La deuxième journée des équipes utilisant le système Brånemark organisée a par la société Nobel Biocare France s'est déroulée à Paris sur le thème Le facteur temps en implantologie. Implant vous résume les interventions des différents conférenciers qui ont ouvert les perspectives d'avenir de ce système de référence en implantologie. Cette première partie récapitule les sessions de la matinée, la deuxième partie paraîtra dans le prochain numéro.
Les différentes surfaces rugueuses : résultats cliniques et études animales (Tomas Albrektsson, Göteborg, Suède)
Tomas Albrektsson a commencé par rappeler que le défi des recherches de laboratoire est d'améliorer l'ostéointégration en remettant en question les recherches du passé. Lui et son équipe utilisent plusieurs méthodes d'observation de l'interface os-implant pour comparer les résultats de matériaux différents ou d'état de surface variés.
Méthodes d'analyse
La première méthode est l'histomorphométrie qui permet d'évaluer le pourcentage d'os au contact de l'implant ainsi que la densité osseuse dans la zone autour de l'implant. La seconde méthode est l'étude de la stabilité des implants qui se fait chez l'animal par l'étude du couple de dépose (Removal torque technique) de l'implant. La troisième méthode est issue des travaux de Neil Meredith (thèse de PhD à Göteborg) sur l'analyse de la fréquence de résonance (Resonance frequency analysis) grâce à laquelle la stabilité de l'implant peut être testée chez l'animal au laboratoire et également chez les patients en clinique. Cette technique en cours de développement permet de mesurer pour ainsi dire la rigidité de l'os et devrait permettre, dans un proche avenir, de nous donner un pronostic fiable sur les implants avant de les mettre en charge.
Pourquoi une surface rugueuse ?
Les études du Professeur Albrektsson sur l'état de surface des implants ont débuté en 1987 à partir de l'hypothèse suivante : les surfaces lisses ont un mauvais ancrage osseux, la surface des implants doit présenter une certaine irrégularité pour obtenir une bonne ostéointégration, toutefois, une surface très irrégulière a un effet négatif sur l'ostéointégration par un relargage ionique tellement important qu'il perturbe l'ostéogenèse autour de l'implant.
Il y a plus de dix ans, Ann Wennerberg démarrait ses recherches par une étude de la littérature qui montrait que beaucoup d'auteurs à l'époque estimaient que l'os nécessitait des anfractuosités d'au moins 100 µm pour coloniser les irrégularités de la surface d'un implant. Ceci est exact, mais uniquement si l'on considère l'os comme un système complètement haversien. Cependant, à côté de ce système haversien, l'os est capable d'envahir des irrégularités beaucoup plus petites de l'ordre de 1 µm. Dans les années 80, les études de Donath (1984) et de Murray et al. (1989) mettaient en garde sur l'utilisation des surfaces rugueuses, car elles stimulaient la résorption osseuse. Puis, il y eut d'autres publications comme celle de Buser et al. (1991) qui affirmait que des surfaces plus rugueuses donnaient un meilleur contact os-métal que les surfaces moins rugueuses, mais le problème de cette étude est que la méthode expérimentale n'est pas réellement décrite ni les paramètres de rugosité de surface expliqués en détail. Le problème, en effet, est que si l'on ne définit pas, ce qui est rugueux et ce qui est lisse, on peut observer le phénomène rencontré dans le début des années 90 où un certain nombre d'auteurs ont publié leurs résultats sur des surfaces qualifiées de rugueuses alors que d'autres auteurs, dans leurs travaux, considéraient les mêmes surfaces comme lisses. Il n'y avait pas de consensus sur ce qui est une surface lisse et ce qui est une surface rugueuse et il n'y en a toujours pas.
Comment évaluer la rugosité de surface ?
Une technique assez fréquemment utilisée est l'étude au microscope électronique à balayage qui donne une image photographique de la surface, mais aucune mesure ni aucune information de la rugosité de surface en terme scientifique. C'est mieux que rien, mais cela reste une technique peu adaptée. La rugosimétrie linéaire (2D) n'est pas adaptée aux implants présentant un filetage, mais seulement aux surfaces planes. Pourtant, encore récemment, un certain nombre d'études ont été publiées sur des implants en forme de vis en utilisant cette technique. De telles études ne sont pas fiables, car elles donnent des valeurs complètement fausses sur la rugosité de surface des implants filetés.
Ann Wennerberg a développé avec l'aide de l'université d'Amsterdam, le Topscan 3D (Heidelberg instrument) qui permet l'analyse en trois dimensions par balayage avec un rayon laser et apporte un grande précision dans la mesure de la rugosité. Une dernière technique utilisée dans les laboratoires est le microscope à énergie atomique qui permet une observation à l'échelon atomique. La plupart des études de son équipe sont réalisées avec le Topscan 3D, qui est une technique très polyvalente pour l'analyse des différentes surfaces d'implants. La mesure utilisée est le Ra (2D) ou le Sa (3D), qui représente la mesure en µm de la hauteur des sommets et de la profondeur des vallées de surface de l'implant. Ceci ne donne pas en réalité toutes les informations nécessaires, car ces différentes surfaces expérimentales ont toutes une valeur de Sa de 1 µm (fig. 1), mais vraisemblablement toutes ces surfaces ne présenteront pas une réponse biologique identique. Ainsi, dans les études de laboratoire, un grand nombre d'autres paramètres de la surface est également mesuré. Pour ne pas compliquer la présentation, la mesure en Sa sera donnée en priorité sachant que ceci n'est pas le reflet exact de la vérité. Un autre problème est le degré d'observation du filet d'un implant qui présente une forme, une ondulation due à l'usinage et une véritable rugosité physique (fig. 2). Il est logique de supposer que la réponse biologique à la surface de l'implant est déterminée par une combinaison entre l'ondulation et la rugosité et non pas uniquement par la rugosité ; c'est pourquoi, dans leurs travaux, ils mesurent toujours la rugosité et ajoutent également l'ondulation à la rugosité dans tous les calculs.
Études de différentes rugosités
Pour simplifier son exposé, le Pr Albrektsson fait principalement référence à la valeur de la rugosité seule. Pour la première fois, grâce à la technique du Topscan développée par Ann Wennerberg, il était possible de fabriquer des implants en forme de vis avec différents types de rugosité et d'évaluer mathématiquement ces différentes rugosités sachant ainsi exactement ce qui était observé. Plusieurs états de surface ont par conséquent été réalisés allant du simple usinage au sablage avec des particules de plus en plus grosses sous des pressions de plus en plus fortes pendant un délai de plus en plus long.
Les études expérimentales sur l'animal ont alors pu commencer et ont fait l'objet de plus de 40 publications dans différents journaux sur la mesure de la rugosité des implants en forme de vis. Il est intéressant de noter que tous les implants intra-oraux commercialisés ont une rugosité qui s'étend de 0,5 µm pour les plus lisses à 3 µm pour les plus rugueux. Les implants les plus rugueux disponibles actuellement sont les implants traités par un projetât plasmatique (rugosité entre 2 et 3 µm), les implants les plus lisses sont les implants usinés (rugosité entre 0,5 et 1 µm). Les résultats des expérimentations révèlent que les implants les plus lisses, dont la surface a été électropolie, ne présentent pas de liaison avec l'os et très peu d'ostéointégration. Ils montrent également que des implants avec une rugosité de 1,1 µm (fixture de Brånemark) amènent une réponse osseuse plus favorable que ceux avec une rugosité égale ou supérieure à 2 µm. Cela est très intéressant, car il est démontré chez l'animal qu'une rugosité de surface trop élevée entraîne une réponse osseuse négative. D'après une étude sur trois implants de forme identique dont seule la rugosité de surface varie (SA: 0,6 µm, 1,1 µm et 2 µm), la meilleure réponse osseuse est obtenue avec la rugosité à 1,1 µm. Ces résultats sont superposables avec ceux obtenus dans les études où le même implant présente une moitié plus rugueuse que l'autre.
Toutes ces études ont finalement démontré que, chez l'animal, la meilleure réponse osseuse était obtenue avec des implants dont l'état de surface présentait une rugosité Sa de 1,5 µm. Mais il faut se souvenir qu'une surface plus rugueuse augmente le risque de résorption osseuse sur le long terme.
Conséquences cliniques des implants rugueux
Ainsi, après avoir découvert ces avantages potentiels dans nos études animales, un certain nombre de personnes, s'appuyant sur ces dernières, se sont empressées de fabriquer et commercialiser des implants avec des surfaces rugueuses. Cette pratique est parfaitement immorale, car bien que quelques points obscurs demeurent, la première question à se poser est : Peut-il y avoir des effets secondaires négatif en augmentant la rugosité de surfaces des implants ? La première constatation est que sur le court terme, la réponse osseuse est plus favorable, mais les effets sur le long terme auraient dû être testés sur l'animal dans un premier temps. Le deuxième point, encore plus important, est de savoir si les résultats obtenus chez l'animal sont confirmés au cours des tests cliniques. Le relargage ionique est l'un des effets secondaires, car aucun implant n'est inerte, ce qui se traduit par des ions dans les tissus environnants, la quantité d'ions étant très importante près de l'implant et diminuant au fur et à mesure que la distance avec l'implant augmente. Le plus faible relargage ionique est rencontré chez les implants les plus lisses (Sa 0,5 µm) tellement lisses qu'ils ne s'ostéointègrent pas correctement. Plus les implants sont rugueux, plus ils larguent des ions et plus des réactions défavorables sont observées. Ces phénomènes se retrouvent dans les tissus mous où des surfaces rugueuses de 2,5 µm entraînent une réaction inflammatoire chez le rat. Ce phénomène est bien sûr connu en implantologie clinique, à savoir que plus l'implant est rugueux, plus le risque de péri-implantite est élevé. Le problème à ce stade est d'après nos études sur l'animal qu'il existe certains avantages et certains désavantages. Que faut-il alors en déduire pour en faire bénéficier le clinicien ? De nombreuses études différentes ont révélé que les implants à surface lisse ont été très peu associés à la péri-implantite. De nombreuses études cliniques, en revanche, établissent que les implants à surface rugueuse présentent beaucoup plus souvent des problèmes de péri-implantite. Se pose alors le problème de l'équilibre entre les avantages potentiels d'une surface rugueuse qui entraîne sans aucun doute une croissance osseuse plus rapide avec un optimum pour un Sa de 1,5 µm et les risques potentiels d'augmentation du relargage ionique et de la fréquence de péri-implantite. Lesquels domineront dans une situation clinique ? Les risques potentiels de relargage ionique et de péri-implantite ne sont peut-être, après tout, qu'un problème académique. Il existe et pour certains, il peut être contrôlé cliniquement. Ces derniers, en tant que praticiens, pensent savoir ce qu'il faut faire et qu'il n'y a pas de problème pour le patient. Une autre possibilité concerne les avantages supposés des surfaces rugueuses : que sait-on aujourd'hui si un animal représente 65 % de contact osseux et un autre, 55 % ? comment sait-on que l'animal qui présente un contact osseux de 65 % aura un résultat clinique supérieur ? A ce jour, aucune corrélation entre le pourcentage de contact osseux et la stabilité clinique à long terme n'a été démontrée et l'ensemble de la profession est enclin à croire que plus il y a d'os, meilleur est le pronostic, mais sans en avoir la preuve.
Analyse des études cliniques
Quant aux études cliniques, seulement trois publications sont parues à ce jour et peuvent apporter une explication à cet engouement pour les surfaces rugueuses.
Le premier article a été publié sur le système 3I par Sullivan et al. dans le Journal of Prosthetic Dentistry en 1997. C'est un test clinique avec trois centres participant à l'étude, dans lequel il n'y a pas de rapport sur la fréquence des contrôles, sur le suivi des patients et les éventuels perdus de vue. D'autre part, il n'y a pas de groupe de contrôle. Tous les implants posés sont des implants Osseotite. Enfin, l'étude portait sur 147 implants avec un suivi de 0 à 3 ans, mais le temps moyen de suivi n'est pas mentionné. Il y avait 73 implants maxillaires et 71 implants mandibulaires dans l'étude. Les résultats sur l'os de type IV montrent un taux de succès de 63,6 %. Bien que ce résultat soit très faible pour des implants intra-oraux, cela n'empêche pas les auteurs de l'étude de conclure que ces implants sont le traitement de choix pour les zones présentant un os de type IV. Cette affirmation peut être exacte ou fausse, mais vu les résultats peu probants de cette étude, elle se révèle être fausse, La seconde étude a été publiée par Lindhe sous forme d'abstract pour le 13e congrès européen de biomatériau en 1997. Présentée alors comme une étude à trois ans (elle a été présentée à nouveau comme une étude à cinq ans au Meeting de Venise en novembre 1998), elle compare deux rugosités de surface : la première avec un Sa de 1,5 µm, la seconde de 0,6 µm. Cent quarante-neuf implants de chaque type sont mis en place consécutivement dans les secteurs postérieurs de 66 patients et 50 implants unitaires de chaque type, chez un second groupe de patients. La mesure de la hauteur de l'os est réalisée à trois ans avec pour critère de succès une perte osseuse inférieure à 1,5 mm à la fin de la période. Elle compare la version lisse et la version rugueuse de l'implant Astra et établit l'absence totale de différence dans la hauteur de l'os entre les deux rugosités à trois ans. Selon le Dr Albrektsson, si il y avait certains avantages à utiliser des implants à surface rugueuse, cela se verrait dans les résultats à trois ans. Cependant, la firme Astra a préféré développer la forme rugueuse parce qu'elle présente toutes les vertus les plus « convoitées » dans les études animales.
La dernière étude est de Karlsson et al. (Clinical Oral Implant Research, 1998) et porte sur 128 implants Astra à surface sablée rugueuse (Sa 1,5 µm) et usinée lisse (Sa 0,6 µm). Elle n'établit aucune différence significative entre les deux groupes dans la perte osseuse ou le taux de survie à deux ans.
Ainsi, aucune de ces trois études ne montre au bout de deux à trois ans d'éventuels avantages lors de l'utilisation de surfaces rugueuses. Il faut dès lors s'attendre à ce que les éventuels inconvénients des surfaces rugueuses se manifestent dans quelques années sous forme de risque accru de relargage ionique et/ou de péri-implantite.
Conclusion
Ces trois études cliniques sont les seules que le Dr Albrektsson connaisse à ce jour et aucune d'entre elles ne semble réellement convaincante pour expliquer l'engouement très largement répandu pour les surfaces rugueuses. Selon lui, la « saga » des implants rugueux ressemble fortement à ce qui s'est déjà produit avec les implants recouverts d'hydroxyapatite. Ceux-ci étaient en effet extrêmement populaires Outre-Atlantique avant que des rapports montrent au delà de cinq ans une fréquence de péri-implantites très élevée avec ce type d'implants recouverts d'hydroxyapatite. De même, les implants impactés de type IMZ avec surfaces rugueuses obtenues par spray plasmatique ont occupé 20 % du marché des implants aux Etats-Unis il y a dix ans. Aujourd'hui, ces deux sortes d'implants sont complètement abandonnées pour une bonne raison : aucun d'entre eux n'a montré des résultats cliniques acceptables. Le Pr Albrektsson craint une évolution similaire avec les implants à surface rugueuse qui, d'après ce qu'il retient des publications de la littérature, ne présentent pas de grands avantages. Par conséquent, il aimerait tirer le « signal d'alarme » sur les conséquences de suivre à nouveau les instincts de certains collègues, en se précipitant sur d'autres types d'implants sans attendre la publication d'études cliniques, qui, seules, pourraient motiver leur large diffusion. En résumé, il n'est actuellement pas prouvé que les implants à surface rugueuse montrent de meilleurs résultats dans un os de type IV que ceux à surface usinée. Un risque accru de résorption osseuse avec les implants à surface rugueuse est possible sur le long terme, mais n'est pas prouvé pour le moment, car aucune étude avec un suivi à long terme sur ces nouveaux types de surface n'a été effectuée. Pour ce qui est des anciennes surfaces rugueuses à projetât plasmatique, les résultats cliniques épouvantables à long terme sont connus. Enfin, seul l'avenir nous apprendra le sort des nouvelles surfaces.
Ostéointégration et un-temps chirurgical : les critères de choix (Hadi Antoun, Paris, France)
Le un-temps chirurgical (ou non enfoui) se définit comme une technique dans laquelle les implants sont exposés au milieu buccal pendant la phase de cicatrisation osseuse. Il permet d'éviter le stade II, ce qui peut présenter un intérêt sur certains patients, et il raccourcit le temps de cicatrisation gingivale. Il permet une manipulation prothétique plus simple et devrait entraîner une réduction du coût global du traitement pour le patient.
Le un-temps chirurgical peut se faire par l'intermédiaire du pilier de cicatrisation placé sur l'implant au lieu de la vis de cicatrisation, transformant un implant enfoui en implant non enfoui. Il peut également être réalisé en utilisant la fixture conique du système Brånemark en plaçant l'implant dans l'os jusqu'au niveau du sommet du filetage et en laissant la partie du col conique lisse (3,5 mm de hauteur) au dessus de l'os au contact de la gencive. Le contrôle de plaque est déterminant dans cette technique en un-temps chirurgical (Etude de Gotfredsen, COIR, 1991). La première semaine après l'intervention, le contrôle chimique de la plaque est assuré par des bains de bouche contenant de la chlorexidine ; sont ensuite effectués un contrôle chimique et mécanique (brosse chirurgicale 7/100e), la deuxième semaine et un contrôle mécanique à partir de la troisième semaine. Le patient est revu périodiquement pour éliminer, le cas échéant, la plaque dentaire et le tartre sur les implants.
Les contraintes de la technique des implants non enfouis réservent les indications aux secteurs postérieurs pour les édentés partiels sans port de prothèse amovible provisoire et, pour les édentés complets, au secteur symphysaire mandibulaire. De plus, on réservera cette technique aux patients présentant un bon contrôle de plaque et aux non-fumeurs.
Une nouvelle option thérapeutique : la mise en charge immédiate (Paulo Malo, Lisbonne, Portugal)
En implantologie, le problème de la fonction, puis celui de l'esthétique ont été résolus. Le but pour le futur est de raccourcir le temps de traitement, de réduire son coût et de maintenir sa fiabilité. L'avantage de la mise en charge immédiate est pour le patient la possibilité de repartir après la chirurgie avec une prothèse fixe implanto-portée. Cela exige cependant de parfaitement sélectionner les cas qui peuvent bénéficier de cette technique.
Dans une étude clinique sur 110 cas, suivis pendant deux ans, Paulo Malo a systématiquement creusé dans l'os, entre deux implants, un troisième puits supplémentaire d'un diamètre de 2 mm sur une profondeur de 5 mm. Le site était renfermé et cinq mois plus tard, lors de la mise en place des piliers, les puits étaient contrôlés. Le défaut osseux était rempli d'os dense dans 80 % des cas, d'os mou dans 15 % des cas et d'un tissu extrêmement mou (principalement chez des femmes de plus de 50 ans) dans 4 % des cas. Dans tous les cas, les piliers étaient mis en place sur les implants et la prothèse réalisée. Le taux de succès à un an a été identique indépendamment de la nature du tissu osseux trouvé dans les puits de contrôle. Il semble donc que pour les implants filetés, la stabilité primaire soit un des points essentiels de l'ostéointégration, y compris dans un os de mauvaise qualité.
Les patients retenus pour la mise en charge immédiate sont jeunes (20-40 ans), sans pathologie ni antécédents médicaux, non fumeurs, très motivés et disponibles. Ils ne présentent pas de bruxisme ni d'infection ou d'inflammation dans la cavité buccale. L'os doit être en quantité suffisante pour placer des implants au minimum de 10 mm et le patient doit avoir une hygiène buccale parfaite. Tous les implants sont des Mk II d'au moins 10 mm, de 3,75 ou 4 mm de diamètre. Ils sont complètement enfouis dans l'os, aucune spire ne doit être visible. Le lambeau doit être aussi petit que possible pour exposer le moins d'os possible, permettre une cicatrisation rapide et préserver les tissus mous pour conserver les papilles. L'implant est mis en place sous irrigation abondante sans pression constante et doit être bloqué à plus de 32 Ncm, ou mieux 45 Ncm, en recherchant si possible un ancrage bi-cortical. Le pilier est mis en place immédiatement en privilégiant le pilier STR vissé directement sans scellement en bouche, la dent provisoire ne présentant pas de contact occlusal avec l'antagoniste. Les sutures sont déposées 15 jours après la chirurgie. Les contrôles d'hygiène sont fréquents. La prothèse définitive est placée généralement deux mois après la chirurgie.