Reconstruction osseuse implantaire à l'aide de greffons d'os allogénique

La réussite des prothèses implanto-portées passe par le respect des conditions définies lors de l'étude des cires de diagnostic (axe, emplacement, etc.), sans tenir compte du volume osseux disponible. Pour répondre à ces impératifs, des techniques de reconstruction d'un volume crestal suffisant sont parfois nécessaires.

Historique

Le traitement des lésions osseuses par des techniques de greffe osseuse n'est pas nouveau. C'est Barth qui, à la fin du XIX^e siècle, réalisa les premiers transferts osseux et commença à étudier les mécanismes d'incorporation du greffon par l'hôte [¹]. Cependant, les greffes osseuses ne sont utilisées couramment que depuis les années 1920 [²]. Le matériau utilisé était l'os autogène, mais la difficulté d'en obtenir en quantité suffisante a amené les auteurs à se tourner vers les allogreffes osseuses proposées par les banques de tissus.

Aspects biologiques des greffes osseuses

Après une autogreffe osseuse, la majorité des cellules du greffon ne survit pas à la transplantation et doit être remplacée pour que le remodelage osseux puisse se dérouler normalement. Le phénomène dynamique de résorption du tissu mort et son remplacement par du tissu vivant sont désignés sous le nom de « substitution rampante ». Par libération de protéines morphogénétiques osseuses (Bone Morphogenetic Proteine ou BMP), le greffon induit une métaplasie cellulaire au niveau du lit de la greffe, permettant une différenciation des cellules ostéogéniques. Ce phénomène est nommé ostéoinduction [³]. La découverte des BMP date de la fin du siècle dernier. Le tissu osseux se laisse envahir, avec plus ou moins de facilité selon qu'il s'agit d'os spongieux ou cortical, par des bourgeons vasculaires provenant du lit de greffe. Ceux-ci permettent la pénétration de cellules mésenchymateuses au sein du greffon. Ce phénomène est nommé ostéoconduction [³]. Dans les autogreffes osseuses, l'ostéoinduction potentialise l'ostéoconduction qui se déroule donc plus rapidement qu'avec des matériaux allogéniques.

Avec ces derniers, la phase initiale d'hypervascularisation du lit du greffon est identique, mais la pénétration des bourgeons vasculaires est retardée et la substitution rampante est plus lente, comparée aux autogreffes osseuses [⁴].

Aménagement du volume osseux péri-implantaire

Une largeur de crête de 5 mm et une hauteur d'os comprise entre 10 et 12 mm, une angulation crête/axe prothétique de 30 degrés et un rapport couronne/implant inférieur à 1 sont nécessaires pour poser un implant dans de bonnes conditions [⁵]. Pour améliorer la situation anatomique des sites implantaires, il est souvent indispensable d'aménager le volume osseux disponible.

Différentes méthodes d'augmentation de la crête alvéolaire ont été développées :

- l'extension plastique [⁶] ;

- les techniques d'augmentation par régénération osseuse guidée (ROG) [⁷] ;

- les techniques d'augmentation par greffes latérales [⁸, ⁹].

Les techniques d'extension plastique, soit par ostéotomie latérale soit par fracture de crête en bois vert, ne peuvent être réalisées que dans certaines formes de crêtes et pour de petites expansions.

La ROG donne le plus de complications, un gain osseux restreint dans le plan vestibulo-palatin et peu important dans le sens mésio-distal [⁷]. Les techniques d'augmentation par greffes latérales avec des greffons d'os autogène ou des greffons d'os allogénique semblent les mieux adaptées. Les greffes d'os autogènes nécessitent des sites donneurs soit extrabuccaux (crâne, tibia, côtes et crête illiaque) [⁹, ¹⁰] soit intrabuccaux (tubérosité, palais, arcade zygomatique, apophyse coronoïde, symphyse mentonnière et zone rétromolaire mandibulaire).

Le prélèvement mandibulaire symphysaire et rétromolaire représente l'alternative la plus intéressante. Il procure un os d'origine endomembraneuse de bonne qualité [¹¹-¹⁴].

Les prélèvements intrabuccaux n'apportent qu'une quantité d'os limitée et s'adressent à des reconstructions de faible et moyenne étendue. Les sites extrabuccaux nécessitent non seulement un second site opératoire, mais aussi une hospitalisation, ce qui en limite les indications (patient coopératif et en parfaite santé physique et psychique). En outre, il existe un risque de complications secondaires induit par le prélèvement osseux.

Les allogreffes osseuses ou greffons d'os allogéniques rendent la procédure opératoire plus simple et offrent une quantité d'os illimitée.

Allogreffes osseuses

Des reconstructions à l'aide d'allogreffes ont été pratiquées par Merle D'Aubigné dès 1966 [¹⁵].

L'allogreffe [¹⁶] est un greffon d'origine humaine, prélevé chez un patient vivant ne présentant aucun antécédent de pathologie générale, en particulier infectieuse. Le prélèvement, la sélection des tissus et leur sécurisation sont réalisés par les banques de tissus agréées. Pour une utilisation en implantologie, le tissu osseux est nettoyé de ses composants cellulaires et stérilisé par différents procédés. La conservation à long terme est, en général, assurée par une lyophilisation, laquelle améliore l'incorporation des allogreffes osseuses en diminuant les réactions immunitaires locales [¹⁷].

On distingue classiquement deux familles d'allogreffes.

L'os lyophilisé non déminéralisé

L'os lyophilisé non déminéralisé est un matériau ostéoconducteur qui ne libère pas de BMP ostéoinductrices. En revanche, il comporte encore une phase minérale, inorganique d'hydroxyapatite (HA) qui lui confère une résistance mécanique [¹⁸, ¹⁹].

L'os lyophilisé déminéralisé

L'os lyophilisé déminéralisé par un traitement acide libère les BMP de la matrice minérale. Ces protéines donneraient à l'allogreffe un potentiel ostéoinducteur, mais cette propriété reste très controversée [¹⁸]. De plus, la décalcification entraîne, avec l'élimination des cristaux d'hydroxyapatite, la fragilisation de ce matériau. Dans un avenir proche, avec la mise sur le marché du rhBMP-2, protéine osseuse capable d'induire la formation d'os de novo dans un site ectopique, les greffons pourront servir de support à cette protéine et devenir ostéoinducteurs [²⁰]. Cette protéine ostéomorphogénique rhBMP-2 peut être obtenue grâce au progrès du génie génétique, in vitro en quantité illimitée à partir de l'ADN humain. Les résultats obtenus sur des singes macaques [²⁰], à partir d'éponge de collagène imbibée de rhBMP-2 pour le comblement de défaut osseux et, plus récemment, pour des comblements de sinus humains paraissent voisins de ceux obtenus avec de l'os autogène [²¹]. Avec les allogreffes, le risque immunologique et microbien subsiste. Aucun cas de transmission virale n'a été rapporté à la suite de leur utilisation. Prenons-nous vraiment un risque pour nos patients avec ces matériaux ?

L'absence de contamination jusqu'à ce jour n'élimine pas un risque infime [²²].

Matériel et méthode

Le but de cette présentation est de décrire les indications et les étapes techniques de la régénération du volume osseux à l'aide de greffons d'os allogénique.

Matériel

• Les implants utilisés pour nos interventions sont des implants Serf Ciny^®, vis titane commercialement pur, de 3,5 mm de diamètre et de 14 et 16 mm de longueur dans un cas et de 4 mm de diamètre et de 16 mm de longueur dans l'autre cas.

Ce sont des implants dont le pas de vis asymétrique assure une bonne stabilité primaire. Ils sont utilisés en deux temps chirurgicaux et permettent la fermeture étanche du site en fin d'intervention, ce qui est indispensable dans les techniques de greffes osseuses.

• Les greffons allogéniques sont des lamelles d'os de banque, os spongieux ou cortico-spongieux non déminéralisé (20 x 15 x 5 mm) et de la poudre d'os spongieux non déminéralisé dont les particules ont une taille de 0,5 à 1 mm, fournies par le Laboratoire TBF (^Fig.1 et ²).

Méthode

La technique peut être réalisée :

- soit en un seul temps d'intervention : augmentation du lit péri-implantaire et pose des implants simultanément ;

- soit en deux temps, la pose des implants se faisant après l'augmentation du volume osseux.

Indications de la technique en un temps

Nous préférons, lorsque cela est possible, la méthode en un seul temps d'intervention. Elle permet de raccourcir le temps d'attente pour le patient et évite la lyse du greffon par la stimulation intra-osseuse, résultant de l'application des contraintes exercées sur l'implant [²³]. Elle ne sera possible que si le site receveur présente un volume d'os résiduel suffisant (4 à 5 mm), permettant une stabilité primaire de l'implant dans une position correcte selon les exigences de la réhabilitation prothétique ultérieure [²⁴].

On prend également en considération le profil crestal qui, comme dans le cas clinique n° 1 (crête concave), permet le blocage apical et cervical de l'implant malgré un gros défaut osseux en vestibulaire.

Présentation du cas clinique n° 1 (^{Fig. 3}, ⁴, ⁵, ⁶, ⁷, ⁸, ^9A, ^9B, ^10A, ^10B et ¹¹)

Il s'agit d'une femme de 48 ans avec une édentation terminale au maxillaire (^{Fig. 3}). Après étude du scanner préopératoire (^{Fig. 4}), nous décidons de poser six implants pour réaliser une barre fraisée. Nous nous limiterons à l'étude du côté gauche qui sera le seul greffé. La largeur disponible pour implanter est très faible. Un blocage bicortical des implants est possible (^{Fig. 4}). Les implants seront posés en lieu et place de 21, 23 et 25.

Simultanément, on pratiquera une greffe d'os allogénique d'apposition pour augmenter la largeur de crête dans cette zone.

• Étape chirurgicale et prothétique

Une incision crestale et des incisions de décharge permettent de décoller un lambeau de pleine épaisseur au niveau du site receveur. Le site est préparé de façon à éliminer tout tissu de granulation. La corticale vestibulaire est perforée pour permettre une meilleure vascularisation du greffon. Le saignement du tissu spongieux sous-jacent est immédiat. Les cellules intracorticales n'ont qu'un rôle minime dans l'ostéogenèse d'une greffe osseuse, mais les cellules de l'endoste et du stroma trabéculaire peuvent être à l'origine de plus de la moitié de l'os néoformé [²⁵], ce qui souligne l'importance d'un contact aussi étroit que possible entre ces cellules et le lit recevant la greffe. La mise en forme du greffon allogène est effectuée à l'aide d'un instrument rotatif destiné à s'adapter à l'anatomie du défaut osseux (^{Fig. 5}), puis il est mis en place et stabilisé à l'aide de vis de fixation (^{Fig. 6}).

Il convient d'attribuer une attention toute particulière à la finition des contours du greffon, au niveau des bords marginaux, afin d'éviter la perforation des tissus de recouvrement.

Après la mise en place des implants et la vérification de leur bonne fixation primaire (^{Fig. 7}), le greffon est recouvert de poudre d'os TBF, non déminéralisé, de granulométrie 0,5 à 1 mm (^{Fig. 8}) pour compléter le volume et adoucir le profil.

L'intervention se termine par la fermeture des incisions, en veillant à éviter toute tension des tissus mous.

• Suivi postopératoire

Les sutures sont retirées après dix jours. Le patient doit éviter de porter sa prothèse provisoire durant les jours qui suivent la phase chirurgicale. Un contrôle clinique est pratiqué entre deux et quatre semaines après l'intervention. Il permet de vérifier la cicatrisation tissulaire et la morphologie de la reconstruction alvéolaire.

• Résultats

Lors de la réouverture à six mois, les vis de fixation sont retirées et le site greffé est évalué. La concavité a disparu. L'augmentation du volume osseux est sensible (^{Fig. 8}) comme le confirmera, plus tard, le scanner de contrôle à 18 mois post-opératoires (^{Fig. 9A} et ^9B).

L'intégration du greffon cortico-spongieux apparaît tout à fait satisfaisante. La prothèse (ici, barre fraisée) est réalisée sans problème ( ^{Fig. 10A} et ^B ).

Technique en deux temps : indications

Le choix de cette seconde méthode est déterminé par le manque de fixation primaire de l'implant dans l'os existant. Dans ce cas, il faut prévoir un premier temps chirurgical pour réaliser l'augmentation locale du tissu osseux péri-implantaire, puis quelques mois plus tard, lorsque l'os greffé est fixé et intégré, un deuxième temps chirurgical pour la pose des implants.

Présentation du cas clinique n° 2 (^{Fig. 12A}, ^B, ¹³, ^{Fig. 14A}, ^B, ^C, ¹⁵ et ¹⁶)

Le patient est un jeune garçon de 18 ans qui a perdu accidentellement la 11 (reste de pâte à canaux). De plus, une rhizalyse sur la 12 subsiste après traitement orthodontique (^{Fig. 12A}).

Malgré le gros défaut osseux (^{Fig. 12B}), les parents sont opposés à un prélèvement osseux autogène.

L'aménagement du volume osseux de la crête sera faite à l'aide d'un greffon d'os allogénique.

• Étapes chirurgicales et prothétiques

Ce sont les mêmes que pour le premier cas. Le greffon d'apposition est une lamelle d'os (20 x 15 x 5 mm) TBF^® spongieux non déminéralisé dont la préparation et la pose (^{Fig. 13}) sont réalisées comme précédemment. Dans les deux cas, afin de ne pas couper la vascularisation venant du périoste, il n'a pas été posé de membrane, celui-ci contribuant pour 30 % à la formation d'os nouveau lors de l'ostéogenèse d'une greffe osseuse [²⁵].

• Résultats

Lors de la réouverture à trois mois postopératoire, les vis de fixation sont retirées, puis l'implant est mis en place.

Lors de la mise en fonction, six mois plus tard, le volume d'os obtenu au niveau du site greffé est vérifié par des contrôles radiographiques : coupes scannographiques axiale et coronale ainsi que rétroalvéolaire (^{Fig. 14A}, ^14B et ^14C).

La crête apparaît largement épaissie avec une bonne densité osseuse. Nous en avons la confirmation, in situ, au moment de la chirurgie (^{Fig. 15}).

En résumé

Les greffons, contrôlés in situ au moment de la mise en fonction, étaient ostéointégrés, stables et de bonne qualité. Les contrôles radiographiques, réalisés dans les deux cas, plus d'un an après la greffe osseuse, ont montré une crête largement épaissie ainsi qu'une bonne densité osseuse (^{Fig. 9A} et ^B, ^14A, ^14B et ^14C).

Dans le cas clinique n° 2 (chirurgie en deux temps opératoires), lors de la pose de l'implant (trois mois postopératoires), la qualité osseuse du site implantaire était médiocre, os de type 4 [²⁶], mais au moment de la mise en fonction, un an après la greffe, la qualité de l'os était bonne (^{Fig. 15}), ce qui confirme une maturation relativement longue des greffons allogènes qui ne sont qu'ostéoconducteurs.

La mise en charge progressive de l'os néoformé est donc nécessaire et s'obtient par la pose d'une prothèse provisoire de longue durée, avant la mise en place de la prothèse définitive (^{Fig. 16}).

Le recul moyen pour les cas présentés est de plus de trois ans et la prothèse est, dans les deux cas, fonctionnelle : aucune résorption osseuse anormale n'a été observée lors des contrôles de routine.

Discussion

La technique décrite ici ne peut pas être considérée comme étant une quelconque variante de la technique de régénération osseuse guidée (ROG), mais plutôt en tant que greffe osseuse stabilisée (secured bone grafting), procédé chirurgical qui a fait ses preuves avec de l'os autogène [²⁷].

Quelques inconvénients persistent :

- le greffon pour l'instant n'est qu'ostéoconducteur;

- la maturation des greffons est relativement longue, surtout si le volume du greffon est important ;

- l'ostéointégration partielle du greffon au moment de l'implantation peut entraîner un problème de fixation primaire.

Sur le plan histologique, la consolidation du greffon ainsi que la qualité de l'os obtenu sont satisfaisantes, mais restent à confirmer par une biopsie.

Certains avantages se dégagent de cette technique chirurgicale. En effet, lorsque l'on compare sa simplicité par rapport à la lourdeur des interventions pour augmentation de volume par greffons autogènes, on constate que le traitement est facilité :

- il n'y a qu'un site d'intervention ;

- le temps opératoire et les douleurs postopératoires sont diminués ;

- on dispose d'un volume d'os illimité.

Lorsqu'on évalue cette technique dans une perspective de risque, elle s'impose :

- pour les patients âgés ;

- pour les patients dont l'état général ne permet pas d'envisager des interventions longues et douloureuses ;

- pour les patients timorés refusant un prélèvement autogène.

Conclusion

À court terme, cette technique apparaît simple, pratique et s'intègre facilement dans le cadre d'un exercice implantaire. Son efficacité sur le long terme devra être évaluée par une étude clinique, comprenant un collectif plus important de patients, qui nous montrera si elle est à même de répondre aux attentes placées en elle.

L'évolution du génie génétique peut, dans un avenir proche, élargir considérablement les indications de cette méthode. La fabrication et l'utilisation des substituts osseux ne sont pas encore complètement codifiées, mais nous espérons qu'un jour, ils seront aussi vrai que « nature ».

Remerciements :

Aux Docteurs Marc Chalard, Christophe Médard et Audrey Monnier pour leur collaboration sur la recherche bibliographique.

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BIBLIOGRAPHIE

• 1. Barth A. Histologische Untersunchungen über Knocheninplantationemt. Path Anat 1895;17:65.
• 2. Albee FH. Fundamentals in bone transplantation. Experience in three thousand bone graft operations. JAMA 1923;81:1429.
• 3. Urist MR, Mc Lean FC. Osteogenic potency and new bone formation by induction in transplants to the anterior chamber of the eye. J Bone JT Surg. 1952;34A:443.
• 4. Mankin HJ, Dopplet SH, Sullivan TR, Tomford WW. Osteoarticular and intercalary allograft transplantation in the management of malignant tumors of bone. Cancer 1982;50:615.
• 5. Misch CE, Judy KWM. Classification of partially-edentulous arches for implant dentistry. Int J Oral Maxillofac Implant 1987;4:7-12.
• 6. Khoury F. Augmentation osseuse et chirurgie implantaire. Implant 1999;5(4):221-237.
• 7. Buser D, Bragger U, Lang NP, Nyman S. Regeneration and enlargement of jaw bone using guided-tissue regeneration. Clin Oral Imp Res 1990;1:22-32.
• 8. Tessier P. Autogenous bone grafts taken from the calvarium for facial and cranial applications. Clin Plast Surg 1982;9:531-537.
• 9. Misch M, Misch CE, Resnik RR, Ismail YH. Reconstruction of maxillary alveolar defects with mandibular symphysis grafts for dental implants: a preleminary procedural report. Int J Oral Maxillofac Implants 1992;7:360-366.
• 10. Misch CE, Dietsch F. Endosteal implants and iliac crest grafts to restore severely-resorbed totally edentulous maxillae. A retrospective study. J Oral Implant 1994;20:100-110.
• 11. Von Arx T, Kurt B. Le prélèvement osseux intrabuccal pour les techniques d'autotransplantation. Rev Mens Suisse Odontostomatol 1998;108(5):447-459.
• 12. Chavrier C. Autogenous mandibular chin grafts in the treatment of thin alveolar ridges. Impl Dent 1995;4(2):118.
• 13. Misch CM. Comparison of intraoral donor sites for onlay grafting prior to implant placement. Int J Oral Maxillofac Implants 1997;12:767-776.
• 14. Chavrier C. Les greffes osseuses d'origine mentonnière dans le traitement des crêtes minces. Rev Stomatol Chir Maxillofac 1997;98(1):1-5.
• 15. Aubigne RM, Meary R, Thomine JM. La résection dans le traitement des tumeurs des os. Rev. Chir. Orthop. 1966;52:305.
• 16. Sebbag P, Missika P. Les matériaux de comblement : classification et propriétés. Implant 1995;1(3):217-231.
• 17. Guedon C, Vernejoul MC, Gehanno P, Baron R, Soussaline M. Aspects biologiques des greffes osseuses et des transferts osseux vascularisés. Ann Chir Plast Esth 1984;29(4):322-328.
• 18. Becker W, Becker BE, Caffesse R. A comparison of demineralized freeze-dried bone and autologous bone to induce bone formation in human extraction sockets. J Periodontol 1994;65:1128-1133.
• 19. Shanaman RA. A retrospective study of 237 sites treated consecutively with guided tissue regeneration. Int J Periodont Rest Dent 1994;9:305-313.
• 20. Boyne PJ. Animal studies of the application of rhBMP-2 in maxillofacial reconstruction bone. 1996; 19(1)Supplement July:83S-92S.
• 21. Triplet G. 98 ITI World Symposium. Implant 1999;5(1):46-47.
• 22. Isidori M, Chavrier C. Les biomatériaux en implantologie: risques, sécurité et réglementation. Implant 1998;4(3):171-187.
• 23. Burger EH, Klein-Nulend J. Mechanotransduction in bone-role of the lacuno-canalicular network. Fased J 1999;13(suppl.):S101-S112.
• 24. Renouard F, Rangert B. Facteurs de risque et traitement implantaire. Paris : Quintessence International 1999.
• 25. Gray JC, Elves MW. Early osteogenesis in compact bone isografts: a quantitative study of the contributions of the differents graft cells. Calcif Tissue Int 1979;29:2225.
• 26. Brånemark PI, Zarb G, Albrektsson T. Tissue integrated prosthesis: osseointegration in clinical dentistry. Chicago : Quintessence, 1985:257.
• 27. Von Arx T, Kurt B, Hardt N. Pose d'implants avec augmentation simultanée du lit osseux : régénération du volume osseux péri-implantaire à l'aide de greffons autologues et de treillis en titane à structure microscopique. Inform Dent 1998;24:1705-1515.