Les greffes osseuses et les membranes sont-elles indispensables pour la néoformation osseuse dans les élévations de sinus ? Are bone graft and barrier membrane an essential condition for bone reformation in the maxillary sinus elevation?

Introduction

Les taux d'échecs implantaires sont élevés dans le maxillaire postérieur présentant un os alvéolaire de volume insuffisant et de qualité médiocre (Misch, 1987 ; Smiler et al., 1992). Pour contourner le problème d'insuffisance de volume osseux dans le maxillaire postérieur, l'élévation de sinus utilisant différents types de greffes osseuses est considérée comme une méthode prédictible depuis plusieurs décennies (Aghaloo et Moy, 2007). Pour accéder à la cavité sinusienne, des volets osseux latéraux ont été créés soit par ostéotomie totale d'un îlot osseux, soit par ostéotomie pédiculée ou totale, à l'aide de fraises rondes diamantées ou en carbure de tungstène montées sur turbine (Boyne et James, 1980 ; Smiler et Holmes, 1987 ; Wood et Moore, 1988). Différents matériaux de greffe utilisés comme mainteneurs d'espace ont été placés dans le compartiment nouvellement créé entre le plancher sinusien maxillaire et la membrane sinusienne soulevée en vue d'une régénération d'os vivant (Adell et al., 1990 ; Hürzeler et al., 1996 ; Shulman et al., 1998 ; Tarnow et al., 2000 ; Wallace et al., 2005 ; Verket et al., 2013).

Bien que les greffes d'os associées à une élévation de sinus soient considérées comme une méthode prédictible, plusieurs études ont rapporté de sérieuses complications telles qu'une infection du sinus, une régénération osseuse médiocre et un taux d'échecs implantaires élevé (Proussaefs et al., 2004 ; Katranji et al., 2008 ; Kim et al., 2013).

Cependant, l'élévation du sinus maxillaire sans greffe osseuse s'est avérée capable de produire une néoformation osseuse avec succès et avec très peu de risques de complications dans des études chez l'homme (Lundgren et al., 2004 ; Hatano et al., 2007 ; Sohn et al., 2010a, 2011a, 2015 ; Simonpieri et al., 2011 ; Moon et al., 2011 ; Tajima et al., 2013).

Pour faciliter la stabilité de la greffe à l'intérieur du sinus et éviter toute invagination de tissu fibreux, des membranes non résorbables ou résorbables ont été positionnées par-dessus les sites greffés durant la régénération d'os vivant. Les élévations de sinus utilisant l'approche latérale avec une membrane ont prouvé qu'elles pouvaient entraîner une régénération d'os vivant plus importante que les élévations de sinus sans utilisation de membrane (Tarnow et al., 2000 ; Wallace et al., 2005). Récemment, comme alternative à une membrane artificielle, le volet osseux repositionné a été utilisé non seulement pour prévenir une invagination des tissus mous mais également pour induire une régénération d'os vivant à l'intérieur du sinus. De nombreuses études cliniques et expérimentales rapportent que le volet osseux repositionné présente plus d'effets bénéfiques que les membranes sur la régénération d'os vivant dans le sinus (Sohn et al., 2010b, 2011b ; Kim et al., 2014 ; Moon et al., 2015a, 2015b). Le but de cet article est de présenter les effets bénéfiques, sur la néoformation osseuse dans le sinus, d'une élévation de sinus sans greffe osseuse en repositionnant le volet osseux.

Cas cliniques

Élévation de sinus utilisant des substituts osseux et l'ostéo-induction avec volet osseux repositionné

Un homme âgé de 59 ans s'est présenté dans le Service dentaire et de chirurgie orale et maxillo-faciale de l'Université catholique de Daegu le 31 octobre 2007. Il se plaignait d'une difficulté à mastiquer en raison de la perte de ses première et deuxième molaires maxillaires droites. Aucune maladie systémique n'a été détectée chez lui. Après avoir reçu des informations sur la technique, un formulaire de consentement éclairé pour une élévation de sinus lui a été remis. La radiographie préopératoire montrait une hauteur d'os résiduel de 3 à 6 mm au niveau de la zone édentée et l'absence de pathologie sinusienne (^fig. 1). Une prise de 1,2 g en intraveineuse d'amoxicilline/acide clavulanique (Augmentin®, Ilsung Pharm, Corée) lui a été prescrite 1 heure avant la chirurgie qui a eu lieu le 20 novembre 2007. Celle-ci a été réalisée sous anesthésie locorégionale (bloc) au maxillaire avec 2 % de lidocaïne incluant 1/100 000 d'épinéphrine. Un lambeau de pleine épaisseur a été récliné pour exposer la paroi latérale du sinus maxillaire. Une scie piézoélectrique avec une lame fine (Surgybone®, Silfradent srl, Sofia, Italie) a été utilisée sous irrigation abondante de sérum physiologique pour créer le volet osseux latéral à replacer au niveau du sinus maxillaire. Cette scie a été inclinée pour réaliser une ostéotomie biseautée afin de stabiliser le volet osseux par effet de coin lors de son replacement après la pose des implants. L'ostéotomie antérieure verticale a été réalisée à 2 à 3 mm en distal de la paroi antérieure verticale du sinus maxillaire et l'ostéotomie distale à environ 15 mm de l'ostéotomie antérieure verticale. La hauteur de l'ostéotomie verticale était d'environ 10 mm. Le volet osseux a été soigneusement détaché de la membrane sinusienne et la membrane a été décollée vers le haut afin de créer un espace pour placer des nano-cristaux de xénogreffe revêtus de phosphate de calcium (Biocera, Oscotec Inc., Gyeongi, Corée). Le volet osseux cortical a été repositionné pour éviter l'invagination de tissu mou à l'intérieur de la cavité sinusienne et promouvoir une néoformation osseuse à partir du volet latéral du sinus maxillaire (^fig. 2 à ⁵). Les lambeaux ont été suturés à l'aide d'une suture en PTFE aux points de matelassier séparés (Cytoplast®, Osteogenic Biomedical, Texas, États-Unis) afin d'obtenir une fermeture de première intention (^fig. 2 à ⁵). Les antibiotiques ont été prolongés en postopératoire : 675 mg d'amoxicilline/acide clavulanique (Augmentin®) par voie orale 3 fois par jour pendant 7 jours.

Une radiographie postopératoire et un scanner ont été réalisés le jour même de l'intervention et le jour de l'exposition des implants (^fig. 6). Un lambeau d'épaisseur totale a été récliné pour évaluer la cicatrisation du volet osseux repositionné après 7 mois de cicatrisation. Ce volet osseux avait bien cicatrisé et était fixé à la paroi latérale du sinus le jour de l'exposition. Des biopsies d'os cylindriques ont été prélevées à l'aide d'une tréphine de 4 mm de diamètre au centre du volet latéral repositionné et les implants (Implant Ditect LLC, Calabasas Hills, États-Unis) ont été placés au niveau de la zone édentée (^fig. 7 à ¹⁰). Les échantillons de biopsies ont été immédiatement fixés dans du formaldéhyde à 4 % pendant 24 heures à 4 ^oC puis ils ont été décalcifiés dans une solution d'EDTA à 10 % pendant 10 jours. Après déshydratation dans des degrés d'alcool croissants, les biopsies ont été incluses dans de la paraffine ; des coupes parallèles à l'axe longitudinal de 5 μm d'épaisseur ont été réalisées à l'aide d'un microtome. Les coupes ont été colorées à l'hématoxyline-éosine de Mayer pour être observées au microscope optique. L'évaluation histomorphométrique s'est effectuée à l'aide d'une technique numérisée ; des microphotographies ont été prises avec un microscope Olympus BH2 muni d'une caméra numérique (Olympus Optical Company Ltd, Tokyo, Japon). Les champs de mesures ont été sélectionnés par monitoring visuel de l'image microscopique sur l'écran. Après numérisation de l'image, les données histomorphométriques ont été collectées à l'aide d'un logiciel d'analyse d'image (iMT image analysis software, iMTechnology, Daejeon, Corée). L'os néoformé sur la face interne du volet osseux repositionné a montré une structure osseuse lamellaire plus mature et plus dense que celle de l'os néoformé le long de la greffe osseuse qui a révélé un os immature fibreux moins dense (^fig. 11 à ^fig. 14). Une néoformation osseuse de 30,9 % a été relevée.

Élévation de sinus sans greffe osseuse avec repositionnement du volet osseux ostéo-inducteur

Une patiente âgée de 52 ans s'est présentée dans le Service dentaire et de chirurgie orale et maxillo-faciale de l'Université catholique de Daegu pour la restauration implantaire de ses crêtes édentées maxillaires et mandibulaires. Elle a été informée des modalités du traitement et un formulaire de consentement éclairé pour une élévation sinusienne lui a été remis. La radiographie préopératoire et le scanner ont montré la présence d'une hauteur d'os résiduel de 1 mm dans le secteur édenté maxillaire postérieur droit (^fig. 15). La chirurgie a été réalisée sous anesthésie locale après administration de 1,2 g en intraveineuse d'antibiotiques en préopératoire (amoxicilline/acide clavulanique, Augmentin®) le 5 septembre 2006. Un lambeau muco-périosté a été récliné pour exposer la paroi du sinus. La scie piézoélectrique a été inclinée pour réaliser une ostéotomie biseautée afin de pouvoir stabiliser le volet osseux par un effet de coin lors de son remplacement après la pose des implants. Le volet osseux était très fin et il a été soigneusement détaché de la membrane sinusienne avant de soulever celle-ci vers le haut pour créer un espace implantaire qui retienne le caillot sanguin à l'intérieur du sinus. Les implants dentaires (Bestic Implant, EBI® Inc., Kyeongsan, Corée) ont été placés simultanément avec une bonne stabilité. Le défaut osseux de la crête alvéolaire a été greffé avec de l'allograft (OrthoBlast II®, IsoTis OrthoBiologics Inc., États-Unis) et recouvert d'une membrane résorbable (Tutoplast Pericardium®, Tutogen Medical GmbH, Allemagne). Le volet osseux détaché a été repositionné. Une radiographie et un scanner postopératoires ont été réalisés le jour de la chirurgie et le jour de l'exposition des implants (^fig. 16 à ²⁰). L'exposition des implants s'est effectuée après 7 mois de cicatrisation. Le volet osseux apparaissait bien cicatrisé et intégré à la paroi latérale de la cavité sinusienne. Le même jour, une biopsie osseuse à travers la zone du volet repositionné a été effectuée. Elle a révélé une néoformation osseuse active le long du volet osseux repositionné sans aucune réaction inflammatoire (^fig. 20 à ²⁶).

Élévation de sinus avec seulement un bloc enrichi de fibrine autologue et un concentré de facteurs de croissance

Une patiente âgée de 50 ans s'est présentée dans le Service dentaire et de chirurgie orale et maxillo-faciale de l'Université catholique de Daegu car elle souhaitait une prothèse fixée implanto-portée sur ses crêtes édentées maxillaires et mandibulaires. La chirurgie a été réalisée sous anesthésie locale après administration de 1,2 g en intraveineuse d'antibiotiques en préopératoire (amoxicilline/acide clavulanique, Augmentin®) le 27 février 2010. Un lambeau muco-périosté a été récliné pour exposer la paroi sinusienne. La radiographie et le cone beam préopératoires ont montré une hauteur d'os résiduel de 1 mm au niveau du sinus maxillaire gauche. La paroi latérale du sinus maxillaire droit a été exposée après élévation d'un lambeau de pleine épaisseur. Un volet osseux ostéo-inducteur repositionnable a été préparé en utilisant une scie piézoélectrique avec une lame fine. Après avoir détaché le volet osseux, l'élévation muqueuse sinusienne a été continuée avec précaution. Il s'est produit une perforation muqueuse lors du forage du site de la dent 17. Une éponge de gélatine résorbable (Cutanplast®) a été placée pour réparer la perforation muqueuse. Quatre morceaux de concentré de facteurs de croissance ont été placés dans le sinus ainsi que 2 implants simultanément (BioHorizons Implant, Birmingham, États-Unis). Puis les implants ont été posés dans les sites correspondant aux dents 14, 13, 11, 22 et 24. Une allogreffe d'os minéral (Puros Allograft, Zimmer Dental GmbH, Allemagne) a été placée sur le défaut osseux et recouverte d'une membrane résorbable (Tutoplast Pericardium®, Tutogen Medical GmbH, Allemagne). Une suture sans tension a été réalisée. Après 5 mois de cicatrisation, le cone beam montrait de l'os néoformé à l'intérieur du sinus. Un lambeau d'épaisseur totale a été récliné pour placer l'implant dans le site de la deuxième molaire. La prothèse finale a été placée après 5 mois de cicatrisation et suivie durant une période de 4 ans après la mise en charge (^fig. 27 à ³⁷).

Discussion

L'élévation de sinus par approche latérale est la technique la plus fréquemment utilisée à ce jour lorsqu'il est nécessaire d'augmenter la hauteur d'os dans le secteur maxillaire postérieur pour placer des implants dentaires (Aghaloo et al., 2007). L'utilisation de greffes osseuses et de membranes résorbables ou non est considérée comme une condition essentielle pour obtenir une néoformation osseuse à l'intérieur du sinus maxillaire (Wallace et al., 2012). Cependant, comme le montrent de nombreuses études, les greffes d'os sinusiennes sont facilement exposées à un risque élevé de sinusite postopératoire (Proussaefs et al., 2004 ; Kim et al., 2013). La sinusite entraîne de sérieuses complications telles qu'une mauvaise régénération osseuse, un taux élevé d'échecs implantaires, un temps de cicatrisation allongé, une élévation du nombre de morbidités chirurgicales pour les patients.

De nombreuses études cliniques montrent une néoformation osseuse favorable dans le sinus maxillaire sans greffe osseuse et sans sinusite, même lorsqu'il y a eu de larges perforations de membrane (Lundgren et al., 2004 ; Hatano et al., 2007 ; Sohn et al 2010a, 2011a, 2015 ; Simonpieri et al., 2011 ; Moon et al., 2011 ; Tajima et al., 2013). Sohn et al., rapportent une néoformation osseuse dans toutes les élévations de sinus maxillaire après avoir réalisé 61 élévations de sinus sans greffe osseuse et en l'absence de sinusite (Sohn et al., 2011a). D'après Lin et al., dans une étude clinique avec 5 ans de suivi portant sur 44 élévations de sinus maxillaire sans greffe, aucun patient n'a développé de sinusite ou d'autre complication entraînant la perte d'implants (Lin et al., 2011). Cricchio et al. ont réalisé 96 élévations de sinus sans greffe osseuse avec un suivi pendant une période allant jusqu'à 6 ans. Ils rapportent que la formation osseuse intrasinusienne est demeurée stable durant le suivi à long terme et sans risques d'infection sinusienne ni de morbidité liés au prélèvement de greffes osseuses (Cricchio et al., 2011). D'après Sohn et al., l'analyse histomorphométrique comparant l'élévation de sinus avec greffe d'os bovin et sans greffe d'os menée chez le lapin montre une néoformation osseuse significativement plus importante dans le groupe expérimental sans greffe osseuse que dans le groupe témoin avec greffe d'os bovin. De plus, la formation osseuse s'est avérée plus rapide dans le groupe expérimental que dans le groupe témoin (Sohn et al., 2010b). L'étude comparative immunochimique menée chez l'animal montre une néoformation osseuse plus rapide et plus importante dans les sinus qui n'avaient reçu aucun matériau de greffe que dans les sinus greffés (Sohn et al., 2011a). On retrouve les mêmes observations dans des études menées chez l'homme.

Les études portant sur les élévations de sinus avec de l'os bovin montrent une néoformation osseuse d'environ 20 % (Tarnow et al., 2000 ; Wallace et al., 2005). Cependant, Moon et al. trouvent 38,7 % de néoformation d'os vivant d'après des données histomorphométriques obtenues dans une étude clinique portant sur l'élévation de sinus sans greffe osseuse (Moon et al., 2011). Quand on ne place pas d'os bovin dans une cavité sinusienne fermée, on obtient une néoformation osseuse beaucoup plus importante parce que l'os bovin non résorbable bloque l'espace de la régénération osseuse. Une membrane de collagène est placée sur la greffe osseuse pour empêcher l'invagination des tissus mous ; cependant, cette membrane ne présente aucune fonction d'ostéo-induction. En revanche, les études animales montrent que le volet osseux repositionné agit en tant que barrière autologue en accélérant la néoformation osseuse à l'intérieur du sinus plus tôt dans la phase de cicatrisation (Sohn et al., 2010b, 2011b).

Moon et al. ont évalué, à travers des études histomorphométriques, la régénération osseuse dans les sinus maxillaires de lapins en utilisant des membranes résorbables de collagène et les volets osseux repositionnés sur des greffes osseuses. Ils montrent que l'on observe une néoformation osseuse significativement plus importante et plus rapide dans les élévations de sinus utilisant le volet osseux ostéo-inducteur repositionné que dans le groupe témoin traité par des membranes de collagène placées sur une greffe osseuse (Moon et al., 2014).

On retrouve les mêmes observations dans différentes études cliniques utilisant le volet osseux ostéo-inducteur repositionné sur la greffe osseuse (Kim et al., 2014 ; Moon et al., 2015a, 2015b).

Dans les études de Kim et al., 103 greffes osseuses de sinus maxillaires ont été pratiquées avec le repositionnement du volet osseux. Ces auteurs obtiennent une cicatrisation osseuse complète entre le volet osseux repositionné et la paroi latérale du sinus dans tous les cas, aussi bien sur le plan radiologique que clinique, sauf pour 3 cas de sinus infectés. De plus, d'un point de vue histologique, ils observent une néoformation osseuse favorable dans tous les échantillons et en l'absence de toute invagination de tissu conjonctif fibreux, avec la présence d'os mature aussi bien le long du plancher du volet osseux repositionné qu'au centre du site greffé (Kim et al., 2014).

D'après l'étude clinique de Moon et al. portant sur les greffes d'os sinusiennes utilisant le volet osseux ostéo-inducteur repositionné, on observe une néoformation d'os plus mature et plus dense le long du plancher du volet osseux repositionné que le long de la greffe osseuse (Moon et al., 2015a, 2015b). Comme l'ont montré de nombreuses études animales et cliniques, le volet osseux repositionné présente un avantage supérieur par rapport à une membrane de collagène. Il agit comme une barrière ostéo-inductrice sur différents matériaux de greffe et accélère la néoformation osseuse dans les élévations de sinus par voie latérale avec ou sans greffe osseuse.

La muqueuse sinusienne est connue pour avoir la capacité de former de l'os, comme l'ont montré les études menées chez l'homme et chez l'animal (Gruber et al., 2004 ; Srouji et al., 2009, 2010 ; Sohn et al., 2010b, 2011a). Une perforation de la muqueuse sinusienne peut limiter la régénération osseuse à partir de cette muqueuse. De plus, il peut advenir de sérieuses complications même lorsque la perforation a été réparée avec une membrane de collagène (Proussaefs et al., 2004 ; Kim et al., 2013). Par conséquent, la préservation de la muqueuse sinusienne est un facteur important lors de la préparation du volet d'accès et de l'élévation de la muqueuse sinusienne.

Les instruments piézoélectriques sont fortement recommandés lors de la préparation du volet osseux parce qu'ils engendrent moins de perforations de la membrane sinusienne que n'importe quel autre instrument tranchant, grâce à la microvibration de l'insert à haute fréquence (Vercellotti et al., 2001 ; Sohn 2003 ; Blus et al., 2008). La coupe micrométrique de l'os réalisée avec un instrument piézoélectrique procure une ostéotomie de grande précision, réduit la possibilité de perforation de la membrane et induit un traumatisme minime pour les tissus durs et mous. Cependant, l'extrémité arrondie recouverte de diamant est tellement lente à réaliser l'ostéotomie que son utilisation n'est pas recommandée en présence d'une paroi latérale épaisse du sinus. L'extrémité de la scie avec une lame fine permet de réduire considérablement le temps chirurgical pour la préparation du volet osseux à replacer et pour faciliter un repositionnement stable de ce dernier (Sohn et al., 2010c).

Conclusion

Un matériau de greffe osseuse et une membrane de collagène ne sont pas un prérequis pour l'élévation de sinus. La simple élévation de la membrane sinusienne, le repositionnement du volet d'os cortical et la pose simultanée d'implants a permis d'obtenir une néoformation osseuse avec un risque minime de complications.

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