[Première parution : Réalités Cliniques 2020;31(2):175-83.]

L’ostéointégration, bien maîtrisée à l’heure actuelle, ne constitue plus le seul critère définissant un « succès implantaire ». En effet, s’y ajoute la recherche d’une restauration prothétique intégrée au contexte gingivo-dentaire environnant, tant sur le plan esthétique que fonctionnel. Cela suppose tout d’abord une préservation maximale, voire une reconstruction, des tissus ostéo-muqueux péri-implantaires [¹] ; puis, une approche prothétique adéquate. La littérature récente montre que les restaurations implantoportées fixées présentent une bonne longévité, celle-ci concernant aussi bien l’implant que la suprastructure, qu’elle soit unitaire ou plurale [²-⁴]. Le succès à court terme est grandement conditionné par la gestion de la zone transmuqueuse, qui doit à la fois mimer au mieux l’émergence naturelle de la dent pour assurer la persistance des papilles, mais aussi favoriser un environnement nettoyable et peu propice au développement du biofilm bactérien. À moyen et long terme, les aspects occlusaux, de même que les aspects mécaniques liés aux matériaux ou à l’assemblage deviennent prépondérants. Ainsi, le mode de connexion entre l’implant et la restauration prothétique sus-jacente (pilier ou couronne transvissée) impacte non seulement la stabilité de l’assemblage, mais aussi celle des tissus naturels environnants. Cet article se propose de faire le point sur les formes de connexions prothétiques existantes et sur l’impact de ces choix sur les plans biologiques et biomécaniques.

FORMES ET SITUATIONS DES CONNEXIONS IMPLANTAIRES

Les édifices implantaires comprennent tous une connexion entre l’implant lui-même, et l’(es) élément(s) prothétique(s). La forme et le positionnement spatial de l’implant au niveau de cette jonction (prothèse/implant) définissent le type de la connexion.

Schématiquement, la forme de la connexion implantaire peut soit émerger de l’implant, constituant une connexion externe, soit être usinée en son sein, constituant alors une connexion interne. La forme de connexion externe est celle qui présente le plus grand recul clinique ; elle est encore utilisée, essentiellement sous sa forme hexagonale. Cependant, les connexions internes, de plus en plus prisées, présentent, elles, de nombreux avantages par rapport aux connexions externes comme, par exemple, une moindre sollicitation de la vis de pilier, une diminution des contraintes transmises à l’os alvéolaire crestal [⁵], et le recentrage, de fait, de la plateforme prothétique (platform switching) [⁶].

Par ailleurs, ces connexions peuvent être indexées (ou « anti-rotationnelles » ou « engageantes ») lorsque leur forme assure un emboîtement mécanique avec la pièce prothétique n’autorisant qu’une ou plusieurs positions déterminées. Celles-ci permettent de reproduire précisément en bouche la position sur le modèle de travail. Ce sont les connexions de référence pour la prothèse unitaire.

À l’opposé, il existe des connexions non indexées (« non anti-rotationnelles », ou « rotationnelles » ou « non engageantes ») qui offrent un positionnement libre sur 360°. Cette forme de connexion est recommandée pour la prothèse plurale vissée car elle limite les risques d’erreurs liées aux déformations successives rencontrées dans la chaîne prothétique (empreinte, coulée du plâtre, usinage ou fonderie…).

Il faut encore distinguer les connexions dites actives, comme la connexion à cône Morse, qui s’insèrent en force et génèrent une force de friction assurant un rôle anti-rotationnel, des connexions dites passives, qui sont entièrement dépendantes de la vis d’assemblage et du torque qui lui est appliqué.

Enfin, la couronne supra-implantaire peut être soit scellée en bouche sur le pilier (« prothèse scellée »), soit collée préalablement sur un Ti-base ou stratifiée sur une armature, constituant ainsi une couronne transvissée. Dans certaines situations particulières (prothèse plurale, couronne à rattrapage d’axe…), un pilier intermédiaire existe entre la couronne et l’implant. La couronne est vissée directement sur ce pilier (ex : MUA, Nobel Biocare). Autrement, la vis traverse le pilier et vient occuper le pas de vis implantaire, en sertissant la couronne et le pilier dans l’implant (ex : assemblages FCZ, Nobel Biocare). Ces situations créent ainsi une deuxième connexion (ou joint « pilier-couronne », JPC).

Les connexions externes

Les implants à connexions externes sont associés à l’essor de l’implantologie, à l’époque où les tentatives de connexions internes se traduisaient par des fractures liées aux premiers alliages de titane. Aujourd’hui, la forme hexagonale et la forme conique sont les deux formes de connexions externes les plus fréquentes. La première faisant partie intégrante de l’implant, tandis que la seconde est obtenue par le biais d’un pilier intermédiaire qui peut être transvissé sur tout type de connexion.

L’hexagone externe

La connexion hexagonale externe reste la plus ancienne et la plus documentée des connexions. L’hexagone de 0,7 mm de haut (dans le cas de l’implant Nobel Biocare) est disposé au centre du plateau implantaire et la périphérie du plateau, plate et lisse, reçoit la contrepartie plane du pilier.

Cette connexion est dite de « plateau contre plateau » (plate to plate ou flat to flat en anglais). Sur le plan mécanique, il est important de comprendre que cette connexion repose principalement sur la vis qui assemble le col implantaire à la prothèse. Dès lors, l’intensité des charges occlusales, et surtout le caractère unitaire ou plural de la prothèse sus-jacente sont primordiaux dans le choix de cette connexion.

Dans cette forme de connexion, la vis prothétique est conçue, par ses dimensions, sa structure et son revêtement de surface, de manière à assurer un torque suffisant pour le maintien de l’assemblage implant/prothèse à long terme. Pour ce faire, il convient de réserver la vis clinique à cet usage et surtout pas lors des étapes de réalisation prothétique au laboratoire.

De par son faible engagement en hauteur, ce profil permet des constructions prothétiques directement vissées, dites « direct implant » (^{figures 1a}-^f), avec pour avantages de ne générer qu’un seul espace (microgap) de colonisation microbienne et d’augmenter la hauteur disponible pour le profil d’émergence.

Le cône plein

Cette forme de connexion, axiale ou angulée, indexée ou non, est le plus souvent obtenue par le biais d’un pilier intermédiaire.

Celui-ci est d’abord vissé sur l’implant, puis la suprastructure prothétique est transvissée sur ce pilier (ex : pilier Multi Unit Abutment (MUA), Nobel Biocare).

Cette option présente l’inconvénient de générer deux zones de microgaps prothétiques (voir ci-après, « considérations biologiques ») et de diminuer la hauteur disponible pour assurer le profil d’émergence.

En revanche, elle est fortement recommandée dans les reconstructions plurales transvissées, pour lesquelles les axes implantaires parfois divergents rendent très difficile l’option direct implant.

Différentes hauteurs transmuqueuses et différentes angulations (17° et 30° généralement) permettent de placer le pilier en position juxta-muqueuse, ce qui facilite l’accès à l’hygiène bucco-dentaire (figures ^2a-ⁱ).

Les connexions internes

Les connexions internes se sont développées grâce à l’amélioration des propriétés mécaniques des alliages de titane et des capacités d’usinage. Il existe actuellement de nombreuses formes de connexions à engagement interne, globalement toutes polyédriques, coniques ou mixtes [⁶].

La connexion polyédrique indexée

La connexion polyédrique indexée permet de contrôler le positionnement tridimensionnel du pilier prothétique, que celui-ci soit standardisé ou plus volontiers individualisé par CFAO. Le nombre d’arêtes du polygone (trigone, hexagone…) détermine le nombre de positions possibles. L’hexagone interne, permettant six positions, est l’une des formes les plus courantes (ex : Xive, Dentsply Sirona ; Screw-Vent, Zimmer Biomet ; Seven, MIS…). Son usinage peut être légèrement conique, comme pour le système Tapered Screw-Vent (Zimmer Biomet), ce qui participe au maintien de l’assemblage en diminuant les risques de dévissage par effet de friction [⁷].

Une association de polyèdres peut aussi être proposée, comme dans la connexion Certain Quick Seat (Zimmer Biomet). Elle associe un hexagone à un dodécagone, respectivement dans la portion cervicale et apicale.

Dans ce système, les piliers droits se positionnent dans l’hexagone, avec six positions possibles, tandis que les piliers angulés s’engagent dans le dodécagone, leur offrant douze positions possibles. Cette option est intéressante dans le cas de piliers standardisés car elle limite les retouches au laboratoire.

La connexion cylindrique indexée

Elle se caractérise par un design associant un cylindre axial central et différentes cames latérales. Les plus répandues sont la connexion trilobe (Nobel Replace, Nobel Biocare) et la connexion tri-rainures (Tube-in-Tube, Camlog). Il existe aussi une connexion à six positions (forme TorX, Bredent). Les principaux avantages de ces connexions sont liés à leur hauteur d’engagement importante, qui assure une grande stabilité mécanique et soulage l’effort porté sur la vis. Toutefois, le peu de positions offertes (trois ou six), rend indispensable le recours à des piliers individualisés par CFAO.

Cette forme de connexion a été supplantée progressivement par la forme conique indexée (voir ci-après), qui apporte plus de confort clinique et une meilleure étanchéité microbienne.

La connexion conique non indexée et le cône Morse

Le terme de « cône Morse », du nom de son concepteur, doit être réservé à une conicité de l’ordre de 5 %, soit 2,6° sur une hauteur d’au moins 2 mm [⁸]. Dans ce cas, l’assemblage s’apparente à une soudure à froid des deux pièces et ne nécessite pas d’éléments anti-rotationnels supplémentaires.

Seul le système Bicon propose une telle connexion, avec un pilier à 1,5° à insérer à l’aide d’un maillet. Toutefois, certaines connexions peuvent être assimilées à ce concept, comme celle de la société Anthogyr (Axiom 2.8) qui présente une conicité de 3°, ou celle du système Ankylos (Dentsply Sirona) à 4°. Il faut également considérer que plus l’angulation de ces connexions est faible et plus le pilier sera difficile à déposer.

La connexion conique indexée ou « mixte »

La connexion conique indexée comporte une portion supplémentaire, en général située sur la partie apicale, destinée à l’indexation du pilier. Parmi les nombreuses propositions commerciales, la forme d’indexation hexagonale est la plus répandue.

De nombreuses sociétés proposent cet assemblage, avec de légères variations dans la conicité de la portion cylindrique, entre 12° pour la connexion CC (Nobel Biocare) (^{figures 3a}-^h) et 5,7° pour la connexion Ankylos C/X (Dentsply Sirona) (^{figures 4a}-^e). D’autres formes d’indexation existent, offrant davantage de positions, comme la forme octogonale du système SynOcta de la société Straumann.

La connexion interne conique (indexée ou non) engendre de fait une réduction du diamètre d’émergence de la pièce prothétique par rapport au diamètre du col implantaire, communément appelée platform switching [⁹].

L’indexation de toutes les connexions internes permet de repositionner le pilier de la même façon entre le modèle de travail et la situation clinique, ce qui est indispensable pour toutes les restaurations unitaires et les piliers supports de prothèse scellée.

Pour la prothèse plurale effectuée en direct implant, l’élément d’indexation est éliminé de la suprastructure prothétique. Les parties mâles sont ainsi souvent plus courtes, afin que la divergence des implants ne gêne pas l’engagement complet de la prothèse. Lorsque les implants sont trop divergents, une solution consiste mettre en place un pilier intermédiaire (type MUA) et à visser par-dessus la prothèse plurale.

IMPLICATIONS CLINIQUES DE LA FORME DE CONNEXION

Implications biologiques

Les implications biologiques du choix de la connexion implantaire sont liées à l’interface entre le pilier et l’implant où existe un hiatus (ou microgap), dont l’épaisseur témoigne en partie de la précision d’usinage du système implantaire. Il est décrit acceptable d’un point de vue mécanique et biologique lorsqu’il mesure moins de 10 µm de hauteur [¹⁰, ¹¹]. Il faut toutefois bien distinguer le hiatus périphérique du hiatus profond, le long de l’interface pilier-implant. En périphérie, des hiatus de 50 à 150 µm [¹²] ont été mesurés, alors que plus profondément, ils présentent des valeurs généralement plus faibles (moins de 12 µm selon Jansen et coll. [¹⁰]). Ces études in vitro mesurent des hiatus pour des assemblages de type titane-titane (pilier en titane), de duretés équivalentes, et qui sont généralement plus grands pour les connexions externes que pour les connexions internes [¹³].

Les assemblages titane-zircone (pilier zircone), quant à eux, semblent présenter de plus faibles valeurs de hiatus (jusqu’à inférieures à 2 µm [¹⁴]), qui pourraient être expliquées par l’effet d’écrasement local du titane par la zircone [¹⁴]. Au-delà du « jeu » mécanique induit, ces hiatus constituent surtout des réservoirs bactériens (^{figure 5a}-^d) [¹⁵], en particulier en prothèse unitaire, où les contraintes masticatrices créent des micromouvements et un effet d’ouverture du hiatus.

Ce mouvement d’ouverture/fermeture, encore appelé pumping effect, participe au renouvellement bactérien et à l’entretien de phénomènes inflammatoires type péri-implantites [¹⁶, ¹⁷]. Même si les connexions internes (surtout les cônes Morse) sont plus étanches que les connexions externes, toutes les connexions finissent par être contaminées dans le temps [¹⁰].

Il est peu probable, voire peu souhaitable, que la précision d’adaptation des pièces implantaires augmente au point de minimiser davantage cet espace. Trop de précision risquerait en effet de nuire à une insertion/désinsertion clinique aisée. Aussi, la stratégie repose-t-elle plutôt sur l’éloignement de ce joint pilier-implant au-delà du contour osseux, soit verticalement (implants à col lisse transgingival, tissue level), soit horizontalement, comme c’est le cas du concept platform switching.

Ce recentrage horizontal de la connexion implant-pilier minimise les effets inflammatoires liés à l’infiltrat bactérien [¹⁸] et assure aussi une surface d’appui permettant au tissu conjonctif de réaliser un « joint torique » [⁹, ¹⁹]. Il prend appui sur la plateforme implantaire et peut s’épaissir, positionnant ainsi horizontalement l’espace biologique, et contribuant à mieux préserver l’os alvéolaire crestal [²⁰].

Dans une récente revue de littérature, cette résorption osseuse moyenne a été évaluée à 0,5 mm avec platform switching, contre 1,10 mm sans cette technique, soit une diminution de la résorption osseuse de 54,5 % [²¹].

Enfin, une option clinique complémentaire consiste à oblitérer le hiatus lors de la mise en place des composants prothétiques. Les gels actuellement disponibles sont constitués de chlorhexidine et se dégradent rapidement [²²]. De nouveaux gels antibactériens stables font actuellement l’objet de développement [²³].

Pour ces différentes raisons, les connexions internes offrant un platform switching sont des connexions de référence pour les implants maxillaires antérieurs, où les moindres récessions parodontales peuvent avoir des conséquences esthétiques majeures. Ce choix est évidemment conforté dans les situations à risque : antécédents de parodontite stabilisée, gencive fine, patient fumeur, etc.

Implications mécaniques

Les forces occlusales sont transmises à la connexion implantaire via la vis de pilier ou de couronne transvissée et la zone de contact pilier-implant dépendante de la forme de la connexion [⁶]. En cas de sollicitation excessive, certains échecs tels qu’un dévissage de pilier, une fracture de celui-ci ou de la vis [²⁴, ²⁵] peuvent survenir. En particulier, les dents du secteur incisivo-canin subissent des contraintes de cisaillement, qui sollicitent beaucoup plus les connexions que les contraintes de compression des secteurs postérieurs [²⁶].

La transmission et l’absorption des contraintes par la vis prothétique dépendent principalement de ses dimensions, du matériau et de l’éventuel revêtement la constituant, de l’intimité des contacts générés par le torque recommandé. Ainsi, le recours à des éléments prothétiques génériques, non originaux, doit être considéré avec parcimonie, car ces pièces ne sont pas toujours aux cotes exactes, ni recouvertes des mêmes revêtements [⁶]. Il existe alors un réel risque de fatigue mécanique sur le long terme, pouvant entraîner des complications biologiques ou mécaniques [²⁷].

Concernant la forme de la vis, plus son diamètre et sa hauteur sont importants, plus la vis est résistante. De plus, une tête de vis conique semble plus favorable au maintien du torque qu’une tête de vis plate [²⁸]. Concernant sa composition, il est nécessaire d’utiliser un alliage avec une limite à la rupture élevée et offrant une friction la plus faible possible grâce à son revêtement ou à son état de surface. Ainsi, les vis en or, dont l’allongement à la rupture est certes important, ne doivent être torquées qu’une seule fois et remplacées à chaque démontage, car elles subissent une déformation plastique non réversible.

Pour ces raisons, la plupart des sociétés se sont orientées vers des vis en titane. Toutefois, la composition de l’alliage utilisé varie énormément, offrant des valeurs de résistance de 550 MPa pour le titane de grade 4, jusqu’à 1 000 MPa pour le titane de grade 5. Enfin, le revêtement dont bénéficient certaines vis prothétiques, en diminuant le coefficient de friction, permet d’augmenter la précharge lors du serrage [²⁹] et d’améliorer la stabilité du serrage [³⁰, ³¹]. Ce revêtement peut être constitué d’or (vis Gold-Tite, Zimmer Biomet) ou de carbone amorphe (TorqTite, Nobel Biocare) par exemple. Afin de le préserver, il convient - par précaution - de réaliser les essayages prothétiques avec une vis provisoire et de n’utiliser la vis définitive qu’au moment du serrage final. Concernant la forme de la connexion, les connexions internes, de par leur surface d’engagement plus importante, absorbent jusqu’à 90 % des contraintes latérales, ce qui limite les sollicitations de la vis et le stress cervical mécanique de l’implant [³², ³³]. En effet, le platform switching modifie à la baisse les contraintes mécaniques autour de l’implant [³⁴, ³⁵], dans des proportions variables selon les auteurs, de 80 % [³⁶] à entre 2 et 7 % [³⁵, ³⁷].

En restauration unitaire, la rétention macromécanique de ces connexions internes participe à la pérennité de l’assemblage et les recommande naturellement pour cette indication [³⁶, ³⁸], en particulier dans le secteur antérieur.

Dans le secteur postérieur, où les charges occlusales sont plus fortes mais moins cisaillantes, la hauteur transmuqueuse disponible devient un critère de choix supplémentaire. En effet, celle-ci détermine la morphologie du profil d’émergence. Lorsque cette hauteur est faible (< 2 mm), l’option direct implant, sur une connexion externe de type plate to plate, sans platform switching, offre une progressivité de profil plus intéressante et plus facile à gérer sur le plan hygiénique que la connexion interne conique.

Lorsque la hauteur transmuqueuse est plus importante (> 2 mm), les connexions internes coniques sont alors préférables, car elles améliorent l’étanchéité de la connexion (voir ci-après) et participent à la stabilité de l’assemblage.

En restauration plurale, antérieure comme postérieure, la difficulté d’obtention d’un parallélisme parfait entre les implants impose parfois le recours à des pièces intermédiaires unitaires offrant une connexion externe conique sur laquelle la construction plurale est ensuite engagée. Sur un plan purement biomécanique, cet engagement sur une faible hauteur est comparable à celui d’une construction direct implant sur hexagone externe. C’est donc plutôt les aspects biologiques, hygiéniques ou esthétiques qui doivent conditionner le choix de la forme de la connexion en prothèse plurale.

Enfin, les matériaux en présence dans la connexion doivent aussi être pris en compte car les contraintes mécaniques liées aux micromouvements lors de la mastication génèrent des phénomènes d’usure inévitables avec le temps. Ceux-ci sont d’autant plus importants que les matériaux ont une dureté très différente, comme le titane et la zircone [³⁹]. Ainsi, un pilier avec une embase en zircone risque d’user et de déformer la connexion en titane de l’implant [⁴⁰]. Une embase en titane est préférable lorsqu’un pilier zircone est indiqué dans un secteur antérieur maxillaire pour des raisons esthétiques, que la connexion soit interne ou externe.

CONCLUSION

Les différentes formes de connexion pilier-implant permettent toutes de restaurer les dents dans le secteur antérieur comme postérieur. Cependant, certaines options apparaissent aujourd’hui moins adaptées au secteur esthétique, comme les systèmes à col lisse transgingival (tissu level) dont la hauteur reste fixée dans le temps et ne peut s’adapter à une éventuelle récession gingivale. Les implications biologiques et mécaniques de la forme de connexion permettent de mieux comprendre les recommandations cliniques, en particulier dans le secteur antérieur. Ainsi, les systèmes à connexion interne, incluant le platform switching, permettent de mieux répondre aux situations exigeantes et de les pérenniser. Par ailleurs, la fabrication par CFAO des couronnes transvissées, notamment depuis les innovations de rattrapage d’axe, permet de s’affranchir de piliers intermédiaires, sources de microgaps supplémentaires.

Enfin, la problématique liée à l’assemblage de deux matériaux de duretés très différentes, comme le sont la zircone et le titane, doit être considérée, particulièrement en prothèse unitaire où l’usure de l’indexation se fait aux dépens de l’implant. Il est ainsi recommandé de privilégier les emboîtements titane-titane, par le biais de construction intégrant une base de connexion en titane (Ti-base).

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Remerciements au laboratoire D. Watzki pour ses réalisations prothétiques et au Dr J. Anheim pour sa relecture et ses corrections.

Liens d’intérêt

Les auteurs déclarent n’avoir aucun lien d’intérêts.