Reconstruction osseuse à l'aide de blocs allogènes : revue de littérature et protocole d'utilisation Bone reconstruction with block allografts: litterature review and surgical protocol

Introduction

L'utilisation de greffons osseux autogènes pour la reconstruction de crêtes délabrées ou résorbées fait l'objet de nombreuses publications et d'un recul clinique important (Jensen et al., ¹⁹⁹¹, 1994 ; Misch, ¹⁹⁹⁷, 2000 ; Misch et al., ¹⁹⁹², 1997, Raghoebar et al., ¹⁹⁹⁶ ; Williamson, ¹⁹⁹⁶). Cependant, cette technique nécessite un prélèvement osseux et entraîne des suites postopératoires marquées qui varient selon l'importance du greffon et sa zone de prélèvement (Nkenke et al., ²⁰⁰¹, ²⁰⁰² ; Silva et al., ²⁰⁰⁶). De surcroît, dans le cas de sites donneurs intra-oraux, le volume des greffons est limité et peut s'avérer insuffisant pour une reconstruction importante (Montazem et al., ²⁰⁰⁰).

Plusieurs solutions de remplacement de l'autogreffe osseuse ont fait l'objet de publications (Chiapasco et al., ²⁰⁰⁶). L'objectif de cet article est de présenter une revue de littérature scientifique sur l'utilisation de blocs osseux allogènes et de décrire le protocole d'utilisation de nouveaux greffons déshydratés par solvants (Puros®, Zimmer Dental).

Blocs osseux allogènes

Prélèvement

En chirurgie dentaire, les blocs osseux allogènes proviennent d'un don de tissu. Il s'agit de têtes fémorales recueillies lors d'arthroplasties sur donneurs vivants ou prélevées sur des donneurs décédés. La qualité et la sûreté du prélèvement sont garanties, en France, par l'Agence nationale de sécurité du médicament (ASNM, anciennement AFSSAPS) et, aux États-Unis, par la Food and Drug Administration (FDA) et l'American Association of Tissue Banks (AATB). Après recueil des antécédents médicaux, chaque donneur est soumis à de nombreux tests sérologiques (hépatite, VIH, syphilis, leucémie) afin de protéger le receveur d'une éventuelle transmission de virus et/ou bactéries. L'obtention de ce produit se fait ensuite par le biais d'une prescription nominative (article L. 1243–25 du Code de la santé publique). Il existe plusieurs produits proposés en France aux chirurgiens soit directement par des banques osseuses françaises, soit, dans le cas du Puros® (Zimmer Dental), par l'Établissement français du sang (EFS) qui a bénéficié d'une autorisation de distribution délivrée par l'ANSM en application de l'article L. 1243–1 du Code de la santé publique.

Classification

Les greffons osseux allogènes peuvent être classés selon le procédé de déshydratation utilisé :

– lyophilisation. On parle alors d'allogreffe d'os frais congelé (FDBA, freeze-dried bone allograft). Les trames minérales et organiques sont conservées (Pacific Coast Tissue Bank) ;

– déshydratation par solvants. La trame minérale est conservée avec des résidus collagéniques (Biobank, Tutogen, LifeNet).

On peut aussi les classer selon la nature du bloc (spongieux ou cortico-spongieux). Les blocs cortico-spongieux sont plus faciles à manipuler que les blocs spongieux car moins fragiles. La vis d'ostéosynthèse se bloque plus efficacement lorsque sa tête s'engage légèrement dans la partie corticale du greffon.

Propriétés mécaniques et mode de préparation

Les protocoles de préparation Tutoplast®, Supercrit®, Allowash XG® et Phoenix® présentent de légères différences. Le ^tableau 1 décrit ces protocoles.

La préparation (délipidation, inactivation de virus, de bactéries et de protéines infectieuses, comme le prion, par agents chimiques) et la stérilisation par rayons gamma peuvent entraîner des altérations mécaniques parfois significatives de ces greffons osseux allogènes (Vastel et al., ²⁰⁰⁴, ²⁰⁰⁷, ²⁰⁰⁹).

Concernant l'irradiation gamma, des tests de compression ont montré qu'il n'existait pas d'altération des propriétés biomécaniques lors du traitement par irradiation gamma à faible dose (18 kGy) (Wolfinbarger, ²⁰⁰⁴). C'est le cas des greffons Puros®. Une autre étude indique qu'une irradiation à 25 kGy affecte très peu les propriétés biomécaniques (Vastel et al., ²⁰⁰⁷). L'utilisation de doses inférieures (10 kGy) ne permet pas d'obtenir de meilleurs résultats lors des tests mécaniques (Vastel et al., ²⁰⁰⁷).

Il est également démontré qu'une délipidation par solvant (immersion pendant 17 heures dans de l'acétone) provoque une légère altération des propriétés mécaniques (Vastel et al., ²⁰⁰⁴). Une étude compare les procédés de préparation Phoenix® (TBF®), Tutoplast® (Puros®) et Supercrit® (Biobank®) sur des blocs spongieux (Vastel et al., ²⁰⁰⁹) et montre que les procédés Supercrit® et Tutoplast® sont ceux qui ont le moins d'impact sur le module d'élasticité des greffons. Ceux-ci se fracturent donc moins facilement lors de l'ostéosynthèse.

Revue de littérature

Seules les données bibliographiques Medline intéressant l'utilisation de blocs osseux allogènes chez l'homme ont été retenues. Les études traitant de l'os allogène particulaire et les études animales ont été exclues. Treize articles ont été sélectionnés : 1 étude prospective multicentrique, 4 études prospectives, 7 séries de cas et 1 rapport de cas (^tableau 2).

Les publications sélectionnées rapportent des résultats cliniques concernant 313 patients greffés avec un total de 402 blocs allogènes (39,5 % cortico-spongieux et 60,5 % spongieux) observés sur une période de 6 à 60 mois. La majorité des reconstructions osseuses intéresse le secteur antérieur maxillaire (196 blocs, 49,1 %) (Wallace et al., 2010) et le secteur mandibulaire postérieur (117 blocs, 29,3 %). Cinquante-sept blocs sont utilisés dans la reconstruction de secteurs postérieurs maxillaires (14,3 %) et 29 au niveau du secteur antérieur mandibulaire (7,3 %).

Les articles présentés dans le ^tableau 2 montrent un taux de survie des greffes de 79,3 à 100 % et un taux de survie implantaire allant de 95,2 à 100 %.

Dans la plupart des études, les cas cliniques traités nécessitent une augmentation osseuse verticale et/ou horizontale d'au moins 3 mm (Chaushu et al., ²⁰¹⁰ ; Nissan et al., ²⁰⁰⁸, ^2011a, ^2011b). Dans ses critères d'inclusion, Peleg et al. éliminent les augmentations horizontales de plus de 5 mm et verticales de plus de 3 mm (Peleg et al., ²⁰¹⁰).

Évaluation histologique

Les biopsies des sites opérés révèlent la formation d'un nouvel os ainsi qu'une absence de réaction inflammatoire ou de nécrose (Keith et al., 2004 ; Keith et al., ²⁰⁰⁶ ; Pendarvis et Sandifer, ²⁰⁰⁸ ; Kim et al., 2010). Cet os néoformé contient des ostéocytes vivants ayant un contact intime avec l'os spongieux allogène résiduel (Pendarvis et Sandifer, ²⁰⁰⁸ ; Kim et al., 2010 ; Morelli et al., ²⁰⁰⁹). Après 4 mois de cicatrisation, les biopsies montrent une faible quantité d'os allogène résiduel et des proportions variables d'os lamellaire et non lamellaire (Kim et al., 2010). Une étude montre une substitution complète du matériau (Leonetti et Koup, ²⁰⁰³).

Stabilité du volume osseux augmenté

La stabilité des volumes augmentés est évaluée après une période de 4 à 6 mois de cicatrisation du greffon, puis après ostéo-intégration des implants lors de la phase d'exposition.

Les gains maximaux horizontaux et verticaux obtenus sont respectivement de 6 et 4,3 mm. L'utilisation de blocs spongieux est souvent associée à une contraction crestale du greffon après 6 mois de cicatrisation. Celle-ci varie entre 0 et 3 mm (Pendarvis et Sandifer, ²⁰⁰⁸). Une résorption horizontale supplémentaire de 0 à 0,5 mm est remarquée après ostéo-intégration des implants (Nissan et al., ²⁰⁰⁸, 2009, 2011). Lorsque la cicatrisation du greffon se fait sans complications, une résorption horizontale non pathologique globale du greffon de 0 à 1 mm est constatée ainsi qu'autour des vis d'ostéosynthèse (Keith et al., ²⁰⁰⁶). Le gain de volume osseux est significativement différent lorsque des complications perturbent la cicatrisation du greffon (Chaushu et al., ²⁰¹⁰).

Complications

Le taux de complications varie selon les études. Certains auteurs n'observent aucune complication (Kim et al., 2010 ; Leonetti et Koup, ²⁰⁰³ ; Lyford et al., ²⁰⁰³ ; Petrungaro et Amar, ²⁰⁰⁵ ; Soltan et al., ²⁰⁰⁷). La majorité des échecs sont constatés dans le secteur mandibulaire postérieur (Chaushu et al., ²⁰¹⁰ ; Nissan et al., ^2011a ; Keith et al., ²⁰⁰⁶). L'une de ces trois études présente un taux élevé d'échec de la greffe : 20 % (Nissan et al., ^2011a). Ces auteurs n'utilisent que des greffons spongieux.

D'une façon générale, les complications rapportées sont des expositions de membrane, une réouverture du site au niveau du tracé d'incision, des perforations de muqueuse par le greffon et des infections. La plupart sont dues aux difficultés de fermeture du lambeau sans tension ou à la présence d'angles vifs au niveau du bloc (Chaushu et al., ²⁰¹⁰).

Une perforation de la muqueuse par le greffon n'entraîne pas systématiquement une perte totale de celui-ci (Chaushu et al., ²⁰¹⁰). Le succès de l'augmentation osseuse par bloc allogène semble en partie lié à l'utilisation d'une bonne technique chirurgicale (Chaushu et al., ²⁰¹⁰ ; Keith et al., ²⁰⁰⁶).

Protocole d'utilisation

Il est préconisé de réhydrater le greffon dans une solution de sérum physiologique pendant 30 à 45 minutes avant l'intervention. Nous observons cependant que celui-ci conserve de meilleures propriétés mécaniques, en particulier une meilleure résistance à l'écrasement pendant les manipulations, si cette étape est supprimée. La réhydratation se fera progressivement lors des phases d'élimination des bulles d'air dans une seringue de sérum physiologique, de découpe sous irrigation, puis, in situ, lorsque le sang viendra imbiber le greffon et remplir les espaces trabéculaires. Dans certaines situations, il peut être intéressant de disposer d'un greffon dont la face spongieuse se déforme et s'adapte de façon intime au site receveur. Dans ce cas, il faut réhydrater le greffon classiquement.

La mise en forme du greffon est réalisée à l'aide de grands disques diamantés en le maintenant avec une pince à greffe Alis (Stoma).

Le site receveur est préparé en éliminant les fibres conjonctives à l'aide d'une fraise puis en réalisant quelques perforations de la corticale. On veille à ne pas perforer la zone où se situera la future vis d'ostéosynthèse. Dans certains cas, on peut sculpter dans la corticale une logette dans laquelle vient s'adapter le greffon. Lorsque l'adaptation du greffon au site receveur est suffisamment bonne, celui-là est maintenu à l'aide d'une pince de Barth (Stoma) puis immobilisé grâce à une ou plusieurs vis d'ostéosynthèse de 1,6 mm de diamètre et de longueur variant de 8 à 10 mm (Stoma) (^{fig. 1 à 13}).

Les bords du greffon sont ensuite retouchés pour éliminer les arêtes saillantes et un matériau sous forme de particules est disposé autour du bloc. Il peut s'agir de chutes du greffon broyées, de copeaux d'os autogène ou d'un biomatériau. Une membrane en collagène résorbable est mise en place.

Le périoste est incisé et disséqué pour obtenir une laxité supplémentaire du lambeau. Cela permet la fermeture du site sans tension.

Résultats cliniques

De mars 2010 à août 2011, 27 hommes et 19 femmes d'une moyenne d'âge de 56,1 ans ont été traités. En tout, 51 sites ont été greffés à l'aide de blocs allogènes Puros® dont 39 maxillaires (76 %) et 12 mandibulaires (24 %). Un site maxillaire a présenté une résorption partielle du greffon n'ayant pas contre-indiqué la pose de l'implant (^{fig. 14 à 16}). Deux échecs (4 %) ont intéressé des sites maxillaires : une perte totale du bloc par infection et un cas de résorption quasi totale.

Discussion

L'utilisation des blocs osseux allogènes permet de s'affranchir des contraintes liées aux prélèvements autogènes. L'acte chirurgical est simplifié. Les suites postopératoires et les douleurs sont réduites. Le chirurgien n'est pas limité dans sa reconstruction comme il peut l'être lorsqu'il envisage de prélever un greffon osseux autogène intra-oral.

Les données tirées de la littérature scientifique montrent l'efficacité de ces blocs dans les reconstructions osseuses horizontales mais les résultats sont à prendre avec précaution étant donné le nombre encore relativement restreint d'études disponibles (^tableau 2). Cette étude comprend 51 sites greffés. Dans la littérature scientifique, seules 3 études présentent un échantillon plus élevé (Chaushu et al., ²⁰¹⁰ ; Peleg et al., ²⁰¹⁰ ; Keith et al., ²⁰⁰⁶). Les études de Keith et al. et de Chaushu et al. observent des taux de résorption totale du greffon de respectivement 7 et de 8 %. Celle de Peleg et al. montre des résultats plus favorables avec un taux de survie des greffons de 100 %.

Avec 2 pertes totales du greffon allogène sur 51 sites greffés (4 %), la présente étude donne des résultats cliniques concordants.

L'utilisation de greffons allogènes engendre cependant quelques contraintes logistiques. Dans le cas des greffons Puros®, le praticien devait faire une demande d'affiliation à l'EFS (formulaire d'une page à remplir). Pour satisfaire aux exigences de traçabilité, la commande des blocs est nominative (nom du praticien et du patient) et les greffons non utilisés devaient être renvoyés à l'EFS. Ils ne doivent pas être stockés au cabinet. Un formulaire simple devait être rempli et renvoyé après chaque intervention.

Conclusion

Les blocs osseux allogènes peuvent constituer une intéressante solution de remplacement des prélèvements osseux autogènes intra-oraux ou extra-oraux. Des études prospectives randomisées sont nécessaires pour confirmer ces résultats cliniques.

Conflits d'intérêts

Les auteurs ont indiqué n'avoir aucun conflit d'intérêts concernant cet article.

Bibliographie

• Chaushu G, Mardinger O, Peleg M, Ghelfan O, Nissan J. Analysis of complications following augmentation with cancellous block allografts. J Periodontol 2010;81:1759-1764.
• Chiapasco M, Zaniboni M, Boisco M. Augmentation procedures for the rehabilitation of deficient edentulous ridges with oral implants. Clin Oral Implants Res 2006;17 (suppl.2):136-159.
• Jensen J, Sindet-Pedersen S. Autogenous mandibular bone grafts and osseointegrated implants for reconstruction of the severely atrophied maxilla: a preliminary report. J Oral Maxillofac Surg 1991;49:1277-1287.
• Jensen J, Sindet-Pedersen S, Oliver AJ. Varying treatment strategies for reconstruction of maxillary atrophy with implants: results in 98 patients. J Oral Maxillofac Surg 1994;52:210-216.
• Keith JD Jr. Localized ridge augmentation with a block allograft followed by secondary implant placement: a case report. Int J Periodontics Restorative Dent 2004;24:11-17.
• Keith JD Jr, Petrungaro P, Leonetti JA, Elwell CW, Zeren KJ, Caputo C et al. Clinical and histologic evaluation of a mineralized block allograft: results from the developmental period (2001-2004). Int J Periodontics Restorative Dent 2006;26:321-327.
• Kim SG, Park JS, Lim SC. Placement of implant after bone graft using block allograft. Implant Dent 2010;19:21-28.
• Leonetti JA, Koup R. Localized maxillary ridge augmentation with a block allograft for dental implant placement: case reports. Implant Dent 2003;12:217-226.
• Lyford RH, Mills MP, Knapp CI, Scheyer ET, Mellonig JT. Clinical evaluation of freeze-dried block allografts for alveolar ridge augmentation: a case series. Int J Periodontics Restorative Dent 2003;23:417-425.
• Misch CM. Comparison of intraoral donor sites for onlay grafting prior to implant placement. Int J Oral Maxillofac Implants 1997;12:767-776.
• Misch CM. Use of the mandibular ramus as a donor site for onlay bone grafting. J Oral Implantol 2000;26:42-49.
• Misch CM, Misch CE, Resnik RR, Ismail YH. Reconstruction of maxillary alveolar defects with mandibular symphysis grafts for dental implants: a preliminary procedural report. Int J Oral Maxillofac Implants 1992;7:360-366.
• Montazem A, Valauri DV, St-Hilaire H, Buchbinder D. The mandibular symphysis as a donor site in maxillofacial bone grafting: quantitative anatomic study. J Oral Maxillofac Surg 2000;58:1368-1371.
• Morelli T, Neiva R, Wang HL. Human histology of allogeneic block grafts for alveolar ridge augmentation: case report. Int J Periodontics Restorative Dent 2009;29:649-656.
• Nissan J, Romanos GE, Mardinger O,Chaushu G. Immediate nonfunctional loading of single-tooth implants in the anterior maxilla following augmentation with freeze-dried cancellous block allograft: a case series. Int J Oral Maxillofac Implants 2008;23:709-716.
• Nissan J, Ghelfan O, Mardinger O, Calderon S, Chaushu G. Efficacy of cancellous block allograft augmentation prior to implant placement in the posterior atrophic mandible. Clin Implant Dent Relat Res 2011a;13:279-285.
• Nissan J, Mardinger O, Calderon S, Romanos GE, Chaushu G. Cancellous bone block allografts for the augmentation of the anterior atrophic maxilla. Clin Implant Dent Relat Res 2011b;13:104-111.
• Nkenke E, Schultze-Mosgau S, Radespiel-Tröger M, Kloss F, Neukam FW. Morbidity of harvesting of chin grafts: a prospective study. Clin Oral Implants Res 2001;12:495-502.
• Nkenke E, Radespiel-Tröger M, Wiltfang J, Schultze-Mosgau S, Winkler G, Neukam FW. Morbidity of harvesting of retromolar bone grafts: a prospective study. Clin Oral Implants Res 2002;13:514-521.
• Peleg M, Sawatari Y, Marx RN, Santoro J, Cohen J, Bejarano P et al. Use of corticocancellous allogeneic bone blocks for augmentation of alveolar bone defects. Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25:153-162.
• Pendarvis WT, Sandifer JB. Localized ridge augmentation using a block allograft with subsequent implant placement: a case series. Int J Periodontics Restorative Dent 2008;28:509-515.
• Petrungaro PS, Amar S. Localized ridge augmentation with allogenic block grafts prior to implant placement: case reports and histologic evaluations. Implant Dent 2005;14:139-148.
• Raghoebar GM, Batenburg RH, Vissink A, Reintsema H. Augmentation of localized defects of the anterior maxillary ridge with autogenous bone before insertion of implants. Oral Maxillofac Surg 1996;54:1180-1185.
• Silva FM, Cortez AL, Moreira RW, Mazzonetto R. Complications of intraoral donor site for bone grafting prior to implant placement. Implant Dent 2006;15:420-426.
• Soltan M, Smiler D, Prasad HS, Rohrer MD. Bone block allograft impregnated with bone marrow aspirate. Implant Dent 2007;16:329-339.
• Vastel L, Meunier A, Siney H, Sedel L, Courpied JP. Effect of different sterilization processing methods on the mechanical properties of human cancellous bone allografts. Biomaterials 2004;25:2105-2110.
• Vastel L, Masse C, Crozier E, Padilla F, Laugier P, Mitton D et al. Effects of gamma irradiation on mechanical properties of defatted trabecular bone allografts assessed by speed-of-sound measurement. Cell Tissue Bank 2007;8:205-210.
• Vastel L, Masse C, Mesnil P, Crozier E, Padilla F, Laugier P et al. Comparative ultrasound evaluation of human trabecular bone graft properties after treatment with different sterilization procedures. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009;90:430-437.
• Wallace S, Gellin R. Clinical evaluation of freeze-dried cancellous block allografts for ridge augmentation and implant placement in the maxilla. Implant Dent 2010;19:272-279.
• Williamson RA. Rehabilitation of the resorbed maxilla and mandible using autogenous bone grafts and osseointegrated implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1996;11:476-488.
• Wolfinbarger L. Ensuring safety in tissue transplantation: the sterilization of allografts. Virginia Beach: LifeNet; 2004.