L’ostéo-intégration
Selon P.I. Brånemark, dès 1965, l’ostéointégration (du grec osteon (os) et du latin integrare (intégrer)), se définit comme la coaptation directe, anatomique et fonctionnelle, et intime entre un tissu osseux vivant et un biomatériau sans interposition de fibrose, il s’agit d’une ankylose. Ce biomatériau, le titane en l’occurrence, présente d’excellentes propriétés tant sur le plan fonctionnel que biologique . c’est-à-dire que l’os vivant peut fusionner avec la couche d’oxyde de titane de l’implant de sorte que les deux ne puissent être séparés sans fracture de cette interface.
L’interface os/implant subit une déformation plastique qui permet l’intégration parfaite et permanente du titane dans le tissu osseux. Il se forme, à la surface de l’implant, une couche d’oxyde de titane qui permet à l’implant de fusionner avec le tissu osseux vivant afin de tendre vers une unité inséparable sauf cas de fracture. Ces fractures seront d’ordre mécanique dont
l’origine est une mauvaise mise en place ou une surcharge occlusale notamment. C’est pourquoi, après les premières implantations maxillaires réalisées en 1965 par l’équipe de P.I. Brånemark à Göteborg, 40 ans après, l’implant est encore présent ! Quelle solution plus durable peut donc concurrencer l’implant en titane ? Une vingtaine d’années plus tard, l’évolution des techniques démontre que les conditions d’obtention de l’ostéointégration et de la pérennité de l’implant sont assez coercitives.
- Réponse osseuse menant à l’ostéointégration :
- Quelques définition :
Le terme « ostéo-intégration » décrit une réponse osseuse fonctionnelle à un implant. Cependant, il ne décrit pas les réactions fortes différentes qui peuvent y conduire. C’est pourquoi ces réactions doivent être mieux définies.
Ostéogénèse de contact :
Ostéogénèse de contact se dis quand la néoformation osseuse autour d’un implant débute directement à partir de sa surface.
ostéogénése à distance :
Se dit quand la néoformation osseuse autour d’un implant ne débute pas directement à partir de sa surface car elle ne peut commencer qu’à partir de l’os adjacent préexistant, par exemple implant en titane présentant une surface lisse.(Davis 2003).
- Facteurs communs à la réparation osseuse :
-Une surface stable
– la présence de cellules adéquates
-une nutrition adéquate de ces cellules
-un environnement biomécanique approprié
Les cellules participants à la néoformation sont les ostéoblastes et les ostéoclastes , elles sont recrutés à partir de la moelle osseuse ou à partir de cellules mésenchymateuses Indifférenciées de la circulation sanguine. Dans le site osseux, ces dernières sont appelées à se différencier selon la lignée ostéoblastique.
- Réponse osseuse de l’os spongieux :
Phase 1 : formation du caillot :
Le sang est la première substance à entrer en contact avec la surface implantaire. Après la mise en place de l’implant, un caillot sanguin se forme dans les espaces laissés libres entre le trait de forage et le matériau . La partie cellulaire contient des globules rouges des plaquettes et des globules blancs. Le fibrinogène, faisant partie de la patrie protéique, se dépose sur le titane, il permet une absorption préférentielle des plaquettes à la surface. Immédiatement après leur absorption, les plaquettes se dégranulent et relarguent des facteurs de croissance. Ces derniers, par chimiotaxie, vont attirer des cellules indifférenciées vers le site de la plaie.
Phase 2 : formation 3D d’un réseau de fibrine
Lors de la mise en place du caillot, un réseau tridimensionnel de fibrine se met en place. Il est suivi d’une angiogenèse locale . Au travers des capillaires néoformés, des cellules mésenchymateuses indifférenciées arrivent sur le site de réparation. Si toutes les conditions locales biomécaniques sont réunies, elles se différencient en suivant la lignée ostéoblastique.
Le réseau de fibrine sert de « poutre » pour la migration et la différenciation des cellules et permet donc à la fois l’ostéoconduction et l’ostéoinduction.
Des cellules néodifférenciées ostéogénique migrent en direction de la surface car elles sont attirées par signaux émis lors de la dégranulation des plaquettes au voisinage de la surface. Leur migration au voisinage immédiat de la surface implantaire s’accompagne de tensions sur les fibres qui provoquent
une certaine rétraction. Selon que les fibres attachées à la surface arrivent à résister ou non à la traction, l’ostéogenèse se poursuive en ostéogenèse de contact ou ostéogenèse à distance.
Phase 3 : première apposition osseuse
–Ostéogenèse de contact :
Si les fibres sont bien ancrées à la surface et résistent à la traction des cellules, les cellules ostéogénique peuvent arriver directement jusqu’à la surface implantaire
Elles reconnaissent la surface comme étant une surface stable, elles continuent leur différenciation en ostéoblaste et vont alors exprimer leur phénotype. Ces cellules ostéogéniques vont tout d’abord sécréter une matrice protéique non collagénique, riche en ostépontines et en scialoprotéines, qui se minéralise immédiatement. Elle est l’équivalent de la ligne cémentaire, systématiquement rencontrée lors de toute activité de remodelage. Les cellules continuent leur activité d’apposition osseuse en produisant un os tissé. Ce dernier est reconnaissable par le caractère désorganisé de ses fibres de collagènes minéralisées. Les cellules continuent leur apposition osseuse, des ostéoblastes sécrétant sont inclus dans la matrice osseuse et se différencient en ostéocytes. L’apposition osseuse se continue de manière centrifuge (de la surface de l’implant en direction de l’os originel) afin d’assurer une immobilisation de l’implant dans la structure osseuse.
– ostéogénèse à distance :
Lorsque l’ancrage des fibres à la surface implantaire est faible, en général par ce que la surface n’offre pas suffisamment de rugosités pour s’y accrocher, les fibres ne résistent pas à la traction des cellules ostéogéniques et se détachent de la surface de l’implant
Les cellules migrantes ne peuvent arriver directement jusqu’à la surface implantaire et restent à distance. L’apposition osseuse se fera à partir de la surface adjacente la plus stable c’est-à-dire des berges du trait de forage. Comme précédemment, la matrice protéique non collagénique riche en ostéopontiques et en scialoprotéines est sécrétée puis minéralisée. Les cellules continuent leur activité d’apposition osseuse en direction de l’implant (activité centripète) en produisant un os tissé destiné à ce remodeler en os lamellaire puis haversien.
- Maturation et remodelage osseux:
Après le déclenchement de l’apposition osseuse, l’os tissé passe par toute les phases de maturation et de remodelage, c’est-à-dire que l’os tissé se transforme en os lamellaire . Avec une organisation parallèle des fibres de collagènes, puis en os haversien avec une organisation circulaire concentrique des fibres de collagènes . Au fur et à mesure des étapes de maturation, les propriétés mécaniques de l’os augmentent.
Cependant la réponse initiale, ostéogenèse de contact ou ostéogenèse à distance, n’est pas sans conséquences sur l’organisation, à long terme de la structure osseuse péri-implantaire.
L’état de surface induira une réponse osseuse initiale spécifique, elle mènera à une structure osseuse distincte.
A-Réaction de « trabéculisation »
Lorsque la réaction osseuse initiale est une réaction d’ostéogenèse de contact, l’apposition osseuse se poursuit selon une réaction de type « trabéculisation » . Autour de l’implant, l’os forme une couche osseuse mince plus au moins continue sur laquelle viennent s’encastrer des trabécules osseuses orientées plus au moins perpendiculairement à l’axe vertical de l’implant. Ces trabécules sont connectées à l’os environnant. Tout comme précédemment, cette organisation est destinée à persister sur le long terme . Cette réaction est typique d’une surface rugueuse.
B- Réaction de « corticalisation »
Lorsque la réaction osseuse initiale est une réaction d’ostéogenèse à distance, l’apposition osseuse se produit selon une réaction de type « corticalisation » ; autour de l’implant, l’os forme une coque osseuse enveloppante d’une certaine épaisseur. L’organisation de cette structure persiste à long terme. La réaction de corticalisation est lente elle nécessite du temps pour arriver à la phase haversienne. Cette réaction est typique d’une surface usinée.
Tableau récapitulatif
- Réponse osseuse et facteurs locaux :
De nombreux facteurs peuvent influencer la cicatrisation osseuse .le pourcentage de contact os implant est influencé par :
-la qualité osseuse
– l’implant :le matériau implantaire , sa forme, son état de surface
-la technique chirurgicale
- La qualité osseuse :
Avec un os dense de type 1, la stabilité primaire est optimale par rapport à un os de type 3 et 4 voire
5.En effet, l’os est très dense donc lors de la chirurgie implantaire, la surface de contact os/implant sera importante.
- L’implant :
–Liée au matériau :
Le titane est aujourd’hui le matériau de référence avec les meilleures propriétés tant sur le plan biologique que mécanique .
-Lié à la forme de l’implant :
Sur le plan macrogéographique, l’implant est passé d’une forme cylindrique à une forme conique ce qui a augmenté ses capacités d’ostéointégration et de stabilité primaire. De plus son design présente une grande importance. Son col de forme droite, le nombre, l’espacement et l’orientation des spires, sa longueur, sa largeur et son diamètre améliorent toutes ses propriétés.
Au début de ses travaux, Brånemark expliquait que le col des implants était comme des épaules qui viennent s’encastrer sur la corticale osseuse. De ce fait la stabilité primaire est améliorée. Il en déduit que le design du col augmente la stabilité primaire car il vient au contact de la corticale osseuse et permet une « assise » de l’implant. Plus le col sera large et plus la stabilité primaire sera donc améliorée.
L’organisation des spires a aussi une importance capitale dans ce type d’implant. En effet, plus le nombre de spire augmente et plus la surface de contact os/implant sera développée. Leur orientation, leur forme évasée améliore cette stabilité primaire.
-lié à l’état de surface :
Sur le plan microgéographique, son état de surface est la dernière caractéristique essentielle puisque
« la rugosité de surface des implants aura des conséquences différentes selon la dimension géométrique impliquée. Une surface rugueuse ou poreuse peut être avantageuse, car d’un point de vue mécanique, elle permet la bonne répartition des forces. La rugosité peut influencer la biologie de l’interface, car à partir du moment où la valeur de la courbe des rugosités correspond à la taille des cellules et des grosses molécules, ces dernières peuvent pénétrer dans la zone concernée. »
- La technique chirurgicale :
-Liée à l’asepsie :
Il faut tout d’abord avoir un protocole d’asepsie très contrôlé même si celui-ci a un peu évolué.En effet Brånemark lors de ses travaux initiaux imposait une asepsie stricte lors de lachirurgie implantaire. Avec le développement des techniques de désinfection et l’amélioration des connaissances sur les transmissions des germes, la Haute Autorité de Santé dans « Conditions de réalisation des actes d’implantologie orale : environnement technique » en Juillet 2008 a publié un rapport expliquant que ses chirurgies peuvent se pratiquer dans une salle opératoire prévue exclusivement à cet effet mais
aussi, et plus simplement, dans la salle de soins habituelle du praticien. Ce rapport démontre aussi l’incidence minime de la contamination aérienne.
-Liée au Protocole de forage :
Schroder met en avant une technique « en un seul temps chirurgical » avec un implant non enfoui. La durée de cicatrisation est diminuée, le protocole simplifié et le patient ressent un meilleur confort avec un taux de succès équivalent. Attention toutefois aux forces nocives sur l’implant dues aux prothèses provisoires.
La validation de l’ostéointégration :
Elle se fait généralement de manière clinique et radiologique selon des critères édictés par Albrektsson (1986). Ces facteurs sont encore d’actualité :
- absence de mobilité,
- absence de signe d’infection visible cliniquement et radiologiquement,
- absence de douleur à la percussion.
- Cependant, le critère concernant la perte osseuse marginale (inférieure à 1,5 mm durant la première année de mise en fonction puis inférieure à 0,2 mm par an) .
3-Le maintien de l’ostéointégration dans le temps :
Elle dépend de nombreux facteurs comme la conception, la précision d’adaptation et l’équilibration occlusale de la restauration prothétique ,La motivation et l’hygiène du patient sont essentielles à la
stabilité des résultats. L’établissement de séances de maintenance permettra de préserver la stabilité tissulaire et d’intercepter toute complication péri-implantaire ou prothétique.
L’ostéo-intégration
Voici une sélection de livres:
- Guide pratique de chirurgie parodontale Broché – 19 octobre 2011
- Parodontologie Broché – 19 septembre 1996
- MEDECINE ORALE ET CHIRURGIE ORALE PARODONTOLOGIE
- Parodontologie: Le contrôle du facteur bactérien par le practicien et par le patient
- Parodontologie clinique: Dentisterie implantaire, traitements et santé
- Parodontologie & Dentisterie implantaire : Volume 1
- Endodontie, prothese et parodontologie
- La parodontologie tout simplement Broché – Grand livre, 1 juillet 2020
- Parodontologie Relié – 1 novembre 2005
L’ostéo-intégration
Dr J Dupont, chirurgien-dentiste spécialisé en implantologie, titulaire d’un DU de l’Université de Paris, offre des soins implantaires personnalisés avec expertise et technologies modernes.