Couple d’insertion implantaire élevé vs faible

De hauts niveaux de prévisibilité ont été démontrés en dentisterie implantaire avec les protocoles de mise en charge précoce et immédiate, comme le rapporte un nombre croissant d’études cliniques [¹-⁶] et expérimentales [⁷-¹¹]. Dans les protocoles de mise en charge précoce et immédiate, la stabilité primaire est l’un des facteurs les plus importants pour réaliser un traitement prévisible [¹²]. La technique de forage utilisée au niveau du site implantaire, la macrogéométrie (forme conique) et la qualité de l’os au niveau du site implantaire semblent influencer l’obtention de la stabilité primaire. La sous-préparation du lit osseux de l’implant permet d’augmenter le moment de la force nécessaire pour visser l’implant en position. Ce moment de la force s’appelle le couple d’insertion. En augmentant le couple d’insertion, il est possible d’améliorer la stabilité primaire d’un implant [¹³].

Cependant, un couple d’insertion implantaire élevé génère une compression et une distorsion au niveau de l’os péri-implantaire. Cela a été revendiqué comme étant générateur d’effets délétères sur la microcirculation locale, pouvant entraîner une nécrose osseuse et même un échec implantaire. Pour obtenir une bonne stabilité primaire sans créer de compression excessive au niveau de l’os péri-implantaire, il a été suggéré que les implants soient insérés avec un couple d’au moins 30 Ncm pour les prothèses intéressant une arcade complète mise en charge immédiatement à la mandibule [⁵, ¹⁴] ou pour les prothèses partielles dans l’une ou l’autre arcade [¹⁴].

À ce jour, aucune étude n’a encore été publiée pour clarifier la relation entre une compression excessive de l’os produite par un couple d’insertion excessif et la résorption osseuse péri-implantaire. Par conséquent, le but de cette étude était d’évaluer la réaction de l’os autour des implants posés avec un couple d’insertion élevé (expérimental) ou avec un couple d’insertion faible (témoin), en comparant les observations histologiques et histomorphométriques aux mesures de la résistance biomécanique et de l’analyse de la fréquence de résonance (RFA, resonance frequency analysis).

MATÉRIELS ET MÉTHODES

CHIRURGIE

Le protocole de cette étude a été soumis et accepté par le Comité d’éthique animale de l’école vétérinaire de l’université de Teramo (Italie). Cinq moutons hybrides femelles âgés de 4 à 5 ans ont été sélectionnés au hasard. Les critères d’exclusion étaient les contre-indications générales à la chirurgie implantaire et les cas d’inflammation sévère de la zone destinée à l’implantation.

Un seul chirurgien a placé tous les implants. Quarante implants coniques Swiss Plus (Zimmer Dental), de 8 mm de long et de 3,7 mm de diamètre ont été utilisés. Ces implants sont coniques et autotaraudants et ils présentent une surface projetée à l’hydroxyapatite et nettoyée à l’acide (MTX, Zimmer Dental).

Les animaux reçoivent du thiopental de sodium (Hoechst) pour leur anesthésie selon la quantité requise. Après la mise en place d’une intubation oro-trachéale et d’une ventilation, l’anesthésie est réalisée avec un mélange d’oxyde nitreux/oxygène contenant 0,5 % d’halothane. Du sérum physiologique est administré en liquide de substitution.

Les rebords inférieurs de la mandibule sont exposés par une incision cutanée de 15 cm de long. La peau et les couches faciales sont ouvertes et fermées séparément. Après la dissection des tissus mous exposant le rebord cortical, 4 sites implantaires sont préparés de chaque côté (gauche et droit) de la mandibule à l’aide d’un foret pilote de 2 mm de diamètre et d’un foret intermédiaire de 2,7 mm de diamètre, sous irrigation abondante de sérum physiologique réfrigéré (^Fig. 1). Sur le côté gauche, 4 sites implantaires sont préparés à l’aide d’un foret final conique (diamètre allant de 3,2 à 3,9 mm) : ces sites reçoivent des implants insérés avec un couple d’insertion faible (LT [low insertion torque], témoin). Sur le côté droit, 4 sites implantaires sont préparés seulement dans les 2 mm coronaires de l’os avec un foret final conique ; ils reçoivent des implants placés avec un couple d’insertion élevé (HT[high insertion torque] expérimental). Chaque mouton reçoit par conséquent 8 implants à la mandibule : 4 HT du côté droit (expérimental) et 4 LT du côté gauche (témoin). Une irrigation abondante avec du sérum physiologique réfrigéré est utilisée durant chaque étape de la préparation des sites implantaires et de l’insertion des implants. Les plaies sont fermées à l’aide de sutures résorbables périostées intramusculaires, suivies de sutures cutanées externes avec de la soie 2/0.

Le premier mouton a été sacrifié 1 semaine après l’implantation et les 4 autres l’ont été respectivement au bout de 2, 3, 4 et 6 semaines (^Fig. 2), par une overdose de thiopental de sodium (Hoechst).

Les implants sont insérés perpendiculairement au rebord inférieur de la mandibule. Des vis de couverture sont placées sur la tête des implants. Du côté témoin, les implants (groupe LT) sont insérés à l’aide d’une pièce à main motorisée pour le contrôle du couple et réglée à 10 Ncm. Tous les implants LT ont été positionnés sans aucune résistance après la préparation des sites implantaires à l’aide du foret conique final ; de ce fait, on a obtenu une stabilité primaire limitée. Du côté expérimental, les implants (groupe HT) sont insérés à l’aide d’une clé de couple manuelle (Tonichi STC 400CN) qui enregistre chaque tour. Chaque implant est inséré avec environ 7 tours, pour un couple d’insertion moyen de 110 Ncm et un couple d’insertion maximal d’environ 150 Ncm.

MESURE DE LA FRÉQUENCE DE RÉSONANCE

La RFA est évaluée au moment du sacrifice de l’animal à l’aide de l’appareil Osstell (Integration Diagnostics). Un transducteur Swiss Plus d’origine en forme de L est connecté directement à chaque implant. Le transducteur est fixé au sommet de l’implant, perpendiculairement à la crête alvéolaire, à l’aide d’une vis avec un couple de 10 Ncm. Le quotient de stabilité implantaire QSI (ISQ, implant stability quotient), qui se situe entre 0 et 100, est enregistré 2 fois pour chaque implant et l’on fait une moyenne des 2 mesures obtenues.

TEST DU COUPLE DE DÉPOSE

Pour déterminer la stabilité de l’implant au niveau du lit osseux, le couple de dépose a été mesuré au moment du sacrifice de l’animal (1, 2, 3, 4 et 6 semaines après implantation). Le couple de dépose a été évalué pour 3 des 4 implants dans chaque groupe. Il a été mesuré à l’aide d’une clé de couple manuelle (Tonichi STC 400CN) en dévissant les implants jusqu’à la rupture de l’interface. La clé à couple numérique enregistre automatiquement la valeur maximale du couple de dépose sur l’écran numérique. Après la rupture initiale à l’interface, les implants sont revissés dans leur position initiale avec un maximum de précision, puis déposés pour l’analyse histologique. Cela est réalisé pour obtenir une estimation du contact os-implant (BIC) au moment de l’analyse histologique. Bien que la rupture à l’interface crée un artéfact au niveau de l’interface, son analyse reste fiable selon Sennerby et al. qui ont utilisé une technique similaire pour étudier la morphologie de la rupture os-métal [¹⁵].

Un implant est laissé intact (non dévissé) afin de préserver une interface intacte pour l’analyse histologique et le comparer avec celui des implants dévissés jusqu’à rupture de leur interface.

ANALYSES HISTOLOGIQUE ET HISTOMORPHOMÉTRIQUE

Les échantillons sont immédiatement fixés dans une solution de formaldéhyde neutre à 10 %. Après déshydratation, ils sont infiltrés par une résine au méthacrylate de méthyle à partir d’une solution initiale de 50 % d’éthanol/résine, puis plongés dans une solution composée de résine à 100 %, chaque étape ayant une durée de 24 heures. Après polymérisation, les blocs sont coupés dans le sens vestibulo-lingual dans la longueur de l’implant puis usés jusqu’à environ 40 µm. Une coloration au bleu de toluidine est utilisée pour analyser les différents âges et schémas du remodelage de l’os.

L’analyse histomorphométrique est réalisée en numérisant les images à partir du microscope à l’aide d’une caméra vidéo couleur JVC TK-C1380 (JVC Victor) et d’un capteur de cadre. Les images sont acquises à l’aide d’un objectif de grossissement x 10 et incluent toute la surface implantaire. Puis les images numérisées sont analysées par le logiciel analyseur d’images IAS 2000 (Delta Sistemi).

Pour chacune des coupes, les 2 coupes les plus centrales (à distance égale des côtés vestibulaire et lingual) sont analysées et mesurées de façon morphométrique. Les paramètres histomorphométriques calculés à l’aide du logiciel IAS 2000 sont les suivants :

– pourcentage du volume d’os cortical (BV), qui représente la zone occupée par une matrice osseuse sur l’ensemble du champ microscopique, mesurée en délimitant la zone de surface osseuse afin de déterminer celle qui est présente dans le champ microscopique ; elle s’exprime comme étant un pourcentage de l’ensemble de la zone de biopsie ;

– pourcentage de BIC, qui est la surface linéaire de l’implant en contact direct avec la matrice osseuse et exprimée comme un pourcentage de la surface implantaire totale ;

– pourcentage de BIC cortical, qui est la surface linéaire de l’implant en contact direct avec la matrice osseuse au niveau du passage cortical et exprimée comme étant un pourcentage de la surface implantaire au niveau du passage cortical.

Le test t Student est appliqué pour déterminer la présence de différences statistiques entre les groupes, avec p > 0,05 indiquant une signification statistique.

RÉSULTATS

Tous les animaux se sont bien rétablis de la chirurgie et ont cicatrisé sans complications. Lors de la dépose des implants et des tissus environnants, tous les sites chirurgicaux présentaient une bonne cicatrisation.

Durant l’insertion chirurgicale des implants HT, une nette tendance à la fracture de l’os cortical a été notée. De petites craquelures ont été observées sur la face externe de l’os cortical après l’insertion des implants HT.

RÉSULTATS HISTOLOGIQUES

L’os mandibulaire du mouton est composé d’une couche corticale très dense et épaisse (de 3 à 4 mm). La partie centrale de la mandibule ne comporte pas d’os spongieux mais se compose seulement de moelle osseuse, du paquet vasculo-nerveux et d’un très petit nombre de fines trabécules.

Les implants qui ont été dévissés pour tester le couple de dépose ont tous été repositionnés avec précision et il était toujours possible d’identifier les surfaces de rupture, qui présentent des bords distincts parfaitement moulés sur le profil de l’implant, sans interposition de tissu mou. De plus, les valeurs morphométriques enregistrées sur les implants dévissés sont toujours très similaires à celles enregistrées sur les implants qui n’ont pas été dévissés.

Implants HT

Au bout de 1 semaine, les implants montrent une bonne adaptation osseuse primaire (^Fig. 3). Seul un petit hiatus est visible (entre le corps de l’implant et les parois de coupe de l’os cortical sur une portion limitée de l’interface) contenant des copeaux d’os et du tissu mort. La majorité de la zone filetée est fermement poussée à l’intérieur de l’os cortical environnant. De petits copeaux d’os sont interposés entre la surface implantaire et les parois osseuses et à l’intérieur de l’espace médullaire interne de la mandibule à l’apex de l’implant. De larges craquelures et microfractures sont présentes, principalement dans la partie coronaire de l’os cortical (^Fig. 4). De plus, la déformation plastique de l’os et la délamination des lamelles osseuses sont visibles autour des apex des spires. Aucune activité de résorption ou de formation osseuse n’est visible à ce stade. Le pourcentage de BIC primaire, qui représente le contact os-implant initial obtenu après l’insertion de l’implant, est assez élevé au niveau cortical (56,06 ± 6,13 %).

Après 2 semaines de cicatrisation, l’os cortical natif est encore en contact étroit avec la surface implantaire et aucun signe de résorption ou de pénétration de nouveau tissu à l’interface n’est visible. Des microfractures de diamètres divers sont encore visibles dans l’os cortical. En particulier au niveau de la pointe des spires, on peut observer le détachement et la déformation de l’os lamellaire (^Fig. 5). Des craquelures de large diamètre subissent une résorption osseuse et leur remplacement par de l’os immature (^Fig. 6), alors que les petites microfêlures ne sont colonisées par aucun type cellulaire et sont demeurées intactes (^Fig. 7). L’activité de résorption osseuse est généralement observée dans l’os cortical environnant, pas directement le long de l’interface implantaire. Cette résorption se produit le long des microfractures. Ce processus réduit de façon significative l’aspect compact de l’os cortical en introduisant une porosité élevée à l’intérieur de celui-ci. Le pourcentage mesuré pour le BV (pourcentage de volume osseux) péri-implantaire est significativement réduit, de 84,70 ± 4,03 % à 69,53 ± 8,41 % (p = 0,001 1 ; extrêmement significatif). C’est surtout de l’os immature qui se forme sur la surface corticale endostée et sur la surface implantaire près du canal médullaire central de la mandibule (^Fig. 7). Le BIC global, qui à ce stade représente une association de contacts osseux primaires et nouveaux, est très élevé au niveau cortical (62,07 ± 10,99 %).

Au bout de 3 semaines, le cal périosté et endosté montre un compactage lamellaire sur les fines trabécules osseuses d’os immature initial (^Fig. 8 et ⁹). De larges pores sont observés dans l’os cortical et le processus de réparation est au stade de formation. La plupart des cavités de remodelage sont partiellement remplies de bandes ostéoïdes et d’os nouvellement formé (^Fig. 10). Les microfêlures de plus petit diamètre n’ont pas encore été totalement éliminées par le processus de résorption (^Fig. 11) et sont encore présentes dans l’os cortical. Elles sont trop petites pour permettre la pénétration des cellules et des vaisseaux sanguins qui activent habituellement le processus de remodelage. De l’os pulvérisé et des particules de débris osseux sont encore visibles, emprisonnés entre la surface implantaire et l’os nouvellement formé ou natif (^Fig. 11). Les débris osseux situés sous la couche corticale sont inclus dans la matrice osseuse nouvellement formée. On observe de l’os nouveau attaché à l’implant sur la face endostée.

Après 4 semaines de cicatrisation, jusqu’à 30 % de la paroi corticale a été remplacée par un os composite nouveau via le processus de remodelage. L’activité de remodelage se produit essentiellement durant la phase de formation, étant donné que des bandes ostéoïdes sont en train de fermer les cônes de remodelage (^Fig. 12 et ¹³). Les bords de forage des parois osseuses découpées ne sont pas identifiables parce qu’une large portion de l’os d’origine sectionné a été remplacée. L’os à l’interface est composé d’un mélange d’os natif ancien craquelé mort et d’os lamellaire nouveau. L’os mort à l’interface est toujours visible en présence des microfêlures et de la matrice osseuse granulaire amorphe, similaire aux débris de poudre d’os (^Fig. 12 et ¹³). Dans certaines régions de l’interface qui n’ont pas encore subi de remodelage, les débris osseux et l’os ancien mort avec sa distorsion et sa délamination lamellaires font face à la surface implantaire. Des cônes de remodelage ont presque totalement entouré cet os mort. De petites trabécules osseuses sont observées dans la partie endostée de l’implant, sur la surface implantaire, en dessous de l’enveloppe corticale. Le pourcentage de BIC était assez élevé, avec de l’os à la fois ancien et récent à l’interface.

Après 6 semaines de cicatrisation, près de 40 % de l’os cortical de ce groupe a été remodelé et remplacé par de nouveaux ostéons. La porosité corticale générée par le remodelage osseux n’est pas encore totalement restaurée par la fermeture des cônes de remodelage (^Fig. 14 et ¹⁵). Les surfaces de la plupart de ces pores sont recouvertes de tissu ostéoïde. Quelques îlots d’os natif ancien sont encore visibles à l’interface, avec quelques débris et de petits fragments d’os mort. Il n’est pas toujours possible de distinguer les limites des parois osseuses forées ou des microfêlures trouvées lors de la phase de cicatrisation initiale. Le processus de remodelage s’étend également à distance de l’interface implantaire. Au niveau crestal, le processus de remodelage a induit une résorption presque totale de l’os natif et son remplacement par de l’os immature nouvellement formé (^Fig. 15). Autour du col de l’implant, on trouve des poches infra-osseuses.

Implants LT

Au bout de 1 semaine, les implants de ce groupe ne sont pas bien adaptés au lit osseux foré et l’on observe un large hiatus au niveau cortical (^Fig. 16). Ce hiatus est rempli de débris osseux, de globules rouges et de tissu de granulation. Un noyau initial d’os immature a commencé à se former dans la paroi endostée de l’enveloppe corticale et sur les copeaux d’os dispersés à l’intérieur du canal central mandibulaire. Aucune craquelure n’est visible dans l’os cortical et l’on ne détecte aucune activité de résorption. Le pourcentage de BIC primaire, qui représente l’adaptation os-implant obtenue lors de l’insertion chirurgicale de l’implant, est assez faible au niveau cortical (27,05 ± 14,78 %).

Après 2 semaines de cicatrisation, l’hiatus entre l’implant et les parois osseuses est partiellement comblé par des débris tissulaires et quelques cellules inflammatoires (^Fig. 17). Dans certaines régions de l’interface, on observe des bandes ostéoïdes dans les parois d’os foré. Aucune microfêlure n’est visible et l’on observe seulement une résorption minime de l’os cortical à l’interface (^Fig. 18). On ne constate pas de remodelage de l’os cortical à distance de la surface implantaire. Une petite quantité d’os immature s’est formée à ce stade. Le pourcentage de BIC est encore très faible.

Dans les échantillons à 3 semaines, l’hiatus entre l’implant et les parois osseuses corticales forées est partiellement comblé par de l’os immature nouvellement formé, qui recouvre presque la totalité des surfaces osseuses forées (^Fig. 19). On observe une nette démarcation entre l’os ancien et l’os nouveau, représentée par des lignes d’inversion. Ces dernières, qui présentent une surface très irrégulière, prouvent que l’activité de résorption s’est produite avant la formation d’os immature nouveau (^Fig. 20). Quelques plages de cet os immature sont en apposition directe sur le titane et le pourcentage de BIC est encore très faible. On ne distingue aucune microfêlure dans l’os ancien. Le remodelage cortical a commencé à l’interface entre l’os ancien et le nouvel os immature, mais pas à distance de l’interface implantaire (^Fig. 20). Un cal d’os immature est présent du côté périosté et du côté endosté, qui est partiellement renforcé par de l’os aux fibres parallèles (^Fig. 19).

Au bout de 4 semaines, l’hiatus entre l’os cortical foré et l’implant est essentiellement comblé par de l’os composite nouveau, qui adhère à la surface en titane, augmentant ainsi le pourcentage de BIC (^Fig. 21). De nouveaux ostéons primaires sont en formation dans l’espace des spires, à l’intérieur du nouvel os composite. Les parois de l’os natif foré sont facilement reconnaissables, bien que de petites plages de cet os interfacial se soient remodelées (^Fig. 21). La plupart des apex des spires sont encore inclus dans l’os cortical natif (^Fig. 22). Quelques cônes de remodelage sont clairement visibles dans l’enveloppe corticale (^Fig. 21) et à distance de l’interface implantaire avec, en gros, 15 % de l’os cortical remplacé par de nouveaux ostéons, induisant une porosité plus importante de l’os cortical.

Après 6 semaines de cicatrisation, environ 20 % de l’os cortical de ce groupe a été remplacé par de l’os nouveau (^Fig. 23). L’ancien os natif péri-implantaire n’a pas subi de remodelage important et l’on peut nettement identifier les bords coupés de l’os foré, là où une ligne de scellement relie l’ancien os natif à l’os composite nouvellement formé (^Fig. 24).

Le processus de remodelage ne s’étend pas très loin de la surface implantaire. L’hiatus péri-implantaire est partiellement comblé par un nouvel os composite dense, montrant des ostéons primaires en phase de formation finale. De l’os nouvellement formé s’est également apposé sur la surface endostée de l’implant, à l’intérieur du canal central de la mandibule.

RÉSULTATS HISTOMORPHOMÉTRIQUES

Toutes les données histomorphométriques sont indiquées dans le ^{Tableau 1}.

Résultats à 1 semaine

Le BIC cortical, qui au bout de 1 semaine représente seulement l’adaptation os-implant primaire, est significativement plus élevé dans le groupe HT que dans le groupe LT (p = 0,002 2). L’hiatus entre les parois corticales et la surface implantaire est plus large dans le groupe LT que dans le groupe HT. Étant donné que dans le calcul du BV péri-implantaire l’hiatus compte pour un espace vide, la quantité moyenne d’os péri-implantaire est significativement plus élevée dans le groupe HT que dans le groupe LT (p = 0,001 4).

Résultats à 2 semaines

Durant la deuxième semaine, le BIC est encore significativement plus élevé dans le groupe HT que dans le groupe LT (p < 0,0001 ; extrêmement significatif). Le BV péri-implantaire demeure presque inchangé dans le groupe LT alors que dans le groupe HT, la résorption osseuse importante qui s’est produite entre les jours 7 et 14 a éliminé une quantité significative d’os péri-implantaire. De ce fait, la différence de BV entre les groupes LT et HT au niveau cortical est réduite et n’est pas significative (p < 0,216 9).

Résultats à 3 semaines

Le BIC du groupe HT est toujours significativement plus élevé que celui du groupe LT (p < 0,000 4). Le BIC dans les deux groupes ne diffère pas de celui de la première semaine de façon significative. Le BV du groupe HT n’a pas davantage diminué mais reste encore beaucoup plus faible que celui de la première semaine à cause du pic de résorption qui s’est produit durant la première et la deuxième semaine.

Résultats à 4 semaines

Le pourcentage de BIC cortical dans le groupe HT est resté assez élevé ; on trouve à la fois de l’os ancien et de l’os nouveau remodelé à l’interface, et les différences de BIC entre les groupes HT et LT sont encore très significatives (p < 0,004 2). Dans le groupe LT, le BIC a augmenté de façon significative entre les troisième et quatrième semaines, de plus du double. Le BV n’est pas significativement différent entre les groupes LT et HT (p < 0,214 2), et il n’y a pas eu de changement significatif entre les troisième et quatrième semaines dans les deux groupes.

Résultats à 6 semaines

Plus de 40 % de l’os cortical dans le groupe HT a été remodelé à ce stade, alors que seulement 15 % dans le groupe LT est constitué d’os nouveau qui s’est formé essentiellement à l’intérieur du hiatus péri-implantaire initial. Le processus de remodelage implique l’os péri-implantaire sur une distance allant de 0,2 à 1 mm à partir de l’interface implantaire.

Il y a eu une augmentation supplémentaire du BIC cortical dans le groupe LT, ce qui réduit la différence statistique du BIC entre les deux groupes. Le BV péri-implantaire a aussi significativement augmenté dans le groupe LT, en raison de l’augmentation significative de l’activité de formation osseuse durant cette période de 2 semaines. Une augmentation significative du BV dans le groupe HT a également été détectée, la différence entre les deux groupes demeurant insignifiante.

RÉSULTATS DU COUPLE DE DÉPOSE

Les données biomécaniques sont indiquées dans le ^{Tableau 1}.

Dans le groupe LT, la résistance à l’interface demeure presque inchangée, c’est-à-dire, très faible, jusqu’à la troisième semaine, alors qu’elle augmente de façon considérable entre les troisième et quatrième semaines (en quadruplant presque). Dans le groupe HT, la résistance à l’interface est tombée à presque la moitié de la valeur du couple d’insertion initial durant la première semaine et est demeurée constante jusqu’à la troisième semaine, date à laquelle elle a commencé à augmenter jusqu’à la quatrième semaine ; on observe une seconde chute de la résistance à l’interface entre les quatrième et sixième semaines.

Les comparaisons statistiques des valeurs du couple de dépose et des paramètres histologiques montrent une corrélation linéaire entre le couple de dépose et le BIC cortical dans le groupe LT et lorsque tous les échantillons provenant des deux groupes ont été mis en commun, mais pas pour le groupe HT seul. La différence entre le couple de dépose des groupes HT et LT est hautement significative statistiquement lorsque l’on considère les valeurs provenant de chaque groupe (p < 0,000 1).

RÉSULTATS DE LA RFA

Les valeurs obtenues à partir de l’analyse RFA sont indiquées dans le ^{Tableau 1}. Les valeurs ISQ sont évaluées statistiquement pour découvrir toute corrélation avec les paramètres histologiques et biomécaniques et pour évaluer la fiabilité des valeurs ISQ en donnant une information spécifique sur l’état biologique et biomécanique des implants. Aucune corrélation n’a été établie avec aucun des facteurs testés. De plus, aucune différence statistique n’a été trouvée entre les valeurs ISQ des deux groupes, malgré les différences importantes observées à la fois dans les processus de stabilité primaire et secondaire et dans les processus biologiques.

DISCUSSION

Un couple d’insertion élevé crée de fortes compression et distorsion au sein de l’os péri-implantaire. La forte compression engendrée par un couple d’insertion supérieur à 40 à 45 Ncm a été reconnue responsable de la perturbation de la microcirculation locale, conduisant à la nécrose des ostéocytes et à la résorption osseuse [¹³, ¹⁶]. Il a également été précisé qu’elle pouvait conduire à une nécrose osseuse liée à la pression et que ce seuil ne devait pas être dépassé. Bien que ces concepts soient largement acceptés dans la littérature médicale, aucune étude n’a encore été publiée apportant la preuve de ces hypothèses.

L’expérience orthopédique dans la stabilisation des fractures a montré que la compression de la matrice osseuse au niveau des extrémités du site de fracture induite par les vis et les plaques de compression n’entraîne pas de résorption osseuse autour des vis d’ostéosynthèse lorsque les extrémités de la fracture sont parfaitement stables et que l’os cortical ne subit pas de nécrose liée à la pression lorsque la compression est appliquée via une fixation interne [¹⁷]. En fait, la compression des fragments augmente la stabilité des extrémités de la fracture et permet une cicatrisation sans suites ni résorption. De petites zones de déformation osseuse plastique due à la surcharge mécanique ne sont pas éliminées par une résorption de surface mais par un remodelage interne [¹⁷], processus qui a été appelé cicatrisation osseuse primaire.

De façon similaire, dans notre expérience, la compression osseuse produite par un couple d’insertion élevé n’a pas entraîné de résorption osseuse délétère mais elle a produit des microfêlures osseuses qui ont accéléré le remodelage osseux par rapport aux implants placés avec un couple d’insertion faible. Des études orthopédiques sur les microfêlures osseuses ont également détecté un remodelage osseux accéléré et favorisé au niveau des os en surcharge ; cela a été expliqué comme étant une tentative de réparation des microfêlures [¹⁸-²⁰]. Dans notre étude, les microfêlures qui sont visibles sur les échantillons les plus jeunes ne s’observent plus après 4 semaines de cicatrisation et une grande partie de l’os cortical natif a été remplacée par de l’os nouveau ; ces données étayent l’hypothèse selon laquelle un remodelage accru est capable de réparer l’os microfracturé. Un couple d’insertion faible n’a pas favorisé le taux de remodelage osseux mais a induit une cicatrisation du hiatus. Dans le groupe HT, la résorption ne s’est pas produite à l’interface mais s’est étendue à l’intérieur de l’os cortical péri-implantaire et il n’y a eu aucun échec implantaire dans l’un ou l’autre groupe.

Le test du couple de dépose est un indicateur de la résistance à l’interface et il a été suggéré qu’il était influencé par le niveau de l’engrènement os-implant mécanique durant différents stades de la cicatrisation [²¹]. Il a été démontré que le couple de dépose est lié au temps de cicatrisation, à la surface et à la géométrie de l’implant ainsi qu’à la densité osseuse. Dans le groupe HT, il atteint sa valeur minimale 7 jours après la pose de l’implant. Cette diminution de la résistance à l’interface, allant des 100 Ncm obtenus durant l’insertion aux 60 Ncm que l’on observe à 1 semaine, n’est pas liée à un phénomène de résorption osseuse mais très probablement à une déformation plastique résultant de la détérioration locale des propriétés de viscoélasticité de l’os péri-implantaire, due à l’excès de compression. Entre les première et deuxième semaines, l’os péri-implantaire subit une résorption importante comme une première étape dans le processus de remodelage, mais ce phénomène n’est pas couplé avec une réduction supplémentaire du couple de dépose étant donné que la résorption osseuse n’a pas affecté l’os interfacial.

De précédentes études animales [²¹-²⁴] ont trouvé que les vis en titane commercialement pur, insérées dans le tibia du lapin, présentaient une quantité insignifiante d’os associé à un couple de dépose faible 1 mois après l’implantation, alors que l’on observait une quantité d’os beaucoup plus importante à l’interface au bout de 3 mois avec un couple de dépose moyen de 68 Ncm.

Dans le groupe LT, les valeurs à la fois du BIC et du RT augmentent considérablement entre les troisième et quatrième semaines. Dans le groupe HT, le couple de dépose est plus élevé dès la toute première semaine (60 Ncm) que dans le groupe LT et demeure plus élevé tout au long de la période d’observation. Les résultats de notre étude suggèrent qu’il serait bénéfique de placer les implants avec un couple d’insertion élevé afin d’obtenir et de maintenir une stabilité primaire plus élevée. Cela pourrait s’avérer particulièrement utile pour les protocoles de mise en charge immédiate.

Il faut souligner que notre étude a été menée sur l’animal et que les résultats provenant d’études animales ne peuvent pas être directement transposés à l’homme. De futurs essais cliniques sont nécessaires pour confirmer ces résultats chez l’homme. De plus, dans notre étude, les implants ont cicatrisé sans mise en charge et, de ce fait, il est impossible de savoir si une mise en charge immédiate pourrait générer une réponse biologique et biomécanique similaire. Néanmoins, une étude clinique récemment publiée [²⁵] confirme les résultats de notre étude, montrant qu’un couple d’insertion plus élevé peut améliorer de façon significative le succès clinique des implants mis en charge immédiatement. De plus, une étude clinique récente a été menée chez l’homme en utilisant un protocole similaire à celui employé dans notre étude, avec des résultats comparables [²⁶].

Il existe un inconvénient dans notre étude qui est lié à l’observation de lignes de fractures importantes dans les mandibules des animaux du groupe HT. Ce phénomène peut avoir largement influencé les résultats morphologiques et biomécaniques dans ce groupe, menant à des conclusions différentes pour des protocoles cliniques standard.

Néanmoins, nos résultats sont en accord avec une étude similaire de Wilke et al. [²³], qui ont inséré des implants dans des tibias de mouton avec un couple d’insertion de 100 Ncm et qui ont observé une réduction du couple de dépose jusqu’à 84 à 88 Ncm au bout de 2 semaines, alors qu’au bout de 2 mois, il était remonté à 200 Ncm pour atteindre près de 300 Ncm au bout de 3 mois.

Une autre considération doit être soulignée en ce qui concerne la densité osseuse. Notre étude a été menée dans de l’os cortical présentant un large canal médullaire central, ce qui permet une vascularisation abondante. La réaction à la compression de l’os spongieux de densités variables et de l’os compact peut être différente.

Les résultats de notre étude montrent que les données RFA ne sont corrélées à aucun des paramètres biologiques ou biomécaniques analysés. Ce résultat est en accord avec d’autres études de la littérature médicale [²⁷-³⁹]. Rabel et al. [⁴⁰] ne trouvent aucune corrélation entre le couple d’insertion et la RFA. Friberg et al. [⁴¹], Johansson et al. [⁴²] et Akca et al. [⁴³] trouvent que le couple d’insertion est corrélé à la qualité de l’os, alors que Vercaigne et al. [⁴⁴], dans une étude expérimentale chez la chèvre, ne trouvent aucune corrélation entre le couple d’insertion et le BIC. Degidi et al. [⁴⁵] ont fait une étude sur des implants déposés chez l’homme. Ils ne trouvent aucune corrélation entre les valeurs du couple d’insertion et le BIC. Dans notre étude, il y a une forte corrélation entre le couple d’insertion et le BIC durant la première semaine, lorsque l’os nouveau n’a pas encore été formé. C’est évident, étant donné que plus le couple d’insertion est élevé, plus la possibilité que l’implant soit en contact avec l’os environnant est forte. Bien entendu, si le BIC est évalué après un temps de cicatrisation plus avancé, l’os nouvellement formé masque le BIC primaire, rendant plus difficile la distinction entre l’os natif et l’os secondaire.

CONCLUSION

Les résultats de notre étude montrent que l’utilisation d’un couple d’insertion implantaire élevé (jusqu’à 150 Ncm) dans de l’os cortical dense et dans un environnement de cicatrisation sans mise en charge n’induit pas une nécrose osseuse ni un échec implantaire mais augmente la stabilité primaire et secondaire des implants, ce qui est significatif lorsque l’on utilise des protocoles de mise en charge immédiate. La stabilité primaire affiche une réduction marquée 7 jours après la pose des implants et il faut 1 mois pour obtenir une nouvelle stabilité secondaire à partir de l’os néoformé. Les valeurs de l’analyse de la fréquence de résonance ne sont liées à aucun des paramètres morphométriques ou mécaniques examinés peu de temps après l’insertion ou après différentes périodes de cicatrisation (jusqu’à 6 semaines). De futurs essais cliniques sont nécessaires pour confirmer ces résultats chez l’homme.

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