Concept de la mise en charge progressive

Concept d'ostéointégration et facteurs influents

En 1961, le Professeur Brånemark [¹] définit la notion d'ostéointégration comme « une jonction anatomique et fonctionnelle directe entre un os vivant remanié et un implant mis en charge ». Selon lui, l'ostéointégration de l'implant n'est possible que si différentes conditions sont remplies simultanément : biocompatibilité du matériau, forme de l'implant, surface de l'implant, état du site de l'implant, technique chirurgicale et conditions de mise en charge [²]. Ainsi, un os organisé peut se former à proximité directe (quelques centaines d'angströms) de la surface de l'implant. Ce concept correspond à la qualité de l'interface entre un matériau et le tissu osseux sans interposition (de tissu fibreux).

L'obtention et la pérennité de ce résultat dépendent de l'existence simultanée des six facteurs précités. On peut classer ceux-ci en trois facteurs anatomiques et chirurgicaux :

- état du site ;

- forme de l'implant ;

- technique chirurgicale.

Et en trois facteurs inhérents au matériau et à sa biomécanique :

- biocompatibilité ;

- état de surface ;

- conditions de mise en charge.

En reprenant les trois premiers facteurs :

- l'état du site analysé à partir des éléments radiologiques dépend de l'anatomie locale, en particulier du type d'os et de sa cicatrisation. Le succès de l'ostéointégration est étroitement lié à ce facteur, dont dépendent les conditions de mise en charge ;

• la forme de l'implant dépend du site anatomique, il devra à la fois optimiser l'espace osseux du site et laisser les parois suffisamment résistantes aux futures contraintes ;

• la technique chirurgicale devra être adaptée aux conditions anatomiques précitées ou histologiques relatives à la qualité osseuse, qui présente quatre types selon la classification de Brånemark [³] :

- type I : l'os est cortical en sa presque totalité ;

- type II : une couche épaisse d'os cortical entoure un noyau d'os trabéculaire dense ;

- type III : une fine couche d'os cortical entoure un noyau d'os trabéculaire dense de résistance favorable ;

- type IV : une fine couche d'os cortical entoure un noyau d'os trabéculaire de faible densité.

Les trois autres facteurs :

• biocompatibilité : les seuls biomatériaux qui garantissent une ostéointégration à long terme sont des oxydes directement en contact avec l'os :

- oxyde de titane pour implant en titane ;

- oxyde d'alumine pour implant alumineux.

Toutes les études histologiques montrent qu'un contact direct entre ces matériaux et l'os est possible et durable. Cela suppose que, pendant la période d'ostéointégration, il existe un contact intime non perturbé en particulier par des contraintes trop importantes ou une mobilisation des deux interfaces (mise en charge involontaire ou précoce) ;

• l'état de surface : il apparaît que pour qu'il existe un contact intime entre le matériau et l'os, il faut qu'il y ait une mouillabilité optimale du matériau, ce qui dépend essentiellement de la rugosité de surface de l'implant, d'où les différents états de surface proposés :

- mordançage chimique ;

- sablage ;

- projetat de plasma divers qui à la fois améliore la mouillabilité et augmente la surface développée.

Nous laisserons de côté le problème des recouvrements minéraux, en particulier par l'hydroxyapatite, qui sont controversés à l'heure actuelle ;

• les conditions de mise en charge : en fait, les conditions de mise en charge semblent dépendre de l'ensemble des cinq autres facteurs, dont il faudrait tenir compte à la fois pour le choix du moment de la mise en fonction, le choix du type de prothèse provisoire et les conditions de cette mise en charge. La mise en charge est le moment où les implants vont supporter une pression fonctionnelle. La mise en charge différée retarde cette charge sur l'implant par une durée de mise en nourrice prolongée.

Afin de comprendre les phénomènes intervenant sur l'ostéointégration, il faut analyser la physiologie de la réparation osseuse.

La réparation osseuse

L'interaction dynamique entre la fixture et l'os peut être divisée en trois périodes, en partie concomitantes pour les deux premiers temps, puis successive pour le troisième temps (^fig.1). Pendant la période de cicatrisation, allant du jour de la mise en place de l'implant jusqu'à 12 mois après l'intervention, un nouvel os se forme autour de l'implant immobile et au repos.

Quand l'implant est soumis aux forces manducatrices, l'os néoformé se remodèle en fonction de l'intensité, de la direction et de la fréquence de la charge appliquée. Cette période de remodelage osseux va du 3^e au 18^e mois après l'intervention. Après 18 mois environ, un état stable est atteint, ce qui signifie qu'il existe alors un équilibre entre les forces agissant sur l'implant et le pouvoir de remodelage de l'os d'ancrage.

La mise en charge des implants en fonction des différents facteurs précités doit s'appuyer sur ce schéma en tenant compte du fait que, avant la fin des 12 premiers mois après la mise en place des implants, l'os se trouve à la fois dans un stade de cicatrisation et de remodelage, donc en période de remaniement, l'état d'équilibre n'étant atteint selon Brånemark qu'au bout de 18 mois.

Cas clinique

Ce cas clinique du Dr Stroumza va dans le sens d'une évolution de la reconstruction osseuse péri-implantaire et illustre le schéma de Brånemark (^{fig. 1}), à savoir l'évolution pendant plus d'un an du remodelage osseux péri-implantaire. C'est le cas de Monsieur V., 68 ans, qui s'est présenté pour restauration hémi-mandibulaire gauche (^{fig. 2}, ³, ⁴, ⁵, ⁶, ⁷, ⁸, ⁹, ¹⁰ et ¹¹).

L'ensemble de ces éléments représentent les données fondamentales et théoriques sur lesquelles on peut s'appuyer. Résistent-elles à l'épreuve de la clinique et des études expérimentales in vivo et in vitro ? Ces études sont-elles en accord avec les principes fondamentaux ?

Études cliniques et analytiques

Le développement de l'implantologie a amené à s'interroger sur les techniques permettant d'augmenter le pourcentage de succès à long terme. Un de ces facteurs de succès pourrait être la mise en charge progressive.

Quelles sont les raisons qui ont amené ce concept ?

• L'élargissement des indications en implantologie à la recherche de site plus nombreux en se déplaçant des zones antérieures vers des zones postérieures.

• L'évolution des techniques chirurgicales d'expansion ou d'augmentation de crête ainsi que des techniques de greffes, comblement de sinus et latéralisation du nerf dentaire inférieur. La notion de mise en charge prend toute sa valeur et devient charnière à la réussite du traitement implantaire ; les taux de succès par rapport aux différents types d'os, I, II, III, IV, ont été analysés, mais le devenir de cet os, nouvellement créé, n'est pas bien connu.

• Les échecs de l'ostéointégration dus à un plan de traitement mal conduit, c'est-à-dire en inadéquation entre les dimensions, le nombre, l'orientation, les sites des implants et les charges occlusales auxquelles ils sont soumis.

Ce concept de mise en charge progressive a fait l'objet, d'une part, d'études in vivo cliniques pour les techniques chirurgicales classiques et en partie animales pour les études chirurgicales avancées et, d'autre part, d'études analytiques sur l'intérêt d'un matériau à effet amortisseur.

Études cliniques

Techniques chirurgicales classiques

En 1980, C.E. Misch [⁵-⁷] introduit le concept de la mise en charge progressive et établit un protocole en tenant compte :

- des intervalles de temps, comme on le voit sur le ^{tableau I} ;

- du schéma occlusal ;

- du régime alimentaire ;

- du matériau utilisé sur la face occlusale (résine).

• Carl E. Misch utilise ce concept de mise en charge progressive de l'implant depuis 1980. Les observations et le sens clinique à l'origine de ce concept ont été remplacés et corroborés par plusieurs études, mettant en évidence l'accroissement de la densité osseuse en réponse à des stimulations transmises à l'os par l'intermédiaire de l'implant endo-osseux. La résistance de l'os, selon lui, est directement liée à sa densité et peut-être même au carré de celle-ci. Une augmentation de densité confère donc un support osseux plus résistant pour les implants endo-osseux. Ce qui vient à l'appui pour lui de la mise en charge progressive pour les implants situés dans un os de faible densité ou à pronostic douteux.

Le problème est de déterminer où se situe la frontière entre un implant placé dans un os suffisamment résistant et un implant situé dans un os nécessitant une mise en charge progressive.

• L'implantation pose plus de problèmes au maxillaire qu'à la mandibule. De nombreux auteurs ont essuyé des échecs : 20 % pour Adell et al. [⁸], 35 % pour Jaffin et Berman [⁹], ce qui semble évident compte tenu des types différents d'os et de sa corticalisation.

• Bahat [¹⁰] n'a eu que 4,8 % d'échec et base son succès sur un plan de traitement préchirurgical précis, une correction des pathologies préimplantaires, un état bucco-dentaire préalablement amélioré, une chirurgie non traumatique et une mise en charge progressive. En élargissant les indications en implantologie, on s'est éloigné des 4 à 6 implants bien stabilisés dans cet os bien corticalisé qu'est la symphyse.

Techniques chirurgicales avancées

Certains cas limites nécessitent des techniques chirurgicales avancées :

- utilisation de membrane : Becker et Donath [¹¹], Jovanovic et al. ^[12] ;

- élargissement de crête : Scipioni et al. [¹³] ;

- comblement sinusien : Zinner et al. [¹⁴].

On a régénéré de l'os à l'aide de membranes, élargi des crêtes, comblé des sinus et constaté que le temps travaillait pour nous, c'est-à-dire que pour obtenir une prothèse stable sur des implants stables, il fallait accroître la densité osseuse péri-implantaire en attendant qu'elle ait lieu.

Becker et Donath [¹¹] étudient chez le chien l'action de la charge en situation clinique sur l'os régénéré autour d'implants par des barrières GTAM, par évaluation histologique des biopsies post-opératoires à 3, 6 et 9 mois. Il constate que l'os devient mature après 9 mois dans des sites augmentés par membrane. Mais le moment idéal de la mise en charge de cet os régénéré n'a pas encore été déterminé.

Jovanovic et al. [¹²] étudient cliniquement la régénération osseuse sur implants en titane atteints de déhiscence. Ils évaluent le potentiel de régénération jusqu'à 6 mois, période minimale avant qu'ils ne retirent la membrane. Les implants sont radiographiés 6 à 12 mois après la pose de la prothèse. Ils mesurent une perte osseuse de 1,73 mm en moyenne.

Scipioni et al. [¹³] appliquent une technique d'élargissement de crête sur 170 personnes et placent 329 implants sur des crêtes trop minces pour y placer de façon conventionnelle des implants. Ils attendent 10 mois avant de commencer la prothèse définitive : 5 mois de cicatrisation suivis de 5 mois de prothèse provisoire. Les résultats font apparaître un taux de réussite de 98,8 %.

Zinner et al. [¹⁴] laissent les implants en nourrice 9 mois après un comblement sinusien et laissent les provisoires un an. Leur article ne mentionne pas de matériel et de méthode, mais il s'inspire des recherches de Small et al. en 1993 ^[15], Tatum en 1986 [¹⁶] et Misch en 1986 [⁵].

Études analytiques

Ces études ont pour but d'analyser l'effet d'amortissement de la charge.Pour la plupart de ces auteurs, la résine utilisée pour la prothèse présente un avantage par son effet amortisseur [¹⁷].

Gracis et al. [¹⁸] analysent son effet amortisseur par rapport à la céramo-métallique et constatent une réduction de 50 % de l'impact des forces. Les auteurs se posent eux-mêmes des questions sur l'extrapolation de ces résultats en clinique.

Pour d'autres, la résine n'apporte rien. Cibirka et al. [¹⁹] étudient le comportement d'un os humain, dans lequel on avait vissé un implant Brånemark de 3,75 mm de diamètre et de 15 mm de long, en comparant les forces transmises par l'or, la porcelaine et la résine. Un système de trois éléments constitue une jauge de pression qui est scellée dans la corticale linguale d'une mandibule de cadavre humain. Une machine permet d'appliquer une force axiale, à travers une cacahuète, à une restauration dont les surfaces occlusales sont interchangeables. Cibirka et al. [¹⁹] calculent le quotient de force d'absorption en divisant la force appliquée par la micropression enregistrée dans l'os. Ils n'observent aucune différence statistiquement significative du quotient de force d'absorption entre les différentes surfaces occlusales. Ce qui implique qu'il n'y a pas de différence significative d'amortissement entre la résine, la céramique ou l'or au niveau de l'os dans cette étude.

Hürzeler et al. [²⁰] étudient l'influence de l'élément cosmétique sur les tissus péri-implantaires chez le chien beagle. Le but de cette étude est de comparer les différences cliniques, radiographiques et histologiques pouvant exister autour d'implants supportant des prothèses fixées qui utilisent comme élément cosmétique soit de la résine, soit de la céramique. Les résultats de cette expérimentation indiquent que la dureté de la céramique n'affecte pas le remodelage osseux qui suit l'insertion des prothèses, la différence de résorption osseuse entre les deux groupes étant de 0,3 mm en moyenne.

Hobkirk et Psarros [²¹] publient une étude en 1992 sur l'influence du matériau occlusal sur les forces masticatrices maximales sur les prothèses soutenues par des implants ostéointégrés. Les prothèses soutenues par des implants ostéointégrés ont leur surface occlusale en résine ou en céramique opposée à des dents naturelles chez 5 sujets en bonne santé. Un transducteur de force électronique à trois canaux porte une prothèse fixe utilisée pour enregistrer les forces masticatrices pendant que le sujet mâche divers aliments. On ne détecte aucune différence de charge entre les différents matériaux occlusaux.

De plus, pour d'autres auteurs, la résine pose des problèmes. Pierrisnard et al. [²²] étudient par la méthode des éléments finis le comportement mécanique des implants et matériaux prothétiques. L'analyse a pour objectif d'évaluer et de quantifier le comportement mécanique des implants et le rôle des constituants de l'unité implantaire dans la transmission des contraintes à l'os de soutien. L'implant transmet au sein de l'os les contraintes subies par la couronne dentaire de substitution à laquelle il est lié.

L'intensité et l'étendue des contraintes distribuées varient suivant les matériaux qui constituent la couronne prothétique. Globalement, ils observent une augmentation de l'intensité des contraintes avec les modèles « résine » comparativement aux modèles « or ». Ce qui va à l'inverse du résultat escompté, mais qui peut s'expliquer par le coefficient de frottement de latéralité qui est plus important pour une résine que pour les matériaux céramiques et métalliques [²³].

Le jeu dynamique des forces qui s'exercent sur l'implant lors de sa mise en charge provoque un remaniement osseux dans sa périphérie. Il faut trouver un état d'équilibre entre un os non stimulé qui s'atrophie et un os en surcharge qui se résorbe. La surcharge sera évitée par une occlusion toujours bien maîtrisée et contrôlée. Les vibrations transmises à l'implant sont différentes pour la céramique comparée à la résine. La résine amortit l'onde de chocs, mais ne modifie pas la transmission de la force appliquée à l'interface os/implant. La force nécessaire pour écraser un aliment donné sera appliquée par un patient quelle que soit la nature de ses surfaces occlusales ; la musculature compensera toujours la différence qui pourrait exister entre les matériaux de dureté différente [²⁴]. En conséquence, les forces appliquées seront souvent plus importantes avec des faces occlusales en résine qu'avec des faces occlusales en céramique.

En conclusion, si la résine apporte une impression de sécurité, elle engendrera à moyen et long termes des problèmes qui devront être corrigés ou régulièrement compensés.

Discussion

En s'appuyant sur l'ensemble de ces études, le concept de mise en charge progressive est-il valable ?

Plusieurs données contradictoires s'opposent :

• parmi les six facteurs imbriqués qui influent sur l'ostéointégration, le facteur prépondérant, quant à la limite du pronostic de l'implant, semble être le type d'os du site implantaire. Les zones à risques sont l'os de type IV rencontré dans les régions postérieures mandibulaire et maxillaire et les os régénérés par membrane, issus d'élargissement de crête, de comblements sinusiens ou post-extractionnels. C'est dans ces cas que se pose le choix de mettre en place la prothèse à six semaines après pose des piliers de cicatrisation ou de réaliser une mise en charge différée. Ce sont ces zones qui sont essentiellement concernées par une éventuelle mise en charge progressive ;

• au niveau des données fondamentales, il semble évident, d'après Brånemark, que l'état d'équilibre de l'os péri-implantaire n'est acquis qu'à 18 mois. En deçà de cette date limite, un remaniement osseux peut améliorer le support mécanique péri-implantaire ;

• au niveau des données cliniques, les analyses statistiques sont discordantes et aucune preuve n'a été donnée à l'heure actuelle quant à la prépondérance d'une mise en charge progressive ;

• en ce qui concerne le choix des matériaux occlusaux, les données sont contradictoires et il semble que le matériau résineux, s'il offre une amélioration de l'amortissement axial, génère un certain nombre d'inconvénients, d'ordre mécanique et biologique.

Conclusion

En dernière analyse, aucune donnée scientifique n'apportant la preuve de l'intérêt de la mise en charge progressive et compte tenu des risques inhérents à l'utilisation de matériaux résineux chargés ou non chargés, nous n'avons pas été convaincus par les différents arguments en faveur de la mise en charge progressive.

En tout état de cause, quand les conditions cliniques se trouvent être des conditions limites, il est difficile d'évaluer le pronostic des réalisations prothétiques. Seule la prévision dans notre plan de traitement d'une marge de sécurité nous permettra d'atteindre le délai d'équilibre osseux de 18 mois et de pérenniser cet équilibre par l'augmentation du nombre d'implants, le choix d'implants de large diamètre et par l'adéquation la plus favorable entre les axes implantaires et les axes prothétiques pour ce qui est de la statique de la manducation, avec des rapports occlusaux respectant la morphologie dentaire. En ce qui concerne la dynamique de l'appareil manducateur, seule la prise en compte des paramètres de l'occlusion pourra garantir la pérennité de nos restaurations.

Différentes études [⁸] montrent que 80 % des échecs en implantologie surviennent pendant la première année de mise en charge. Ce fait, selon nous, est essentiellement dû à des plans de traitement mal conduits. L'utilisation de prothèses transitoires résineuses devra être limitée à ces cas cliniques aléatoires avec des problèmes de tissus mous, de réévaluation de dimension verticale, d'habitudes nocives, de bruxomanie… et seulement dans ces cas-là. Elle devra toujours être limitée dans le temps. Quelles que soient les réalisations prothétiques, elles ne peuvent être stables dans le temps ; il faut donc mettre en place un protocole de surveillance, seul garant du maintien à long terme de l'ostéointégration.

Remerciements au Dr F. Chiche pour sa collaboration fructueuse.

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