lant Augmentation osseuse - Biom'up · Augmentation osseuse et implantologie basale. À propos d’un matériau de comblement : le Matri Tm BONE I- La cicatrisation osseuse assistée

Augmentation osseuse

le MatriTm BONEMarie ANTON*Denis DOUGNAC-GALANT**

chirurgie

*Diplômée de l’UFR d’Odontologie de Rennes. Maîtrise de Sciences Biologiques et Médicales - 2 place St jean, 69005 Lyon

**DU Implantologie- DU Implantologie Basale - 82 avenue Maréchal de Saxe, 69003 Lyon

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Introduction

LL ’implantologie basale offre une alternative aux greffes pré-implantaires, en utilisant l’insertion d’implantsdisk dans la corticale osseuse. Elle permet ainsi la stabilité initiale de l’implant. Si elle ne nécessite pas le

même rétablissement préalable d’un volume d’os que l’implantologie axiale, la cicatrisation osseuse autour del’implant est nécessaire pour une bonne stabilité et le maintien d’une anatomie et d’un volume osseux et gingivalsuffisants pour la réhabilitation prothétique ultérieure. La greffe d’os autologue peut être évitée, mais l’utilisationd’un matériau de comblement lors de la chirurgie peut être une aide précieuse à la cicatrisation osseuse. Dans notre pratique clinique courante, nous utilisons une matrice minéralisée qui peut être mélangée avec dusérum physiologique ou l’exsudat des PRF ou encore utilisée à sec. Elle permet la correction de défauts osseuxde faible volume.Nous rappellerons dans un premier temps les grands principes de la cicatrisation osseuse assistée puis nous exa-minerons en particulier le Matri tmBONE, ses indications, ses avantages et inconvénients. Enfin, nous feronsun exposé, au travers de quelques cas cliniques, de la mise en œuvre et des résultats obtenus après utilisation duMatri tmBONE en greffe per-opératoire en implantologie basale.

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12et implantologie basale.À propos d’un matériau de comblement :

LL a perte de dents suite à une avulsion ou à cause de maladie parodontale, engen-dre forcément un déficit osseux vertical et horizontal (alvéolyse) de telle sorteque la cicatrisation se fera en direction apicale, palatine ou linguale. La résorp-

tion est plus importante au niveau trabéculaire que dans la partie corticale, ce qui nousamène à utiliser l’implantologie basale comme technique implanto-prothétique. Onobserve aussi une atrophie des tissus mous environnants, notamment sur la partie cres-tale. La mise en place d'implants dentaires nécessite fréquemment une reconstructionosseuse pré- ou per-implantaire par le biais de greffes type allogreffe ou xénogreffe, quenos patients ne sont pas toujours prêts à accepter. Faut-il avoir recours systématique-ment à l'utilisation de biomatériaux et/ou membranes de collagène pour une amélio-ration significative du volume gingival ?

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Augmentation osseuse et implantologie basale.À propos d’un matériau de comblement : le MatriTm BONE

I- La cicatrisation osseuse assistée : utilisation d’un biomatériau

Après un traumatisme, lorsque des tissus sontlésés, l’organisme est capable de réparer. L’oscomme tous les tissus est capable de cicatriserjusqu’à un certain niveau d’endommagement.C’est la cicatrisation osseuse physiologique.

1. Le déroulement de la cicatrisationosseuse physiologiqueLa première phase de la cicatrisation osseuse estla phase inflammatoire, elle est commune à lacicatrisation de tous les tissus. C’est le système dedéfense organique à toute effraction. On assiste d’abord à la phase vasculaire primaire :les vaisseaux du site à réparer se vasodilatent,permettant à la phase cellulaire de commencer.Les cellules immunitaires non spécifiques, cellulesépithéliales et fibroblastes arrivent sur le site.Une seconde phase vasculaire dite de vasocons-triction va permettre d’emprisonner les cellulesarrivées sur le site, les cellules immunitaires vontdéterger la lésion et éliminer les tissus nécro-tiques. Les fibroblastes et cellules épithélialesvont proliférer pour réparer et permettre la for-mation du caillot primaire.

Ensuite, on observe la phase du cal fibreux (48hà 3 semaines) qui est également commune à tousles tissus. Les cellules du site vont synthétiser unetrame organique fibreuse et l’angiogenèse vadémarrer.

Puis, vient la phase du cal osseux (4 semaines à3 mois). Celle-ci est spécifique à l’os. Les facteursde croissance vont stimuler le réveil des ostéo-blastes. Ces derniers vont synthétiser une matriceextra cellulaire différenciée, secondairementminéralisée aboutissant à la formation d’un néoos immature.

Finalement, on observe la phase de remaniementqui permet la maturation du néo os pour permet-tre la fonction requise. Sa durée dépend duvolume à réparer et du site fonctionnel.

Les facteurs essentiels à la cicatrisation osseusesont :

– la vascularisation– la cellularité

Il faut qu’il existe sur le site des cellules ostéopro-génitrices qui vont pouvoir se différencier enostéoblastes pouvant conduire à la formationd’un néo os ou cal osseux.

– les facteurs de croissance : BMPs, FGFs,PDGFs, TFG qui stimulent la différenciationdes pré-ostéoblastes en ostéoblastes.– l’absence de contrainte mécanique et dedéfauts osseux critiques.

La cicatrisation osseuse physiologique n’est pasqu’une phase de synthèse osseuse, c’est un phé-nomène incessant d’apposition-résorption. Onappelle cela le remodelage osseux. Le cycle phy-siologique du remodelage osseux comprend plu-sieurs étapes. Les cellules bordantes et lesostéocytes sont quiescents. Des stimuli méca-niques, hormonaux ou facteurs de croissancevont provoquer la migration de pré-ostéoclastesqui vont ensuite être activés en ostéoclastes. Cesostéoclastes vont adhérer à la surface osseuse àrésorber. Ils vont alors se polariser et résorber l’osgrâce au relargage d’enzymes. Les ostéoclastesvont ensuite mourir par apoptose, ce qui va acti-ver les pré-ostéoblastes qui vont se transformeren ostéoblastes et produire de la matrice extra-cellulaire qui va ensuite se minéraliser.

2. La cicatrisation osseuse assistée parun biomatériauMalheureusement, dans certains cas, lorsque laperte du volume osseux est trop importante, lacicatrisation spontanée de la totalité du volumeosseux perdu est impossible.

Souvent, en implantologie, la taille et la qualitédes parois résiduelles de l’os des maxillaires nesont pas suffisantes pour permettre une implan-tation. En effet, la nécessité de poser un implantest souvent consécutive à la perte d’une dent due à une infection ou à un traumatisme ayantendommagé l’os.

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Le défaut osseux est alors critique : l’os« perdu » ne peut pas être réparé entièrementpar l’organisme. On peut alors « assister » ou aider la cicatrisationosseuse grâce à l’utilisation de biomatériaux decomblement ou de substitution osseuse. Ce sup-port va permettre la réunion d’un maximum defacteurs nécessaires à la cicatrisation osseusephysiologique.Ce matériau de comblement est un guide de cica-trisation osseuse, il est donc destiné à être mis encontact avec les tissus vivants et/ou les fluidesbiologiques. Il est donc appelé à fonctionner sousdes contraintes mécaniques biologiques, biochi-miques et chimiques et doit présenter certainespropriétés.

3. Les propriétés des biomatériaux

La biocompatibilitéD’abord ces biomatériaux de substitution doiventtous être biocompatibles c'est-à-dire qu’ils doi-vent être capables d’induire une réponse appro-priée chez l’hôte à l’application spécifique pourlequel il a été conçu. La biocompatibilité intègrel’ensemble des réponses du système biologiqueau biomatériau. Il ne doit pas être cytotoxique,génotoxique, cancérogène ni avoir d’actionnéfaste sur la reproduction et le développementdu fœtus.

Ostéoconduction ou inductionEnsuite, ils doivent être susceptibles de conduire,de guider la cicatrisation osseuse. Ils peuventavoir un pouvoir :

�� ostéoinducteur : Le substitut osseux possèdel’aptitude à induire la synthèse d’une matriceosseuse minéralisable par différenciation desCMS en ostéoblastes.

�� Et/ou ostéoconducteur : Le substitut osseuxn’est qu’un treillis support de la néoformationosseuse à partir des cellules du tissu receveurpar invasion vasculaire et cellulaire. Il conduitla cicatrisation osseuse, il sert de support à lacolonisation cellulaire et à l’envahissement dugreffon par un réseau vasculaire.

RésorbabilitéLes biomatériaux doivent être résorbables partiel-lement ou intégralement avec le temps. Les biomatériaux vont, dans un environnement bio-logique, être altérés par une activité cellulaireenzymatique. Ce phénomène va permettre leremplacement progressif du matériau par du tissuconjonctif ou de l’os.Le terme de substitution osseuse suppose le rem-placement total du biomatériau par de l’os néo-formé. Ceci implique la dégradation totale dugreffon, et on ne peut donc utiliser le terme desubstitut osseux que pour des matériaux qui vontêtre complètement résorbés et remplacés. On uti-lisera le terme de matériau de comblement pourles autres.

PorositéLes matériaux peuvent présenter une porositéplus ou moins grande. Plus la porosité est impor-tante, plus les vaisseaux peuvent envahir le substitut et permettre l’afflux de cellules ostéogé-niques et de facteurs de croissance, donc meil-leure est l’ostéoconduction.

Bio-activité ou bio-inertieSelon Henche, les matériaux peuvent être bioac-tifs ou bio-inertes. Les substituts bioactifsdéclenchent une liaison avec l’os receveur alorsque le substitut qui ne déclenche pas de liaisonest déclaré bio-inerte. Plus le matériau est bioac-tif, meilleure est son intégration.Lorsqu’un biomatériau actif est mis en place, onobserve une dissolution des cristaux. Après s’êtredissouts, ils vont se re-précipiter à la surface dumatériau, mais en ayant intégré des protéinesbiologiques du milieu qui vont pouvoir être adsor-bées à la surface du matériau. Ces protéines vontpouvoir induire un chimiotactisme des pré-ostéo-blastes et des ostéoblastes environnants. Ces cel-lules vont venir adhérer à la surface du matériauet former une matrice ostéoïde qui sera minérali-sée par la suite.

Les pré-ostéoblastes ne sont pas les seuls à êtrestimulés, les macrophages vont aussi se différen-cier en ostéoclastes.


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L’os néoformé va être résorbé ainsi que le bioma-tériau puis de l’os va être reformé. Après plusieurscycles d’apposition/résorption, on peut aboutir àla résorption totale du biomatériau qui sera rem-placé par de l’os. On l’appellera substitut osseux. Si le processus neva pas jusqu’au bout, le biomatériau n’est pastotalement résorbable et c’est alors un biomaté-riau de comblement.

Procédés pour améliorer la bio activité des bio-matériaux et leur pouvoir d’ostéoconductionOn peut utiliser des procédés de :

�� Greffage chimique : on met à la surface dusubstitut osseux des groupements chimiquesréactifs susceptibles de réagir et de créer desliaisons avec la matrice osseuse.

�� Bio mimétisme : on met à la surface du bio-matériau des biomolécules, par exemple le tripeptide RGD reconnu par les intégrines, lesenzymes et les facteurs de croissance qui vontattirer et fixer les ostéoblastes à la surface dubiomatériau

�� Ajout de facteurs de croissance au momentde la pose du matériau.

4. Les différents types de biomatériaux

4-1 Les biomatériaux osseux naturels

L’os autogèneL’autogreffe n’a plus à prouver son efficacité,mais elle est compliquée à mettre en œuvre etcontraignante pour le patient. L’os autogène estle seul substitut osseux à être ostéoinducteur.

L’os allogèneOn réalise grâce à lui une hétérogreffe, c'est-à-dire que l’on greffe de l’os d’un donneur de lamême espèce sur un receveur. Le problème estque l’on doit stériliser l’os pour pouvoir se per-mettre de le greffer. On va l’irradier pour fairebaisser l’antigénicité et éliminer les éventuelsprions. Finalement, on ne va garder que la trame,donc les propriétés ostéoinductrices de la matricene sont pas conservées.

L’os xénogèneOn réalise une xénogreffe c'est-à-dire que l’ongreffe de l’os d’un animal sur un humain. Les trai-tements préalables de l’os avant la greffe empê-chent toute propriété ostéo-inductrice et l’origineanimale du greffon peut poser un problème auniveau religieux et allergique.

4-2 Les biomatériaux osseux non naturelsLes biocéramiques à base de phosphate de cal-cium. Elles présentent une excellente biocompa-tibilité, se présentent sous plusieurs formes(poudre, bloc ou granulé) et établissent des rela-tions fortes avec les cellules et tissus environ-nants. Elles sont donc bioactives. Ce sontd’excellents ostéoconducteurs, mais non ostéo-inducteurs.Ce sont par exemple: l’hydroxyapatite (non résor-bable), le phosphate tricalcique (trop vite résor-bable) ou les céramiques biphasées (mélange desdeux précédents pour gérer au mieux la résorp-tion).

Les carbonates de calcium : Ce sont les nacres, huîtres ou coraux. Ils sont trèsbiocompatibles mais peu poreux et donc ne faci-litent pas l’invasion vasculaire.

Les bioverres : (biogran ; glassbone) ou silicates Ils sont ostéoconducteurs et très bioactifs.

Les polymères: (algipore)

II- Pourquoi et quand utiliser le MatritmBONE en implantologie basale ?

Pourquoi ?

1. Pour ses propriétés biologiquesLe Matritm BONE est un biomatériau de comble-ment osseux appartenant à la famille des céra-miques biphasées. C’est une matrice qui présenteune phase minéralisée à base d’hydroxyapatite etde phosphate de calcium partiellement résorbableet une phase collagénique acellulaire d’origineporcine résorbable.


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Elle permet, lors de sa mise en place, d’augmen-ter le volume crestal et de conduire la cicatrisationdes tissus mous.La partie minéralisée du biomatériau présenteune porosité optimisée qui permettrait l’envahis-sement vasculaire nécessaire à l’arrivée des cel-lules ostéoblastiques et ostéoclastiques, ainsi quecelles des facteurs de croissance. Ceci lui confè-rerait donc des propriétés ostéoconductricesnécessaires au comblement osseux.Le collagène lui apporterait ses propriétéshémostatiques et offre une matrice de crois-sance pour les ostéoblastes. Le remodelageosseux serait optimal après 3 à 4 mois.Une étude scientifique randomisée et parfaite-ment conduite devra toutefois être réalisée pourconfirmer ces observations.

2. Pour sa facilité de manipulationLa matrice est très compacte, elle peut donc êtredécoupée facilement sans dispersion de ses com-posants et permettre ainsi sa mise en forme surle site à greffer.

Quand ?

1. Indications en chirurgie implantaireaxiale :

�� Comblement pré-opératoireLe Matritm BONE peut être utilisé comme lesautres substituts osseux en comblement pré-opératoire classique :

�� Comblement de défects osseux légers en chi-rurgie maxillo-faciale et stomatologie

�� Reconstruction de crête alvéolaire

�� Comblement de défects osseux et comble-ment sinusien à visée implantaire en utilisa-tion combinée avec les produits derégénération tissulaire guidée ou de régéné-ration osseuse guidée

�� Comblement de zones péri-implantaires encombinaison avec les produits de RGO.

2. Indications en implantologie basale :un comblement per-opératoire !L’implantologie axiale a beaucoup eu recours àdes greffes pré-implantaires pour réparer ledéfaut osseux critique avant la pose de l’implant.Si cette méthode a prouvé son efficacité dans denombreux cas, elle engendre des interventionslourdes et contraignantes, lorsqu’il s’agit d’allo-greffes par exemple, et allonge considérablementle temps de traitement. L’implantologie basale apu offrir une alternative en évitant le temps decicatrisation osseuse initiale par le biais d’inser-tion d’implants disk dans la corticale.Mais, même si l’implantologie basale permetd’éviter ces greffes pré-opératoire et d’obtenir lastabilité initiale de l’implant par engagement dansles corticales, il n’en reste pas moins souvent leproblème du manque d’os en latéral. Il est dû, d’une part à la situation clinique initiale,mais aussi au fraisage osseux nécessaire à la miseen place de l’implant disk. Il faut récupérer cevolume d’os pour permettre une stabilité implan-taire à long terme, un guide de cicatrisation tis-sulaire et donc une réhabilitation prothétiqueultérieure pérenne, esthétique et confortable.Pour cela, nous pouvons avoir recours à des bio-matériaux de substitution ou de comblementosseux non naturels comme le Matri tmBONE qui,appliqués en per-opératoire, permettent deredonner un volume osseux artificiel et ainsi deconduire la cicatrisation gingivale à moyenterme, et à plus long terme de guider la cicatri-sation osseuse.En effet, grâce à ses propriétés biologiques, il vapermettre l’angiogenèse, le maintien du volumecrestal, la colonisation cellulaire sur le site à répa-rer et dans le cas d’apport de facteurs de crois-sance, faciliter leur venue sur le site.

3. Les contres-indicationsIl ne doit pas être implanté sur un site infecté ouenflammé, nécrotique ou susceptible de l’être.Ce produit est d’origine porcine : il ne doit pasêtre utilisé chez les patients pour lesquels unesensibilité à l’un de ses dérivés est suspectée.


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Aucune étude contrôlée n’a été faite chez lafemme gestante ou allaitante ou chez l’enfant.L’utilisation du Matri tmBONE doit, dans ces casprécis, être raisonnée après une évaluation desbénéfices de son utilisation par rapport auxrisques encourus.Matribone® ne résiste pas aux contraintes :aucune mise en charge immédiate ne pourra êtrepermise.

III- Comment utiliser le MatritmBone et dans quelles conditions ?...

Au travers de l’exposé de plusieurs cas cliniques,nous aborderons la pose de l’indication, laséquence opératoire, les avantages apportés parl’utilisation du Matri tmBONE à ces cas particu-liers.

Patiente de 41ans, édentée depuis 3 ans avec prothèse adjointe provisoirerésine. Les extractions ont été réalisées sans préservation du volume osseux etle scanner montre des corticales très fines ainsi qu'une faible épaisseur vesti-bulo-palatine. La patiente refuse toute greffe d'appositionpré-implantaire qui aurait permis de comblerle déficit osseux horizontal.


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Cas n° 1 Cas cliniques

Fig. 1a et 1b- Scan avant extractions.

21 jours avant intervention, nous réalisons une stimulation osteogénique (Dr Gérard Scortecci)afin d'assurer un apport vasculaire endosté car nous allons devoir lever un lambeau de pleineépaisseur défavorable à la vascularisation périostée. L'approche " flapless " est ici contre indi-quée, l'épaisseur de crête étant trop faible.


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Fig. 1c et 1d- Vue clinique au moment de l'intervention. On note la forte concavité vestibulaire résultant duremaniement osseux post extractionnel. Les conditions anatomiques montrent l'impossibilité de placer desimplants endo osseux classiques. Dans ce cas, nous allons faire appel à l'implantologie basale par le biais de Dis-kimplants (Victory) ainsi qu'un implant particulier, le Fratex (Victory) dont le profil conique lié à son microfiletageva permettre une expansion latérale de crête.

Fig. 1g et 1h- Les sites de 22 et 12 ne se révèlent pas utilisables, malgré tentative de forage, la crête étant trop fine. Ilnous reste comme possibilité l'implant Fratex en 11, assurant un bon ancrage mécanique grâce à ses propriétés dynamiques.En position de 21, la concavité pose le problème de l'axe d insertion trop vestibulaire, rendant impossible la réalisationd'une prothèse transvissée. Nous faisons appel à un double Diskimplant asymétrique: les disks font 7/5 mm de largeur, etnous recherchons un appui sur les corticales internes et externes, ainsi que sur la corticale crestale. On note que l'épaisseurvestibulo-palatine fait moins de 5 mm en regard des 2 disks. Nous allons devoir utiliser un matériau de comblement commegreffe d’apposition latérale, le Matritm BONE. (notion de Rempart Bio Actif, Dr Robert Fromental)

Fig. 1e- Fratex diam 3,6 mm d'émergence long12 mm.

Fig. 1f- Diskimplant 7/5 G5


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Matrice minéralisée composée de collagènetype I et III porcin, mélange hydroxyapatite etb TCP. On obtient un composant homogènefavorable à la reconstruction osseuse. Lamatrice se découpe selon les besoins, il estpossible de la sécher entre 2 compresses afinde pouvoir la plaquer contre le défaut osseuxet faciliter ainsi la suture. On utilise égale-ment des PRF pour le recouvrement de lamatrice.

Les vis de couverture sont en place et l'appareil provisoire est reposé mais dans le seul butesthétique.


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6 mois post-op, on note la belle cicatrisationgingivale et la réalisation prothétique trans-vissée qui prend appui sur les canines, par 2ailettes collées afin d'assurer une meilleurestabilisation de l'ensemble.

Femme de 65 ans, édentation secteur 1 de 13 à 17 depuis plus de 10 ans. Ne supporte plusson Stellite mais ne veut pas de comblement ni sinus lift. Nous allons utiliser un Diskimplant(Victory) à plaque dans zone sous sinusienne.

Cas n° 2 Cas cliniques

Fig. 2a- Diskimplant®

à plaque.

Fig. 2c- Implant ptérygoidien

3,3 long 16 mm.

Fig. 2b- On distingue la membrane sinusienne dès l'élévation du lambeau

Fig. 2d- Implant plaque33X9/9.


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Fig. 2e- Matritm BONE

en place.

Fig. 2f- Membranes de PRFen couverture.

Empreinte pour mise en charge immédiate. Model provisoire.

Contrôle radiologique.

Contrôle à 3 mois post-op: on note l'excellente cicatrisation gingivale.


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Cas n° 3 Cas cliniquesIl peut arriver dans les cas d’édentation très ancienne que l’épaisseur des corticales sous lessinus soit très faible et que nous ayons recours à des comblements. Lors de l’ouverture latéraledu sinus, en cas de perforation de la membrane de Schneider, la cohésion du Matritm Boneempèche le risque de fuite des cristaux d’hydroxyapatite.

On peut utiliser une membrane collagène type I porcin Covatm MAX (Biom’up, France) enprotection de la membrane sinusienne.

Radiographiepré opératoire.

Fenêtre osseusevestibulaire.

Matritm Bone.


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Implant Fractal® diam 3,75 long 11 mm. Fermeture de la fenêtre osseuse avec PRF. Radiographie de contrôle.

Cas n° 4 Cas cliniquesÉdentation secteur 4, application de MatritmBONE en per opératoire.

Contrôle prothèse en place, 6 mois post op.

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Grâce à l’implantologie basale et à ses multiplesapplications, il existe bien une alternative auxgreffes osseuses. Néanmoins, l’utilisation d’unmatériau de comblement favorise l’ostéocapta-tion des implants et complète le volume osseuxet donc gingival peri-crestal.

L’objectif est de créer une harmonie entrevolume osseux et profil d’émergence de manièreà ce qu’une fois la maturation gingivale obtenue,nous puissions faire valider notre prothèse parnos patients, au meilleur des possibilités cli-niques.

Conclusion

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