Scellement ou collage en prothèse supra-implantaire - Implant n° 3 du 01/09/2016
 

Implant n° 3 du 01/09/2016

 

PROTHÈSE

A. ALIMI / B. TAVERNIER / O. FROMENTIN  

Résumé

L'analyse de la littérature scientifique en matière de restaurations prothétiques supra-implantaires fixées montre que les complications biologiques seraient plus fréquentes en prothèse scellée qu'en prothèse transvissée.

La présence de ciment de scellement dans l'espace transgingival est souvent évoquée, ce qui justifie, pour certains auteurs, le rejet du scellement comme moyen d'assemblage entre l'infrastructure et la suprastructure prothétique.

Cet article a pour but de synthétiser les données de la littérature scientifique concernant l'assemblage par scellement ou collage en prothèse supra-implantaire et de faciliter les critères de choix d'un matériau d'assemblage en termes de résistance au désassemblage, de biocompatibilité et de radio opacité.

Summary

Luting or bonding in implant-supported prostheses: Selection of a luting agent in abutment-protheses assembly

Compared to screw-retained implant restorations, biological complications in cement-retained implant restorations are reported to be a major complication. The presence of cement in the transgingival space is often mentioned and this is why some authors reject systematically the cement-retained implant restorations.

The purpose of this article is to summarize the literature concerning the assembly by cementation in implant-prosthesis and to facilitate the choice of luting agents in terms of disassembly resistance, biocompatibility and radio-opacity.

Key words

implant restoration, cement, biological complication

La prothèse supra-implantaire est aujourd'hui une thérapeutique de choix pour le remplacement des dents absentes. À côté des restaurations prothétiques transvissées facilement démontables, les prothèses supra-implantaires scellées présentent des avantages en termes de simplicité de réalisation, de contrôle aisé de l'occlusion et, surtout, de résultat esthétique souvent plus favorable [, ].

Bien que cet état de fait soit abondamment débattu dans la littérature scientifique, les données scientifiques publiées ne semblent pas montrer de réelle supériorité d'un type de modalité thérapeutique par rapport à l'autre. Ainsi, la résorption osseuse cervicale et le taux de survie implantaire n'apparaissent pas significativement différents [, ]. Néanmoins, il semble que des complications biologiques soient plus fréquentes en prothèse scellée qu'en prothèse transvissée, tandis que cette dernière ferait plus souvent l'objet de complications techniques du type dévissage ou de fracture du matériau cosmétique [-].

Parmi les complications biologiques, il est rapporté l'apparition de mucosites, ou atteintes superficielles des tissus mous péri-implantaires, et de péri-implantites avec destruction progressive de l'os marginal. Concernant les étiologies potentielles de ces péri-implantites, la présence de ciment de scellement dans l'espace transgingival est souvent évoquée, ce qui justifie, pour certains auteurs, le rejet du scellement comme moyen d'assemblage entre l'infrastructure et la suprastructure prothétique ainsi que l'indication quasi systématique des prothèses supra-implantaires transvissées dans les thérapeutiques de l'édentement [, -].

Le but de cet article est de synthétiser les données de la littérature scientifique concernant l'assemblage par scellement ou collage en prothèse supra-implantaire et de dégager des pistes de réflexion nécessaires au choix d'un matériau et d'un protocole d'assemblage scientifiquement fondé.

La première partie de cet article décrit les propriétés des matériaux d'assemblage en termes de résistance au désassemblage, de biocompatibilité et de radio-opacité avant de présenter, dans une seconde partie, les modalités cliniques d'un protocole raisonné d'assemblage par scellement ou collage des pièces prothétiques.

Résistance au désassemblage des matériaux entre infrastructures et suprastructures prothétiques

Il existe différents types de matériaux d'assemblage – ciments ou colles – utilisables dans un protocole d'assemblage des pièces prothétiques (tableau 1).

Pour les ciments, il s'agit des ciments minéraux, du type oxyphosphate de zinc, ou organo-minéraux, comme les ciments oxyde de zinc avec ou sans eugénol, les ciments verre ionomère (CVI), les CVI modifiés par adjonction de résine (CVIMAR) et les polycarboxylates. Ces matériaux de scellement sont caractérisés par une réaction de prise acide/base.

Les colles, ou résines de collage, représentent l'autre catégorie de matériaux d'assemblage. Elles sont composées d'une matrice organique constituée de polymères acryliques résineux, associée ou non à des charges []. En fonction de leur composition, ces matériaux doivent être associés ou non à des agents de couplage.

La propriété essentielle d'un matériau d'assemblage est de permettre une rétention suffisante de la suprastructure sur l'infrastructure pour empêcher le descellement spontané durant la fonction. Pour certains auteurs [], ce niveau de rétention doit être limité afin d'assurer une possibilité de démontage sans dommage pour la restauration prothétique ou l'environnement implantaire. Par ailleurs, il doit se maintenir au cours du temps, cette fiabilité pouvant être compromise par une mauvaise étanchéité marginale en rapport avec une dégradation chimique, ou solubilisation dans la salive, du matériau d'assemblage [, ].

Les ciments provisoires du type oxyde de zinc avec ou sans eugénol présentent une faible résistance à la traction et une résistance modérée à la dégradation hydrique [].

De même, les carboxylates semblent avoir un mauvais comportement en milieu humide [].

Inversement, les colles présentent de hautes valeurs de rétention et bénéficient d'un très bon comportement en milieu hydrique ; elles ont été qualifiées de matériau d'assemblage permanent ou définitif par comparaison avec le caractère temporaire des ciments provisoires du type oxyde de zinc avec ou sans eugénol.

Le comportement intermédiaire en termes de rétention des ciments oxyphosphate de zinc, des carboxylates, des CVI et plus encore des CVIMAR a permis à certains auteurs de les qualifier d'agents de liaison semi-permanents [].

Les tests de résistance au désaccouplage in vitro après fatigue thermo-hydrique permettent de comparer les performances de différents matériaux d'assemblage. Ainsi, les résultats de l'étude de Pan et al. [] montrent des valeurs de résistance à la traction de 55 ± 16 N (colle non chargée Improv®, Alvelogro Inc.), 107 ± 32 N (carboxylate, Durelon™, 3M ESPE), 245 ± 46 N (oxyphosphate de zinc, Fleck's® Cement, Keystone Industries), 337 ± 35 N (CVIMAR, Advance, Dentsply-Caulk) et 351 ± 42 N (colle chargée C & B™ avec adhésif All-Bond 2®, Bisco).

Concernant la résistance au désassemblage, au-delà des considérations quantitatives absolues ou relatives entre les différents matériaux, il faut s'interroger sur l'intérêt d'obtenir, en prothèse supra-implantaire, des valeurs absolues de résistance à la séparation des pièces assemblées aussi élevées.

Cela est la conséquence d'une réelle liaison chimique entre le matériau et les surfaces assemblées dont le corollaire est la difficulté d'élimination des excès après polymérisation. Ainsi, les manœuvres de retrait des excès de colle, généralement situés dans l'espace transgingival, détériorent l'état de surface des pièces assemblées en provoquant la création de rayures profondes [].

De plus, la pertinence clinique du collage permanent de la suprastructure prothétique sur le pilier implantaire se pose au regard des pourcentages de dévissage au bout de 5 ans, d'environ 5 à 9 %, rapportés par la littérature scientifique concernant les prothèses plurales ou unitaires [, ].

Il est probablement plus rationnel de s'interroger sur le comportement en rupture du ciment lors des manœuvres de descellement volontaire en association avec l'état de surface des pièces à assembler.

Ainsi, concernant les surfaces métalliques des pièces à assembler, un sablage à l'alumine 50 μm augmente la rugosité et favorise la mouillabilité par l'agent de liaison. Si la viscosité de ce dernier n'est pas trop importante, un clavetage mécanique est possible, augmentant la résistance à la désinsertion [].

L'utilisation d'un ciment oxyphosphate de zinc (Harvard Cement, Harvard®) sur des surfaces lisses puis sablées à l'oxyde d'alumine 50 μm permet de multiplier par trois la valeur de résistance à la désinsertion qui passe de 400 à environ 1 200 N [].

C'est dans cette optique que certains systèmes implantaires proposent des infrastructures ou des piliers prothétiques dont l'état de surface est aménagé sous une forme lisse ou rugueuse.

Le choix d'un agent d'assemblage de type carboxylate ou CVI, dont la cohésion intrinsèque après réaction de prise est beaucoup plus faible qu'une colle polymérisée, laisse la possibilité d'une rupture cohésive provoquée au sein du matériau si la liaison à l'interface matériau/pièce prothétique résiste.

La réflexion est plus complexe concernant les restaurations en zircone agrégées sur des piliers du même matériau. Le sablage classique semble inefficace et une liaison physico-chimique par un procédé de projetat de silice (système CoJet™, Rocatec™, 3M ESPE) associée à un collage semble être la solution la plus performante en termes de solidarisation des pièces prothétiques []. À défaut, l'utilisation d'une colle chargée ou d'un CVIMAR permet d'obtenir des valeurs de rétention en moyenne supérieure à 170 N [].

Enfin, comme le soulignent de nombreux auteurs, il faut évidemment associer dans cette réflexion autour du choix raisonné d'un matériau d'assemblage, les facteurs hauteur et surface développée des parois ainsi que le degré de convergence ou dépouille des pièces à assembler [-].

Biocompatibilité et agents de liaison implanto-prothétique

Les maladies péri-implantaires sont des pathologies multifactorielles associées à un processus inflammatoire [] dont la pathogénie serait liée à une immunité réactive en réponse à une flore microbienne à Gram négatif [-].

Depuis 2013, l'American Academy of Periodontology considère que la persistance d'excès de matériau d'assemblage dans l'environnement implantaire est un facteur de risque de péri-implantite []. Ces excès favoriseraient la formation de biofilms responsables de complications biologiques [].

En fonction des matériaux d'assemblage, on note des différences considérables quant à l'adhérence des biofilms buccaux [] qui dépendent de l'état de surface de ces matériaux et, notamment, de leur rugosité.

Réciproquement, l'adhésion bactérienne pourrait influencer les caractéristiques des matériaux d'assemblage par détérioration de leur surface [29,30].

Winkler et al. [] ont étudié in vitro l'adhésion bactérienne de Streptococcus sanguinis et Staphylococcus epidermidis sur huit matériaux d'assemblage utilisés pour des restaurations supra-implantaires scellées. S. epidermidis aurait été retrouvé dans les biofilms pathogènes liés à des échecs implantaires [] et S. sanguinis jouerait un rôle pionnier dans la formation du biofilm oral, spécifiquement sur les surfaces implantaires [, ]. Les résultats obtenus montrent que les ciments du type oxyphosphate (Harvard cement), les CVI (Ketac® Cem, 3M ESPE) et la colle chargée (Panavia™ F, Kuraray) présenteraient les plus fortes adhésions bactériennes.

L'adhésion bactérienne serait moindre sur les ciments à base d'oxyde de zinc avec ou sans eugénol (TempBond®, TempBond® NE, Kerr). Cela est en accord avec les travaux in vitro de Raval et al. [] qui évaluent l'influence de la composition de différents agents d'assemblage sur la croissance et la colonisation de bactéries à Gram négatif retrouvées dans la flore sous-gingivale (Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum et Porphyromonas gingivalis).

Les ciments à base de zinc (TempBond®, TempBond® NE et Fleck's® Cement) montrent des concentrations bactériennes plus limitées que les colles (Multilink® Implant, Ivoclar Vivadent, Premier® Implant Cement™, Premier Dental Products Co.). Le ciment oxyde de zinc-eugénol (TempBond®) semblerait permettre la plus grande résistance au développement des biofilms bactériens.

Par ailleurs, de nombreux auteurs ont montré in vitro la cytotoxicité des matériaux d'assemblage couramment utilisés.

Winkler et al. [] ont testé les potentiels cytotoxiques de différents ciments de scellement, en utilisant l'activité métabolique des mitochondries comme indicateur de la vitalité de cellules folliculaires dentaires humaines. Les ciments du type oxyphosphate de zinc (Harvard cement), oxyde de zinc-eugénol (TempBond®), oxyde de zinc sans eugénol (TempBond® NE) et polycarboxylate de zinc (Aqualox, VOCO) ont des effets cytotoxiques significatifs par rapport au groupe contrôle. L'effet cytotoxique pourrait s'expliquer par la dispersion de zinc [, ] ainsi que par la présence d'acide résiduel []. Pour ces auteurs, les effets antibactériens et cytotoxiques des matériaux étudiés sont souvent corrélés. Ils précisent que des études de cytotoxicité au-delà de 72 heures sont nécessaires pour confirmer les résultats obtenus.

Concernant les CVI, la cytotoxicité serait augmentée par la présence de résine au sein du matériau comme dans les CVIMAR [, ]. Ainsi, Costa et al. [] ou Rodriguez et al. [] ont étudié les effets cytotoxiques des CVI sur les odontoblastes et sur les fibroblastes gingivaux humains et ont montré que les CVI conventionnels étaient significativement moins cytotoxiques que les CVIMAR. De plus, d'après Stanislawski [], certains composants des CVIMAR, tels que le fluorure, l'aluminium, l'argent, la silice ou le zinc, peuvent être libérés lors de la réaction de prise dans un environnement humide et induire une cytotoxicité par eux-mêmes.

Par ailleurs, certains ciments comme le CVI et le CVIMAR, contenant du fluor, ne seraient pas adaptés pour une utilisation avec des structures en titane [, -]. En effet, le fluor oxyderait la surface du titane, ce qui pourrait induire une inflammation des tissus péri-implantaires environnants [].

Les matériaux d'assemblage à base de résine méthacrylique présenteraient également un haut potentiel de toxicité cellulaire. Le monomère HEMA (hydroxyethyl methacrylate) serait un contributeur majeur de cette toxicité élevée [-] qui provoquerait une irritation tissulaire importante [].

Néanmoins, il semble nécessaire de confirmer in vivo l'hypothèse de cytotoxicité des matériaux d'assemblage dérivée des résultats obtenus lors d'expérimentations in vitro.

Radio-opacité et agents d'assemblage

L'élimination efficace des excès de matériau d'assemblage nécessite la possibilité d'une détection radiographique. Les caractéristiques de radio-opacité des ciments et des colles sont donc essentielles.

L'étude in vitro de Wadhwani et al. [] compare le niveau de radio-opacité de différents matériaux d'assemblage par l'intermédiaire de disques de 1 et 2 mm d'épaisseur irradiés à l'aide d'un rayonnement X d'une puissance de 60 et 70 keV. L'observation des clichés radiologiques réalisés montre que les ciments à base de zinc (phosphate de zinc Fleck's®), oxyde de zinc avec ou sans eugénol (TempBond® et TempBond® NE) sont plus visibles radiologiquement et donc plus radio-opaques que les échantillons testés en CVIMAR (RelyX™ Luting, 3M ESPE) ou en colle chargée autoadhésive (RelyX™ Unicem, 3M ESPE). Les échantillons en colle non chargée (Premier® Implant Cement™) apparaissent non radio-opaques, même avec les disques de 2 mm d'épaisseur et la plus forte puissance d'irradiation.

Implications biologiques de l'utilisation des ciments de scellement sur l'environnement péri-implantaire : études cliniques

En 2014, l'étude clinique rétrospective de Korsch et al. [] s'est intéressée aux effets sur les tissus péri-implantaires de deux matériaux d'assemblage : un ciment à base d'oxyde de zinc-eugénol (TempBond®) utilisé chez 16 patients (28 implants) et une colle non chargée (Premier® Implant Cement™) mis en œuvre chez 22 patients (45 implants). Le scellement avait été réalisé entre avril 2009 et février 2010 et le contrôle avait été effectué entre 52 et 62 mois après scellement. Dans le groupe des prothèses agrégées avec une colle non chargée, 62 % des implants présentaient des excès de matériau d'assemblage, tandis qu'aucun excès de ciment n'a été détecté dans l'environnement implantaire des prothèses scellées avec un matériau composé d'oxyde de zinc-eugénol. Le saignement au sondage était significativement plus fréquent dans le groupe colle (100 % lors d'excès de matériau d'assemblage et 94 % lorsqu'il n'y avait pas d'excès détectable de colle) que dans le groupe oxyde de zinc-eugénol avec seulement 46 % de sites inflammatoires. Des suppurations ont été observées pour près de 90 % des implants présentant des excès de colle alors qu'aucun cas n'a été relevé dans le groupe des prothèses scellées avec le matériau composé d'oxyde de zinc-eugénol. De plus, la perte osseuse péri-implantaire était significativement supérieure dans le groupe colle (1,4 mm pour les implants avec excès de colle, 0,41 mm pour ceux sans excès de colle) par rapport au groupe ciment oxyde de zinc-eugénol (0,07 mm).

Dans une étude prospective d'une durée de 5 ans, Wilson [] rapporte la présence d'excès de matériau d'assemblage autour de 81 % des implants qui présentent un saignement au sondage et/ou une suppuration. Quatre semaines après démontage, suppression des excès de matériau et rescellement avec du ciment oxyde de zinc-eugénol (TempBond®), l'inflammation a disparu dans 76 % des cas. Pour cet auteur, une étiologie possible du développement des péri-implantites serait liée à la colonisation progressive du ciment de scellement par les bactéries. Les symptômes cliniques se déclareraient entre 4 mois et plus de 9 années. L'auteur précise qu'environ 80 % des prothèses avaient été initialement scellées avec un CVIMAR.

Korsch et al. [] ont étudié l'incidence des matériaux d'assemblage sur la composition microbiologique péri-implantaire. Les suprastructures implantaires de 15 patients ont été scellées au ciment oxyde de zinc-eugénol (TempBond®) tandis que 23 autres prothèses supra-implantaires ont été solidarisées à l'aide d'une colle non chargée (Premier® Implant Cement™). Les suprastructures ont été agrégées entre janvier et mai 2010. Les données bactériologiques issues d'un contrôle réalisé de 40 à 43 mois après scellement montrent qu'il est retrouvé essentiellement une flore commensale comportant des streptocoques autour des prothèses scellées avec le ciment oxyde de zinc-eugénol tandis que les suprastructures agrégées avec la colle présentent une quantité importante de flore pathogène composée de bactéries du complexe rouge (Tannerella, Treponema, Porphyromonas) couramment associées aux péri-implantites.

Dans une autre publication, Korsch et al. [] rapportent l'influence des excès de matériau d'assemblage sur les tissus et l'attache péri-implantaire. Entre avril 2009 et février 2010, 188 implants ont été mis en place par le même chirurgien chez 105 patients. Les restaurations prothétiques ont ensuite été réalisées par 10 praticiens différents. Une colle non chargée (Premier® Implant Cement™) a été utilisée selon un protocole de scellement standardisé. Une année plus tard, 71 patients (soit 126 implants) ont été examinés avec dépose des suprastructures et des piliers. Près de 60 % des implants présentaient des excès de colle et un saignement au sondage était observé dans 80 % de ces situations.

Que déduire de l'ensemble de ces données bibliographiques concernant le choix d'un matériau d'assemblage en prothèse supra-implantaire ?

Par analogie à la prothèse supra-dentaire, certains ont pu préconiser des matériaux d'assemblage très performants en termes de résistance à la désinsertion pour réunir les pièces des dispositifs prothétiques supra-implantaires. À ce titre, les colles, chargées ou non, ont montré leur supériorité.

Il faut néanmoins noter que l'assemblage infrastructure-suprastructure implantaire présente des différences importantes avec la prothèse supra-dentaire. La précision de l'ajustage des pièces usinées qui vont être assemblées, l'état de chacune des surfaces respectives qui peuvent être aménagées par sablage ou macro-rétention, la nécessité de pouvoir éliminer facilement les excès de matériau d'assemblage et désassembler volontairement le dispositif afin d'accéder à la vis de l'infrastructure implantaire en cas de dévissage intempestif sont autant de facteurs qui limitent l'intérêt d'un matériau d'assemblage aussi efficace que les colles. Ainsi, dans un contexte biomécanique raisonnable et en tenant compte de l'importance des surfaces à assembler, le choix d'un ciment minéral ou organo-minéral, considéré comme semi-permanent ou même temporaire, semble être un choix pertinent [].

L'examen radiologique constitue une méthode complémentaire de détection des excès de ciment [] et l'utilisation d'un matériau d'assemblage bénéficiant d'une radio-opacité minimale est indispensable. À ce titre, les colles ont le comportement le plus défavorable.

De plus, d'après Wadhwani et Schwedhelm [], l'utilisation d'un matériau d'assemblage non adhésif facilite la suppression des excès en évitant les manœuvres iatrogènes de retrait à l'aveugle.

Par ailleurs, le mauvais comportement biologique et la toxicité des matériaux résineux ou des colles incitent à limiter l'indication de ces matériaux en prothèse supra-implantaire, particulièrement si la limite entre l'infrastructure et la suprastructure est sous-gingivale. À ce titre, il est impératif de limiter l'enfouissement de la limite cervicale au maximum à 1 mm dans l'espace transgingival. Les résultats de l'étude clinique de Linkevicius et al. [] montrent que les excès non détectés d'agent d'assemblage augmentent significativement lorsque l'enfouissement de la limite cervicale se situe à 1, 2 ou 3 mm dans l'espace transgingival.

Ces considérations sont en accord avec les résultats des quelques études cliniques publiées qui montrent un comportement beaucoup plus favorable des ciments à base d'oxyde de zinc en termes d'inflammation des tissus péri-implantaires par rapport aux différentes colles, chargées ou non.

Pour de nombreux auteurs [, , , ], les ciments temporaires à base d'oxyde de zinc du type TempBond® présenteraient une plus grande résistance au développement des biofilms bactériens en raison des propriétés antibactériennes du zinc tandis que, au contraire, les colles favoriseraient l'adhésion bactérienne [, , ].

Conclusion

Dans une étude américaine récente [] où des cliniciens de différentes facultés étaient interrogés sur les matériaux d'assemblage qu'ils utilisaient en prothèse fixée supra-implantaire, les résultats montraient une grande diversité des réponses, avec une préférence pour les CVIMAR et les ciments oxyde de zinc-eugénol.

À l'issue de la première partie de cet article, il est effectivement difficile de conclure de manière univoque et définitive sur le choix d'un matériau d'assemblage idéal pour toutes les situations cliniques [, ].

En fonction du contexte biomécanique, du matériau des surfaces à assembler (tableau 2, page suivante), de l'architecture des piliers en termes de hauteur et de convergence, du nombre et de l'état de surface des parois, on orientera son choix vers le ciment ou la colle qui permettra d'assurer en première intention une rétention suffisante, mais sans excès, de l'assemblage afin de permettre une possibilité de démontage.

Enfin, il sera préférable d'utiliser un matériau dont les propriétés de radio-opacité et de biocompatibilité sont élevées afin de limiter les conséquences d'un excès lors d'un assemblage mal contrôlé du dispositif.

En fonction de ces critères, il paraît pertinent de retenir en première intention le choix d'un CVI, d'un ciment oxyphosphate de zinc ou même d'un oxyde de zinc-eugénol pour agréger les pièces prothétiques.

Néanmoins, au-delà du choix du matériau, l'élément clé qui conditionne la réussite à long terme d'un assemblage efficace et non iatrogène réside dans la maîtrise du protocole de scellement ou de collage des pièces du dispositif prothétique supra-implantaire.

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Anthony Alimi
docteur en chirurgie dentaire
Diplôme Universitaire Clinique de Prothèses Implanto Portées
Université Paris 7
2, rue du Baron-Duchaussoy
95330 Domont

Bruno Tavernier
PU-PH directeur DUCPIP Paris 7
Diplôme Universitaire Clinique de Prothèses Implanto Portées
Université Paris 7
Hôpital Rothschild
5, rue Santerre
75012 Paris

Olivier Fromentin
PU-PH Co directeur DUCPIP Paris 7
Diplôme Universitaire Clinique de Prothèses Implanto Portées
Université Paris 7
Hôpital Rothschild
5, rue Santerre
75012 Paris

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