3 and 4 on clinical examination were observed in only 19 patients, 14 females and 5 males, and involved only 34 teeth; lesions with cavitation were noted on 3 teeth, all premolars or molars. The average duration of treatment of these teeth was 20 months. This figure was not very different from the average treatment time for the sample, 25.39 months. However, the patients with this type of lesion were those who had poor oral hygiene. The prevalence of white spots varied with age: according to the results of this study patients aged under 20 are at greater risk of developing white spots (67.3%) than older patients (64.3%). However, this result is not significant (P = 0.83). Patients with poor oral hygiene all (100%) presented whitespot-type lesions compared with 81.8% for those with average oral hygiene and 34.6% for those with good hygiene. These results revealed a highly significant difference (P < 0.01) between the three groups. Prevalence also varied according to the duration of treatment. Patients whose treatment lasted more than 24 months had a higher risk of developing white spots (76%) than those with a shorter treatment duration (61.4%). However, no significant difference was observed in the distribution of white spots according to length of treatment time (P = 0.21).

tude de la fre quence des white spots par segment a re  ve  le  L’e tait trouve  au niveau du que le pourcentage le plus faible e  (8 %), suivi par le secsecteur incisif qui est le moins affecte  molaires et les premie res molaires teur canin (14,5 %). Les pre quemment expose es a` la formation sont les dents les plus fre de taches blanches (16,66 %). te  aussi e tudie s pour des Les deux maxillaires ont e rences de l’incidence des taches blanches entre les dents diffe rieur et celles de la mandibule ; ceci a du maxillaire supe montre  que les dents de l’arcade maxillaire sont les plus de quemment touche es par ces le sions (103 dents) par rapfre port aux dents de l’arcade mandibulaire (90 dents).  des le sions a e  te  note e score 2, les taches La grande majorite es en score 3 et 4 a` l’examen blanches plus graves enregistre taient trouve es chez seulement 19 patients, 14 filles clinique e et cinq gar¸cons et impliquaient uniquement 34 dents ; les sions avec cavitation ont e te  observe es sur trois dents et le  molaires et les molaires. La dure e moyenne concernent les pre tait de 20 mois. Cette dure e n’e tait du traitement de ces dents e s diffe rente de la moyenne du temps de traitement de pas tre chantillon qui est de 25,39 mois ; cependant, les patients l’e sions avaient une mauvaise hygie ne montrant ce type de le buccodentaire.  valence des white spots varie en fonction de l’a ^ge. Ainsi, La pre sultats de la pre sente e tude, les patients a ^ge s de selon les re velopper moins de 20 ans ont un risque plus important de de ^ge s (64,3 %). des white spots (67,3 %) que les patients plus a rence n’e tait pas significative (p = 0,83). Cependant cette diffe ne buccodentaire Les patients ayant une mauvaise hygie sentent tous (100 %) des le sions de type white spot, pre s a` ceux qui ont une hygie ne moyenne (81,8 %) ou compare ne (34,6 %). Les re sultats a` ceux qui ont une bonne hygie rence hautement significative (p < 0,01) montrent une diffe entre les trois groupes.  valence varie aussi en fonction de la dure e de traiteLa pre e de traitement est au-dela` de ment, les patients dont la dure leve  de de velopper des white 24 mois ont un risque plus e e de traitement spots (76 %) par rapport a` ceux dont la dure rence significative est moindre (61,4 %). Cependant, une diffe te  observe e dans la distribution des white spots en n’a pas e e de traitement (p = 0,21) fonction de la dure

Discussion

Discussion

Despite great improvements and the progress of preventive dental care, the development of dental caries, and more specifically enamel demineralization or white spots, continues to be an unfortunate adverse effect of fixed multibracket orthodontic treatment.

 les grandes ame liorations et la progression des soins Malgre  ventifs, le de veloppement de la carie dentaire, et dentaires pre rement des de mine ralisations ame laires ou plus particulie ^tre les effets secondaires ne gatifs  a` e white spots, ont continue et troublants des traitements orthodontiques multiattaches fixes. sente e tude, nous avons utilise  les photographies Dans la pre riques intrabuccales standards de de but et de fin de nume traitement pour fournir une description clinique de l’incidence des taches blanches sur les faces vestibulaires des dents chez une population marocaine qui a subi un traitement

In this study, standard intraoral digital photographs taken at the start and finish of treatment were used to provide a clinical description of the incidence of white spots on the vestibular surfaces of teeth in a Moroccan population undergoing

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complete orthodontic treatment by means of fixed multibracket appliances. The use of intraoral photographs for the identification of white spots in orthodontic patients is a well-accepted method, and standard photos taken before and after the bonding of brackets are readily available. These photographic documents constitute an effective method for observing the appearance of the enamel before and after treatment. Several studies based on the analysis of intraoral photographs have been performed to determine the prevalence of white spots among various orthodontic populations. These studies have revealed considerable variations in the incidence of white spots. These variations may be due to differences in methods for evaluating and grading decalcifications [9]. Gorelick et al. [10] compared a group of patients treated by orthodontics with a control group of non-treated patients. Although the study had the benefit of comparison with a control group it was designed as a transverse study and noted a higher prevalence of white spots in the treated group. Our study was designed to determine the true incidence of labial lesions through a longitudinal comparison of patients’ own situations at two different moments: before and after orthodontic treatment. A recent study of a sample of 53 patients [11] found a higher incidence of white spots, with 95.3% of patients presenting at least one white spot. Another study using a larger sample (350 patients) [12] noted a prevalence of 72.9%. As well as using different evaluation and scoring methods, these studies, including our own, were designed to determine the prevalence of demineralization in specific populations, different from one another in terms of their socio-economic status, geographical situation, diet and oral hygiene practices. These variables may well have contributed to the different levels of incidence reported in the literature [13]. The high incidence of white spots following orthodontic treatment represents a complex problem for clinical orthodontics, and one that remains poorly controlled despite improvements and progress in this field. However, continued exposure of teeth to healthy saliva after debonding of the orthodontic brackets allows recreation of a physiological equilibrium by natural remineralization processes; demineralization can therefore be halted and sometimes even corrected if the lesion involves only the external layers of enamel. Fortunately, few lesions develop so rapidly that subsequent restoration becomes necessary [3,13]. Although age is not a significant factor in the development of lesions (P = 0.83), this study shows that patients aged under 20 present a higher risk of developing zones of demineralization adjacent to brackets than older patients (64.3%). This

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orthodontique complet par appareillage orthodontique multiattache fixe. L’utilisation de photographies intrabuccales dans la termination des taches blanches chez les patients orthode thode bien accepte e, et les photogradontiques est une me es prises avant et apre s placement de phies standardise l’appareil orthodontique sont facilement disponibles ; ces documents photographiques fournissent un moyen efficace mail avant et apre s traitement. pour capturer l’aspect de l’e tudes base es sur l’analyse de photographies intraPlusieurs e  te  re alise es pour de terminer la pre  valence des buccales ont e rentes populations orthodontiques. taches blanches chez diffe tudes ont montre  de grandes variations dans l’incidence Ces e ^tre dues aux des white spots. Ces variations peuvent e rentes me thodes d’e valuation et de notation des diffe calcifications [9]. de  un groupe de patients traite s Gorelick et al. [10] ont compare orthodontiquement par rapport a` un groupe de patients moins non traite s. Bien que leur e  tude ait eu l’avantage te tablir une comparaison avec un groupe de te moins, cette d’e tude e tait transversale dans sa conception et trouvait une e  valence de le sions plus importante dans le groupe appapre . Notre e tude a e  te  con¸cue pour rendre compte de l’incireille elle des le sions labiales en comparant les patients dence re ^mes longitudinalement a` deux temps par rapport a` eux me rents : avant et apre s fin du traitement orthodontique. diffe tude re cente effectue e sur un e chantillon de 53 patients Une e  un taux d’incidence des white spots plus e leve , [11] a trouve veloppant au avec 95,3 % des patients orthodontiques de tude qui a travaille  sur moins une tache blanche. Une autre e chantillon plus importante (350 patients) [12] a une taille d’e  une pre  valence de 72,9 %. trouve thodes d’e valuation et de notation diffe rentes, En plus des me tudes, dont la no ^tre, ont e  te  con¸cues pour de terminer la ces e  valence de la de mine ralisation de l’e mail dans des populapre cifiques et diffe rentes les unes des autres aussi bien tions spe conomique, le statut ge ographique, le par le niveau socioe gime alimentaire que la pratique de l’hygie ne buccodentaire. re galement avoir contribue  aux Ces variables pourraient e rences d’incidence rapporte es par la litte rature [13]. diffe La forte incidence des white spots post-traitement orthodonme complexe de l’orthodontie clinitique constitue un proble ^ le , malgre  le de veloppement et que qui reste encore mal contro la progression du domaine de l’orthodontie. Cependant, s l’exposition continue de la denture a` une salive saine apre pose des attaches orthodontiques permet une de e quilibration physiologique par des processus de re ralisation naturelle. La de mine ralisation peut donc e ^tre remine ^ te e et parfois me ^me inverse e si la le sion ne touche que les arre mail : heureusement, peu de ces couches externes de l’e sions progressent rapidement et ne cessitent une restaurale quente [3,13]. tion subse ^ge n’ait pas e  te  pas un facteur important dans le Bien que l’a veloppement de la le sion (p = 0,83), la pre sente e tude a de  que les patients de moins de 20 ans pre senteraient montre velopper ces zones de un risque plus important (67,3 %) de de

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observation is probably explained by the lower resistance of dental tissue to caries, and the lack of cooperation more frequently noted among younger patients [14]. These results are in agreement with those of Kukleva et al. [15] who analyzed the influence of age on the prevalence of demineralization in a study of two groups of teenagers and young adults [16].

The incidence and prevalence of WSL in the literature varies with gender [4]. One study [10] has shown that female patients have a higher incidence, while another [17] reveals a higher incidence of WSL among male patients. However, the study by Boersma [18], like ours, found no statistically significant difference in the prevalence of WSL between the two sexes. Our study in fact suggested a higher prevalence among female patients (68.8%) compared to males (61.9%) but the difference was not significant (P = 0.57). A significant association was noted between the number of newly-developed white spots and the quality of the patient’s oral hygiene (P

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The appearance of white spots on the vestibular surface of teeth fitted with brackets has been described as one of the potential iatrogenic effects of...
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