Régénération osseuse guidée, greffe osseuse autogène : limites et indications

Introduction

L'utilisation d'implants ostéointégrés nécessite un volume osseux minimal. Cependant la perte d'une ou de plusieurs dents est suivie par une résorption osseuse tridimensionnelle. Cette alvéolyse a un caractère centripète au maxillaire et centrifuge à la mandibule. Elle modifie les dimensions de l'arcade de façon plus ou moins étendue, et peut parfois altérer la qualité de l'ancrage osseux, compromettant de façon significative la mise en place d'implants endo-osseux (^{Kopp, 1989}).

Ces modifications postextractionnelles peuvent être caractérisées par :

- l'étroitesse de la crête, pouvant s'apparenter à une lame de couteau ;

- la diminution de la hauteur de crête ;

- le développement et l'accentuation des concavités osseuses ;

- la dégradation des relations occlusales ;

- la perte des tissus mous de la face.

^{Bahat (1997)} souligne les conséquences implantaires chirurgicales et prothétiques de ces altérations :

- diminution du nombre des sites implantaires exploitables ;

- utilisation d'implants courts et/ou de diamètre insuffisant pour les contraintes mécaniques ;

- angulation inadéquate des implants ;

- effraction des corticales résiduelles lors du premier temps chirurgical ;

- résultat prothétique non satisfaisant sur les plans esthétique et phonétique.

Quatre méthodes de reconstruction osseuse ont été décrites dans la littérature. Elles ont comme objectif commun l'augmentation du volume d'os néoformé :

- l'ostéo-induction par des facteurs de croissance appropriés (^{Reddhi, 1981} ; ^{Reddhi et al., 1987} ; ^{Urist, 1965}) ;

- l'ostéo-induction à partir de matériaux de greffe (^{Buch et al., 1986}) ;

- l'ostéogenèse par distraction (^{Illizarov, 1989a}, ^b) ;

- la régénération osseuse guidée (^{Dahlin et al., 1988}, ¹⁹⁹¹).

Actuellement seules les greffes osseuses et la régénération osseuse guidée font partie de l'arsenal thérapeutique quotidien. L'utilisation des facteurs de croissance et l'ostéogenèse par distraction demeurent dans le domaine expérimental.

Les greffes osseuses autogènes

Utilisées depuis des décennies en chirurgie maxillo-faciale, elles ne trouvaient leurs indications que dans le traitement des édentés totaux fortement résorbés.

Ces reconstructions osseuses de grande étendue sont réalisées avec des prélèvements iliaque, costal ou crânien (^{Breine et Brånemark, 1980} ; ^{Teissier, 1982} ; ^{Tulasne et al., 1990}).

Les implants sont parfois placés simultanément, participant ainsi à la fixation et à l'immobilisation du ou des greffons (^{Kahnberg et al., 1989} ; ^{Isaksson, 1994}). ^{Bloomquist et Turvey (1992)} rappellent que les autogreffes constituent le matériau de choix et en définissent les avantages :

• La disponibilité

Il apparaît aujourd'hui que les auteurs accordent autant d'importance à la nature qu'à la quantité du greffon à prélever. Des études montrent que l'os d'origine membraneuse (crâne, ramus, symphyse) est préférable à l'os d'origine endochondrale (crête iliaque) dans la mesure où son taux de résorption est beaucoup moins important (^{Smith, 1974} ; ^{Kusiak, 1985}).

• L'ostéogénicité

L'ostéogenèse intervient par le biais de deux phénomènes distincts :

- le greffon autogène contient une quantité importante de cellules vivantes (ostéoblastes) qui lui confèrent un pouvoir ostéogénique ;

- le greffon autogène exerce également une stimulation sur le site receveur (ostéo-induction) qui entraîne la formation d'ostéoblastes (^{Burchardt, 1987}).

• La mise à disposition d'une matrice minérale

La présence de cette matrice minérale caractérise les bases de l'ostéoconduction. ^{Burwell (1969)} la définit comme une propriété passive permettant la colonisation du greffon par les éléments vasculaires et cellulaires en provenance du site receveur.

• La stabilité mécanique du greffon

La stabilité mécanique du greffon (immobilisation) conditionne la qualité de sa revascularisation par le site receveur et le périoste. La résorption postopératoire est alors moins importante.

L'os cortical permet de réaliser cette immobilisation grâce à des moyens mécaniques (mini-vis) et il isole la portion médullaire du greffon de toutes les cellules environnantes à l'exception de celles provenant du site receveur.

Selon ^{Boyne (1974)} seuls les greffons cortico-spongieux remplissent les quatre critères définis précédemment et permettent un excellent pronostic.

La régénération osseuse guidée

Les principes biologiques de la régénération osseuse guidée découlent de la régénération tissulaire guidée mise en évidence par ^{Nyman et al. (1980)} et ^{Karring et al. (1984)}.

^{Dahlin et al. (1988}, ¹⁹⁹⁰) (études animales) ^{Buser et al. (1990)} et ^{Lang et al. (1994)} (études cliniques) démontrent la fiabilité de la régénération osseuse guidée dans l'augmentation du volume osseux (régénération préimplantaire). La régénération osseuse guidée peut également être utilisée conjointement à l'installation d'implants (régénération osseuse péri-implantaire) (^{Becker et Becker, 1990} ; ^{Dahlin et al., 1991}).

Dans un récent rapport consensuel, ^{Mellonig et Nevins (1995)} indiquent que le matériau de choix pour la régénération osseuse guidée demeure aujourd'hui les membranes PTFE-e (polytétrafluoroéthylène expansé).

Cette membrane, mise en place entre le tissu conjonctif gingival du lambeau et l'os, crée un espace dans lequel le caillot sanguin peut se former : la présence de la membrane permet aux cellules du tissu osseux d'envahir progressivement le caillot sans que celui-ci ne subisse de contraintes mécaniques (^{Selvig et al., 1980}), favorisant ainsi la régénération osseuse. ^{Buser et al. (1995)} définissent les conditions de succès de la régénération osseuse guidée :

- obtention d'une cicatrisation muqueuse en première intention afin d'éviter l'exposition de la membrane ;

- création et maintien d'un espace sous la membrane afin d'éviter son effondrement en utilisant des artifices d'espacement, des membranes armées de titane, une autogreffe osseuse ;

- stabilisation et adaptation de la membrane au contact du tissu osseux sous-jacent pour éviter la prolifération des souches cellulaires non ostéogéniques en utilisant des vis de fixation ;

- observation d'une période de cicatrisation suffisamment longue pour obtenir une régénération complète et mature.

Les autogreffes osseuses et les applications de la régénération osseuse guidée ont donc montré leur efficacité dans les techniques de reconstruction.

Les études cliniques relatives à l'augmentation volumétrique de l'ancrage osseux décrivent trois protocoles possibles :

- la technique de la régénération osseuse guidée ;

- les autogreffes osseuses utilisées avec une membrane ;

- les autogreffes osseuses utilisées sans aucun autre biomatériau.

Leurs indications respectives demeurent toutefois peu ou mal cataloguées, au point de rendre très souvent difficile le choix de la thérapeutique la plus appropriée.

Dans le souci d'établir un arbre de décision, il convient :

- d'analyser les dimensions de la lésion, futur siège de la reconstruction ;

- d'évaluer en fonction de sa morphologie un potentiel de cicatrisation afin de poser l'indication de la technique de choix.

Par ailleurs, il est nécessaire de quantifier la disponibilité des différents sites donneurs lorsqu'une autogreffe osseuse sera indiquée.

Classification des lésions

L'évaluation des composants mésio-distale, vestibulo-linguale ou palatine et verticale permet d'établir le degré de cellularité de la lésion :

• La dimension mésio-distale (longueur) est représentée par le nombre de dents absentes : la difficulté de la reconstruction croit avec l'importance de l'édentement.

• La dimension vestibulo-linguale ou palatine (largeur) correspond au nombre de parois osseuses résiduelles (1, 2, 3 ou 4) : la difficulté de reconstruction est inversement proportionnelle au nombre de parois.

• La dimension verticale est donnée par la quantité de résorption dans ce sens : elle s'établie selon la classification de ^{Lekholm et Zarb (1985)}, qui distinguent les cinq types suivants :

- type A : persistance en grande partie de la crête alvéolaire ;

- type B : résorption modérée de la crête alvéolaire ;

- type C : résorption totale de l'os alvéolaire ;

- type D : résorption basale ;

- type E : résorption basale extrême.

Ce paramètre conditionne essentiellement les possibilités de stabilisation primaire de l'implant : si la quantité de résorption augmente de A à E, les possibilités de blocage primaire de l'implant diminuent dans ce même sens.

Nous décrirons ainsi en fonction de ces paramètres trois classes de défauts :

• Lésions de classe I : elles correspondent à la fermeture des lésions alvéolaires et sont caractérisées par :

- une composante mésio-distale limitée à 1 ou 2 dents ;

- une composante vestibulo-linguale ou palatine constituée par 3 ou 4 parois osseuses ;

- une composante verticale parfois importante (A, B, C, D).

Ainsi définies ces lésions de classe I ne permettent pas la stabilisation primaire de l'implant mais possèdent une excellente cellularité.

Leur configuration s'apparente à une enveloppe propice en règle générale à la fixation et à l'auto-espacement d'une membrane (^{fig. 1}).

• Lésions de classe II : elles correspondent à la correction des crêtes en forme de lame de couteau nécessitant une reconstruction osseuse transversale et/ou verticale et sont donc caractérisées par :

- une composante mésio-distale étendue à 2, 3 ou 4 dents ;

- une composante vestibulo-linguale ou palatine limitée à 1 ou 2 parois osseuses ;

- une composante verticale de type B ou C.

Ainsi définies les lésions de classe II ne permettent pas la stabilisation primaire des implants par ailleurs le faible nombre de parois osseuses réduit considérablement leur cellularité d'autant que la lésion est étendue longitudinalement.

La correction des lésions de classe II sous-entend l'augmentation du volume osseux latéralement à la crête résiduelle : dans ces conditions, plus les composantes mésio-distale et verticale seront importantes plus l'espacement sera délicat à réaliser (^{fig. 2}).

• Lésions de classe III : ce sont des lésions de petite étendue intéressant des crêtes modérément résorbées qui sont caractérisées par :

- une composante mésio-distale variable (une à plusieurs dents) ;

- une composante vestibulo-linguale ou palatine constituée de 2, 3 ou 4 parois ;

- une composante verticale réduite (A, B).

Ainsi définies, les lésions de classe III permettent d'obtenir la stabilité primaire de l'implant ; le nombre de parois osseuses et la position de l'implant détermineront les conditions d'espacement (^{fig. 3}). Les lésions de classes I et II concernent donc la reconstruction osseuse pré-implantaire, alors que les lésions de classe III entrent dans le cadre de la reconstruction osseuse péri-implantaire.

Discussion

Potentiel de cicatrisation (tableau I)

L'analyse tridimensionelle des lésions osseuses met en évidence leur potentiel de régénération : le nombre de parois fournit une source proportionnelle de cellules osseuses, qui pourront être directement impliquées dans les phénomènes de cicatrisation.

Ce potentiel apparaît conséquent pour les lésions de classes I et III qui, par ailleurs, ne diffèrent que par leur composante verticale. Réduites la plupart du temps à une crête en lame de couteau, les lésions de classe II ont une cellularité excessivement réduite.

Le choix de la technique de reconstruction (tableau II)

Lésions de classe I

Leur traitement doit s'envisager en utilisant une membrane PTFE-e (^{Hammerle et al., 1996}).

Les prédispositions naturelles d'auto-espacement pourront éventuellement être majorées par une vis ou une autogreffe (particules), si le nombre de parois osseuses est limité à trois (^{fig. 4a}, ^4b, ^4c et ^4d).

Lésions de classe III

Elles s'apparentent aux fenestrations, déhiscences et sites d'extractions.

Si les conditions anatomiques favorisent l'auto-espacement, la régénération osseuse guidée est la technique de choix (^{Dahlin et al., 1991} ; ^{Gelb, 1993}) (^{fig. 5a}, ^5b et ^5c).

En revanche si le nombre de parois est inférieur à trois, une autogreffe (particules) stabilisée par une membrane PTFE-e représente une option intéressante (^{Jovanovic et al., 1992} ; ^{Buser et al., 1992}).

Lésions de classe II

Si les principes de traitements des lésions de classes I et III sont aujourd'hui parfaitement établis, la correction des lésions de classe II n'est pas réellement rationalisée.

Deux questions se posent alors au clinicien :

- les principes de régénération osseuse guidée sont-ils fiables dans ces conditions ?

- dans quelles mesures les autogreffes osseuses associées ou non à une membrane PTFE-e permettent la correction de ces lésions ?

Par opposition aux lésions génératrices d'espace, les lésions de classe II présentent deux inconvénients majeurs :

- la quantité de reconstruction est inversement proportionnelle à leur cellularité ;

- leur configuration anatomique (faible nombre de parois) rend aléatoire l'espacement sous une membrane.

Dans ce contexte, ^{Buser et al. (1993)} rapportent de meilleurs résultats pour les lésions traitées par régénération osseuse guidée et vis d'espacement par rapport aux sites traités selon une technique identique mais sans mainteneur d'espace. Ces auteurs observent néanmoins des phénomènes d'affaissement partiel de la membrane, intervenant latéralement aux vis de tente, altérant de façon significative la quantité d'os régénéré.

L'évolution logique de cette proposition thérapeutique aboutit à l'utilisation de greffons autogènes cortico-spongieux destinés d'une part à assurer le soutien efficace de la membrane, d'autre part à servir d'échafaudage ostéo-conducteur propre à accélérer la régénération osseuse.

Il est important de préciser que ces auteurs disposent les blocs cortico-spongieux comme des plots distants les uns des autres de 3 mm. Cela permet d'étendre l'espacement sur la totalité de la longueur de la lésion. Les espaces résiduels autour des greffons vissés sont ensuite comblés avec des copeaux d'os (particules). La parfaite immobilisation des particules d'os autogène contiguës aux blocs cortico-spongieux ne peut être obtenue que par l'utilisation d'une membrane PTFE-e. Dans ce protocole la membrane protège les greffes cortico-spongieuses et en limite la résorption (^{Buser et al., 1995}).

Les phénomènes de résorption postopératoire intervenant au niveau des greffons autogènes sont bien connus. Il apparaît clairement que la nature du greffon intervient dans le taux de résorption. Les prélèvements cortico-spongieux, réalisés au niveau de la symphyse mentonnière ou du ramus, sont d'origine membraneuse et semblent ne pas être soumis à de forts taux de résorption, par opposition au greffon iliaque d'origine endo-chondrale (^{Misch et al., 1992} ; ^{Jensen et al., 1994}) (^{fig. 6a}, ^6b, ^6c et ^6d et ^7a, ^7b et ^7c).

^{Misch (1997)} suggère que l'utilisation d'une membrane devient superflue dès lors que la taille du greffon est suffisante (ses dimensions correspondant à celle de la lésion), que son adaptation au lit receveur est parfaite et que son immobilisation est assurée par des moyens de fixation appropriés (^{Phillips et Rahn, 1996}).

A contrario, des études montrent que la résorption post-opératoire devient importante lorsque la taille des particules d'os autogène est réduite (^{Fonseca et al., 1980} ; ^{Dado et Izquierdo, 1989}).

On peut donc considérer que l'association « autogreffe-membrane » ne trouve son indication que dans les conditions suivantes :

- le greffon cortico-spongieux est sous-dimensionné ;

- le greffon cortico-spongieux est prélevé ou préparé sous forme de copeaux (particules), seule une membrane en assurera l'adaptation et l'immobilisation. (^{fig. 8a}, ^8b, ^8c, ^8d et ^8e).

En définitive le choix de la technique de reconstruction des lésions de classe II est inhérent à la forme et à l'étendue de la perte de substance mais également fonction des possibilités de prélèvement du ou des greffons autogènes (^{tableau III}).

Le temps de cicatrisation nécessaire pour permettre l'obtention d'un ancrage osseux est variable selon la technique utilisée (^{tableau III}) :

- lorsque le traitement est effectué par régénération osseuse guidée et vis d'espacement, les auteurs considèrent que cette période est d'environ 9 à 10 mois (^{Buser et al., 1995} ; ^{Jovanovic et Nevins, 1995}) ;

- si une autogreffe est associée à l'utilisation d'une membrane, 7 mois semblent suffisants. On note par ailleurs l'absence systématique de la couche fibreuse, observée classiquement sous la membrane PTFE-e (^{Jovanovic et Nevins, 1995}) ;

- enfin lorsqu'un greffon autogène d'origine membraneuse est utilisé seul, la période de cicatrisation peut être ramenée à 4 à 6 mois (^{Misch et al., 1992} ; ^{Jensen et al., 1994}).

L'apport des autogreffes osseuses dans le traitement des lésions de classe II se traduit cliniquement par l'obtention d'un os de type 1 à 2 (classification de ^{Lekholm et Zarb, 1985}).

^{Listrom et Symington (1988)} préconisent lors de l'installation des implants une instrumentation de forage identique à celle utilisée sur des sites non greffés.

La mise en place différée des implants constitue également une stimulation propice au maintien du volume osseux (^{Lew et al., 1994}).

Enfin la structure particulièrement dense des sites greffés et les possibilités d'ancrage bicortical favorisent les conditions biomécaniques de mise en charge (^{Misch, 1990)}.

Conclusion

Si les considérations techniques sont, a priori, essentielles dans le choix du traitement, elles n'occupent qu'une partie de l'arbre de décision. Les facteurs liés au patient, les conditions pré, per et postchirurgicales doivent être envisagées avec minutie (^{Mellonig et Nevins, 1995}).

Il convient de prendre en compte chez le patient les aspects psychologiques, les facteurs de risque (systémiques, liés au tabac, au stress, etc.) ainsi que sa capacité à assurer un bon contrôle de plaque. Les conditions préchirurgicales découlent de la conduite du plan de traitement dans sa globalité et déterminent un environnement conforme à l'acte chirurgical quel qu'il soit.

Le succès thérapeutique demeure sous la dépendance de la maîtrise du risque d'infection, potentialisé par l'utilisation d'une membrane de grande étendue.

Si l'ensemble de ces facteurs de risque peut être contrôlé, si les possibilités de prélèvement sont suffisantes, notre choix thérapeutique pour le traitement des lésions de classe II s'orientera préférentiellement vers l'autogreffe cortico-spongieuse sous forme de bloc.

Demande de tirés à part

Jean-Pierre GARDELLA, Résidence Prado Palace, Immeuble Hermès, 131, avenue du Prado, 13008 MARSEILLE - FRANCE.

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