Reconstruction alvéolaire par distraction osseuse orthopédique

Introduction

L'usage des implants est aujourd'hui largement répandu dans les traitements dentaires.

La présence d'un volume osseux et d'un tissu gingival suffisants est une condition indispensable pour la réussite du traitement implantaire.

Les premières expériences en implantologie se limitaient à la réhabilitation de patients totalement édentés à la mandibule. Pour ces situations, le volume osseux était habituellement approprié et il était rare d'avoir à l'augmenter. De plus les exigences esthétiques restaient limitées.

Le besoin de reconstruire les sites implantaires s'est développé avec le traitement des patients partiellement édentés. En effet, ce type d'édentements s'accompagne souvent de sites implantaires compromis avec de surcroît une demande esthétique sans cesse plus importante.

Un volume osseux déficient et/ou une situation non idéale du site receveur de l'implant sont de ce fait des problèmes souvent rencontrés par le chirurgien. Les défauts osseux peuvent être d'origine congénitale, liés au développement ou à un problème de santé. En ce qui concerne les traumatismes, ils peuvent endommager à la fois les tissus mous et l'os sous-jacent.

La reconstruction d'une alvéole défectueuse est un défi, car elle implique à la fois une reconstruction des tissus osseux et gingivaux.

La reconstruction de sites défectueux associée à la mise en place d'implants et à la réalisation de prothèses fait donc appel à la fois à des impératifs fonctionnels et esthétiques. Les implants doivent en outre résister aux pathologies qui peuvent affecter les dents adjacentes. La qualité de la reconstruction doit donc permettre d'obtenir à la fois un succès esthétique et fonctionnel à court terme ainsi qu'une parfaite tolérance tissulaire de la prothèse à long terme. Ainsi la mise en place d'implants chez des patients jeunes est un défi particulier car les implants sont susceptibles d'être en fonction sur une très longue période.

Distraction osseuse en chirurgie orthopédique

Gabriel Ilizarov, chirurgien orthopédique russe, est reconnu pour avoir déterminé les principes fondamentaux de la distraction osseuse (^{Ilizarov, 1991}).

Son travail dans son propre centre de recherche de Kurgan a permis l'application de cette technique à une large variété de malformations des membres.

Ilizarov a mis au point une technique utilisant des anneaux de fixation reliés entre eux par une tige filetée.

Une série d'anneaux sont reliés par des tiges métalliques filetées. Les segments osseux sont traversés par des tiges transfixiant l'os, reliées elles-mêmes aux anneaux métalliques. Les fragments osseux peuvent être déplacés et alignés par le réglage des différents composants de l'armature métallique. Les forces qui donnent le mouvement peuvent être engendrées par le réglage des écrous de la tige filetée ou par le repositionnement des tiges métalliques.

Suivant les travaux d'Ilizarov, la distraction osseuse (^{Block et al., 1996} ; ^{Block et al., 1998}) utilisée en chirurgie orthopédique est réalisée à l'aide d'appareillages externes. Les tiges métalliques transcutanées permettent le déplacement des segments osseux ainsi que leur fixation pendant la durée de la maturation du nouvel os.

Cependant, l'accès difficile dans la cavité orale interdit l'usage de tels systèmes externes.

C'est le développement de systèmes miniatures qui a rendu possible la distraction osseuse buccale (^{Chin et Toth, 1995} ; ^{Chin et Toth, 1996} ; ^{Ueda, 1997}).

Les chirurgiens en implantologie dentaire et les chirurgiens orthopédistes rencontrent des problèmes identiques. Si les défauts alvéolaires sont peu volumineux comparés à certaines difformités orthopédiques, les problèmes biologiques restent les mêmes.

Le cas de la ^{figure 1} illustre une application typique des anneaux fixateurs d'Ilizarov pour fermer un défaut de discontinuité au niveau distal d'un tibia.

Dans ce cas, le chirurgien orthopédiste peut être confronté à un défaut de discontinuité avec la partie distale du tibia qui ne cicatrise pas. Cela peut entraîner un manque de volume osseux, une carence de tissu mou, un apport sanguin insuffisant et une flore microbienne pathogène. En chirurgie conventionnelle, le chirurgien résout le problème par :

1. une greffe osseuse ;

2. un déplacement des tissus mous au niveau du site ;

3. un traitement antibiotique.

La distraction osseuse apparaît comme une méthode de traitement alternative.

Le traitement par distraction commence par l'excision des tissus traumatisés. Une ostéotomie est réalisée en proximal, dans un site sain. Le dispositif de distraction est alors utilisé pour déplacer lentement le segment osseux mobilisé (^{fig. 2}). Un nouvel os structural comble alors l'espace d'ostéotomie, le défaut étant fermé par le segment déplacé.

Comme le tissu mou est mobilisé avec le segment osseux, il n'y a pas de risque de se retrouver avec un déficit de tissu mou. La cicatrisation osseuse est plus prévisible car le site primaire de régénération osseuse est situé à distance de l'ostéotomie.

Cet exemple illustre les principes essentiels de la distraction osseuse :

- le tissu osseux altéré du site primaire de l'infection doit être éliminé ;

- l'ostéotomie doit être pratiquée dans un site au bon potentiel de cicatrisation ;

- le déplacement lent de la fracture chirurgicale entraîne la formation d'un nouvel os ;

- les tissus mous déplacés lors d'un transfert lent de l'os répondent en suivant le déplacement.

En réalisant l'ostéotomie au milieu d'une zone de tissu sain, le site primaire d'infection n'est pas compris dans la régénération du volume osseux additionnel. De cette manière, le site infecté résistant à la cicatrisation tire profit du site distant qui a une capacité supérieure de régénération.

Exemple clinique

Une femme âgée de 27 ans consulte pour une fracture des deux dents piliers d'un bridge de trois éléments. Le pilier postérieur présente une fracture verticale et est retiré. Le pilier antérieur est également fracturé au niveau de l'os alvéolaire, ce qui nécessite un allongement coronaire pour qu'il puisse être réutilisé.

La perte osseuse préexistante à la confection du bridge avait obligé le praticien à réaliser un bridge avec des dents prothétiques plus longues que les dents correspondantes du côté droit (^{fig. 3} et ⁴). La patiente désire remplacer ce bridge par une prothèse implanto-portée, et demande que les hauteurs des collets anatomiques soient harmonisées avec le côté droit.

Le défaut alvéolaire inclut :

1. une perte osseuse verticale au niveau de la crête alvéolaire ;

2. une résorption osseuse vestibulaire ;

3. une perte osseuse verticale au niveau de la face mésiale de la deuxième prémolaire ;

4. un manque de tissu mou.

De plus l'incisive latérale nécessite un allongement coronaire (^{fig. 5}).

La distraction osseuse est utilisée pour déplacer la crête alvéolaire vers le bas et latéralement. La racine de l'incisive latérale est incluse dans le segment à déplacer, afin d'améliorer sa position en vue de l'allongement coronaire.

Matériel et méthode

L'intervention a lieu dans un cabinet de chirurgie buccale. L'anesthésie est réalisée avec de la lidocaïne associée à 3 mg de midazolam en injection intraveineuse.

Une incision horizontale dans le vestibule expose le secteur latéral du maxillaire. Une dissection sous-périostée permet de préserver la muqueuse recouvrant la crête osseuse, le palais ainsi que le parodonte des dents voisines du défaut.

L'ostéotomie horizontale est commencée à l'aide d'une fraise cylindrique 703 et l'ostéotomie verticale à l'aide d'une fraise cylindrique 701.

L'extension de l'ostéotomie à travers l'os palatin est réalisée avec une scie sagittale munie d'une lame de 2 mm de largeur. La largeur de la fraise cylindrique ne permet pas cette ostéotomie sans risquer d'enlever de l'os en excès.

Pour le cas clinique décrit, la racine de l'incisive latérale est incluse dans le bloc d'ostéotomie.

Une perforation verticale transmuqueuse est faite à travers le segment osseux mobilisé. Un distracteur alvéolaire endo-osseux de Leibinger (LEAD) sert au déplacement du segment osseux (^{fig. 6}). La tige filetée est passée dans le trou vertical jusqu'à ce que l'extrémité apparaisse au niveau de l'ostéotomie horizontale.

Un plateau fileté du système LEAD est ajusté au bout de la tige filetée. Un deuxième plateau est alors placé à la base du système, à l'autre extrémité de la tige filetée (^{fig. 7}). La rotation de la tige filetée entraîne la séparation des deux plateaux. Les plateaux filetés en se déplaçant le long de la tige provoquent un déplacement coronaire du segment osseux mobilisé. Les plateaux sont stabilisés à l'aide de microvis osseuses.

Avant de suturer le lambeau, une clé est utilisée pour tourner la tige et vérifier que la mobilisation des plateaux est effective (^{fig. 8}).

La direction du déplacement va déterminer la forme et la position de la crête alvéolaire définitive.

Si l'axe du déplacement ne répond pas à un des critères de reconstruction fonctionnel ou esthétique, il est possible de modifier la position du système en changeant la place du plateau de base. Une nouvelle position du segment osseux déplacé peut aussi être choisie en utilisant comme ancrage des attelles de traction, une prothèse transitoire, ou des dispositifs orthodontiques. Aucune greffe, aucune membrane ne sont employées.

Le système est laissé dans une position de distraction minimale et la muqueuse est fermée à l'aide d'une suture 3-0 en catgut chromé. De la pénicilline VK 500 mg est prescrite 4 fois par jour pendant 5 jours.

La patiente revient au cabinet au cinquième jour pour commencer l'activation du système. Un tour de clé provoque un déplacement de 0,4 mm. La tige filetée est tournée de deux tours par jour jusqu'à ce que le déplacement désiré soit atteint (^{fig. 9}). La régénération de l'os et du tissu mou permet d'obtenir un profil satisfaisant de la crête. En outre, il permet l'allongement coronaire de la dent adjacente dans les meilleures conditions. L'activation du système de distraction dure de 1 à 2 semaines en fonction de l'augmentation de crête désirée. Pour cette patiente la distraction osseuse est faite pendant 10 jours, ce qui provoque un déplacement de 8 mm (^{fig. 10}). Le résultat est un déplacement coronaire et latéral de la crête. La prothèse transitoire amovible doit être régulièrement adaptée aux modifications du contour de la crête alvéolaire (^{fig. 11}). Une perforation créée sur l'intrados de la prothèse permet son placement au-dessus la tige filetée. L'incisive latérale fracturée est déplacée au cours de cette distraction jusqu'à ce que le composite de restauration provisoire entre en occlusion avec les dents mandibulaires.

Une fois le déplacement terminé, la tige filetée est laissée en place pendant 4 semaines. C'est une période de fixation pendant laquelle la cicatrisation osseuse s'effectue entre les différents fragments osseux. L'os commence à se former dans l'espace de l'ostéotomie horizontale qui représente la chambre de régénération.

Après 4 semaines de contention, la patiente revient au cabinet. Le chirurgien retire alors la tige filetée en la tournant, sans anesthésie, dans le sens des aiguilles d'une montre. Les plateaux du système sont laissés en place. Les implants peuvent être placés au bout de 6 semaines.

Placement des implants dentaires

Les implants sont placés selon un protocole standard. Une incision crestale expose le fragment osseux déplacé qui a cicatrisé. Le lambeau est soulevé en vestibulaire de façon à exposer le plateau fileté, qui peut alors être retiré (^{fig. 12}). Le plateau de stabilisation est laissé en place. Les implants endo-osseux sont positionnés à l'aide d'un guide. Un évasement important est nécessaire pour positionner l'implant dans une situation verticale correcte par rapport aux dents adjacentes. L'évasement au niveau de l'implant distal est réalisé de telle façon que son collet vienne au niveau de l'attache parodontale de la prémolaire.

L'objectif est de positionner l'implant en hauteur, de manière que l'attache des dents et des fixtures soient au même niveau.

En avant, l'implant est placé en anticipant le futur allongement coronaire de l'incisive latérale.

Après une période de cicatrisation de 5 mois, les implants sont découverts pour la connexion des piliers.

La crête osseuse a une forme permettant d'obtenir la meilleure attache parodontale au niveau des dents et des implants (^{fig. 13}). L'allongement coronaire est réalisé au niveau de l'incisive latérale.

Les piliers de cicatrisation sont placés et après une cicatrisation suffisante, le praticien peut commencer la restauration prothétique.

Résultats

En abaissant la crête alvéolaire, la distraction a permis de gérer le problème de la longueur excessive des couronnes (^{fig. 14}, ¹⁵ et ¹⁶). Les tissus mous se sont développés en réponse au procédé de distraction. Le déplacement de l'incisive latérale a permis son allongement coronaire sans compromettre l'os situé entre l'incisive centrale et la racine, ce qui aurait endommagé la papille interdentaire.

Parce que la crête a pu être déplacée coronairement, une ostéotomie a permis l'allongement coronaire de l'incisive latérale dans les meilleures conditions.

La nouvelle position de la crête en mésial de la seconde prémolaire peut, dans le futur, s'avérer être un avantage d'un point de vue parodontal. Amener la crête vers le bas et latéralement a autorisé le placement d'implants dans une position esthétique et biomécanique idéale.

En ayant corrigé le rapport couronne/racine, il n'est plus nécessaire d'envisager des recouvrements de crête, ou des modifications des contours anatomiques des couronnes prothétiques. L'intervention a été réalisée sans greffe, sans membrane, dans un cabinet de chirurgie, sous anesthésie locale et sédation intraveineuse.

La reconstruction de défauts alvéolaires par distraction osseuse a été réalisée chez 50 patients.

L'objectif du traitement est dans la grande majorité des cas l'établissement d'un site implantaire approprié. Par deux fois, la distraction osseuse a eu pour objectif d'augmenter le volume alvéolaire, de façon à rendre des éléments intermédiaires de bridge plus esthétiques.

Dans la majorité des cas, cette méthode a permis une reconstruction de crêtes satisfaisante.

Le résultat peut être cependant compromis par une erreur technique ou une mauvaise planification du traitement. En effet, dans deux traitements, la régénération osseuse n'a pas eu le résultat escompté. Dans ces deux cas, avant la distraction, une tentative d'augmentation de crête par du matériau alloplastique avait eu lieu, hypothéquant vraisemblablement ainsi le potentiel de cicatrisation. Dans deux autres traitements, la régénération n'a pas donné une quantité d'os suffisante. Dans un de ces deux cas, le segment déplacé était en réalité une greffe osseuse. A l'image des échecs précédents, le potentiel de cicatrisation du greffon était probablement inadéquat pour entraîner la régénération d'un nouvel os.

Discussion

La distraction osseuse est une méthode nouvelle de réhabilitation de défauts de procès alvéolaires (^{Chin, 1997} ; ^{Chin, 1998}). Sa capacité exceptionnelle à régénérer simultanément os et tissus mous la rend particulièrement utile en chirurgie implantaire. Le procédé permet de placer de l'os mature sur la crête osseuse. Quand le segment osseux est déplacé vers la crête, il déplace avec lui du tissu mou qui est en équilibre stable avec l'os sous-jacent. La mobilisation et le déplacement des segments osseux ne doivent, cependant, en rien compromettre la circulation sanguine au niveau de l'os et des tissus mous. L'ostéotomie doit être réalisée de façon à placer la chambre de régénération osseuse au niveau d'un site sain, distant de la crête, capable de créer un nouvel os.

En plaçant le site primaire de régénération à distance de cette crête, deux objectifs sont atteints. Premièrement, la maturation d'un nouvel os se réalise indépendamment de la crête osseuse qui est le site le plus important pour l'ostéointégration des implants. Deuxièmement, le site de régénération étant distant du site primaire d'infection, la guérison est prévisible. La chambre de régénération au centre d'une matrice fonctionnelle entourée de tissus sains permet un processus de cicatrisation avec du nouvel os structurel. Comme l'os mature est déplacé vers le site receveur de l'implant, il n'est pas nécessaire d'attendre la maturation d'une greffe ou le résultat d'une régénération tissulaire guidée avant de poser les implants. L'idéal est que le contour de la crête osseuse soutienne l'attache parodontale des dents et des fixtures tout en maintenant l'esthétique des papilles interdentaires. Cependant, un compromis apparaît en général nécessaire en raison des différences anatomiques du système d'attache gingivale entre les dents et les implants. Les dents comme les implants doivent établir un espace biologique minimal. L'attache parodontale de la première prémolaire, par exemple, est plus coronaire en interproximal qu'au niveau vestibulaire. Le niveau d'attache du tissu mou autour de la fixture est radialement symétrique en raison du procédé de fabrication commun aux implants endo-osseux.

Avoir créé un système d'attache parodontale supportant à la fois les dents et les implants est important pour la stabilité à long terme de la réhabilitation.

En général, la distraction osseuse permet une augmentation du volume osseux prédictible et stable.

L'évolution des systèmes utilisés et des techniques chirurgicales permettra plus de précision dans le contrôle tridimensionnel de la distraction osseuse.

Les facteurs de croissance osseuse vont diminuer le temps de traitement et améliorer les effets de la distraction sur la régénération parodontale.

Leibinger Endosseous Alveolar Distractor et LEAD sont des marques déposées par Leibinger Howmedica (Pfizer).

Demande de tirés à part

M. CHIN, 2100 Webster Street, Suite 303, San Francisco, California, USA.

BIBLIOGRAPHIE

• BLOCK MS, ALMERICO B, CRAWFORD C, GARDINER D, CHANG A. Bone response to functioning implants in dog mandibular ridges augmented with distraction osteogenesis. Int J Oral Maxillofac Implants 1998;13:342-351.
• BLOCK MS, CHANG A, CRAWFORD CH. Mandibular alveolar ridge augmentation in the dog using distraction osteogenesis. J Oral Maxillofac Surg 1996;54:309-314.
• CHIN M, TOTH BA. Distraction osteogenesis in maxillofacial surgery using internal devices : report of five cases. J Oral Maxillofac Surg 1996;54:45-53.
• CHIN M, TOTH BA. Distraction osteogenesis in craniofacial surgery using internal devices. Proceedings of the sixth international congress of the international society of cranio-facial surgery. Daniel Marchac, ed. 1995.
• CHIN M. Distraction osteogenesis in maxillofacial surgery. Tissue engineering in periodontics and oral surgery. Samuel Lynch, ed. Quintessence, 1998.
• CHIN M. Alveolar distraction osteogenesis. Proceedings of the international congress of cranial and facial bone distraction processes. Paris : Patrick Diner, ed., 1997.
• ILIZAROV G. Transosseous osteosynthesis. New York, Springer - Verlag, 1991.
• UDEA M. Maxillofacial bone distraction processes using osseointegrated implants and an intraoral device. Proceedings of the international congress of cranial and facial bone distraction processes. Paris : Patrick Diner, ed., 1997.