Greffe de sinus : os autogène ou hydroxyapatite bovine ?

Introduction

La pose d'un implant est souvent limitée par la présence d'obstacles anatomiques. Dans les édentements postérieurs maxillaires, on retrouve souvent un sinus procident et un volume osseux insuffisant. La résorption de l'os alvéolaire peut survenir par suite de la perte de l'organe dentaire qui s'accompagne d'une résorption centripète et de la pneumatisation physiologique du sinus maxillaire.

Depuis la fin des années 1970, des techniques de comblement sinusien visant à créer un volume osseux le plus dense possible ont été utilisées. La première publication de la technique sera faite par ^{Boyne et James (1980)}.

Le choix du matériau de comblement à utiliser dans ce type de greffe reste un sujet de controverse. En effet, un matériau de comblement devrait se résorber, être biocompatible et bioactif, c'est-à-dire posséder une certaine potentialité à créer du tissu osseux. L'os autogène est considéré comme le matériau de comblement de référence, et ceci à cause de ses propriétés à la fois ostéogéniques, ostéo-inductives et ostéoconductives. Cependant, la transplantation d'os autogène est souvent mal acceptée par les patients surtout lorsqu'il s'agit de prélèvements extrabuccaux. De plus, la quantité d'os prélevée dans un site intrabuccal est souvent insuffisante. Ceci a conduit les auteurs à recourir à certains matériaux de substitution osseuse.

L'hydroxyapatite bovine telle que le Bio-Oss^® (Geistlich AG, Wolhusen, Suisse) est un matériau de substitution osseuse qui conserve la structure minérale de l'os naturel. Il se résorbe lentement et s'intègre dans le processus de régénération naturelle. Il est utilisé dans les comblements sinusiens et semble donner des résultats favorables.

L'objectif de cet article est d'analyser et de comparer les taux de succès implantaires obtenus par suite de comblements sinusiens par greffes d'os autogène et par greffe d'hydroxyapatite bovine.

Greffes osseuses autogènes dans les comblements sinusiens (fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7)

La crête iliaque, l'os pariétal, la symphyse mentonnière et le ramus sont les sites les plus décrits dans les greffes de sinus.

Le greffon doit s'intégrer au site receveur tout en maintenant sa densité d'origine. Des études expérimentales ont montré que les greffes osseuses d'origine membranaire se résorbent moins que celles d'origine endochondrale (^{Smith et Abramson, 1974} ; ^{Lin et al., 1985}). Ainsi, l'os pariétal et mandibulaire d'origine membranaire subirait moins de résorption et permettrait d'obtenir un os plus dense que l'os iliaque, plus spongieux et d'origine endochondrale. L'explication de ces différences pourrait se trouver également au niveau structural (nature corticale de l'os d'origine membranaire) (^{Marx, 1992}).

Taux de succès implantaires

Différentes études ont montré que le taux de survie implantaire dans des greffes de sinus par os autogène est équivalent (93,2 % à 5 ans pour ^{Daelemans et al., 1997}) à celui d'implants placés dans un os maxillaire postérieur non greffé (92 % dans le groupe routine à 5 ans pour ^{Adell et al., 1990}).

^{Wood et Moore (1988)} ont réalisé des comblements sinusiens avec de l'os autogène d'origine intra-orale (ramus et apophyse coronoïde) : 12 patients ont été greffés, 8 d'entre eux ont reçu 20 implants placés 6 mois après le comblement. Les auteurs n'ont rapporté aucun échec. ^{Kent et Block (1989)} ont réalisé des comblements avec de l'os iliaque associés dans un même temps à la pose d'implants recouverts d'hydroxyapatite chez 11 patients. Avec un recul de 4 ans, 5 implants seulement sur les 54 placés ont présenté une perte osseuse de 2 à 3 mm. ^{Kanberg et al. (1989)} ont fait leur comblement avec de l'os iliaque chez 10 patients. La pose de 57 implants Brånemark à surface usinée a été réalisée dans un même temps chirurgical. Six implants ont été perdus 6 mois après leur mise en place. ^{Daelemans et al. (1997)} ont analysé les données cliniques et les taux d'échec après greffe de sinus par de l'os autogène d'origine iliaque et implantation immédiate sur des patients suivis pendant 5 ans. Ils ont obtenu 100 % de succès au niveau des greffes sinusiennes. Le taux d'échec implantaire a été de 6,6 % (8 implants perdus sur 121 placés) et celui de stabilité prothétique de 97,7 %. Les implants étaient de même type que dans les études précédentes. ^{Jemt et al. (1989)} ont rapporté un taux de stabilité prothétique similaire (98,7 %). Leurs implants avaient aussi un état de surface usiné. ^{Keller et al. (1994)} ont rapporté un taux de succès prothétique de 100 % et un taux d'échec implantaire de 7,6 %. Plus récemment, ^{Stricker et al. (2003)} ont rapporté un taux de survie implantaire de 99,5 % à 2 ans après 66 élévations de sinus réalisées avec de l'os autogène. Dans cette étude, les implants étaient de type ITI avec un état de surface SLA (mordancé, sablé).

Selon le consensus de 1996 sur les greffes de sinus (^{Jensen et al., 1998}), le taux de survie implantaire avec l'os autogène était de 88,7 % à 5 ans et de 86,1 % à 6 ans. De plus, il n'existerait pas de différence significative selon que le greffon soit sous forme de particules ou sous forme de blocs. Selon ce consensus également, il n'existerait pas de différence significative concernant les taux de succès des implants placés en même temps que la greffe et dans un deuxième temps chirurgical. Cependant, à 5 ans, le taux de survie implantaire était de 84,5 % pour les premiers et de 93,1 % pour les seconds. Les résultats de la technique en deux temps semblent donc plus prévisibles, surtout si la hauteur d'os résiduelle est trop faible pour assurer une stabilité primaire adéquate. De même, cette technique permet de placer les implants dans des positions et des angulations plus adaptées. Selon toute vraisemblance, leur mise en place est beaucoup plus facile lorsque la stabilité de la greffe est acquise (^{Blomqvist et al., 1997}).

Selon ^{Jensen et Greer (1992)}, si la stabilité primaire peut être obtenue dans l'os résiduel, la pose des implants dans un même temps chirurgical est possible. Pour cela, une hauteur d'os résiduel d'au moins 4 à 5 mm est nécessaire. ^{Pejrone et al. (2002)} ont rapporté que dans les élévations de plancher sinusien par des blocs d'os iliaque, la technique en deux temps permettait une insertion des implants lorsque la cicatrisation de la greffe entrait dans une phase de meilleures densité et vitalité osseuses.

Analyse des échecs implantaires

^{Jaffin et Berman (1991)} ont rapporté 40 % d'échecs implantaires dans un os maxillaire postérieur de faible densité. Le plus important taux d'échec retrouvé au niveau d'implants placés dans un sinus greffé par de l'os autogène s'élève à 17,5 % (^{Blomqvist et al., 1996}). Dans une autre étude, ^{Blomqvist et al. (1998)} ont réalisé des comblements sinusiens chez 50 patients suivis, dans un deuxième temps, de la pose de 202 implants de type Brånemark usiné. Trente-deux implants (15 % environ) ont été perdus. La plupart des échecs ont eu lieu dans les 18 mois après la pose des implants. Selon ces auteurs, le risque de perdre des implants après cette période semble minime, de même qu'il existerait une corrélation entre la perte d'implants placés dans un sinus greffé et les implants courts. ^{Wannfors et al. (2000)}, qui ont utilisé le même type d'implants que les auteurs précédents, ont rapporté que 79 % des échecs étaient observés au moment de la connexion des piliers. Par contre, ^{Esposito et al. (1998)} ont constaté que 50 % des échecs avaient lieu au moment de la connexion des piliers et 50 % après la mise en charge des implants.

Les greffons d'origine pariétale (^{Tulasne, 1999}) et mandibulaire (^{Hirsch et Ericsson, 1991} ; ^{Jensen et al., 1994}) seraient préférables dans les élévations de sinus. La résorption de ces greffons est moindre si on les compare à ceux de provenance iliaque (^{Misch et al., 1992}). Les prélèvements d'origine intrabuccale présentent également les avantages d'être praticables en cabinet sous anesthésie locale, de ne pas nécessiter une hospitalisation ainsi que de présenter un traumatisme réduit au niveau du site donneur. Cependant, la quantité d'os fournie par la symphyse mentonnière ou le ramus est souvent insuffisante pour réaliser un comblement important ou bilatéral des sinus. Cet inconvénient, de même que ceux que présentent les autres sites chirurgicaux extrabuccaux pour les patients ont conduit les chirurgiens à recourir aux matériaux de substitution osseuse, notamment à l'hydroxyapatite bovine (HB).

Greffes d'hydroxyapatite bovine dans les comblements sinusiens

L'HB est un matériau de substitution osseuse d'origine bovine qui conserve la structure minérale de l'os naturel. Sa fabrication se fait par élimination de tous les composants organiques de l'os bovin. Les caractéristiques originales de la structure minérale restent largement préservées. De par son origine naturelle, l'HB offre une grande similitude avec l'os humain. Elle possède de 75 à 80 % de porosité et la taille de ses cristaux est de 10 nm (^{Hurzeler et al., 1997}). Elle semble être biocompatible étant donné qu'aucune réaction immunologique n'a été rapportée par suite de son utilisation (^{Hislop et al., 1993} ; ^{McAllister et al., 1998}).

Elle présente de bonnes propriétés ostéoconductrices étant donné qu'une néoformation osseuse est souvent observée en contact avec les particules greffées (^{Berglundh et Lindhe, 1997} ; ^{Hurzeler et al., 1997}). ^{Klinge et al. (1992)} ont montré que l'HB peut favoriser la formation osseuse plus tôt que d'autres substituts osseux (^{fig. 8}). Le risque immunogène ou de transmission à l'homme de maladies par des agents d'origine animale telles que l'encéphalopathie subaiguë spongiforme bovine (ESSB, ou maladie de la vache folle) ne doit pas être négligé. Ces risques existent quand la partie organique est maintenue dans le biomatériau. Les xénogreffes utilisées doivent avoir subi une préparation particulière par différents processus afin d'éliminer tout risque de contamination et doivent obéir à certaines normes de qualité (CE et ISO). Le Bio-Oss^® semble répondre à ce cahier de charge (^{Spector, 1994} ; ^{Storgard-Jensen et al., 1996} ; ^{Clergeau et al., 1996}).

Résorption et intégration de l'hydroxyapatite bovine

Une résorption rapide de l'HB a été observée (^{Wheeler et al., 1996}) alors que la plupart des études sur ce sujet avaient montré que la résorption devait être lente (^{Jensen et al., 1996} ; ^{Berglundh et Lindhe, 1997}).

^{Valentini et al. (1998)} ont mis en évidence, sur 1 cas, qu'il n'existait pas de signe de résorption des particules de Bio-Oss^® greffées dans un sinus. Néanmoins, ceci ne semblait pas influencer la bonne ostéo-intégration des implants.

Selon ^{Piattelli et al. (1999)}, l'HB apparaît être un matériau biocompatible et ostéoconducteur, bien que lentement résorbé et remplacé par de l'os néoformé. En effet, ces auteurs ont rapporté, au bout de 4 ans, la présence d'ostéoclastes mettant en évidence des signes de résorption. ^{Schlegel et Donath (1998)} ont noté une résorption insignifiante de l'HB au bout de 6 ans. ^{McAllister et al. (1999)} ont rapporté, chez des chimpanzés, une diminution du matériau 1,5 an après la greffe sinusienne. L'HB était en fait toujours présente mais en faible quantité. Ces auteurs ont noté, par des examens histologiques, des zones de résorption des particules remplacées par de l'os néoformé. Une étude clinique récente vient renforcer cette dernière étude expérimentale, affirmant la résorption presque complète des particules d'HB à 12-13 mois postopératoires et sur 12 échantillons (^{Fugazzotto, 2003}). Seules 0,13 % des particules de la xénogreffe étaient encore présentes par rapport au taux moyen de régénération osseuse dans ces mêmes défauts osseux, qui était de 68,8 %.

^{Jensen et al. (1996)} ont trouvé, dans une étude sur des lapins, que l'HB s'intégrait complètement au sein de l'os régénéré. Ces résultats ont également été retrouvés par plusieurs études sur le chien beagle (^{Wetzel et al., 1995} ; ^{Berglundh et Lindhe, 1997}).

Un point particulièrement intéressant ressort de ces études : au niveau des secteurs greffés avec de l'HB, seul l'os régénéré semble venir au contact direct avec les surfaces implantaires, les particules d'HB ne touchant jamais les implants (^{Berglundh et Lindhe, 1997} ; ^{Valentini et al., 1998} ; ^{McAllister et al., 1999}). Ceci implique que, malgré la faible capacité de résorption apparente des particules d'HB, le pronostic des implants pourrait être élevé puisqu'il y a contact direct entre l'os régénéré et la surface implantaire. De plus, ces particules joueraient un rôle de soutien mécanique vis-à-vis des forces masticatoires.

^{Hurzeler et al. (1997)} ont montré que la pose d'implants dans un deuxième temps chirurgical après une greffe sinusienne avec de l'HB conduisait à un contact plus important entre l'implant et l'os néoformé. De plus, la mise en charge des implants augmenterait également le contact os-surface implantaire.

Taux de succès implantaire (fig. 9, 10, 11, 12, 13, 14 et 15)

^{Haas et al. (1998a)} ont étudié, sur des animaux, l'effet de l'élévation du plancher du sinus par de l'HB sur l'ancrage osseux d'implants rugueux recouverts de plasma de titane. Ils ont comparé ces résultats avec ceux obtenus par greffe d'os spongieux d'origine iliaque et implants posés dans un sinus non greffé (groupe contrôle). Les périodes d'observation sélectionnées étaient de 12, 16 et 26 semaines. La longueur la plus élevée de l'interface implant-os était observée dans le groupe avec augmentation par de l'os spongieux autogène. Durant la période d'observation, la longueur relative de l'os en contact direct avec la surface de l'implant augmentait le plus dans le groupe traité par de l'os autogène, suivi par le groupe expérimental puis par le groupe contrôle. Le remodelage en os lamellaire se terminait au bout de 14 semaines pour le groupe contrôle et celui traité par os autogène, mais continuait jusqu'à la 24^e semaine pour le groupe traité par l'HB.

Par ailleurs, la comparaison des couples de dévissage au niveau de ces différents groupes a permis de constater que les implants du groupe expérimental montraient la valeur moyenne initiale la plus importante par rapport aux groupes autogène et contrôle (^{Hass et al., 1998b}). Les trois groupes montraient une augmentation de ce couple entre 12 et 26 semaines. Après la 26^e semaine, les valeurs étaient comparables entre les groupes HB et os autogène. Elles étaient 2 fois plus importantes que celle du groupe contrôle. Ces auteurs ont donc conclu que l'ostéo-intégration implantaire au niveau de sinus comblés par de l'HB était supérieure à celle observée au niveau de sinus non greffés. Toutefois, les résultats ne sont pas aussi favorables que ceux obtenus par un comblement d'os autogène à court terme, mais semblent les rattraper à moyen terme.

^{Valentini et al. (2000)}, dans une étude sur 15 patients, ont rapporté un taux de survie global de 98,1 % 4 ans après la mise en charge d'implants placés au niveau de sinus greffés par de l'HB. L'os régénéré et à structure lamellaire, à 12 mois, semblait supporter les charges biomécaniques. La légère diminution de la densité du matériau à partir du 13^e mois dénotait une résorption lente mais active. Les implants à surface rugueuse utilisés dans cette étude étaient de type Friatec.

Association os autogène-hydroxyapatite bovine (fig. 16, 17 et 18)

Les résultats favorables obtenus par suite de l'utilisation de l'HB dans les élévations de plancher sinusien ainsi que les propriétés indiscutables de l'os autogène ont poussé certains auteurs à associer ces deux matériaux.

^{Yildirim et al. (2001)} ont réalisé une étude dans laquelle ils ont additionné de l'os autogène à de l'HB. Ils ont rapporté que ce mélange semblait constituer un matériau de choix dans les greffes sinusiennes, et ceci après la bonne intégration de l'HB dans l'os néoformé et l'ostéo-intégration implantaire observées. Les implants dans cette étude étaient de type lisse usiné. Idéalement, l'utilisation de 100 % d'HB serait préférable, évitant ainsi les contraintes d'un second site opératoire. Cependant, pour certains auteurs, la période de cicatrisation serait trop longue avant d'aboutir à une densité et un volume osseux optimaux pour la pose d'implants (^{Tadjoedin et al., 2003}). ^{Smiler et al. (1992)} ont rapporté que la formation osseuse était plus rapide avec une greffe mixte os autogène-HB qu'avec une greffe d'HB seule. En effet, l'os autogène servirait dans ce cas de source de cellules ostéogènes (^{Sterck et al., 1998}), ce qui devrait accélérer la formation d'os trabéculaire autour des particules d'HB. Les ostéoclastes également présents pourraient contribuer au remodelage de la totalité de la masse minéralisée. ^{Tadjoedin et al. (2003)} ont analysé l'association os autogène-HB à des concentrations variant de 20 à 100 % du matériau. Ils ont rapporté que le taux d'os minéralisé obtenu après la période de cicatrisation (de 5 à 8 mois) était inversement corrélé à la proportion des granules d'HB. Plus la quantité du matériau était élevée et moins le volume osseux formé était important. Cependant, même en utilisant 100 % d'HB, ces auteurs ont rapporté, au bout de 8 mois, la formation d'un os trabéculaire. Toujours selon eux, les particules d'os autogène pourraient être responsables de l'augmentation de l'activité de résorption des particules de l'HB.

À quelles concentrations ces deux matériaux doivent-ils être mélangés ? 50 % d'HB et 50 % d'os autogène pourraient former la proportion adéquate pour assurer une stabilité primaire des implants après 6 mois de cicatrisation.

Conclusion

Actuellement, il n'existe pas de consensus sur le type de matériau de substitution pour les comblements de sinus.

L'os autogène reste le matériau de référence auquel on compare les autres matériaux de substitution. Les taux de succès implantaires et le faible pourcentage d'échecs obtenus par suite d'un comblement par de l'os autogène sont proches de ceux obtenus au niveau de sites non greffés.

La pose simultanée ou différée des implants au niveau d'un sinus greffé est plutôt controversée. Cependant, la technique en deux temps semble être la plus fiable. Par ailleurs, l'utilisation d'états de surface rugueux semble améliorer les taux de succès implantaires (^{Jensen et al., 1998}), comme c'est le cas en présence d'un os de faible densité. Néanmoins, nous manquons d'études cliniques comparatives et contrôlées pour confirmer ce point.

Les études expérimentales et cliniques sur l'utilisation de l'hydroxyapatite bovine dans les comblements sinusiens donnent des résultats proches de ceux obtenus par l'os autogène. L'intégration de l'HB au niveau de l'os est favorable et les taux de succès implantaires obtenus sont élevés. Les études sur la résorption du matériau restent cependant controversées avec, cependant, un quasi-consensus sur sa très faible résorption. Par contre, ceci ne semble pas influer sur le succès implantaire, bien au contraire, la présence du matériau pourrait constituer un soutien mécanique.

Par suite de ces résultats, on pourrait se demander quel intérêt y a-t-il à utiliser de l'os autogène et à exposer le patient à ses différents inconvénients (deuxième site opératoire et ses risques potentiels, douleurs, complications, sensoriels…) alors qu'on dispose d'un matériau biocompatible, telle l'HB, donnant des résultats qui semblent aussi fiables.

Toutefois, des études contrôlées à long terme chez les humains ainsi que l'évaluation d'autres matériaux sont nécessaires afin de cerner encore mieux l'utilisation de l'HB ou d'un autre matériau de comblement.

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