T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ

Transkript

1

2 T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ HIZLI ÜST ÇENE GENİŞLETMESİ SONRASINDA DİŞLERDE OLUŞAN DEMİNERALİZASYONUN KANTİTATİF IȘIK İNDÜKLÜ FLORESAN (KIF) YÖNTEMİYLE DEĞERLENDİRİLMESİ Proje No TSBP-06 Proje Türü Normal Araştırma Projesi SONUÇ RAPORU Proje Yürütücüsü Doç. Dr. Aslı BAYSAL İKÇÜ Diş Hekimliği Fakültesi/Ortodonti Anabilim Dalı Araştırmacının Adı Soyadı Arş. Gör. Seher Nazlı Ulusoy İKÇÜ Diş Hekimliği Fakültesi/Ortodonti Anabilim Dalı Ocak 2016 İZMİR

3

4 İÇİNDEKİLER Sayfa no ÖZET ABSTRACT GİRİŞ / AMAÇ VE KAPSAM 1 BİREYLER VE YÖNTEM 2-4 BULGULAR 5-6 TARTIŞMA 7-9 SONUÇLAR 10 KAYNAKLAR 11-13

5 HIZLI ÜST ÇENE GENİŞLETMESİ SONRASINDA DİŞLERDE OLUŞAN DEMİNERALİZASYONUN KANTİTATİF IȘIK İNDÜKLÜ FLORESAN (KIF) YÖNTEMİYLE DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET Giriş: Bu randomize kontrollü çalışmanın amacı hızlı üst çene genişletmesinden (HÜÇG) sonra oluşan mine demineralizasyonunu kontrol grubuyla kıyaslayarak kantitatif ışık indüklü lazer floresan (KIF) yöntemiyle değerlendirmektir. Method: Ortodontik tedavisinde HÜÇG gereksinimi olan otuz altı hasta rastgele 2 gruba ayrıldı. Dahil edilme kriterleri; çapraz kapanışın bulunması, ortodontik tedavi geçmişinin olmaması, sistemik bir hastalığa sahip olmamak ve ikinci ve üçüncü molar dişler hariç tüm daimi dişlerin sürmüş olmasını içermektedir. Birinci gruptaki hastalara bonded HÜÇG apareyi kullanılarak genişletme prosedürü uygulanmış ve ikinci gruptaki hastalar ise tedavi edilmeyen kontrol grubunu oluşturmuştur. Kayıtlar QLF-D (Inspektor Research Systems BV, Amsterdam, Netherlands) kullanılarak tedavi/takip dönemi öncesi ve sonrasında alınmıştır. İkinci ve üçüncü molar dişler hariç tüm daimi dişlerin bukkal yüzeyindeki lezyon varlığı ve boyutu değerlendirilmiştir. Floresan kaybı (ΔF), lezyon alanı (A) ve floresan kaybının yüzdesi (ΔQ) sistem yazılımı kullanılarak ölçülmüştür. %5 ten fazla ΔQ değişimi gösteren diş sayısı hesaplanmıştır. Veriler varyans analizi, Wilcoxon Signed Rank, Kruskal Wallis, ve Ki-Kare testleriyle analiz edilmiştir (p<0.05). Risk ve olasılık oranları hesaplanmıştır. Değerlendirilecek parametreler: Bu çalışmanın birincil amacı KIF yöntemiyle gruplar arasındaki mine demineralizasyonunu değerlendirmektir. İkincil amacı dişlerin bireysel olarak dişlerin demineralizasyon görülmesi ve demineralizasyona hassasiyet açısından değerlendirilmesidir. Randomizasyon: Randomizasyon çalışmanın başında önceden hazırlanmış olan randomizasyon tablolarıyla yapılmıştır. Körleme: Körleme sadece sonuç parametrelerinin değerlendirilmesi sırasında uygulanabilmiştir. Bulgular: Bu çalışma tedavi grubunda 18 hasta (8 kız, 10 erkek; yaş ort: 14.1± 1.0 yıl) ve kontrol grubunda 18 hasta ( 10 kız, 8 erkek; yaş ort: 14.1± 0.8 yıl). Tüm hastalar çalışmayı tamamlamış ve takip kayıt kaybı olmamıştır. Grup-içi karşılaştırmada istatiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır. Floresan kaybı gruplar arasında farklı değilken, demineralizasyon alanı istatiksel olarak anlamlı fark göstermiştir (p=0.008; ES=0.17). Demineralizasyon ve remineralizasyon gösteren diş sayısı %5 ΔQ eşik limit dikkate alınarak gösterilmiştir. Demineralizasyon ve remineralizasyon gösteren diş sayısı tedavi grubunda daha fazla bulunmuştur. Bu risk oranına göre, gruplar arası demineralizasyon farkı

6 klinik olarak önemli bulunmamıştır. Bonded apareyiyle ilgili gingivitis dışında bir zarara rastlanmamıştır. Sonuçlar: Bonded genişletme apareyi kullanılarak yapılan HÜÇG tedavisi mine demineralizasyonunu arttırmamaktadır. Anahtar Kelimeler: Hızlı Üst Çene Genişletmesi, Demineralizasyon, KIF.

7 EVALUATION OF TOOTH DEMINERALIZATION AFTER RAPID MAXILLARY EXPANSION USING QUANTITATIVE LIGHT-INDUCED FLUORESENCE (QLF) METHOD ABSTRACT Introduction: The aim of this randomized controlled trial was to evaluate enamel demineralization after rapid maxillary expansion (RME) compared to an untreated control group using quantitative light induced fluorescence (QLF) method. Methods: Thirty-six patients who need RME as a part of their orthodontic treatment were separated randomly into 2 groups. Eligibility criteria included crossbite, no previous orthodontic treatment, no systemic disease and all permanent teeth erupted except second and third molars. In the first group, patients underwent expansion procedure using bonded acrylic expander and second group were untreated control group. Records were taken using QLF-D (Inspektor Research Systems BV, Amsterdam, Netherlands) in pre- and post-treatment/observation phases. The presence and extent of lesions on the buccal surfaces of all teeth, except second and third molars, were assessed. The fluorescence loss (ΔF), lesion area (A) and the percentage of fluorescence loss (ΔQ) were determined using the system s software. The number of teeth, which shows more than 5% ΔQ change, was calculated. Data were analyzed with the analysis of variance, Wilcoxon Signed Rank, Kruskal Wallis, and Chi-Square tests (p<0.05). Risk and Odds Ratios were calculated. Outcomes: The primary outcome of this study is to assess the enamel demineralization between groups using QLF method. The secondary outcomes are the evaluation of the teeth individually for demineralization and to assess the vulnerability of teeth to enamel demineralization. Randomization: The randomization was made at the start of the study with preprepared random number tables. Blinding: Blinding was applicable for outcome assessment only. Results: This study was completed with 18 patients in treatment group (8 female, 10 male; mean age: 14.2± 1.0 years) and 18 patients in control group (10 female, 8 male; mean age:14.1± 0.8 years). All patients complete the study and no patients lost to follow up. No statistically significant difference was found for intragroup comparisons. Florescence loss did not differ between groups whereas, the area of demineralization showed statistically significant difference (p=0.008; ES=0.17). The number of teeth presenting demineralization and remineralization was

8 determined using 5% ΔQ threshold limit. The number of teeth showing demineralization and remineralization was higher for the treatment group. According to risk ratio, the difference between groups regarding demineralization was not clinically significant. No harm was detected except gingivitis associated with the bonded appliance. Conclusions: RME therapy using a bonded expander does not increase enamel demineralization. Keywords: Rapid Maxillary Expansion, Demineralization, QLF.

9 1. GİRİŞ / AMAÇ VE KAPSAM Üst çene genişletmesi işlemi posterior çapraz kapanışın düzeltiminde ve aynı zamanda ark boyutunun arttırılması, hava yolu açıklığının arttırılması ve gülümsemenin iyileştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. 1 HÜÇG için kullanılan apareyler bonded ve banded tipi olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Bonded HÜÇG apareyleri son yıllarda tercih edilmektedir, çünkü bonded HÜÇG apareyinin rijiditesi dişlerin daha az devrilme hareketi yapmasına neden olmaktadır. 2 Aparey damağın ortasında bir vida ve dişleri kaplayan akrilik kısımdan oluşmaktadır. HÜÇG ile surutal organizasyon etkilendiği için reorganizasyon uzun dönem retansiyonunu gerektirmektedir. 1 Tüm aktif tedavi ve retansiyon fazında apareyin kullanılması oral hiyjenin sağlanmasını zorlaştırmakta ve mikrobiyal plak akümülasyonuna neden olmaktadır. Bu nedenle, genişletme prosedürü demineralizasyon riskini arttırdığı düşünülmektedir. 3 Bu demineralizasyon estetik problem yaratmakta ve invaziv müdahale gerektirmesi hasta ve velisine ilave finansal, duygusal ve biyolojik bedele mal olmaktadır. Kantitatif ışık indüklü lazer floresan (KIF) minedeki erken dönem mineral değişikliklerinin tespiti için geliştirilen yeni bir tekniktir. 4 Yeni gelişen lezyon içeren minenin floresan görüntüsü dijitalleştirilebilir ve lezyondaki floresan kaybının sağlam minedeki floresan radyans seviyesiyle ilişkisi nicelleştirilebilir. 5,6 Son çalışmalar KIF yönteminin yeni başlayan lezyonların in vivo olarak görüntülenmesinde uygun olduğunu göstermiştir. 4,6,7 Üstelik, KIF ın ortodontik tedavi boyunca çürük gelişiminin takibinde bir yöntem olarak kullanılması aynı lezyonun değişik zamanlarda nicel olarak değerlendirilmesi için önerilmektedir. 8 Ortodonti literatüründe braketlerin etrafında mine demineralizasyonunu değerlendiren birçok çalışma olmasına rağmen, bonded akrilik apareyi kullanılarak yapılan hızlı üst çene genişletmesinin demineralizasyona etkisini inceleyen çalışma bulunmamaktadır. Bu alanda sınırlı araştırma bulunduğu için, bu çalışmanın amacı hızlı üst çene genişletmesi sonrasında oluşan mine demineralizasyonunun KIF yöntemi in vivo kullanılarak değerlendirmektir. Çalışma Hipotezleri

10 Bu çalışmada, (1) HÜÇG ile tedavi edilen ve tedavi edilmeyen kontrol grupları arasında nicel olarak demineralizasyon arasında fark olmadığı, (2) demineralizasyon görülen diş sayısında tedavi edilen ve tedavi edilmeyen kontrol gruplar arasında fark olmadığı, (3) mine demineralizasyonuna hassasiyet konusunda dişler arasında fark olmadığı hipotezleri test edilmiştir.

11 2. BİREYLER VE YÖNTEM Bu çalışma dizaynı paralel-grup, 1:1 dağıtma oranı olan randomize kontrollü çalışma olarak tasarlanmıştır. Bu çalışma için etik kurul onayı İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Klinik Araştırmalar Etik Kurul undan (tarih: , no: 64) alınmıştır. Bireyler üst çene genişletmesi ihtiyacı olan ve ortodonti kliniğinin hasta listesinde beklemekte olan hastalardan seçilmiştir. 36 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. İnklüzyon kriterleri aşağıdaki gibidir; Transversal üst çene darlığına bağlı tek veya çift taraflı çapraz kapanış, Ortodontik tedavi geçmişinin olmaması, Sistematik hastalığın bulunmaması, İkinci ve üçüncü molar dişler hariç tüm daimi dişlerin sürmüş olması. Birinci grupta maksiller moların palatal tüberkülü mandibular moların bukkal tüberkülüyle aynı düzleme gelene kadar hızlı üst çene genişletmesi uygulanmıştır. İkinci gruptaki hastalar ilk aşamada tedavi edilmemişler ve tedavi edilmeyen kontrol grubu 6 ay boyunca gözlenmiştir. Gözlem periyodu boyunca kontrol grubunda koruyucu uygulamalar yapılmış ve bu dönem sonunda ortodontik tedavilerine hemen başlanmıştır. Bu çalışma tedavi grubunda 18 hasta (8 kız, 10 erkek; yaş ort: 14.1± 1.0 years) ve kontrol grubunda 18 hasta ( 10 kız, 8 erkek; yaş ort: 14.1± 0.8 years) ile tamamlanmıştır. Ortopedik genişletme bonded tipi HÜÇG apareyi ile yapılmıştır (Şekil 1). Şekil 1: Çalışmada kullanılan aparey dizaynı Bir hyrax vidası (Dentaurum, Pforzheim, Germany) ikinci premolar dişler arasına yerleştirilmiştir. Damak akrilikle kaplanmıştır ve akrilik dişlerin okluzal ve bukkal

12 yüzeylerin orta üçlüsüne kadar uzatılmıştır. Bu aparey üst çenedeki dişlere cam iyonomer simanla yapıştırılmıştır (Ketac TM Cem Radiopaque, 3M ESPE Dental Product, Neuss, Germany). Vida aktivasyonu ilk hafta günde iki kez ¼ tur ve sonraki günlerde günde bir kez ¼ tur olacak şekilde yapılmıştır. İstenilen genişlik elde edildikten sonra vida bir ligatür teliyle sabitlenmiş ve ağızda bir ay pasif tutulmuştur. Hastalar geri kalan retansiyon periyodunda Hawley apareyi kullanmıştır. Altıncı ayda, tedavi ve kontrol gruplarından KIF kayıtları alınmıştır. Tedavi/gözlem periyodu öncesi ve sonrasında kayıtlar Kantitatif Işık İndülkü Floresan- Dijital (QLF-D, Inspektor TM Pro, Inspektor Research System BV, Amsterdam, Netherlands) ile alınmıştır. KIF-D ilk üretilen versiyonun değiştirilmiş filtre seti içeren güncel halidir (D007, Inspektor Research System BV, Amsterdam, Netherlands) 9. Sistem KIF-D yazılımının kurulduğu kişisel bir bilgisayara bağlı özel bir kamera içermektedir. Kamera ayarları fotoğrafların alındığı yerdeki ortam için optimize edilmiş ve sabit ayarlar (Iso-1600, shutter speed-1/30) sistem yazılımına kaydedilmiştir. Kamera manual odaklamayla kullanılmıştır. Kamera ön dişlerden kanin dişe ve arka dişlerden ikinci premolar dişe odaklanılmıştır. Standardizasyon sağlanması için, görüntüler aynı kamera pozisyonu ve aynı açıyla çekilmiştir. Görüntüler üreticilerin talimatına göre video repozisyonlandırma tekniği kullanılarak yazılıma yüklenmiştir. Bu araştırmanın temel sonucu KIF yöntemiyle mine demineralizasyonunun nicel olarak değerlendirilmesidir. İkincil sonuç ise her bir diş için mine demineralizasyonun değerlendirilmesi ve demineralizasyona yatkınlığı olan bir diş varsa bunun gösterilmesidir. İkinci ve üçüncü molar dişler hariç tüm dişlerin bukkal yüzeylerinde lezyon varlığı ve boyutu tedavi/gözlem yeriyodu öncesi ve sonrasında KIF-D yazılımıyla değerlendirilmiştir. Böylece, her bir birey için 12 bukkal yüzey her kayıt döneminde incelenmiştir. Görüntünün analizi sağlıklı mine üzerinde kalacak şekilde bir analiz halkasının oluşturulmasıyla yapılmaktadır. Ortalama floresan kaybı (ΔF, %), lezyon alanı (A, mm 2 ) ve floresan kaybı yüzdesi (ΔQ= ΔFxA, %, mm 2 ) lezyon boyutunu belirlemek için sistem analiz yazılımı kullanılarak gösterilmektedir. Floresan kaybı gerçek ve yeniden yapılandırılmış floresan yüzeyleri arasında yüzde farkının hesaplanmasıyla gösterilmektedir.

13 İlk ve ikinci ölçümler arasında minimum %5 lik floresan kaybı değişikliği gösteren %5 lik ΔQ seviyesi eşik değer olarak belirlenmiştir. 10 KIF-D klinik sistemiyle yakalanan lezyon KIF-D yazılımı sayesinde nicel olarak analiz edilebilmektedir. Çalışma başladıktan sonra metotta yada sonuçlarda herhangi bir değişiklik meydana gelmemiştir. Örnek Sayısı Hesaplaması 2 sonuç değişkeni ve 1 faktör ile MANOVA analizi orta seviyede etki büyüklüğünde (d=.66), en az %80 istatiksel güç göstermektedir, (etki büyüklüğü için A longitudinal laser fluorescence study of white spot lesions in orthodontic patients. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1998;113: isimli benzer bir çalışma referans alınmıştır.) Randomizasyon İnklüzyon kriterlerine sahip bir hasta kliniğe geldiğinde, hasta ve velisi bilgilendirilmiş ve çalışmaya katılması istenmiştir. Eğer çocuk ve velisi onay verirse, başlangıç kayıtları alınmış ve her hasta HÇÜG tedav,s, yağılacak yada tedavisi 6 ay sonra başlatılmak üzere rastgele iki gruba ayrılmıştır. Randomizasyon önceden hazırlanmış rastgele sayılar tablolarıyla çalışmanın başında yapılmıştır. Bir araştırmacı (S.N.U) hastaları değerlendirmiş ve yazar (A.B) kayıtları yapmıştır. Ortalama yaşları (14.1±0.8 yaş arası; yaş arası) olan otuz altı hasta 1:1 oranıyla tedavi ve kontrol gruplerına rastgele dağıtılmıştır. Hastalar her birinde 18 hasta bulunan iki gruba rastgele ayrılmıştır. İstatiksel Analiz Tüm veriler istatiksel analiz için SPSS yazılımına (version 20.0 software package, SPSS Inc, Chicago, IL, USA) girilmiştir. Tanımlayıcı istatistik her iki grup için hesaplanan ortalama, standart deviasyon, güven aralığı (95% CI) değerlerini içermektedir. Verilere Shapiro Wilks normalite testi ve Levene s varyans homojenite testi uygulanmıştır. Veriler normal dağılmamıştır, bu nedenle non-parametrik test uygulanmıştır. Floresan kaybı ve demineralizasyon alanı grup içi ve gruplar arası karşılaştırma için Mann Whitney U ve Wilcoxon signed rank testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Etki büyüklükleri hesaplanmıştır.

14 Risk ve olasılık oranları yeni lezyon gelişimi ve iyileşen lezyonlar için istatiksel yöntemle hesaplanmıştır.. Her bir grupta %5 lik ΔQ eşik değeri aşan örneklerin yüzdesini karşılaştırmak içini kikare testi uygulanmıştır. Tek yönlü varyans analizi (ANOVA) dişler arasındaki ΔF değerleri için farkları test etmek için kullanılmıştır. İstatiksel önem p<0.05 olarak belirlenmiştir.

15 3. BULGULAR Bu çalışma tedavi grubunda 18 hasta (8 kız, 10 erkek; yaş ort: 14.1± 1.0 yıl) ve kontrol grubunda 18 hasta ile ( 10 kız, 8 erkek; yaş ort: 14.1± 0.8 yıl) tamamlanmıştır (Tablo I). Tablo I: Katılımcıların demografik ve klinik karakteristikleri Tedavi grubu Kontrol Grubu Total yaş (yıl) 14.2± ± ± 0.8 erkek (n) bayan (n) Maloklüzyon(n) Sınıf I Sınıf II Sınıf III Analizler tüm hastalarda rastgele uygulanmıştır. Tüm hastalar için takip periyodu 6 aydır. T0 ve T1 dönemleri arasındaki tanımlayıcı istatistik sonuçları ve grup-içi ve gruplar-arası ortalama değişikliklerin karşılaştırması Tablo II ve Tablo III te sırasıyla verilmiştir.

16 Tablo II: Grupiçi karşılaştırma (T1-T0) G ruplar ES* LL UP Sig Ortalama fark Tedavi (n=216) Kontrol (n=216) Florasan kaybı (T1-T0, %) Alan (T1-T0, mm2) Florasan kaybı (T1-T0, %) SS 4,81 95% Alt Güven sınır aralığı Üst sınır 0.28 Ortalama fark SS 114,68 95% Alt Güven sınır -4,52 aralığı Üst sınır 26,23 Ortalama fark 0.05 SS % Alt Güven sınır aralığı Üst sınır 0.30 Ortalama fark , ,25 NS -77,93 62,16 NS ,20 NS SS Alan 25,96 - (T1-T0, 95% Alt -4,61 0,0-17,35 18,53 NS mm2) Güven sınır 3 aralığı Üst 2,35 sınır n: örneklem büyüklüğü; SS: Standart sapma; * ES, Etki genişliği=cohen's d; p<0.05 Table III: Gruplar arası karşılaştırma T0 florasan kaybı RME (n=216) Kontrol (n=216) ES L L UP Sig. Ortalama -2,83-0,75,870,090 1,190 Standart sapma 5,85 2,38 95% Güven Aralığı Alt sınır Üst sınır -3,62-1,07-2,05-0, T1 florasan kaybı Ortalama -2,47-0,81,370-1,24-0,06 Standart sapma 6,55 2,33 95% Güven aralığı Alt sınır Üst sınır -3,35-1,12-1,60-0,49 T0 Alan Ortalama 51,12 7,82,460-20,10 5,02 Standart sapma 154,14 34,23 95% Güven aralığı Alt sınır Üst sınır 30,45 3,23 71,79 12,

17 T1 Alan Ortalama 40,26 8,95,390-15,97 5,28 T1-T0 florasan kaybı T1-T0 Alan Standart sapma 122,68 36,67 95% Güven Alt 23,81 4,03 aralığı sınır Üst sınır 56,72 13,87 Ortalama 0,36-0,06,120-0,52 0,36 Standart sapma 4,82 1,81 95% Güven Alt -0,29-0,30 aralığı sınır Üst sınır 1,00 0,18 Ortalama -10,86 1,13 0,17-15,46 3,29 Standart sapma 114,68 25,97 95% Güven aralığı Alt sınır Üst sınır -26,24-2,35 4,52 4, NS.008 Grup-içi değişikliklerde istatiksel açıdan anlamlı fark bulunmamıştır. Etki büyüklüğüne göre, farklar klinik olarak anlamlı varsayılmamaktadır (Etki değeri aralığı: ). T0 ve T1dönemleri arasında gruplar arasında anlamlı fark bulunmuştur. Tedavi değişiklikleri değerlendirildiği zaman, floresan kaybı için tedavi değişikliği gruplar arasında istatiksel açıdan anlamlı bulunmamıştır (p=0.008). Yalnızca, T0 floresan kaybı için etki büyüklüğü>0.5 (0.870; yüksek), diğerleri <0.5 bulunmuştur. KIF-D ile ikinci ve üçüncü molar dişler hariç, dişlerin 432 bukkal yüzeyinde lezyon varlığı değerlendirilmiştir. Tedavi grubunda, tedavi öncesinde 39 lezyon ve tedavi sonrasında 34 lezyon tespit edilmiştir. Kontrol grubunda, gözlem periyodu öncesinde 21 lezyon ve gözlem periyodu sonrasında 24 lezyon tespit edilmiştir. Tedavi grubunda, tedavi sonrası dönemde 16 lezyonda iyileşme gözlenmiş ve 6 lezyon ise yeni oluşmuştur. Kontrol grubunda ise 6 lezyonda iyileşme gözlenmiş ve 6 lezyon yeni oluşmuştur. Risk oranı RR:1:1 dir (Tablo IV). Tablo IV: Risk Oranı Tedavi grubu Kontrol grubu total yeni demineralize lezyon evet hayır total Risk Oranı (RR)= (6:216)/(6:216)=1.000

18 Gruplar yeni lezyon gelişimi açısından karşılaştırılabilirdir. Odds oranı OR:2.8 dir (Tablo V), bu nedenle tedavi grubu kontrol grubuna kıyasla 2.8 remineralizasyon oranına sahiptir. Tablo V: Görece risk oranı Tedavi grubu Kontrol grubu total remineralize lezyon evet hayır total Görece Risk Oranı (RR)= (16:200)/(6:210)=2.800 Gruplar T0 ve T1 kayıtları arasında %5 lik ΔQ değişimi eşik değer alınarak demineralizasyon için analiz edilmiştir (Tablo VI). Kategoriler değişiklik yok, demineralizasyon veya remineralizasyon olarak genellenmiştir. Değişiklik %5 lik eşik değer sınırına ulaşmadığı zaman, dişler değişiklik yok olarak sınıflandırılmıştır. Değişiklik eşik değeri aştığı zaman ve floresan kaybı T0 den T1 e kadar artmışsa, dişler demineralizasyon olarak sınıflandırılmıştır. Tam tersi durumda ise remineralizasyon olarak sınıflandırılmıştır. Ki-kare test sonuçlarına göre, tüm kategorilerde gruplar arasında istatiksel açıdan anlamlı farklar bulunmuştur (Tablo VI). Tablo VI: Farklı kategorideki dişlerin gruplar arası karşılaştırması Tedavi grubu Kontrol Grubu Total 0 Değişiklik yok sayı 152 a 186 b ΔQ (T0 to T1) Azalma 2 ΔQ (T0 to T1) Artış % grup içinde 70,4% 86,1% 78,2% sayı 36 a 15 b 51 % grup içinde 16,7% 6,9% 11,8% sayı 28 a 15 b 43 % grup içinde 13,0% 6,9% 10,0% Total sayı % grup içinde 100,0% 100,0% 100,0% Tedavi grubunda 216 dişin 152 sinde (%70.4), kontrol grubunda ise 216 dişin 186 sında (%86.1) değişiklik bulunmamıştır. Tedavi grubunda, demineralizasyon dişlerin %13.0 ında ve remineralizasyon dişlerin %16.7 sinde görülmüştür. Bu oranlar kontrol grubunda iki kategori içinde %6.9 dur.

19 T0 ve T1 dönemleri arasında her bir diş için ortalama ΔF farkları Şekil 3 te gösterilmiştir. Her bir dişin ortalama ΔF farkları arasında istatiksel açıdan anlamlı fark bulunmamıştır. Maksimum ortalama ΔF fark değerleri sırasıyla 12, 23 ve 13 nolu dişlerde görülmüştür. Tedavi grubunda kontrol grubuna kıyasla dental plağın uzaklaştırılmasındaki zorluğa bağlı olarak gelişen gingivitis dışında bir zararlı etki görülmemiştir. 4. TARTIŞMA Bu çalışmanın amacı bonded HÜÇG sonrasında oluşan demineralizasyonun KIF yöntemiyle değerlendirilmesidir. Bu çalışmanın bulgularına göre, demineralizasyon açısından gruplar arasında fark bulunmamıştır. Etki büyüklüğü yalnızca T0 floresan kaybı için >0.5 (0.87 ) ve diğerleri için <0.5 tür. Klinik olarak anlamlı farkın d.05 olduğu varsayılırsa, gruplar arasındaki farkın klinik olarak anlamlı olmadığı sonucuna varabiliriz. Fakat biz lezyondaki iyileşme yada gerileme gibi tedavi değişikliklerine odaklandık ve gruplar arası farklar istatiksel yada klinik olarak anlamlı bulunmadı. Üstelik, tedavi grubundaki demineralizasyon alanında 6 aylık teransiyon periyodu sonrasında daha fazla iyileşme gözlenmiştir. Bu bulgu dikkatlice yorumlanmalıdır, çünkü yüzey alanındaki azalma demineralizasyonda gerileme anlamına gelmeyebilir. Lezyon derinliği artarken, alan küçülebilir. Diğer yandan, demineralize ve remineralize olan diş sayısı tedavi grubunda kontrol grubuna kıyasla daha fazla görülmüştür. Yukarıda bahsedilen faktörler göz önünde bulundurulduğu zaman, tedavi

20 grubundaki değişiklikler yalnızca demineralizasyon yada remineralizasyona meyildir sonucuna varmak zordur. Tedavi grubunda görülen daha fazla iyileşme başlangıçtaki demineralizasyonun fazla olabilmesi ve remineralizasyonun daha fazla görülmüş olabileceği olarak iki şekilde yorumlanabilir. İkinci faktör genişletme apareyinin yapıştırılmasında cam iyonomer simanın bulunması olabilir. Lezyonların remineralizasyon potensiyeli cam iyonomer siman kullanımıyla artabilir. Önceki çalışmalarda ortodontik bantlar cam iyonomer simanla (CİS) yapıştırıldığında beyaz nokta lezyonu oluşumunun azaldığı gösterilmiştir. 11,12 CİS ın en yararlı özelliği flor iyonu rezervuarı olarak davranabilmesi ve bu nedenle demineralizasyon riskini azaltmasıdır. 8,13,14 CİS ten flor iyon salınımının olmasının demineralizasyonu önlediği gösterilmiştir. 15 Araştırmacılar CİS in karıştırılmasıyla iyon salınımının başladığını ve 12 ay boyunca belli seviyede kaldığını göstermişlerdir Cam iyonomer yalnızca demineralizasyon oluşumunu önlemez aynı zamanda minenin remineralize olmasını sağlar. 18 Ortodontide bonding için CİS kullanılmasıyla beyaz nokta lezyonu oluşumunda görülen azalma önemli bulunmuştur. 60 hastada yapılan uzun dönem çalışmada kompozit rezin simanla kıyaslandığında ortalama %16.5 daha fazla azalma olduğu gösterilmiştir. 19 Bu çalışmada, tedavi grubunda on altı lezyon kaybolmuş ve altı lezyon yeni oluşmuşken kontrol grubunda altı lezyon kaybolmuş ve altı lezyon yeni oluşmuştur. Yeni beyaz nokta lezyonu gelişim riski gruplar arasında karşılaştırılabilirken (RR:1) remineralize lezyon tedavi grubunda daha fazla görülmüştür (OR:2.8). Bu bulgu ve tedavi grubunda 16 lezyonun kaybolması CİS özelliklerinden kaynaklanabilir. Epidemiyolojik çalışmalara göre, maksiller lateral keser ve mandibuler birinci molar dişler en sık beyaz nokta lezyonu gözlenen dişlerdir. 20,21 Mandibuler ikinci premolar ve maksiller kanin dişlerde sıklıkla etkilenmektedir. 20,21 Bu çalışmanın bulgularına göre, her bir diş arasında ortalama ΔF farkları arasında önemli fark bulunmamıştır. Bunun yanısıra, maksimum ortalama ΔF farkı değeri sırasıyla 12, 23 ve 13 nolu dişlerde görülmüştür. Ortodontistler tedavi boyunca anterior dişlerde demineralizasyon görülmesinin posterior dişlere göre estetiği daha kötü etkilediğini akıllarında tutmalıdır. Lezyonların kavitasyon oluşmadan ve restorasyon gereksinimi olmadan önce erken dönemde tespiti için yeni yöntemler geliştirilmiştir. 22 Bu diagnoz daha önceleri görsel muayene, bitewing radyografi, bre-optic transilluminasyon (FOTI) ve transvers

21 mikroradyografi gibi subjektif görsel bilgilere dayanmakyaydı. 23 Bu yöntemlerden hiçbiri objektif değildir ve lezyonun ilerlemesinin farklı zamanlarda uzun dönem nicel olarak görüntülenmesine izin vermez. Biz çalışmamızda demineralizasyonun tespitinde hassas bir araç olan KIF yöntemini kullanılmıştır. 23 Mine demineralizasyonu ile mücadelede en iyi yaklaşım beyaz nokta lezyonu oluşumunun önlenmesidir. 24 HÜÇG apareyi dişleri kapladığı için yeni başlayan beyaz nokta lezyonlarının tespiti mümkün değildir. HÜÇG apareyi kullanıldıktan 9 ay sonra mine demineralizasyonunun meydana geldiği rapor edilmiştir. 25 Bu nedenle, HÜÇG apareyini uzun süre tutmamak gerekmektedir. Yeni başlayan çürük lezyonlarındaki mineral içeriğinin nicelleştirilmesi için altın standart teknik transvers mikroradyografidir (TMR). 26 Bunun yanısıra, bu teknik ince diş kesitlerininin hazırlanmasını gerektirmekte ve bu nedenle in vivo olarak beyaz nokta lezyonunun görüntülenmesinde kullanılamamaktadır. KIF-D nin in vivo uzun dönem çalışmalarda kullanıma uygun olduğu gösterilmiştir. 6,7 KIF metodu in vivo olarak tekrarlanabilirdir ve klinik çalışmalarda yeni başlayan mine lezyonlarındaki mineral değişikliklerinin görüntülenmesini sağlamaktadır. 6,7,25 Çok zor görülen beyaz nokta lezyonda ilerleme, gerileme yada stabilite değerlendirilebilirken geleneksel yöntemlerle sadece lezyonun varlığı ve tipi gösterilmektedir. 24 Bu teknolojinin dezavantajları pahalı olması, diş hekimi koltuğunda daha fazla yere ihtiyaç gerektirmesi ve operatörün doğru sonuçlar alabilmesi için teknik eğitim almasının gerekmesidir. Literatürde demineralizasyonu nicel olarak değerlendirmede KIF ın kullanıldığı birçok çalışma bulunmasına rağmen KIF-D nin kullanıldığı sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu in vivo çalışmada, KIF bonded RME tedavisinden sonra dişlerdeki demineralizasyonun tespiti ve uzun dönem görüntülenmesinde başarılı olmuştur. Diğer yandan, bazı KIF görüntüleri karanlık olması, keskin olmaması yada açı hataları gibi teknik problemler nedeniyle dahil edilememiştir. Her projeksiyondan iki görüntü alınmasıyla bu problemin üstesinden gelinmiştir. Yazarlar bu konuyla ilgili çalışmaya başlamadan önce eğitim almışlardır. Bu çalışma başlamadan önce, hastaların önce ve sonra örnek görüntüleri üreticilere gönderilmiş ve görüntülerin kalitesi açısından pozitif geri dönüş alınmıştır. HÜÇG apareyi sonrasında yeni beyaz nokta lezyonu oluşması beklentisi bu çalışmada gözlenmemiştir. CİS in HÜÇG apareyinin simantasyonunda kullanılması beyaz nokta

22 lezyonu oluşmasını ve şiddetini azaltmış olabilir. Bu çalışmanın bulgularına göre klinisyenler bonded genişletme apareylerinin simantasyonu için CİS kullanmayı tercih etmelidir. Limitasyonlar Körleme tedavi sırasında mümkün olmamıştır ama veri değerlendirilmesi ve sonuç değerlendirmesi körleme uygulanmıştır. Bu nedenle gözlem ve teşhis önyargısı düşük derecede olduğu kabul edilebilir. Bu çalışmada, tedavi grubunda HÜÇG apareyi üst çenedeki dentisyona simante edilmiştir ve tüm hastalar her gün flor içeren diş macunuyla dişlerini fırçalamaları konusunda bilgilendirilmiştir. Kontrol grubundaki demineralizasyon alanı ve floresan kaybı gözlem periyodu öncesi ve sonrası dönemleri arasında istatiksel açıdan anlamlı fark bulunmamıştır. Bu çalışmada en iyi klinik yaklaşım olarak düşünülemez çünkü kontrol grubunda florürlü diş macunu kullanılmıştır. 27 Flor içeren diş macunu kullanımını mine demineralizasyon riskini azalttığı gösterilmiştir 5.SONUÇLAR 1. Tedavi ve kontrol grupları arasında demineralizasyon (floresan kaybı) açısından istatiksel açıdan fark bulunmamıştır. 2. Bonded tipi apareyle HÜÇG sonrasında demineralizasyon azalı azalmıştır. 3. Demineralizasyon ve remineralizasyon görülen diş sayısı tedavi grubunda kontrol grubuna kıyasla daha fazladır. 4. Her dişte demineralizasyon görülme sıklığı açısından önemli fark bulunmamıştır.

23 KAYNAKLAR 1. Bishara SE, Staley RN. Maxillary expansion: Clinical implications. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1987;91: Uysal M, Toygar Memikoglu U, Iseri H. Non-extraction treatment with acrylic bonded rapid maxillary appliances. Turkish Journal of Orthodontics 1995;8: Sudjalim TR, Woods MG, Manton DJ. Prevention of white spot lesions in orthodontic practice: a contemporary review. Aust Dent J 2006;51: van der Veen MH, de Josselin de Jong E. Application of quantitative light-induced fluorescence for assessing early caries lesions. Monographs in Oral Science 2000;17: Bjelkhagen H, Sundström F, Angmar-Månsson B, Ryden H. Early detection of enamel caries by the luminescence excited by visible laser light. Swedish Dental Journal 1982;6: de Josselin de Jong E, Sundström F, Westerling H, Tranaeus S, ten Bosch J, Angmar-Mansson B. A new method for in vivo quantification of changes in initial enamel caries with laser fluorescence. Caries Research 1995;29: Al-Khateeb S, Exterkate RAM, Angmar-Månsson B, ten Cate JM. Light-induced fluorescence studies on dehydration of incipient enamel lesions. Caries Research 2002;36: McLean JW. Glass ionomer cement. Brit Dent J 1988;164: Ko HY, Kang SM, Kim HE, Kwon HK, Kim BI. Validation of quantitative lightinduced fluorescence-digital (QLF-D) for the detection of approximal caries in vitro. Journal of Dentistry 2015;2427:8. 9. Pretty IA, Pender N, Edgar WM and Higham SM. The in vitro detection of early

24 enamel de- and re-mineralization adjacent to bonded orthodontic cleats using quantitative light-induced fluorescence. European Journal of Orthodontics 2003;25: Copenhauer DJ. In vitro comparison of zinc phosphate and glass ionomer cements ability to inhibit decalsification under orthodontic bands. Am J Orthod 1986;89: Fricker JP, McLachan MD. Clinical studies on glass ionomer cements Part 2. A two year clinical study comparing glass ionomer cement with zinc phosphate cement. Aust Orthod J 1987;10: McComb D, Sirisko R, Brown J. Scientific comparison of physical properties of commercial glass ionomer luting cements. J Canad Dent Assn 1984;9: Wilson AD. Developments in glass ionomer cements. The international Journal of Prosthodontics 1989;2: Swartz ML, Phillips RW, Clark HE, Norman RD, Potter R. Flouride distrubition in teeth using a silicate model. J Dent Res 1980;59: Swartz ML et al. Long-term F release from glass ionomer cements. J Dent Res 1984;63: Cook PA, Youngson CC. A flouride-containing composite resin- an in vitro study of a new material for orthodontic bonding. Brit J Orthod 1989;16: James K, Istre DS, Istre T. In vitro enamel remineralization at orthodontic band margins cemented with glass ionomer cement. Am J Orthod Dentofac Orthop 1995;107: Marcusson A, Norevall LI, Persson M. White spot reduction when using glass ionomer cement for bonding in orthodontics: a longitudinal and comparative study. Eur J Orthod 1997;19: Meyers MJ. Protection of enamel under orthodontic bands. Am J Orthod

25 Dentofacial Orthop 1952;38: Øgaard B. Prevalence of white spot lesions in 19 year olds: a study on untreated and orthodontically treated persons 5 years after treatment. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1989;98: Meyers MJ. Protection of enamel under orthodontic bands. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1952;38: Øgaard B. Prevalence of white spot lesions in 19 year olds: a study on untreated and orthodontically treated persons 5 years after treatment. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1989;98: Mansson A, Bosch J. Quantitative light-induced fuorescence (QLF): a method for assessment of incipient caries lesions. Dentomaxillofacial Radiology 2001;30: McNamara Jr JA, Brudon WL. Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. Ann Arbor, 2001, Needham Press, p Ten Bosch JJ, Angmar-Mansson B. A review of quantitative methods for studies of mineral content of intra-oral caries lesions. J Dent Res 1991;70: Bröchner A et al. Treatment of post-orthodontic white spot lesions with casein phosphopeptide-stabilised amorphous calcium phosphate. Clin Oral Invest 2011;15: Øgaard B. White Spot Lesions During Orthodontic Treatment: Mechanisms and Fluoride Preventive Aspects. Semin Orthod 2008;14:

26 EKLER Çalışmamız ortodonti alanında dünya çapında en prestijli dergilerden birisi olan American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics adlı dergiye gönderilmiş ve revizyon istenmiştir. Metin revizyonu tamamlanmıştır ve ikinci değerlendirme sürecine geçilmiştir. Makale metni ekte sunulmuştur. Submission Confirmation for AJODO-D R1 American Journal of Orthodontics Add to contacts 12/18/15 To: Ref.: Ms. No. AJODO-D R1 Evaluation of Enamel Demineralization in Adolescents After Rapid Maxillary Expansion Using Quantitative Light-Induced Fluorescence Method: A Single-Center, Randomized Controlled Clinical Trial Dear Dr. Baysal, American Journal of Orthodontics & Dentofacial Orthopedics has received your revised submission. You may check the status of your manuscript by logging onto Elsevier Editorial Systems at ( Kind regards, American Journal of Orthodontics & Dentofacial Orthopedics

27 Evaluation of Enamel Demineralization in Adolescents After Rapid Maxillary Expansion Using Quantitative Light-Induced Fluorescence Method: A Single-Center, Randomized Controlled Clinical Trial Abstract Introduction: The aim of this randomized controlled trial was to evaluate enamel demineralization after rapid maxillary expansion (RME) compared to an untreated control group using quantitative light induced fluorescence (QLF) method. Methods: Thirty-six patients who need RME as a part of their orthodontic treatment were separated randomly into 2 groups. Eligibility criteria included crossbite, no previous orthodontic treatment, no systemic disease and all permanent teeth erupted except second and third molars. In the first group, patients underwent expansion procedure using bonded acrylic expander and second group were untreated control group. Records were taken using QLF-D (Inspektor Research Systems BV, Amsterdam, Netherlands) in pre- and posttreatment/observation phases. The presence and extent of lesions on the buccal surfaces of all teeth, except second and third molars, were assessed. The fluorescence loss (ΔF), lesion area (A) and the percentage of fluorescence loss (ΔQ) were determined using the system s software. The number of teeth, which shows more than 5% ΔQ change, was calculated. Data were analyzed with the analysis of variance, Wilcoxon Signed Rank, Kruskal Wallis, and Chi-Square tests (p<0.05). Risk and Odds Ratios were calculated. Outcomes: The primary outcome of this study is to assess the enamel demineralization between groups using QLF method. The secondary outcomes are the evaluation of the teeth individually for demineralization and to assess the vulnerability of teeth to enamel demineralization. Randomization: The randomization was made at the start of the study with preprepared random number tables. Blinding: Blinding was applicable for outcome assessment only. Results: This study was completed with 18 patients in treatment group (8 female, 10 male; mean age:

28 14.2± 1.0 years) and 18 patients in control group (10 female, 8 male; mean age:14.1± 0.8 years). All patients complete the study and no patients lost to follow up. No statistically significant difference was found for intragroup comparisons. Florescence loss did not differ between groups whereas, the area of demineralization showed statistically significant difference (p=0.008; ES=0.17). The number of teeth presenting demineralization and remineralization was determined using 5% ΔQ threshold limit. The number of teeth showing demineralization and remineralization was higher for the treatment group. According to risk ratio, the difference between groups regarding demineralization was not clinically significant. No harm was detected except gingivitis associated with the bonded appliance. Conclusions: RME therapy using a bonded expander does not increase enamel demineralization. Key Words: Rapid Maxillary Expansion, Demineralization, QLF Registration: This trial was not registered Protocol: The protocol was not published before trial commencement Funding: This work was supported by a research grant from XXX, Scientific Research Projects Unit (Project number: TSBP-06).

29 INTRODUCTION and LITERATURE REVIEW Maxillary expansion is known to be used in correction of posterior crossbites and it is also commonly used to increase the arch length, increase of the airway clearance and the improve smile esthetics. With RME midpalatal suture separated, cell activity increases in the suture area and bone gained in the transversal plane 1. The appliances used for RME are divided into two as the bonded type and the banded type. Bonded RME appliances are often preferred in recent years, because the rigidity of the bonded RME appliances promotes less tipping movement of the teeth 2. The appliance consists of a screw in the middle of the palate and an acrylic cap, which covers the teeth. Because the sutural organization has been effected with RME, reorganization necessitates a long retention period. 1 The wearing of the appliance during all the active treatment period and retention phase makes it more difficult to establish a proper oral hygiene and induce microbial plague accumulation. For this reason, expansion procedure seems to increase the demineralization risk. 3 This demineralization result in compromised esthetics and may require invasive intervention that presents additional financial, emotional and biological costs to patients and their families and a frustrating clinical dilemma for orthodontists. Quantitative light induced fluorescence (QLF) is a new technique for the detection of very early mineral changes in enamel. 4 The fluorescence image of enamel with very early lesions can be digitized and the fluorescence loss in the lesion can then be quantified in relation to the fluorescence radiance level of sound enamel. 5,6 Recent studies indicate that QLF is suitable for in vivo monitoring of mineral changes in very early enamel lesions. 4,6,7 Furthermore, the use of QLF as a method of following caries development during orthodontic treatment has been suggested for quantitative judgment of one and the same lesion at different times. 8 Although there have been copious studies in the orthodontic literature to evaluate enamel

30 demineralization around orthodontic brackets, to our knowledge there is no study in the literature that evaluate the demineralization effect of rapid maxillary expansion using a bonded acrylic appliance. Because of the limited research available in this area, the aim of this study was to evaluate enamel demineralization after rapid maxillary expansion using QLF method in vivo. Specific objectives or hypotheses In the current study we tested the hypotheses that; (1) there is no difference between RMEtreated and untreated subjects regarding the amount of demineralization quantitatively; (2) the number of teeth showing demineralization do not differ between RME-treated and untreated subjects; (3) there is no difference between teeth regarding the vulnerability to enamel demineralization.

31 PARTICIPANTS AND METHODS Trial Design This was a parallel-group, randomised controlled trial with a 1:1 allocation ratio. Participants, Eligibility Criteria, and Settings Approval of the Medical Ethical Committee of the XXX (date: , 64) was obtained for this study. The participants were selected from the patients who need to be treated by rapid maxillary expansion and put in the waiting list of the department s clinic. The sample comprised 36 patients. The inclusion criteria were as follows; Unilateral or bilateral cross bite arise from transversal maxillary deficiency, No history of previous orthodontic treatment, No systemic disease, All permanent teeth erupted except second and third molars. Interventions In the first group rapid maxillary expansion was applied until palatal cusp of maxillary molars and buccal cusp of mandibular molars get into the same plane transversally. The patients in the second group were not treated in the first phase and observation period was 6 months in untreated control group. During observation period interceptive treatments were performed in the control group and immediately after the period completed their orthodontic treatment was initiated. This study was completed with 18 patients in treatment group (8 female, 10 male; mean age: 14.2± 1.0 years) and 18 patients in control group (10 female, 8 male; mean age:14.1± 0.8 years). The flow of the patients through the trail is given in Figure 1. Orthopedic expansion was performed with a bonded type RME appliance (Figure 2). A hyrax

32 screw (Dentaurum, Pforzheim, Germany) was placed between the second premolars. The palate was covered with acrylic and the acrylic extended to the occlusal and middle third of the buccal surfaces of the teeth. This appliance was bonded to maxillary dentition with glass ionomer cement (Ketac TM Cem Radiopaque, 3M ESPE Dental Product, Neuss, Germany). The screw activation was ¼ turn twice for the first week and ¼ turn per day for the following days. After the desired amount of expansion achieved the screw was stabilized with a ligature wire and kept in mouth for passively for a month. The patients were instructed to wear a Hawley appliance for the rest of their retention period. At sixth months, the QLF recordings were performed in treatment and control group. Records were taken using Quantitative Light Induced Fluorescence-Digital Biluminator TM (QLF-D, Inspektor TM Pro, Inspektor Research System BV, Amsterdam, Netherlands) in pre- and posttreatment/observation phases. QLF-D is an upgraded version of the first product with a modified filter set (D007, Inspektor Research System BV, Amsterdam, Netherlands) 9. The system consisted of a special camera connected to a personal computer to which the QLF-D software was installed. Camera settings are optimized for the environment where the photos are taken and fixed settings (Iso-1600, shutter speed-1/30) are then locked in the software. Camera was used with a manual focus. Camera was focused at the canines for the front teeth and at the second pre-molars for the posterior teeth. To ensure the standardization, images were captured with the same camera position and from the same angle. The images were processed with the software using video- repositioning techniques according to manufacturer instruction Outcomes (primary and secondary) and any changes after trial commencement The primary outcome in this investigation was the quantitative evaluation of enamel demineralization using QLF method. Secondary outcome measures are the assessment of enamel demineralization of individual teeth and determine if any tooth is more vulnerable to demineralization. The presence and extent of lesions on the buccal surfaces of all teeth, except second and third molars, were assessed by means of QLF-D software at the pre-treatment/observation visit (T 0 ) and

33 post-treatment/observation visit (T 1 ). Thus, 12 buccal surfaces per subject were assessed at each time point. The analysis of the image involved the placement of an analysis patch in the stained area ensuring that the borders of the patch fell on sound enamel. The average fluorescence loss (ΔF, %), lesion area (A, mm 2 ) and the percentage of fluorescence loss (ΔQ= ΔFxA, %, mm 2 ) were determined using the system s analysis software to determine the lesion extent. The decrease in fluorescence was determined by calculating the percentage difference between the actual and reconstructed fluorescence surface. A threshold value was set at a level of 5% ΔQ which shows a minimum 5% florescence loss change between first and second measurements. 10 The lesions captured by the QLF-D clinical system were analyzed quantitatively with QLF-D software. No changes to the methods or no outcome changes were occurred after trial commencement. Sample size calculation A MANOVA analysis with 2 outcome variables and 1 factor with two levels indicated at least 80% statistical power based on a medium effect size, d=.66, (referred to effect size reported by a similar study entitled A longitudinal laser fluorescence study of white spot lesions in orthodontic patients. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1998;113: ) Interim analyses and stopping guidelines Not applicable. Randomization (random number generation, allocation concealment, and implementation of the random sequence) When a patient who fulfills the inclusion criteria attended to the clinic, patient and the parents were informed and invited to participate in the study. If the child and the parent consented, the initial records are taken and each patient was randomized to receive treatment with a rapid palatal expander or to have treatment delayed for at least 6 months. The randomization was made at the start of the

34 study with pre-prepared random number tables. One researcher (S.N.U) evaluated the patients and the other author done the enrolment (A.B.). Thirty-six patients mean age (14.1±0.8 years; range: years) were randomized in a 1:1 ratio to either treatment or control group. The patients were separated randomly into 2 groups of 18 patients each. Allocation concealment was made using numbered and sealed opaque envelopes. Blinding of either patient or operator was not possible. Statistical analysis (primary and secondary outcomes, subgroup analyses) The data acquired was analyzed statistically to evaluate the possible changes between the treated and control groups. All data were entered into SPSS software (version 20.0 software package, SPSS Inc, Chicago, IL, USA) for statistical analysis. Descriptive statistics including the mean, standard deviation, confidence intervals (95% CI) were calculated for the two groups. The normality test of Shapiro Wilks and Levene s variance homogeneity tests were applied to the data. The data was not normally distributed, thus non-parametric test were used. Florescence loss and area of demineralization changes were evaluated using Mann Whitney U and Wilcoxon signed rank tests for inter-and intra group comparisons, respectively. Effect sizes were calculated. Risk ratios and odds ratio were carried out with statistical methods for new lesion development and lesion remineralization. To compare the percentages of samples that exceed the 5% ΔQ threshold limit in each group, the chi-square test was used. One-way analysis of variance (ANOVA) was used test the differences for ΔF values among each tooth. Statistical significance was set at p<0.05.

35 RESULTS Patient flow This study was completed with 18 patients in treatment group (8 female, 10 male; mean age: 14.2± 1.0 years) and 18 patients in control group (10 female, 8 male; mean age:14.1± 0.8 years). The analyses were carried out in all patients randomized. Losses and exclusions after randomization, together with reasons The treatment/observations of all patients were completed without dropouts. Baseline data The baseline demographic and clinical characteristics of the patients are given in Table I. Follow-up period The follow up period for both groups was 6 months. Numbers analyzed for each outcome, estimation and precision, and subgroup analyses The results of the descriptive statistics and intra- and inter-group comparison of the mean changes between T 0 and T 1 are given in Table II and Table III, respectively. No statistically significant differences were found for intragroup changes. According to the effect sizes, the differences were not assumed to be clinically significant (Effect size range: ). There were significant differences between groups regarding the variables in T0 and T1 time points. When the treatment changes were evaluated the treatment change for florescence loss was not statistically significant between groups. Demineralization area was found to be statistically significant between groups (p=0.008). Only, the effect size for T0 florescence loss was >0.5 (0.870; high), others were <0.5. As assessed by QLF-D, the presence of lesions on the 432 buccal surfaces of teeth, except second and third molars were evaluated. In treatment group; 39 lesions in pre-treatment and 34 lesion

36 in post-treatment were detected. In control group, 21 lesions in pre-observation and 24 lesions in postobservation were detected. In treatment group; 16 lesions were disappeared and 6 lesions were developed in post-treatment period. These were 6 and 6 lesions in the control group, respectively. The risk ratio was RR=1 (Table IV). The groups were comparable for new lesion development. Odds ratio was OR=2.8 (Table V), thus treatment group has 2.8 fold remineralizing ratio compared to control group. The groups were further analyzed for demineralization taking 5% ΔQ change as a threshold limit between T 0 and T 1 records (Table VI). Three categories were generated as no change, demineralization or remineralization. If the change did not reach 5% threshold limit, the teeth were categorized as no change. When the change exceeded the threshold limit and the fluorescence loss (ΔQ) increased from T 0 to T 1, the teeth recorded to the demineralization category. In the opposite situation, teeth were recorded to the remineralization category. According to the result of chi-square test, statistically significant differences were found between groups for all categories (Table VI). No change was found 152 out of 216 (70.4%) teeth in treatment group and 186 out of 216 (86.1%) teeth on control group. In the treatment group, demineralization was was seen in 13.0% of teeth and remineralization was recorded in 16.7% of teeth. These ratios were 6.9% for both categories in the control group. The mean ΔF differences between T 0 and T 1 for each tooth are shown in Figure 3. No statistically significant differences were found between the mean ΔF differences of each tooth. The maximum mean ΔF difference values were found in 12, 23 and 13 number teeth, respectively. Harms No serious harm was observed in the treatment group other than gingivitis associated with the difficulty of plaque removal.