Variabilité des densités osseuses de la zone pré-sinusienne chez l'édenté complet

Introduction

En Europe, la survenue de la perte totale des dents serait directement liée à l'âge, mais il existe de grandes différences de prévalence de l'édentement selon les pays, selon les zones géographiques d'un même pays et dans des groupes d'origines diverses [¹, ²]. De manière générale, l'édentement total avant 50 ans serait considéré comme rare [²].

La perte d'une ou plusieurs dents entraîne une résorption irréversible de l'os alvéolaire, et ainsi une atrophie des procès alvéolaires dans le sens vertical et dans le sens horizontal. Au maxillaire, la résorption de la corticale vestibulaire est plus importante que celle de la corticale palatine, entraînant un mouvement de résorption centripète [³, ⁴]. Cette résorption s'accompagne d'un remodelage osseux, et donc d'une modification de la densité osseuse minérale, en particulier au maxillaire postérieur.

Les modifications de l'os alvéolaire après avulsion varient considérablement d'un individu à l'autre et dépendent de nombreux facteurs, qu'ils soient généraux (ostéopathies métaboliques, ostéoporose, prise de certains médicaments, âge du patient...) ou locaux (qualité et quantité osseuses avant extraction...) [⁵]. La densité osseuse du maxillaire édenté devrait donc varier selon les individus.

L'évaluation de la quantité et de la qualité osseuses est un prérequis à la mise en place des implants endo-osseux. Des études ont révélé des taux d'échec plus élevés lorsque la qualité et la quantité osseuses étaient médiocres [⁶, ⁷]. Diverses méthodes d'évaluation de la densité osseuse, comme la radiographie conventionnelle ou la sensation tactile lors du forage, ont été proposées dans la littérature [⁶, ⁸-¹³]. Cependant, ces méthodes sont techniquement difficiles et dépendent souvent de l'expérience du praticien. La tomodensitométrie quantitative (QCT) fournit une évaluation plus objective de la répartition relative de l'os compact et de l'os spongieux : cet outil, grâce aux unités Hounsfield (UH), directement liées aux coefficients d'atténuation des rayons X dans les tissus, permet d'évaluer la densité osseuse de la zone pré-sinusienne de patients édentés [⁶, ¹⁴-²⁰].

Diverses échelles quantitatives objectives des densités osseuses, basées sur l'échelle de Hounsfield, ont été établies :

– l'échelle de Norton et Gamble [²¹] (^fig. 1), établissant une corrélation entre, d'une part, la valeur de densité osseuse en UH, et, d'autre part, le score de qualité subjectif selon la classification de Lekholm et Zarb [⁸] ;

– l'échelle de Misch [¹³] (^fig. 1), établissant une corrélation entre les unités QCT Hounsfield et la densité osseuse évaluée par sensation tactile lors de la chirurgie ;

– le système de classification HNS de Rebaudi et al. [²²] (^fig. 2).

L'objectif de cette étude est d'évaluer la variabilité de la densité osseuse de la zone pré-sinusienne de patients édentés en utilisant la tomodensitométrie quantitative (QCT).

MatÉriel et mÉthode

Matériel

L'étude a été menée à partir de l'analyse d'un recueil rétrospectif de dossiers médicaux et de scanners : elle a porté sur un échantillon de 30 sujets édentés complets au maxillaire depuis au moins deux mois, ayant effectué une consultation ainsi qu'un examen radiographique tridimensionnel pré-implantaire (CBCT Cone Beam Computed Tomography), dans l'UF d'implantologie du pôle odontologie de l'hôpital de la Timone (Assistance publique des hôpitaux de Marseille APHM), entre le 1er janvier 2016 et le 31 décembre 2017.

La moyenne d'âge globale de l'échantillon était de 58,3 ± 10,1 ans. L'échantillon comprenait 15 sujets de sexe masculin (d'âge moyen 58,5 ± 9,1 ans) et de 15 sujets de sexe féminin (d'âge moyen 58,1 ± 11,3 ans).

Dans la mesure où les examens complémentaires ont été réalisés dans le cadre d'un bilan pré-implantaire, aucune irradiation supplémentaire n'a été nécessaire pour l'étude.

Les critères de non-inclusion étaient : une pathologie systémique pouvant influencer le métabolisme osseux, des antécédents de traumatismes, des séquelles chirurgicales, une pathologie contre-indiquant la mise en place d'implants endo-osseux, ou une résorption extrême du maxillaire.

Pour chaque individu, les données suivantes ont été recueillies et anonymisées : le sexe, la date de naissance et la date du scanner (et ainsi l'âge de chaque patient à la date du scanner).

Méthode

Protocole d'imagerie et protocole de mesures

Les protocoles d'imagerie et de mesure étaient identiques à ceux d'une étude précédemment menée à la mandibule, évaluant la densité osseuse de la zone interforaminale [²³].

Les CBCT de ces patients ont été réalisés par un seul opérateur avec le même appareil (Planmeca®). Les paramètres d'exposition étaient : tension 90 kV, intensité 12 mA, taille des voxels 200 μm, temps de balayage moyen 12 secondes, DAP (dose area product) 780 mGy.cm3.

Les données DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), issues des examens CBCT, ont été exploitées à l'aide du logiciel NobelClinician® (version 3.2.6.5, Nobel Biocare®). Pour chaque individu, une planification implantaire virtuelle a été effectuée. Six implants, parallèles entre eux et perpendiculaires au plan d'occlusion, ont été virtuellement placés dans la zone pré-sinusienne des maxillaires édentés : deux implants au niveau des incisives centrales (implants n^o 3 et n^o 4), deux implants dans les zones canines (implants n^o 2 et n^o 5), et deux implants au niveau des premières prémolaires (implants n^o 1 et n^o 6) (^fig. 3). Pour chaque implant, six points de mesures de la densité osseuse (en UH) ont été relevés : au niveau du col, de la partie médiane du corps et de l'apex des zones vestibulaires et palatines de chaque implant virtuel (^fig. 4), soit 36 points de mesure par individu. Les planifications implantaires virtuelles et les mesures de densité osseuse ont été effectuées par un seul et même opérateur pour tous les individus.

Analyse statistique

L'analyse statistique a été effectuée à l'aide du logiciel R (version 3.4.4, sur Mac OS X) et de son interface graphique R Commander (version 2.4-2, sur Mac OS X). Pour tous les tests et les analyses statistiques, le seuil de significativité a été fixé à p < 0,05.

Statistiques descriptives. Les variables quantitatives étaient exprimées par leur moyenne assortie de leur écart-type, par leur médiane, par leur intervalle interquartile, par leur minimum et de leur maximum.

Influence du sexe. Pour évaluer l'impact du sexe du patient sur la densité osseuse, les valeurs moyennes des densités osseuses ont été testées avec le test non paramétrique de la somme des rangs de Wilcoxon.

Influence de l'âge. La relation entre les densités osseuses moyennes de la zone pré-sinusienne et l'âge a été analysée par un test de corrélation de Spearman.

Comparaison des densités osseuses des zones vestibulaires et palatines. Pour chaque implant, les densités osseuses moyennes au niveau vestibulaire et au niveau palatin ont été comparées à l'aide d'un test de Student pour échantillons appariés.

Comparaison des densités osseuses en fonction de la position de l'implant. Pour évaluer l'impact de la position de l'implant (n^o 1 à n^o 6), les densités osseuses moyennes au niveau de chaque implant ont été comparées à l'aide d'une analyse de variance ANOVA sur mesures répétées, suivies de comparaisons deux-à-deux (test de Student pour échantillons appariés, avec la correction par la méthode BY du False Discovery Rate FDR [²⁴]).

Comparaison des densités osseuses au niveau du col, du corps et de l'apex de l'implant. Pour évaluer l'influence de la zone de l'implant (col, corps et apex), une analyse similaire a été effectuée : les densités osseuses moyennes au niveau du col, du corps et de l'apex ont été comparées à l'aide d'une analyse de variance ANOVA sur mesures répétées, suivies de comparaisons deux-à-deux (test de Student pour échantillons appariés, avec la correction par la méthode BY du FDR [²⁴]).

RÉsultats

La densité osseuse moyenne de la zone pré-sinusienne de l'échantillon était de 660,9 ± 76,7 UH. Les densités osseuses moyennes mesurées pour chaque implant au niveau vestibulaire et au niveau palatin sont présentées dans le ^tableau 1.

Influence du sexe. La figure 5 illustre la distribution de la densité osseuse globale de la zone pré-sinusienne, en fonction du sexe des individus (^fig. 5). Le test de la somme des rangs de Wilcoxon n'a pas mis en évidence de différence statistiquement significative entre les densités osseuses globales des individus de sexe masculin et celles des individus de sexe féminin (p = 0,305). En revanche, le test de la somme des rangs de Wilcoxon a mis en évidence une différence statistiquement significative entre les densités osseuses apicales des individus de sexe masculin et celles des individus de sexe féminin (p = 0,033) (^tableau 2).

Influence de l'âge. La figure 6 illustre le nuage de points exprimant la densité moyenne de la zone pré-sinusienne en fonction de l'âge des individus, et selon leur sexe (^fig. 6). Le test de corrélation de Spearman n'a pas mis en évidence de corrélation entre la densité osseuse moyenne de la zone pré-sinusienne et l'âge des individus (rho = – 0,155 ; p = 0,414)

Comparaison des densités osseuses des zones vestibulaires et palatines. Le test de Student n'a pas mis en évidence de différence statistiquement significative entre la densité osseuse moyenne vestibulaire et la densité moyenne palatine (p = 0,900).

Comparaison des densités osseuses en fonction de la position de l'implant. La figure 7 illustre les valeurs moyennes de densité osseuse (± écarts-types) en fonction de la position de l'implant (^fig. 7). L'analyse de variance ANOVA sur mesures répétées a mis en évidence une différence statistiquement significative entre les densités osseuses au niveau de chacun des implants virtuels (p < 0,001). Les tests de Student ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les densités osseuses moyennes au niveau des implants médians (n^o 3 et n^o 4) et les densités moyennes au niveau des implants distaux (n^o 1 et n^o 6), à droite et à gauche (^tableau 3).

Comparaison des densités osseuses au niveau du col, du corps et de l'apex de l'implant. La figure 8 illustre les valeurs moyennes des densités osseuses (± écarts-types) en fonction de la zone de l'implant : col, corps ou apex (^fig. 8). L'analyse de variance ANOVA sur mesures répétées a mis en évidence une différence statistiquement significative entre les densités osseuses mesurées au niveau de ces trois zones (p < 0,001). Les tests de Student ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les moyennes de densités osseuses mesurées au niveau du col, du corps et de l'apex de l'implant (^tableau 4).

Discussion

L'évaluation pré-opératoire de la densité osseuse est essentielle pour l'établissement du plan de traitement en implantologie. L'analyse précise des données QCT fournit des informations quantitatives et qualitatives sur la densité osseuse [⁶, ¹⁴-¹⁸].

Cette étude s'est appuyée sur des données CBCT et a évité une irradiation élevée associée à la tomodensitométrie [¹⁶, ²⁰, ²³, ²⁵-²⁷]. En effet, le CBCT fournit des doses de rayonnement jusqu'à 15 fois inférieures à celles de la tomodensitométrie conventionnelle : la dose efficace de rayonnement est significativement réduite de 98 % [²⁸]. Le CBCT est donc particulièrement adapté pour l'analyse pré-implantaire. Il permet également une évaluation de la qualité osseuse, par la mesure des niveaux de gris (« nombre CT »), correspondant à la mesure de l'atténuation du faisceau de rayon X dans les tissus, et il fournit donc une évaluation du degré de minéralisation du site osseux [²⁹]. Cependant, le CBCT devrait être considérée comme reflétant une densité osseuse relative plutôt qu'une densité osseuse réelle [²⁰, ³⁰, ³¹]. Les valeurs mesurées à l'aide du CBCT au niveau du tiers coronaire, du tiers moyen et du tiers apical sont en général plus élevées que celles obtenues avec la tomographie conventionnelle, mais les relations entre les valeurs de tomographie conventionnelle et de CBCT sont proches [²⁵, ²⁷].

Plusieurs études ont évalué la densité osseuse à l'aide de l'Hounsfield index au niveau du maxillaire, et plus précisément au niveau du maxillaire antérieur [¹², ¹⁴-¹⁶, ¹⁹, ²¹, ²⁶, ³²-³⁴] (^tableau 5) :

– seules six études [¹⁵, ¹⁶, ¹⁹, ²⁶, ³³, ³⁴] ont analysé l'influence du sexe sur la densité osseuse ;

– seules cinq études ont examiné la relation entre la densité osseuse et l'âge [¹⁵, ¹⁶, ¹⁹, ²⁶, ³⁴] ;

– seule l'étude de Shahlaie et al. [¹⁴] a analysé les différences de densité osseuse dans le sens vertical ;

– seules deux études [³³, ³⁴] ont comparé les densités en fonction de la position sur l'arcade.

Densité osseuse moyenne de la zone pré-sinusienne. Dans cette étude, les densités osseuses moyennes mesurées au niveau du corps de l'implant variaient entre 555 et 794 UH (^tableau 1). Ces valeurs sont comparables aux données des rapports précédents de Norton et Gamble (696 ± 244 UH [²¹]), de Shapurian et al. (517 ± 177 UH [¹⁵]), de Turkyilmaz et al. (751 ± 181 UH [²⁶], 716 ± 190 UH [¹⁶], 708 ± 277 UH [¹⁹]), de Fuh et al. (516 ± 132 UH [³²]) et enfin de Hiasa et al. (641 ± 173 UH [³³]) (^tableau 5).

Ces valeurs correspondent à la qualité Q2 de la classification de Lekholm et Zarb, selon la corrélation établie par Norton et Gamble [²¹], à la densité D3 de la classification de Misch, selon la corrélation établie par Misch [¹³] (^fig. 1), et à un os « normal » de la classification HNS de Rebaudi et al. [²²] (^fig. 2). Ces résultats sont en accord avec l'affirmation de Misch : le maxillaire édenté présente de l'os D3 dans 75 % des cas [¹³].

Influence du sexe. Cette étude n'a pas mis en évidence de différence statistiquement significative entre les densités osseuses globales de la zone pré-sinusienne des individus de sexe masculin et celles des individus de sexe féminin (p = 0,305). Ces résultats sont en accord avec ceux de Shapurian et al. [¹⁵] (^tableau 5). En revanche, les densités osseuses apicales de la zone pré-sinusienne étaient significativement plus grandes chez les individus de sexe masculin par rapport aux individus de sexe féminin (p = 0,033). Des différences de densités osseuses mesurées au niveau des maxillaires, en relation avec le sexe des individus, avaient été précédemment mises en évidence dans d'autres études [¹⁶, ¹⁹, ²⁶, ³³, ³⁴] (^tableau 5). Turkyilmaz et al. [¹⁹] ont suggéré que ces différences pourraient être expliquées par une masse osseuse plus élevée chez les individus de sexe masculin, et par des différences hormonales chez les individus de sexe féminin.

Influence de l'âge. Cette étude n'a pas mis en évidence de corrélation entre la densité osseuse de la zone pré-sinusienne et l'âge des individus (p = 0,414). Ces résultats sont en accord avec ceux de Shapurian et al. [¹⁵] et de Wakimoto et al. [³⁴] (^tableau 5). Bien que Turkyilmaz et al. [¹⁶, ¹⁹, ²⁶] aient mis en évidence des différences de densité osseuse en fonction de l'âge des individus, les auteurs ont conclu que ces différences étaient liées à la distribution des sites : les patients plus âgés incluaient plus de sites antérieurs mandibulaires, et présentaient donc une densité osseuse plus élevée.

Comparaison des densités osseuses des zones vestibulaires et palatines. Il n'y avait pas de différence statistiquement significative entre la densité osseuse mesurée en vestibulaire et la densité osseuse mesurée en palatin (p = 0,900). Aucune étude précédente n'a comparé les densités osseuses vestibulaires et les densités osseuses palatines, au niveau du maxillaire antérieur (^tableau 5).

Comparaison des densités osseuses en fonction de la position de l'implant. Dans les zones prémolaires (implants n^o 1 et n^o 6), la densité osseuse moyenne était significativement inférieure à celles des zones incisives (implants n^o 3 et n^o 4) (^tableau 3). Les études de Hiasa et al. [³³] et de Wakimoto et al. [³⁴] avaient précédemment comparé les densités en fonction de la position sur l'arcade, et avaient mis en évidence des différences entre les densités osseuses des zones incisives et celles des zones canines (^tableau 5).

Comparaison des densités osseuses au niveau du col, du corps et de l'apex de l'implant. Une différence statistiquement significative a été détectée entre les densités osseuses mesurées au niveau du col, du corps et de l'apex de l'implant virtuel (^tableau 4). Ces résultats sont en accord avec ceux de Shahlaie et al. [¹⁴], qui ont mis en évidence des différences de valeurs de plusieurs centaines d'UH entre tiers coronaire, tiers médian et tiers apical.

Critères étudiés

Les densités osseuses de la zone pré-sinusienne présentent une grande variabilité individuelle. Ni l'âge ni le sexe ne semblent expliquer la variabilité de ces densités osseuses au sein de l'échantillon étudié. Il semble nécessaire d'approfondir les recherches sur un échantillon plus grand, en incluant d'autres critères comme la hauteur de crête résiduelle, le port ou non d'une prothèse amovible, la durée d'édentement, la taille, le poids, les antécédents médicaux (ostéoporose...) et les traitements médicamenteux.

Apports cliniques

L'évaluation pré-opératoire de la quantité et de la qualité de l'os est essentielle pour l'établissement du plan de traitement implantaire. Les informations sur la densité osseuse orientent le praticien dans le choix de la conception de l'implant et des procédures chirurgicales [²⁰].

La stabilité primaire des implants est une condition nécessaire à l'ostéointégration et donc au succès implantaire. Elle dépend principalement de l'épaisseur des corticales vestibulaire et palatine, et est corrélée à la densité osseuse mesurée en UH [²⁰, ³⁰, ³⁵]. Grâce à l'évaluation de la densité osseuse à l'aide du CBCT, il est possible de prédire la stabilité primaire d'un implant, d'adapter le protocole de forage, et d'anticiper la possibilité de mise en charge immédiate ou précoce [³⁰]. En effet, il a été suggéré qu'une mise en charge précoce des implants était possible lorsqu'une stabilité primaire élevée était obtenue, elle-même liée à la densité osseuse. Turkyilmaz et al. [³⁶] ont affirmé qu'une densité osseuse supérieure à 528 UH était suffisante pour permettre une mise en charge précoce. Les résultats obtenus sont donc compatibles avec une mise en charge précoce.

Il est admis que la taille réduite de l'échantillon exclut des conclusions significatives. Cependant, des conclusions générales peuvent être suggérées, car les densités mesurées sont proches de celles rapportées par d'autres études.

Conclusion

Cette étude a permis de tirer les conclusions suivantes :

– la densité osseuse apicale de la zone pré-sinusienne était plus grande chez les hommes que chez les femmes ;

– la densité osseuse était significativement plus grande dans les régions incisives par rapport aux régions prémolaires ;

– la densité osseuse était décroissante de la surface de la crête osseuse aux structures plus apicales ;

– ces résultats orientent le praticien dans le choix de la conception de l'implant et du protocole de forage, et sont compatibles avec une mise en charge précoce des implants placés dans la zone pré-sinusienne.

Cette méthode d'évaluation des densités osseuses de la zone pré-sinusienne a été validée et peut être exploitée sur des échantillons plus grands, afin d'étudier l'influence d'autres critères ou de comparer plusieurs échantillons issus de populations différentes.

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Liens d'intérêts

Les auteurs déclarent n'avoir aucun lien d'intérêts concernant cet article.

Auteurs

Charlotte Mansuy, AHU

Bérengère Saliba-Serre

Faculté de médecine Nord, Aix-Marseille Université

Chloë Mense, AHU

Olivier Hüe, Professeur émérite

Faculté d'odontologie, Aix-Marseille Université

Patrick Tavitian, MCU-PH

Faculté d'odontologie, Aix-Marseille Université

AP-HM, Service d'odontologie, Hôpital de la Timone, Marseille

Michel Ruquet, PU-PH

UMR 7268 ADES, EFS, CNRS, Faculté de médecine Nord,
Aix-Marseille Université

Faculté d'odontologie, Aix-Marseille Université

AP-HM, Service d'odontologie, Hôpital de la Timone, Marseille

• La notion de mise en charge précoce est sujette à certaines interprétations en fonction des auteurs. Selon la conférence de consensus ITI 2010, la mise en charge précoce s'étend entre une semaine et deux mois.