Tooth movement – clinical implications

Tooth movement – clinical implications

Ó 2010 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s Original article Article original Tooth movem...

2MB Sizes 4 Downloads 101 Views

Ó 2010 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s

Original article Article original

Tooth movement – clinical implications placement dentaire – implications cliniques De Julien SASTREa,*, Michel LE GALLb,c a

5, rue Henri-Cheneaux, 13008 Marseille, France Service d’ODF, h^opital de la Timone, faculte d’odontologie de Marseille, 264, rue Saint-Pierre, 13005 Marseille, France c Villa Gabrielle, 314, boulevard Marcel-Pagnol, 13400 Aubagne, France b

Available online: 24 April 2010 / Disponible en ligne : 24 avril 2010

Summary

sume  Re

The tissue-based phenomena and the tissue interactions responsible for tooth displacement can be modulated by varying the intensity of the applied forces or by means of medicated molecules absorbed by the patient or prescribed by the orthodontist. However, harmful side-effects such as inflammatory root resorption or replacement resorption (ankylosis) can occur requiring appropriate management on the part of the practitioner. Ó 2010 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved

  Les phenom enes tissulaires et les interactions tissulaires  ^ modules  responsables du deplacement dentaire peuvent etre ^ a` l’intensite des forces appliquees  ou par les molecules  grace  medicamenteuses prises par le patient ou prescrites par  et  eres  l’orthodontiste. Cependant, certains effets del tels que   les resorptions radiculaires inflammatoires ou les resorptions de remplacement (ankylose) peuvent apparaıˆtre et  necessitent la mise en place de la part du praticien d’une prise  en charge adaptee. Ó 2010 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s

Key-words

s Mots-cle

·· ·· ·

Ankylosis. Root resorption. Effects of medication. Force. Magnitude.

As we described previously, tooth movement is dependent upon a variety of phenomena, which bring into play a large number of cell populations (osteoblasts, osteoclasts, macrophages. . .) and many signaling molecules (cytokines, prostaglandins. . .). One of the essential features of orthodontic treatment is still the duration of treatment, which must be as short as possible in order to ensure patient cooperation and satisfaction. The bulk

·· ·· ·

Ankylose. sorption radiculaire. Re dicamenteux. Effets me Force. . Intensite

crit pre  ce demment, le de placement Comme nous l’avons de nome nes mettant en dentaire repose sur un ensemble de phe oblastes, jeu de nombreuses populations cellulaires (oste oclastes, macrophages. . .) et un grand nombre de oste cules de signalement (cytokines, prostaglandines. . .). mole ratifs des traitements orthodontiques reste la L’un des impe e de traitement qui doit e ^tre la plus courte possible pour dure ration et de satisfaction des patients. La des raisons de coope

Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part : e-mail addresses / Adresses e-mail : [email protected] (Julien Sastre), [email protected] (Michel Le Gall) *

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123 doi:10.1016/j.ortho.2010.03.011

105

Julien SASTRE et al.

of current research seems to focus on different means of acting upon the kinetics of tooth displacement. Several possibilities have been advanced, which act at both molecular and cellular and at physical levels. These draw respectively, on medicated processes, on the one hand, and on the magnitude and mode of application of the applied forces on the other. The aim of this article is to take stock of the different means, which have been developed to impact the speed of tooth movement with a view to ensuring that displacement is as rapid and as physiological as possible in order to avert harmful side-effects such as root resorption and ankylosis.

plupart des recherches actuelles semblent se concentrer sur rents moyens d’agir sur la cine tique du de placement les diffe s ont e te  propose es agissant dentaire. Plusieurs possibilite culaire et cellulaire par le biais aussi bien aux niveaux mole  de s me dicamenteux qu’au niveau physique par de proce diaire de l’intensite  et des modalite s d’application l’interme es. des forces exerce rents Le but de cet article est de faire le point sur les diffe placement moyens mis au point afin d’agir sur la vitesse du de dentaire afin que celui-ci soit le plus rapide et le plus physio venant ainsi la survenue des effets logique possible, pre  le  te res a` type de re sorptions radiculaires et d’ankylose. de

Anatomical factors

Les facteurs anatomiques

Bone density

 osseuse La densite

Bone density varies from one patient to another. For a given force magnitude, one will obtain less tooth movement in a hypodivergent or carbocalcic patient displaying a denser and more compact bone than in a hyperdivergent or fluocalcic one. There are also intra-individual variations in bone density. It will be all the easier to move maxillary teeth, as opposed to mandibular as maxillary bone is spongious and less dense with only a thin cortical plate [1].

^me intensite  Elle est variable d’un patient a` l’autre. Pour une me placement dentaire sera moins important chez de force, le de sente un os un patient hypodivergent ou carbocalcique qui pre plus dense et plus compact que chez un hyperdivergent ou galement une variabilite  intra-indivifluocalcique. Il existe e  osseuse ; il sera plus facile de de placer duelle de la densite des dents maxillaires que mandibulaires car l’os maxillaire est  [1]. spongieux, moins dense et peu corticalise

Root anatomy and morphology

L’anatomie et la morphologie radiculaire

Root anatomy and morphology determine the strain per surface unit [2,3]. Thus, maxillary molars present three rounds and relatively small roots whereas mandibular molars have two roots that are flat in the mesiodistal direction (fig. 1). Consequently, during anteroposterior movement, the amount of bone to be resorbed will be greater in the lower as opposed to

terminent la contrainte par unite  de surface [2,3]. Ainsi, Elles de sentent trois racines rondes et les molaires maxillaires pre relativement petites alors que les molaires mandibulaires sentent deux racines aplaties me sio-distalement (fig. 1). Il pre sulte que lors d’un de placement ante roposte rieur, la en re  d’os a` re sorber sera plus importante pour les molaires quantite

Fig. 1: Root characteristics influencing the rate of tooth movement. a: larger surface area of bone to be resorbed for mandibular molars; b: parallelism between the long root axis and the direction of movement. ristiques radiculaires influen¸cant la vitesse de de  placement. Fig. 1 : Caracte  sorber plus importante pour les molaires mandibulaires ; a : surface d’os a` re  lisme entre le grand axe radiculaire et le sens du de placement. b : paralle

106

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

the upper molars. The more parallel the long root axis to the direction of movement, the less the quantity of bone to be resorbed and, thus, the quicker, the movement. Using three-dimensional scanner reconstructions, Nabbout et al. [4] corrected the anchorage values of each tooth as established by Jarabak and the root surfaces areas as calculated by Freeman. Hence, for an upper canine with a total root surface area of 203 mm2, the root surface area opposing the movement will be 100 mm2. As the stress required to move a tooth is 2500 Pa/mm2 (25 g/cm2), a force of 25 cN (25 g) will be needed to move a canine.

rieures que pour les molaires maxillaires. Plus le grand axe infe le au sens du de placement, plus petite de la racine est paralle  d’os a` re sorber et donc plus rapide sera le est la quantite placement. de ^ce a` des reconstructions tridimensionnelles re alise es Gra  les valeurs a` partir de scanners, Nabbout et al. [4] ont corrige tablies par Jarabak et les surfaces d’ancrage de chaque dent e es par Freeman. Ainsi pour une canine radiculaires calcule maxillaire dont la surface radiculaire totale est de 203 mm2, placement sera de la surface radiculaire en opposition au de placer une dent 100 mm2. La contrainte a` appliquer pour de tant de 2500 Pa/mm2 (25 g/cm2), il faudra donc appliquer e une force de 25 cN (25 g) sur une canine pour pouvoir la placer. de

Age

^ge L’a

Young growing patients exhibit intense cellular activity, low bone density and large medullary spaces, a situation favoring bone movement. In contrast, adults have very dense bone with a thick cortical plate and low cellular activity, which explains why hyalinization and delayed cell proliferation (8 to 10 days) are frequent features of adult orthodontic treatment. Consequently, tooth movement will progress more quickly in 11/13-year-old as compared with 16/17-year-old. However, alveolar bone turnover and the change in the alveolar bone resulting from orthodontic treatment do not seem to make tooth displacement any more difficult in adults aged 50/60 years as opposed to subjects aged 20/25 [5].

sente une activite  Le patient jeune, en cours de croissance, pre sentant des cellulaire importante et un os peu dense pre dullaires importants. Ces conditions sont donc espaces me placement dentaire. En revanche, chez favorables au de paisseur de l’os est diffe rente. L’os l’adulte on note que l’e culaire est plus poreux alors que l’os cortical est plus trabe ristiques expliquent qu’en cas de traitedense : ces caracte quente et la proment orthodontique, la hyalinisation est fre ration cellulaire tardive (huit a` dix jours). Le de placement life dentaire sera donc plus rapide a` 11/13 ans qu’a` 16/17 ans. olaire et ses modifications Cependant, le turn-over de l’os alve es au traitement orthodontique ne semblent pas rendre plus lie placement des dents chez l’adulte a ^ ge  de 50/60 difficile le de ^ ge  de 20/25 ans [5]. ans que chez le sujet a

Occlusal relationships

Les rapports occlusaux

Occlusal relationships seem to have little effect on tooth movement. In contrast, balanced occlusion appears to be a must for rapid restoration of tissue damage caused by tooth movement. Harmonious occlusal relationships would appear to promote healing of dental lesions (less dentin resorption and fewer necrotic lesions) and reduce the incidence of necrotic lesions in the periodontal ligament [6].

gligeable sur le de placement Ils semblent avoir un effet ne quilibre e semble dentaire. En revanche, une occlusion e rative pour une restauration rapide des dommages tissuimpe s par le de placement dentaire. Les rapports occlulaires cause ne fique sur la cicatrisasaux harmonieux auraient un effet be sions dentaires (diminution des re sorptions tion des le sions ne crotiques) et diminueraient l’incidentinaires et des le sions ne crotiques au sein du ligament parodontal dence des le [6].

Treatment parameters

tres the rapeutiques Parame

Duration of force

Rythme d’application

Orthodontic forces can be applied with different modalities: intermittent, continuous (uninterrupted) or interrupted continuous. It would appear that movement occurs more quickly with continuous force generated by a superelastic wire [7] than with interrupted continuous force. Whereas the forces delivered by steel decline rapidly during deactivation, superelastic

^tre applique es selon Les forces orthodontiques peuvent e rentes modalite s : intermittentes, continues (ininterromdiffe pues) ou continues interrompues. placement se produise plus rapidement Il semble que le de veloppe e au moyen d’un fil superavec une force continue de lastique [7] qu’avec une force continue interrompue. Alors e livre des forces rapidement de croissantes au que l’acier de

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

107

Julien SASTRE et al.

wires deliver a constant force during most of their deactivation [8]. However, although tooth movement is greater with NiTi wires, it would appear that the teeth are more subject to root resorption than those moved with steel wires [7]. For some authors [5,9], intermittent continuous forces provide rest periods between each appointment, thus allowing cell proliferation. This phenomenon is thought to promote tissue responses during subsequent activations. However, for Stutzmann and Petrovic [5], these rest periods should be shorter than the interruption of osteoclastic activity in order to avoid further hyalinization. Intermittent forces, for their part, produce less dental movement than continuous forces due to movement relapse during each interruption of the stress [10].

sactivation, les fils supere  lastiques de livrent cours de leur de une force constante au cours de la majeure partie de leur sactivation [8]. Toutefois, me ^me si le de placement dentaire de initial est plus important avec des fils NiTi, il semblerait que les sorptions radiculaires que dents soient plus sujettes aux re place es au moyen de fils d’acier [7]. celles de Pour certains auteurs [5,9], les forces continues intermittentes riodes de repos entre chaque rendez-vous laisseraient des pe ration cellulaire. Ce phe nome ne favoriserpermettant la prolife actions tissulaires lors des activations suivantes. ait les re riodes de Cependant, pour Stutzmann et Petrovic [5], ces pe ^tre infe rieures au temps d’arre ^ t de l’activite  repos doivent e oclastique pour e  viter toute nouvelle hyalinisation. oste Les forces intermittentes permettent quand a` elles un placement dentaire moindre que les forces continues en de cidive du de placement a` chaque arre ^ t de la raison d’une re contrainte [10].

Force magnitude

 de la force Intensite

Most orthodontic treatment strategies are based on the fact that there is an optimal force value at which the amount of tooth movement achieved will be greatest [11]. The existence of such a force has clinical implications, notably regarding the choice of wire size and the type of wire as well as for the shape of the loops and the size of the auxiliaries to be used [3].

gies the rapeutiques orthodontiques sont La plupart des strate es sur le fait qu’il existe une valeur optimale de force pour base placement dentaire obtenu sera le plus rapide laquelle le de [11]. L’existence d’une telle force a des implications cliniques notamment sur le choix de la section et de la nature du fil ainsi que sur la forme des boucles ou sur la taille des auxiliaires a` utiliser [3].

During initial alignment

Au cours de l’alignement initial

It is widely acknowledged that excessive forces and moments can trigger irreversible damage to the ligament and the dental substances, especially during the initial phases of tooth displacement [12,13]. Kurol and Owman-Moll [14] demonstrated a strong correlation between local necroses and subsequently diagnosed root resorption.

Il est admis que des forces trop lourdes et des moments trop ^tre la source de dommages irre  versibles importants peuvent e s au ligament et aux substances dentaires, surtout cause placement dentaire [12,13]. durant les phases initiales du de  qu’il existait une forte Kurol et Owman-Moll [14] ont montre  lation entre les ne croses locales et les re sorptions corre es par la suite. radiculaires diagnostique Au cours de phases d’alignement, les fils d’acier multibrins livrent des forces et des moments plus le gers qu’un fil de moire de forme de diame tre infe rieur [15]. Selon NiTi a` me moire Sander et al. [16], les forces produites par un fil NiTi a` me  avec des anneaux de forme 0,012 inch ligature lastome riques sont infe rieures a` 0,5 N (soit environ 50 g) et e peuvent atteindre au maximum 0,6 N (soit environ 61 g) s’il est  avec des ligatures me talliques. fixe L’emploi d’un fil NiTi multibrin permet une diminution encore ne  re es. plus nette des forces ge rature de transition des fils a` me moire de forme La tempe galement avoir une influence puisque des fils ayant semble e ratures e leve es entraıˆnent un de placement global des tempe plus important durant ces phases initiales [17]. Toutefois, fils NiTi et fils d’acier multibrin produisent au sein du ligament des stress et des contraintes locales non physiologi le es aux phe nome nes de ques. Ces forces sont corre sorptions radiculaires diagnostique es histologiquement sur re  te  aligne es en quatre semaines. les dents qui ont e

During alignment, multistrand steel wires deliver lighter forces and moments than a NiTi shape memory wire of lesser diameter [15]. For Sander et al. [16], the forces generated by a shape memory 0.012 NiTi wire ligated with elastomeric rings are less than 0.5 N (roughly 50 g) and can attain a maximum of 0.6 N (roughly 61 g) if ligated with metal ties. Multistrand NiTi wires allow an even greater reduction of the generated forces. The transition temperature of shape memory wires also seems to play a role since wires with high temperatures produce more overall movement during these early stages [17]. However, NiTi and multistrand steel wires generate local nonphysiological stresses and strains within the ligament. These forces are correlated to the root resorption phenomena diagnosed histologically on teeth, which were aligned in 4 weeks.

108

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

During the different treatment stages

rentes phases du traitement Au cours des diffe

As yet, there is still no consensus regarding the magnitude of force to be applied in view of the movement to be achieved and the tooth in question. Storey and Smith [11] showed that the optimal force to move a canine was 140 g. In 1969, Hixon et al. [2] concluded that forces of 300 g applied to canines produced the highest rate of movement but required molar anchorage preparation in order to increase the contact surface between the bone and the roots. Boester and Johnston [18] demonstrated that there was no difference in terms of quantity of movement when the forces used ranged between 150 and 300 g. In contrast, excessively low forces constitute a movement-limiting variable. There would therefore seem to exist a proportional relationship [19], up to a point, between the magnitude of force applied and the amplitude of the movement observed. Beyond this value, any gain in force magnitude no longer increases the tooth movement [3].

` l’heure actuelle, il n’existe toujours pas de consensus A  de la force a` appliquer en fonction du concernant l’intensite aliser et de la dent concerne e. mouvement a` re  que la force optimale pour Storey et Smith [11] ont montre placer une canine e tait de 140 g. En 1969, Hixon et al. [2] de es sur des ont conclu que des forces de 300 g applique placement le plus imporcanines provoquaient le taux de de cessitaient une pre  paration d’ancrage molaire afin tant mais ne d’accroıˆtre la surface de contact entre l’os et les racines. montre  qu’il n’existait pas de Boester et Johnston [18] ont de rence en termes de quantite  de de placement lorsque les diffe es sont comprises entre 150 et 300 g. En forces utilise revanche, des forces trop faibles constituent une variable limiplacement. Il semble donc exister une relation de tante du de  [19] entre l’intensite  de la force applique e et proportionnalite  jusqu’a` un certain point. l’amplitude du mouvement observe  de la Au-dela` de cette valeur, tout accroissement de l’intensite placement dentaire force n’entraıˆne plus d’augmentation du de [3]. ge  res acce  le rent le renouIl apparaıˆt donc que des forces le olaire et donc augmentent le de placement denvellement alve taire [5].

It would appear, therefore, that light forces accelerate alveolar turnover and thus increase tooth movement [5].

The notion of stress

Notion de stress

Nowadays, the principal mechanical parameter governing tooth movement is not the magnitude of force per se but rather the amplitude of the stress generated by the orthodontic device in the periodontal ligament. Stress or strain can be defined as the force per surface unit [3]. Their distribution is dependent on various factors such as the magnitude of force, the bone surface, the distribution of the force and the distribution of the force according to the type of movement performed [20]. The different studies have estimated that in order to preserve maximum tissue vitality the optimal stress value should not exceed 2500 Pa (20–25 g/cm2) [21] or 8000 Pa (80 g/cm2) [22].

sormais, le parame tre me canique pre  ponde rant du De placement dentaire n’est pas l’intensite  de la force en ellede ^me mais pluto ^t l’amplitude du stress ge  ne  re  par le dispositif me orthodontique dans le ligament parodontal. Le stress ou la finit comme la force par unite  de surface [3]. contrainte se de  partition de pend de diffe rents facteurs tels que Leur re  de la force, la surface osseuse, la distribution de la l’intensite pendant du type de mouvement re alise  [20]. force de rentes e tudes ont estime  que la valeur optimale du Les diffe ^tre supe rieure a` 2500 Pa (20–25 g/cm2) stress ne devait pas e passer 8000 Pa (80 g/cm2) [22] afin de [21] et ne pas de server au maximum la vitalite  des tissus. pre

Medicinal parameters

tres me dicamenteux Parame

Finally, tooth movement can be modified by the patient’s medical context or by the medication prescribed following placement of orthodontic devices. Current orthodontic research is aimed at developing ways to enhance the concentration of molecules, which will promote tooth movement and to limit the production of elements likely to slow down movement, create pain or trigger root resorption.

placement dentaire peut enfin e ^tre modifie  par le Le de dical du patient ou par les me dicaments prescrits contexte me suite a` la mise en place des dispositifs orthodontiques. Les recherches orthodontiques actuelles ont pour but de velopper des me thodes afin d’augmenter la concentration de cules favorisant le de placement dentaire et de limiter des mole  le ments pouvant ralentir le mouvement, cre er la production d’e sorptions une sensation douloureuse ou causer des re radiculaires.

Effects of substances prescribed in orthodontics

Effets des substances prescrites en orthodontie

Most prescribed forms of medication are molecules designed to reduce the feeling of pain. The most commonly-used family

dicaments prescrits sont des mole cules La plupart des me visant a` diminuer les sensations douloureuses. La famille

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

109

Julien SASTRE et al.

of agents is the non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID), which have an analgesic, antipyretic and anti-inflammatory action due to inhibition of prostaglandin synthesis. Aspirin [23] is a powerful inhibitor of the cyclooxygenase responsible for the synthesis of PGE2. Ibuprofen (200 mg every 4 to 6 h and not more than 1.2 g/day), acetaminophen (325 to 650 mg every 4 h and not more than 4 g/day) [24] and indomethacin [25] all present similar properties. Other types of N-SAIDs (celecoxib) specifically inhibit COX2, an inducible isoform of cyclooxygenase, which appears during inflammation in response to cytokines [26]. By inhibiting only one of the two cyclooxygenase isoforms, these molecules reduce the sensation of pain but also diminish production of prostaglandins to a lesser extent than the other NSAIDs and therefore slow down tooth movement. Moreover, although these molecules do not reduce the number of osteoclasts, they do lessen their activity, which accounts for the inhibition of dental movement during this kind of treatment. However, analgesics such as paracetamol [23,24] demonstrate no effect on the production of prostaglandins or on dental movement and would appear to offer a useful alternative for pain management during orthodontic treatment.

dicaments la plus utilise e est celle des anti-inflammades me roı¨diens (AINS). Leur action analge sique, antitoires non ste  tique et anti-inflammatoire re sulte de l’inhibition de la pyre se de prostaglandines. synthe nase L’aspirine [23] est un puissant inhibiteur de la cyclo-oxyge se des PGE2. L’ibuprofe ne (200 mg responsable de la synthe passer 1,2 g/j), toutes les quatre a` six heures sans de taminophe ne (325 a` 650 mg toutes les quatre heures l’ace passer 4 g/j) [24] ou l’indome thacine [25] pre sentent sans de des effets similaires.  le coxib) inhibent spe cifiquement la D’autres types d’AINS (ce nase COX-2 qui est un isoforme inductible de la cyclo-oxyge apparaissant lors d’inflammation sous l’effet des cytokines cules, en n’inhibant qu’une seule des deux iso[26]. Ces mole nase, diminuent la sensation douformes de la cyclo-oxyge duisent la production de prostaglandines loureuse mais re dans une moindre mesure que les autre AINS et ralentissent placement dentaire. Par ailleurs, bien que son donc le de duise pas le nombre d’oste oclastes, ces administration ne re cules diminuent leur activite  ce qui explique l’inhibition du mole placement dentaire lors de tels traitements. de tamol [23,24] ne Toutefois, les antalgiques tels que le parace montrent aucun effet sur la production de prostaglandines ni placement dentaire et constitueraient une alternative sur le de ressante a` la prise en charge de la douleur au cours du inte traitement orthodontique.

Influence of medical treatment

dicaux Influence des traitements me

Corticotherapy

rapie Corticothe

With the increase in allergies and conditions requiring corticosteroid treatment, it is likely that a large number of patients might present cell renewal changes stemming from corticosteroid administration. These molecules affect the bone by disrupting bone mineralization, impairing chondrogenesis and osteogenesis, and promoting bone loss and osteoporosis [27]. It has been shown, in animals, that tooth movement is greater in individuals taking chronic corticotherapy medication. In cases involving short-term corticotherapy, Kalia et al. [28] have shown inhibition of bone synthesis and resorption. Consequently, it is wiser to postpone activation or treatment initiation in cases of short-term treatment until the drug has been completely eliminated by the organism. On the other hand, in the presence of chronic corticotherapy, treatment can be conducted provided that low forces are used on account of the greater tissue responsiveness to application of mechanical stress.

 valence des allergies et des affections ne cessitant un La pre tant en augmentation, il est probable traitement corticoı¨de e senter des qu’un nombre important de patients puissent pre  a` la prise de modifications du renouvellement cellulaire lie roı¨des. L’effet de ces mole cules sur l’os conduit a` une perste ralisation osseuse, une alte ration de la turbation de la mine se et de l’oste ogene se, une perte osseuse et chondrogene oporose [27]. Il a e  te  de montre  chez l’animal que le une oste placement dentaire e tait plus important chez les individus de rapie chronique. En cas de traitement soumis a` une corticothe montre  une inhibition de la ponctuel, Kalia et al. [28] ont de se et de la re sorption osseuse. Par conse quent, il vaut synthe rer l’activation ou le de but d’un traitement jusqu’a` mieux diffe  limination comple te du me dicament par l’organisme en cas l’e de traitement ponctuel. En revanche, en cas de cortirapie chronique, le traitement pourra e ^ tre conduit a` condicothe es soient de faible intensite  en raison tion que les forces utilise activite  tissulaire face a` l’application d’une de la plus grande re canique. contrainte me

Menopause and osteoporosis

nopause et oste oporose Me

Osteoporosis is a frequent condition in menopaused women. It is characterized by a loss of bone mass and density, reduced bone turnover and increased resorption.

oporose est un phe nome ne fre quent chez la femme L’oste nopause e, qui se caracte rise par une perte de masse me  osseuse, une re duction du turn-over osseuse et de densite  re sorptive. avec une augmentation de l’activite

110

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

Among the pharmaceutical substances used, there are the bisphosphonates (etidronate, alendronate, risedronate), which block bone resorption. These drugs act on the osteoclasts by reducing expression of cathespin K and H+-ATPase [29]. Although the per os administration route is the one least likely to trigger osteoclastic inhibition, it is preferable to avoid or minimalize recourse to surgery or extractions, limit tooth movement and pressure on the tissues in the course of treatment, or even abandon the idea of treatment altogether [30]. In the event of intravenously delivered bisphosphonates treatment (for severe conditions), all forms of orthodontic treatment should be avoided [30]. The menopause is frequently associated with a decline in the production of estrogens, which play a major role in tooth displacement. These hormones stimulate the secretion of OPG by the osteoblasts, which halts osteoclastic differentiation. Haruyama et al. [31] have demonstrated, in animals, that tooth movement was greater when the levels of estradiol in the blood were at their lowest.

es, on retrouve Parmi les substances pharmaceutiques utilise tidronate, alendronate, rise dronate) les bisphosphonates (e sorption osseuse. Ces me dicaments agisqui bloquent la re oclastes en diminuant l’expression de sent au niveau des oste la cathepsine K et de la H+-ATPase [29]. Bien que la prise per os constitue la voie d’administration ou` il oclastique, il vaudra existe le moins de risque d’inhibition oste viter ou minimiser toute chirurgie ou extractions, limimieux e ter le mouvement dentaire et les pressions sur les tissus au cours du traitement, voire ne pas faire de traitement [30]. En cas de traitement par bisphosphonates par voie intraveive res) tout traitement orthoneuse (dans le cas d’affections se dontique sera proscrit [30]. nopause s’accompagne fre quemment d’une diminution La me nes qui jouent un ro ^ le important de la production d’estroge placement dentaire. Ces hormones stimulent la dans le de oblastes ce qui stoppe la production d’OPG par les oste renciation des oste oclastes. Haruyama et al. [31] ont diffe montre  chez l’animal que le de placement dentaire e tait plus de taient le plus important lorsque les taux sanguins en estradiol e bas.

Immunosuppressant drugs

dicaments immunosuppresseurs Me

These molecules (cyclosporin A) are prescribed for patients receiving transplants in order to prevent rejection of the graft. Generally, they give rise to more or less severe gingival hyperplasia, thus complicating both hygiene and treatment. It is advisable to postpone orthodontic treatment during the first 6 months of administration of the drug. Treatment can commence later only provided the patient’s hygiene is excellent and after removal of the hyperplastic tissue. Removable appliances are not recommended and fixed devices should be removed as soon as possible and banding is to be avoided [32].

cules (cyclosporine A) prescrites chez les patients Ces mole s ont pour but de pre  venir le rejet du greffon. greffe ne ralement, elles produisent une hyperplasie gingivale Ge ne et le traitement plus ou moins importante rendant l’hygie  de diffe rer la the rapeutique orthodondifficiles. Il est conseille tique au cours des six premiers mois de traitement. Elle butera par la suite uniquement si l’hygie ne est excellente de s avoir re alise  l’e viction du tissu hyperplasique. Les et apre s et les dispoappareils amovibles ne sont pas recommande ^tre laisse s en place le minimum de temps sitifs fixes devront e et les bagues sont a` proscrire [32].

Pathological factors: bone-resorptive factors

Facteurs pathologiques : les facteurs sorptifs re

Root resorption

sorptions radiculaires Les re

Bone resorption is one of the main problems in orthodontic treatment. Alongside relapse, white spot lesions and periodontal problems, it belongs with the “drawbacks” of orthodontics, which, while possibly inevitable, need to be reduced to a minimum [33].

sorptions radiculaires sont l’un des proble mes majeurs Les re ^me titre du traitement orthodontique. Elles font partie, au me cidive, les leucomes et les proble mes parodontaux, que la re nients » de l’orthodontie qui a` de faut d’e ^tre des « inconve vitables doivent au moins e ^tre minimise s [33]. ine dispositions indiviLes origines exactes restent obscures (pre  re dite , facteurs syste miques ou locaux) et les duelles, he thodes utilise es pour les e tudier sont souvent diffe rentes me et d’une exactitude relative.

Mechanisms

canismes Me

Brudvik and Rygh [34] confirmed that root resorption is a feature of elimination in the hyalinized zone and often occurs

 que les re sorptions radicuBrudvik et Rygh [34] ont confirme  le ment du processus d’e  limination de la laires constituent un e

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

111

Julien SASTRE et al.

following local trauma, principally over-compression of the ligament during tooth displacement. The initial stage of root resorption is characterized by penetration into the root surface of mononucleated cells exhibiting no clastic activity because negative to tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP). This invasion occurs at the periphery and at some distance from the hyalinized zone where the PDL is compressed but where blood flow is still present and even increased. It then leads to elimination of the precementum layer and the acellular cementum covering the root. These two components act as protective barriers as they contain noncollagenic substances and cells with anti-collagenase properties [35]. After 24 h, the macrophages phagocytize the necrotic tissue at the center of the alveolar-dental ligament and close to the hyalinized zone. After 24 h, the fibroblasts, with their phagocytic and collagenolytic activity, destroy the precementum in the vicinity of the hyalinized zone. The mineralized acellular cementum is attacked and eliminated within 3 days by the mononucleated cells [34]. A day after these events, odontoclasts make their appearance in the periodontal ligament and begin the process of root resorption. These giant multinucleated cells are similar to osteoclasts [36] and are activated by secretion of the RANK ligand receptor and the reduced secretion of osteoprotegerin due to the compression of the PDL [37]. They cling to the dentinal extracellular matrix exposed by a5b3 integrins, which they express on their surface [38]. They thus form a tightly sealed compartment in which their proton pump action demineralizes the hydroxyapatite crystals. Subsequently, they

nome nes sont le plus souvent conse cuzone hyaline. Ces phe tifs a` des traumatismes locaux et principalement a` une surplacement dentaire. compression du ligament au cours du de but de la re sorption radiculaire se caracte rise par une Le de  ne tration de la surface radiculaire par des cellules monope e es ne pre sentant pas d’activite  clastique puisque nucle gatives a` la phosphatase acide tartrate re sistante (TRAP). ne riphe rie et a` distance de la Cette invasion se produit a` la pe  mais ou` le flux zone hyaline, ou` le ligament est compresse sent, voire augmente . Elle se traduit sanguin est encore pre  limination de la couche pre ce mentaire et du ce ment par l’e acellulaire recouvrant la racine. Ces deux composants jouent ^ le protecteur car ils contiennent des substances non un ro niques et des cellules posse dant des proprie  te s anticollage nases [35]. Les macrophages phagocytent les tissus collage crotiques au milieu du ligament alve olodentaire et pre s de la ne truisent zone hyaline au bout de 24 heures. Les fibroblastes de  ce ment par leur activite  phagocytaire et collage nase au le pre voisinage de la zone hyaline au bout de 24 heures. La couche ment acellulaire mine ralise e est attaque e et e limine e en de ce e es [34]. trois jours par les cellules mononucle nome nes, les odontoclastes apparaisLe jour suivant ces phe butent la re sorption radicusent au sein du desmodonte et de antes multinucle e es sont semblables aux laire. Ces cellules ge oclastes [36] et active es par la se cre  tion du ligand du oste cepteur RANK et la diminution de la se cre  tion de re oprote  ge  rine lie e a` la compression du ligament [37]. Ils l’oste rent a` la matrice extracellulaire dentinaire expose e gra ^ce adhe grines a5b3 qu’ils expriment a` leur surface [38]. Ils aux inte tanche dans lequel ils forment ainsi un compartiment e mine ralisent les cristaux d’hydroxyapatite gra ^ce a` l’action de

Fig. 2: Odontoclastic resorption. sorption odontoclastique. Fig. 2 : Re

112

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

eliminate the collagenic organic fraction within the same compartment by secreting cathespin K and metalloproteinase 9 (MMP-9) [36] (fig. 2).

liminent la fraction d’une pompe a` protons. Par la suite, ils e nique au sein de ce me ^me compartiment organique collage cre  tion de la cathepsine K et de la par la se talloprote ¨ınase 9 (MMP-9) [36] (fig. 2). me

Clinical implications

Implications cliniques

Before any form of treatment, the patient interview will highlight potential resorption-related risk factors such as toothdeforming habits (nail-biting, digit-sucking. . .), old traumas and patient age, which are factors that tend to promote this phenomenon [33]. The clinical examination will seek out the presence of mouth breathing [39], most often associated with tongue-thrusting, which encourages root resorption, and conditions such as allergies and asthma, which affect the immune system [9,19,40]. Indeed, the inflammation mediators already present in the circulating blood can interfere with the signals newly generated by orthodontic treatment and lead to cellular hyperactivation and increase the intensity of the periodontal tissue remodeling, thus triggering root resorption [41].

cis permettra de metAvant tout traitement, l’interrogatoire pre vidence d’e ventuels facteurs de risques de re sorption tre en e formantes (onychophagie, tels que les habitudes de ^ge qui sont autant succion. . .), les anciens traumatismes ou l’a nome ne [33]. L’examen clinique de facteurs favorisant ce phe sence d’une ventilation buccale [39] le plus recherchera la pre e a` une pulsion linguale favorisant les souvent associe sorptions radiculaires, les pathologies affectant le syste me re immunitaire comme les allergies et l’asthme [9,19,40]. En ja` des me diateurs de effet, si le sang circulant contient de rer avec les signaux l’inflammation, ceux-ci pourront interfe  ne  re s par l’orthodontie et aboutir a` une hypernouvellement ge  de activation cellulaire avec augmentation de l’intensite  de remodelage dans les tissus parodontaux et aboutir l’activite sorption radiculaire [41]. a` une re Nishioka et al. [40] observent que l’allergie et l’asthme font partie des facteurs de risque les plus importants dans le veloppement de re sorption radiculaire importante pendant de le traitement orthodontique chez des patients japonais (fig. 3).  tro-alve olaire complet est ide al ou au Un statut radiologique re s re  tro-alve olaires des incisives maxillaires moins des cliche conise s par Levander et Malmgren au de but du traitesont pre ment et six a` neuf mois plus tard [42]. Un examen tomodensitrique sera effectue  en pre sence de dents incluses ou de tome sorptions radiculaires pre existantes [43]. re Pendant le traitement, il est admis que l’emploi de forces ge  res discontinues est souhaitable car elles permettent le riode de repos laissant au ligament le temps de se une pe

Nishioka et al. [40] observed, during orthodontic treatment on Japanese patients, that allergy and asthma feature among the most significant risk factors in the development of severe root resorption (fig. 3). Ideally, Levander and Malmgren advise a complete periapical X-ray investigation, or at least periapical views of the maxillary incisors taken pretreatment and 6 to 9 months later [42]. A CT scan examination should be performed if impacted teeth or pre-existing root resorption are present [43]. During treatment, it is accepted practice to use light discontinuous forces as they provide a rest period, which allows the ligament time to self-repair [7]. Studies in rats have shown

Fig. 3: Root resorption. a: during orthodontic treatment; b: in an asthmatic patient. sorptions radiculaires. Fig. 3 : Re a : au cours d’un traitement orthodontique ; b : chez un sujet asthmatique.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

113

Julien SASTRE et al.

that, globally speaking, intermittent forces applied 8 h per day reduced root resorption by two-thirds while generating movement, which was only one third less than that obtained with continuous force [44]. The type of displacement will also be of importance as intrusion, torque, to-and-fro and tipping movements of small-size teeth are the most fraught with danger [43]. Treatment duration should also be as short as possible [45] and periapical controls should be made every 6 to 9 months for teeth at risk [35,45]. If the patient is under anti-inflammatory treatment, control X-rays should be taken every 3 months [43]. In cases of resorption, the patient should be informed and orthodontic forces should not be placed on the teeth concerned for 3 months [46]. Post-treatment, the mean quantity of resorption on upper incisors ranges, according to the author, between 1 and 2 mm, with a standard deviation of 0.8 to 1.5 mm. “Hence, shortening of an incisor root by 4 mm can be considered to fall within the normal range” [47]. However, most authors consider that this phenomenon ceases at the end of active treatment provided the bad habits and parafunctions are kept under control. The prognosis will be good if neither traumatogenic occlusion nor dysfunction is present [43].

 parer [7]. Des e tudes chez le rat ont montre  que des forces re es huit heures par jour permettaient intermittentes applique sorption radiculaire globalement de diminuer de deux tiers la re placement seulement infe rieur d’un tout en provoquant un de tiers a` celui obtenu par une force continue [44]. placement sera e galement important puisque les Le type de de mouvements d’ingression, de torque, de va-et-vient et de version sur des dents de petite taille sont les plus dangereux [43]. e du traitement devra e ^ tre la plus courte possible [45] La dure ^ les re  tro-alve olaires seront re alise  s re gulie rement et les contro tous les six a` neuf mois pour les dents a` risques [35,45]. Si le  ne ficie d’un traitement anti-inflammatoire, il convient patient be aliser des contro ^ les radiologiques tous les trois mois [43]. de re sorptions, il faudra pre  venir le patient et interEn cas de re es rompre les sollicitations orthodontiques des dents concerne durant trois mois [46]. sorption moyenne au niveau des En fin de traitement, la re rieures varie selon les auteurs de 1 a` 2 mm avec incisives supe cart-type de 0,8 a` 1,5 mm. « Ainsi une re duction de 4 mm un e ^tre de la longueur radiculaire d’une incisive peut encore e  re e comme inscrite dans l’enveloppe du normal » conside nome ne [47]. Cependant, selon la plupart des auteurs, le phe ^ te a` la fin du traitement actif a` condition que les habis’arre es. Le protudes nocives et les parafonctions soient maıˆtrise ne ni de nostic sera bon s’il n’y a pas d’occlusion traumatoge dysfonction [43].

Ankylosis

Ankylose

Ankylosis is a pathological fusion of the cementum or the radicular dentin with the alveolar bone. It occurs most often in re-implanted teeth but can also happen following severe intrusion exceeding 6 mm or more than half the height of the clinical crown [48].

ment ou de la L’ankylose est une fusion pathologique du ce olaire. Elle se produit le plus dentine radiculaire a` l’os alve implante es mais peut e galement sursouvent sur les dents re  ve re supe rieure a` 6 mm ou venir a` la suite d’une ingression se  de la hauteur de la couronne clinique [48]. a` plus de la moitie

Pathogenesis

se Pathogene

The currently available data regarding the histological phenomena responsible for ankylosis are mostly taken from animal studies. In healthy individuals, the presence of functional fibroblasts within the PDL prevents osteogenesis within the desmodontium. This inhibition is linked to the release by the fibroblasts of local mediators such as cytokins and growth factors. In this way, they ensure the integrity of the desmodontium and maintain the separation between the dental root surface and the alveolar bone [49]. Necrosis of the ligament following excessive dental displacement (trauma or treatment) interrupts this homeostasis by desiccating and hyalinizing the cellular contents. The osteoprogenitor cells emanating from the adjacent bone marrow invade the damaged ligament outnumbering the ligament progenitor cells from the adjacent areas. This migration is triggered by local cell mediators, which promote in situ differentiation of the progenitor cells into osteoclasts and osteoblasts. Some ligament progenitor cells preserve their vitality but lose

es actuelles sur les phe nome nes histologiques Les donne responsables de l’ankylose sont principalement issues des tudes animales. e sence des fibroblastes foncChez les individus sains, la pre ogene se e ventuelle tionnels au sein du ligament bloque l’oste rieur du desmodonte. Cette inhibition est lie e a` la libe raa` l’inte diateurs locaux tels que les tion par les fibroblastes de me cytokines et les facteurs de croissance. Ils assurent ainsi grite  du desmodonte et maintiennent la se paration entre l’inte olaire [49]. la surface dentaire radiculaire et l’os alve crose du ligament conse cutive a` un de placement denLa ne rapeutique), rompt taire trop important (traumatique ou the ostasie par dessiccation et hyalinisation des cette home  le ments cellulaires. Les cellules oste oproge nitrices issues e de la moelle osseuse adjacente envahissent majoritairement  se  par rapport aux cellules proge nitrices ligale ligament le mentaires issues des zones voisines. Cette migration se fait diateurs cellulaires locaux favorisant in sous l’action de me renciation des cellules proge nitrices en situ la diffe

114

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

Fig. 4: Ankylosis with tipping of adjacent teeth. Fig. 4 : Ankylose avec version des dents adjacentes.

Fig. 5: a–c: evolution of a case of multiple ankylosis and attempted traction; d: similar anomalies in the patient’s brother suggesting a hereditary component. volution d’un cas d’ankyloses multiples avec tentative de traction ; Fig. 5 : a–c : e  re de ce patient e voquant une composante he  re ditaire. d : anomalies similaires chez le fre

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

115

Julien SASTRE et al.

their ability to differentiate and thus maintain their tissue balance. Ankylosis then occurs during periodontal regeneration.

oclastes et oste oblastes. Certaines cellules proge nitrices oste  mais perdent leur ligamentaires conservent leur vitalite  a` se diffe rencier et donc a` maintenir l’e quilibre capacite tissulaire : l’ankylose se produit alors au cours de la ge  ne ration parodontale. re

Diagnosis

Diagnostic

Essentially, ankylosis is diagnosed clinically and can be uncovered early using the percussion test and tooth mobility evaluation. The latter is assessed from vestibulolingual movement while axial and lateral percussion will produce a dull thud-like sound signalling the fusion of tooth and bone.

Le diagnostic d’ankylose est essentiellement clinique et sa couverte pre coce est faite par le test a` la percussion et de valuation de la mobilite  dentaire. Cette dernie re est par l’e value e lors du mouvement vestibulolingual et la percussion e rale re  ve le un son mat signant la fusion de la dent axiale et late a` l’os. tudes faites sur l’animal ont montre  que 20 % de la surDes e ^tre soude e a` l’os pour observer une face radiculaire devait e  dentaire e value e selon diminution qualitative de la mobilite  du son [50]. Le la classification de Miller et une matite nome ne concerne initialement les faces vestibulaires et phe  du diagnostic radiologique. linguales ce qui explique la difficulte

Studies performed on animals have shown that 20% of the root surface needs to be welded to the bone to observe a dull sound on percussion and a qualitative decrease in tooth mobility using the Miller evaluation score [50]. Initially, this phenomenon involves the vestibular and lingual surfaces, creating difficulties in making a radiological diagnosis.

Fig. 6: a: a case of ankylosis; b: surgical repositioning; c: stable results after 1 year. Fig. 6 : a : cas d’ankylose ; b : repositionnement chirurgical ;  sultats stables a` un an. c : re

116

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

When this condition is present in pre-adolescents or adolescents, one gradually observes during the growth period signs of infraocclusion and gingivo-osseous distortion due to the significantly reduced alveolar development in the vicinity of the ankylotic tooth (figs. 4 and 5).

nome ne se produit chez le pre adolescent ou l’adoSi ce phe lescent, on observe l’apparition progressive au cours de la croissance d’une infraclusion et d’une distorsion gingivoveloppement osseuse due a` une diminution importante du de olaire au voisinage de la dent ankylose e (fig. 4 et 5). alve

Treatment

Traitement

Several treatment solutions can be considered.

rapeutiques sont envisageables. Plusieurs solutions the

Early extraction This solution is advised when the ankylosis involves a temporary tooth in order to reduce the risk of reintrusion. It is not recommended in the presence of two important factors [51]: – possible major loss of alveolar bone during extraction; – when the ankylosed tooth provides a temporary esthetic and functional solution, which can be maintained for several years.

 L’extraction precoce conise e lorsque l’ankylose concerne une dent temElle est pre -ingression. poraire afin de diminuer le risque de re e en raison de deux Cette alternative est peu recommande facteurs importants [51] : olaire importante lors de l’avulsion ; – la perte d’os alve tique et fonctionnelle que repre sente tem– la solution esthe e qui peut ge  ne ralement e ^tre porairement la dent ankylose e durant quelques anne es. conserve

Extraction–reimplantation This must be done as soon as the ankylosis has been diagnosed (fig. 6). The tooth root is amputated of 20% to 50% of its

 L’extraction reimplantation ^tre re alise e de s que le diagnostic d’ankylose est Elle doit e  (fig. 6). La dent est ampute e de 20 a` 50 % de sa longueur pose

Fig. 7: a: ankylosis of a tooth in the cortex of the basilar rim of the mandible; b: positioning of a mini-plate to move 46 after surgical mobilization; c and d: extrusion and positioning of 46 on the arch. Fig. 7 : a : ankylose d’une dent dans la corticale du rebord basilaire mandibulaire ; s mobilisation chirurgicale ; b : mise en place d’une miniplaque pour tracter la 46 apre c et d : egression et mise en place de la 46 sur l’arcade.

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

117

Julien SASTRE et al.

length. Apical endodontic treatment is performed and a titanium post is cemented in place to reproduce the original root length. Finally, the tooth is dipped in a solution of EmdogainÒ (Biora) and reimplanted. Of 16 teeth treated with this protocol, seven showed only minimal signs of ankylotic relapse (43.75%) and eight (50%) relapsed over a follow-up period of 6 years [52]. Consequently, this technique cannot be recommended as a basic technique since: – extraction can cause fairly major damage to the alveolar bone and root; – long-term survival is uncertain [51]. However, this technique would appear to show promise in cases of limited ankylosis [52]. In some cases, subluxation of the ankylotic tooth can break off the ankylosed contact point. Then, orthodontic traction using auxiliaries such as miniscrews or miniplates (fig. 7) can be deployed to place the tooth on the arch. Autotransplantation This procedure consists in replacing the ankylotic tooth with another healthy tooth (a premolar in place of a maxillary incisor) and can offer a physiological and esthetic long-term solution. The technique is indicated when the roots of the tooth

alise  et radiculaire. Un traitement endodontique a retro est re  reproduisant ainsi la longueur un tenon en titane est scelle e dans une soluradiculaire initiale. La dent est enfin immerge implante e. Sur 16 dents soution d’EmdogainÒ (Biora) et re  que des signes minimises a` ce protocole, sept n’ont montre cidive d’ankylose (43,75 %) et huit ont e  te  sujettes mes de re cidive (50 %) sur une pe riode de suivi de six ans [52]. Cette a` re ^tre recommande e comme technique technique ne peut donc e de base puisque : – l’extraction peut entraıˆner des dommages assez importants olaire et la racine ; sur l’os alve – la survie a` long terme est incertaine [51]. Cependant, cette technique semblerait prometteuse en cas e [52]. d’ankylose limite e peut Dans certains cas, la subluxation de la dent ankylose permettre la rupture du point d’ankylose. Par la suite, une traction orthodontique au moyen d’auxiliaires d’ancrage tels que des minivis ou des miniplaques (fig. 7) peut permettre la mise en place de la dent sur l’arcade. L’autotransplantation e par Elle consiste en un remplacement de la dent ankylose  molaire en place d’une incisive une autre dent saine (une pre ^tre une solution physiologique et esthe maxillaire) et peut e e lorsque les tique a` long terme. Cette technique est indique

Fig. 8: a–d: osteo-dental distraction using a distractor (Dr Cheynet). Fig. 8 : a–d : cas d’une distraction dento-osseuse par distracteur (Dr Cheynet).

118

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

to be transplanted are developed less than three quarters of their theoretical length. However, this solution cannot be indicated when extraction of the ankylosed tooth is liable to damage the implantation site. Other contraindications to this solution are: unfavorable systemic factors, the size and shape of the teeth and patient age. In adolescents aged more than 12 to 14 years, autotransplantation is no longer recommended [53].

veloppe es de moins racines des dents a` transplanter sont de orique. de trois quarts de leur longueur the ^tre indique e lorsque l’avulToutefois cette solution ne peut e e peut causer des dommages sur le sion de la dent ankylose site a` implanter. D’autres contre-indications a` cette solution miques de favorables, la taille et la existent : les facteurs syste ^ge. En effet, chez les adolescents a ^ ge s forme des dents et l’a de plus de 12 a` 14 ans, l’autotransplantation n’est plus e [53]. recommande

Osteodental osteotomy This technique involves coronal displacement of the ankylosed tooth and of its supporting bone. This solution is used exclusively with adult patients and in no way addresses the ankylosis [54]. Kofod et al. [55] treated cases of ankylotic

 L’osteotomie dento-osseuse rise par un de placement coronaire de la dent Elle se caracte e et de son os de soutien. Cette alternative est ankylose serve e aux patients adultes et ne traite en aucun cas l’ankyre lose [54]. Kofod et al. [55] traitent des cas d’ankylose

Fig. 9: a: ankylosed incisor; b: failed traction; c: conservation of bone volume by coronal amputation; d: playing for time using a removable prosthesis. Fig. 9 : e ; a : incisive ankylose chec de traction ; b:e  servation du volume osseux par amputation coronaire ; c : pre se amovible. d : temporisation par prothe

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

119

Julien SASTRE et al.

upper central incisors by osteodental osteotomy followed by placement of a distractor. The appliance is activated 4 days after the surgical procedure by 0.9 mm per day. Activation is continued until 1 mm of overcorrection is achieved (fig. 8).

otomie dentod’incisives centrales maxillaires par oste osseuse suivie de la mise en place d’un distracteur.  quatre jours apre s l’intervention chirurgiL’appareil est active cale a` raison de 0,9 mm/j. Les activations sont poursuivies jusqu’a` obtenir une sur-correction d’environ 1 mm (fig. 8).

Crown amputation Removal of the coronal portion of the ankylosed tooth is performed at the enamel-cementum junction roughly 1 mm below the marginal bony rim (fig. 9). All root-canal filling material must be removed from the endodontium. Bleeding is obtained from the apical and coronal extremities in order to facilitate intracanal coagulation. The flap raised at the beginning of the procedure is completely sutured in order to encourage first intention healing and vertical bone apposition.

This technique is simple and sparing on tissue and, while presenting the usual disadvantages of surgery, it enables preservation of bone height and width.

L’amputation coronaire viction de la portion coronaire de la dent ankylose e se fait L’e mail–ce ment, environ 1 mm au-desau niveau de la jonction e riaux sous du rebord osseux marginal (fig. 9). Tous les mate ^tre e limine s de l’endodonte. Le d’obturation canalaire doivent e  mite s apicale et corsaignement est obtenu a` partir des extre onaire de fa¸con a` faciliter la coagulation intracanalaire. Le leve  en de but d’intervention est suture  comple telambeau e re intention ment pour encourager une cicatrisation de premie et une apposition osseuse verticale. e : Cette solution est indique sentant pas de contre– chez l’enfant et l’adolescent ne pre ne rales et ou` un bridge ou un implant est pre  vu indications ge e ; pour remplacer la dent ankylose sorber dans – dans les cas ou` la racine ne risque pas de se re e. l’anne conome en tissu, permet de Cette technique, simple et e server la hauteur et la largeur osseuse mais pre sente les pre nients ge ne raux de la chirurgie. inconve

Conclusion

Conclusion

Orthodontic movement is the result of a chain of tissue-related events triggered by numerous cellular interactions mediated by various cytokins. However, it is possible to impact these processes. The magnitude of the forces applied can be modulated in order to attain sufficient force to initiate tissue reactions without however, damaging the structures and thus delaying or even impeding tooth movement. In poorly managed cases, harmful side-effects (inflammatory root resorption or ankylosis) are a frequent occurrence. It is important, therefore, that the patient be informed and aware of the risks involved as well as of the different treatment options available (temporary suspension of treatment in cases of root resorption or coronal amputation, extractions or bone distraction in cases of ankylosis).

placement orthodontique re sulte d’une cascade de Le de nome nes tissulaires base s sur de nombreuses interacphe die es par diverses cytokines. Cependant, tions cellulaires me  des forces ces processus restent influen¸cables ; l’intensite ^tre module e de fa¸con a` atteindre des forces suffisampeut e actions tissulaires sans pour ment fortes pour initier les re ser les structures et ainsi retarder, voire bloquer le autant le placement dentaire. En cas de the rapeutiques mal de le te res (re sorption radiculaire conduites, l’apparition d’effets de quente. Il est donc important inflammatoire ou ankylose) est fre  et conscient des risques encourus que le patient soit informe rentes options the rapeutiques envisaainsi que des diffe ^ t temporaire du traitement en cas de re sorptions geables (arre radiculaires ou amputation coronaire, extractions ou distraction osseuse en cas d’ankylose). sormais, l’ensemble des the rapeutiques actuelles tend De rentes possibilite s pouvant acce  le rer le a` rechercher les diffe placement dentaire que ce soit au moyen de solutions chide olaire) ou au moyen de subrurgicales (corticotomie alve dicamenteuses prescrites lors des activations stances me tamol pluto ^t qu’anti-inflammatoires non ste roı¨diens) (parace sultats concluants. et qui semblent donner des re

This solution is indicated: – in children and adolescents presenting no general contraindications and for whom it is planned to replace the ankylosed tooth with a bridge or an implant; – in cases in which the root is unlikely to resorb within a year.

All the current treatment options are seeking different ways of accelerating tooth movement either by surgical means (alveolar corticotomy) or by prescribing drugs during activation (paracetamol rather than non-steroidal inflammatory agents), which appear to give conclusive results.

Conflicts of interest

re ^t Conflit d’inte

None.

Aucun.

120

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

References/References 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

Markostamos K. Orthodontic movement through compact bone and spongious bone. The difference in tissue reaction with 2 different forces. Orthod Fr.1991;62(Pt 3):875–91 Hixon EH, Atikian H, Callow GE, McDonald HW, Tacy RJ. Optimal force, differential force, and anchorage. Am J Orthod.1969;55:437–5 Quinn RS, Yoshikawa DK. A reassessment of force magnitude in orthodontics. Am J Orthod.1985;88:252–60 Nabbout F, Faure J, Baron P, Braga J, Treil J. Ancrage dentaire en orthodontie : les donnees du scanner. Int Orthod.2004;2:241–56 Stutzmann J, Petrovic A. Rate of remodelling of adult alveolar bone before and during orthodontic treatment. Rev Orthop Dentofaciale.1980;14:437–56 Terespolsky MS, Brin I, Harari D, Steigman S. The effect of functional occlusal forces on orthodontic tooth movement and tissue recovery in rats. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2002;121:620–8 Weiland F. Constant versus dissipating forces in orthodontics: the effect on initial tooth movement and root resorption. Eur J Orthod.2003;25:335–42 Le Gall M. Quel fil ? A quelle phase ? Pour quelle action ? En technique d’arc droit. J Edgewise.2001;44:125–4 Owman-Moll P, Kurol J, Lundgren D. Continuous versus interrupted continuous orthodontic force related to early tooth movement and root resorption. Angle Orthod.1995;65:395401 [discussion 401–2] Hayashi H, Konoo T, Yamaguchi K. Intermittent 8-hour activation in orthodontic molar movement. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2004;125:302–9 Storey E, Smith R. Force in orthodontics and its relation to tooth movement. Aust Dent J.1952;56:11–8 Acar A, Canyurek U, Kocaaga M, Erverdi N. Continuous vs. discontinuous force application and root resorption. Angle Orthod.1999;69:159–63 [discussion 163–4] Brezniak N, Wasserstein A. Root resorption after orthodontic treatment: Part 2. Literature review. Am J Orthod Dentofacial Orthop.1993;103:138–46 Kurol J, Owman-Moll P. Hyalinization and root resorption during early orthodontic tooth movement in adolescents. Angle Orthod.1998;68:161–5 Fuck LM, Drescher D. Force systems in the initial phase of orthodontic treatment – a comparison of different leveling arch wires. J Orofac Orthop.2006;67:6-18 Sander CH, Sander FM, Sander FG. The behaviour of the periodontal ligament is influencing the use of new treatment tools. J Oral Rehabil.2006;33:706–11 Dalstra M, Melsen B. Does the transition temperature of Cu-NiTi archwires affect the amount of tooth movement during alignment? Orthod Craniofac Res.2004;7:21–5 Boester CH, Johnston LE. A clinical investigation of the concepts of differential and optimal force in canine retraction. Angle Orthod.1974;44:113–9 Owman-Moll P, Kurol J, Lundgren D. The effects of a four-fold increased orthodontic force magnitude on tooth movement and root resorptions. An intra-individual study in adolescents. Eur J Orthod.1996;18:287–94 Melsen B. Biological reaction of alveolar bone to orthodontic tooth movement. Angle Orthod.1999;69:151–8 Schwarz AM. Tissue changes incident to orthodontic tooth movement. Int J Orthod.1932;18:331–52 Kohno T, Matsumoto Y, Kanno Z, Warita H, Soma K. Experimental tooth movement under light orthodontic forces: rates of tooth movement and changes of the periodontium. J Orthod.2002;29:129–35 Arias OR, Marquez-Orozco MC. Aspirin, acetaminophen, and ibuprofen: their effects on orthodontic tooth movement. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2006;130:364–70

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

121

Julien SASTRE et al.

24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

122

Kehoe MJ, Cohen SM, Zarrinnia K, Cowan A. The effect of acetaminophen, ibuprofen, and misoprostol on prostaglandin E2 synthesis and the degree and rate of orthodontic tooth movement. Angle Orthod.1996;66:339–4 Giunta D, Keller J, Nielsen FF, Melsen B. Influence of indomethacin on bone turnover related to orthodontic tooth movement in miniature pigs. Am J Orthod Dentofacial Orthop.1995;108:361–6 Hauber Gameiro G, Nouer DF, Pereira Neto JS, et al. Effects of short- and long-term celecoxib on orthodontic tooth movement. Angle Orthod.2008;78:860–5 Krishnan V, Davidovitch Z. The effect of drugs on orthodontic tooth movement. Orthod Craniofac Res.2006;9:163–71 Kalia S, Melsen B, Verna C. Tissue reaction to orthodontic tooth movement in acute and chronic corticosteroid treatment. Orthod Craniofac Res.2004;7:26-34 Sato Y, Sakai H, Kobayashi Y, Shibasaki Y, Sasaki T. Bisphosphonate administration alters subcellular localization of vacuolar-type H(+)-ATPase and cathepsin K in osteoclasts during experimental movement of rat molars. Anat Rec.2000;260:72-80 Zahrowski JJ. Bisphosphonate treatment: an orthodontic concern calling for a proactive approach. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2007;131:311–20 Haruyama N, Igarashi K, Saeki S, et al. Estrous-cycle-dependent variation in orthodontic tooth movement. J Dent Res.2002;81:406–10 Burden D, Mullally B, Sandler J. Orthodontic treatment of patients with medical disorders. Eur J Orthod.2001;23:363–72 Canal P, Scannagatti V. Les resorptions radiculaires d’origine orthodontiques. Rev Odontostomatol.1996;1:1-30 Brudvik P, Rygh P. Non-clast cells start orthodontic root resorption in the periphery of hyalinized zones. Eur J Orthod.1993;15:467–80 Brezniak N, Wasserstein A. Orthodontically induced inflammatory root resorption. Part I: The basic science aspects. Angle Orthod.2002;72:175–9 Sasaki T. Differentiation and functions of osteoclasts and odontoclasts in mineralized tissue resorption. Microsc Res Tech.2003;61:483–95 Yamaguchi M, Aihara N, Kojima T, Kasai K. RANKL increase in compressed periodontal ligament cells from root resorption. J Dent Res.2006;85:751–6 Talic NF, Evans C, Zaki AM. Inhibition of orthodontically induced root resorption with echistatin, an RGD-containing peptide. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2006;129:252–60 Bassigny F. Les resorptions radiculaires d’origine orthodontique. Rev Odontostomatol.1982;6:305–7 Nishioka M, Ioi H, Nakata S, Nakasima A, Counts A. Root resorption and immune system factors in the Japanese. Angle Orthod.2006;76:103–8 Bacon W, Reziciner V, Tschill P. The question of root resorption. Is the risk of root resorption related to the typology of the face? Orthod Fr.1989;60(Pt 2):559–73 Levander E, Malmgren O. Evaluation of the risk of root resorption during orthodontic treatment: a study of upper incisors. Eur J Orthod.1988;10:30–8 Samadet V, Bacon W. Les resorptions radiculaires : facteurs de risque et attitudes therapeutiques. Rev Orthop Dentofaciale.2007;41:263–9 Kumasako-Haga T, Konoo T, Yamaguchi K, Hayashi H. Effect of 8-hour intermittent orthodontic force on osteoclasts and root resorption. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2009;135(278):e1–8 [discussion 278–9] Brezniak N, Wasserstein A. Orthodontically induced inflammatory root resorption. Part II: The clinical aspects. Angle Orthod.2002;72:180–4 Remington DN, Joondeph DR, Artun J, Riedel RA, Chapko MK. Long-term evaluation of root resorption occurring during orthodontic treatment. Am J Orthod Dentofacial Orthop.1989;96:43–6 Anaes. Les criteres d’aboutissement du traitement d’orthopedie dento-facial. 2003. p. 42 Campbell KM, Casas MJ, Kenny DJ. Ankylosis of traumatized permanent incisors: pathogenesis and current approaches to diagnosis and management. J Can Dent Assoc.2005;71:763–8

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

Tooth movement – clinical implications

placement dentaire – implications cliniques De

49. 50. 51. 52. 53. 54. 55.

Lekic P, McCulloch CA. Periodontal ligament cell population: the central role of fibroblasts in creating a unique tissue. Anat Rec.1996;245:327–41 Andersson L, Blomlof L, Lindskog S, Feiglin B, Hammarstrom L. Tooth ankylosis. Clinical, radiographic and histological assessments. Int J Oral Surg.1984;13:423–31 Sapir S, Shapira J. Decoronation for the management of an ankylosed young permanent tooth. Dent Traumatol.2008;24:131–5 Filippi A, Pohl Y, von Arx T. Treatment of replacement resorption by intentional replantation, resection of the ankylosed sites, and Emdogain – results of a 6-year survey. Dent Traumatol.2006;22:307–11 Andreasen JO, Paulsen HU, Yu Z, Schwartz O. A long-term study of 370 autotransplanted premolars. Part III. Periodontal healing subsequent to transplantation. Eur J Orthod.1990;12:25-37 Medeiros PJ, Bezerra AR. Treatment of an ankylosed central incisor by single-tooth dentoosseous osteotomy. Am J Orthod Dentofacial Orthop.1997;112:496-501 Kofod T, Wurtz V, Melsen B. Treatment of an ankylosed central incisor by single tooth dento-osseous osteotomy and a simple distraction device. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2005;127:72-80

International Orthodontics 2010 ; 8 : 105-123

123