11
Summary Introduction: The aim of our study was to investigate the dif- ferent histologic reactions of peri-implant soft tissue to minis- crews used in various orthodontic indications in patients during the course of treatment. Material and methods: Our study focuses on patients receiving orthodontic treatment and in whom we placed anchorage min- iscrews for various orthodontic indications. Twenty-eight min- iscrews from the same manufacturer (Dual Top Anchor system Ò , Korea) were studied. The soft tissue surrounding each miniscrew was sampled for histologic analysis. Results: All the peri-implant soft tissue samples displayed signs of inflammation. Each tissue sample exhibited either a moder- ately or highly inflamed surface epithelium and underlying connective tissue. Discussion and conclusion: The variations in tissue response shown by the different human biopsies could be greater than those observed in standardized conditions in animal experi- ments. Interpretations regarding tissue response on a small number of human biopsies should be made cautiously. Nevertheless, this histological information is invaluable in order to validate and confirm the animal model. Ó 2011 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved R esum e Introduction : L’objectif de notre etude est d’ etudier les diff erentes r eactions histologiques des tissus mous p eri- implantaires de minivis utilis ees pour diff erentes indications orthodontiques chez des patients en cours de traitement. Mat eriel et m ethodes : Notre etude porte sur des patients suivant leur traitement orthodontique et chez lesquels nous avons plac e des minivis d’ancrage pour diff erentes indications orthodontiques. Vingt-huit minivis du m ^ eme fabricant (Dual Top Anchor system Ò , Cor ee) ont et e etudi ees. Les tissus mous autour de chaque minivis ont et e pr elev es pour une etude histologique. R esultats : Tous les echantillons de tissus mous p eri-implan- taires pr elev es pr esentent des signes d’inflammation. Chaque unit e tissulaire pr esente un epith elium de surface et un tissu conjonctif sous-jacent discr etement ou tr es enflamm e. Discussion et conclusion : Les variations des r eponses tissu- laires selon les diff erentes biopsies humaines pourraient ^ etre plus importantes que celles obtenues avec des conditions normalis ees dans les exp erimentations animales. Les inter- pr etations, en ce qui concerne les r eponses tissulaires sur un petit nombre de biopsies humaines, devraient ^ etre faites avec soin. Toutefois, ces donn ees histologiques sont pr ecieuses pour valider et confirmer le mod ele animal. Ó 2011 CEO. E ´ dite´par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s Original article Article original Ó 2011 CEO Published by / E ´ dite ´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re ´serve ´s Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissue Minivis d’ancrage : etude histologique des tissus mous p eri-implantaires Mourad SEBBAR a , Farid BOURZGUI b,* , Latifa BADRE c , Farid EL QUARS b a 60, boulevard Moulay Ismail, r esidence Zineb, 3 e etage, n o 4, Casablanca, Morocco b D epartement d’orthop edie dentofaciale, facult e de m edecine dentaire, BP 9157, rue Abou Al Alaa Zahar, Mers Sultan, 21100 Casablanca, Morocco c 86, boulevard Moulay Idriss I, Casablanca, Morocco Available online: 14 October 2011 / Disponible en ligne : 14 octobre 2011 * Correspondence and reprints / Correspondance et tir es a ` part. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Farid Bourzgui) International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95 85 doi:10.1016/j.ortho.2011.09.003

Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

  • Upload
    farid

  • View
    217

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Original articleArticle original

� 2011 CEOPublished by / Edite par Elsevier Masson SAS

All rights reserved / Tous droits reserves

Anchorage miniscrews: A histologic studyof peri-implant soft tissue

Minivis d’ancrage : �etude histologique des tissusmous p�eri-implantaires

Mourad SEBBARa, Farid BOURZGUIb,*, Latifa BADREc, Farid EL QUARSb

a60, boulevard Moulay Ismail, r�esidence Zineb, 3e �etage, no 4, Casablanca, MoroccobD�epartement d’orthop�edie dentofaciale, facult�e de m�edecine dentaire, BP 9157, rue Abou AlAlaa Zahar, Mers Sultan, 21100 Casablanca, Moroccoc86, boulevard Moulay Idriss I, Casablanca, Morocco

Available online: 14 October 2011 / Disponible en ligne : 14 octobre 2011

SummaryIntroduction: The aim of our study was to investigate the dif-ferent histologic reactions of peri-implant soft tissue to minis-crews used in various orthodontic indications in patients duringthe course of treatment.Material and methods: Our study focuses on patients receivingorthodontic treatment and in whom we placed anchorage min-iscrews for various orthodontic indications. Twenty-eight min-iscrews from the samemanufacturer (Dual Top Anchor system�,Korea) were studied. The soft tissue surrounding each miniscrewwas sampled for histologic analysis.

Results: All the peri-implant soft tissue samples displayed signsof inflammation. Each tissue sample exhibited either a moder-ately or highly inflamed surface epithelium and underlyingconnective tissue.

Discussion and conclusion: The variations in tissue responseshown by the different human biopsies could be greater thanthose observed in standardized conditions in animal experi-ments. Interpretations regarding tissue response on a smallnumber of human biopsies should be made cautiously.Nevertheless, this histological information is invaluable inorder to validate and confirm the animal model.

� 2011 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rightsreserved

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95doi:10.1016/j.ortho.2011.09.003

R�esum�e

Introduction : L’objectif de notre �etude est d’�etudier lesdiff�erentes r�eactions histologiques des tissus mous p�eri-implantaires de minivis utilis�ees pour diff�erentes indicationsorthodontiques chez des patients en cours de traitement.Mat�eriel et m�ethodes : Notre �etude porte sur des patientssuivant leur traitement orthodontique et chez lesquels nousavons plac�e desminivis d’ancrage pour diff�erentes indicationsorthodontiques. Vingt-huit minivis du meme fabricant (DualTop Anchor system�, Cor�ee) ont �et�e �etudi�ees. Les tissusmous autour de chaque minivis ont �et�e pr�elev�es pour une�etude histologique.R�esultats : Tous les �echantillons de tissus mous p�eri-implan-taires pr�elev�es pr�esentent des signes d’inflammation.Chaque unit�e tissulaire pr�esente un �epith�elium de surface etun tissu conjonctif sous-jacent discr�etement ou tr�esenflamm�e.Discussion et conclusion : Les variations des r�eponses tissu-laires selon les diff�erentes biopsies humaines pourraient etreplus importantes que celles obtenues avec des conditionsnormalis�ees dans les exp�erimentations animales. Les inter-pr�etations, en ce qui concerne les r�eponses tissulaires sur unpetit nombre de biopsies humaines, devraient etre faites avecsoin. Toutefois, ces donn�ees histologiques sont pr�ecieusespour valider et confirmer le mod�ele animal.� 2011 CEO. Edite par Elsevier Masson SAS. Tous droitsreserves

*Correspondence and reprints / Correspondance et tir�es a part.

e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Farid Bourzgui)

85

Page 2: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Mourad SEBBAR et al.

Key-words

·Miniscrews.

·Anchorage.

·Histology. ·Peri-implant soft tissue.

Introduction

Miniscrews are used in numerous clinical situations for ortho-dontic anchorage [1]. Their usage can provide successfulresults as well as failures, particularly involving soft tissueinflammation, patient discomfort, problems linked to theorthodontic mechanics and appliances used in conjunctionwith this type of anchorage device (springs, power chains,etc.), and problems regarding the stability of the anchorageimplants [2,3].

Miniscrews can be removed at any time when either practi-tioner or patient wishes. Post-removal bone healing is trouble-free [4,5].Experimental studies, mostly in animals, have investigatedthe different functional and morphologic responses of boththe implants used for orthodontic anchorage (surface geome-try) and the surrounding tissue (especially the bone surround-ing the implant). These different studies have examined thehistologic, histomorphometric and microscopic features of thebone-implant interface [6–8]. However, the various reactionsof peri-implant tissue, particularly the soft tissue, have not yetbeen thoroughly investigated. Little information is availableregarding the impact of miniscrews on the development andmaintenance of the peri-implant soft tissue barrier (PSTB).

Our current state of knowledge regarding PSTB is based,principally, on animal experiments. However, the findings ofthese animal studies do not always match the biologicalbehavior of soft tissue in humans. For practical and ethicalreasons, studies in humans are generally more subject todifferences in the parameters influencing tissue reaction suchas variations in the local mucosa conditions, healing time,patient age, smoking habit, and others.

The aim of our study was to investigate the different histologicreactions of PSTB to miniscrews used in various indications inpatients receiving orthodontic treatment.

Material and methods

Our study focused on patients receiving orthodontic treatmentat the Dento-facial Orthopedics Unit in Casablanca, Morocco,and in whom anchorage miniscrews had been inserted for

86

Mots-cl�es

·Minivis.

·Ancrage.

·Histologie. ·Tissu mou p�eri-implantaire.

Introduction

Les minivis sont utilis�ees dans de nombreuses situations cli-niques comme ancrage orthodontique [1]. L’utilisation de cesaccessoires g�en�ere des succ�es, mais aussi des �echecs et,surtout, des probl�emes d’inflammation des tissus mous, desprobl�emes de confort pour le patient, des probl�emes li�es a lamise en place de la m�ecanique et de l’appareillage orthodon-tique en relation avec ces moyens d’ancrage (ressorts,chaınettes. . .), des probl�emes de stabilit�e dumoyen d’ancrage[2,3].Elles peuvent etre d�epos�ees a tout moment quand l’orthodon-tiste ou le patient le d�esire et la cicatrisation osseuse apr�esd�epose se fait sans aucun incident [4,5].Les �etudes exp�erimentales, surtout sur le mod�ele animal, ontpu explorer les diff�erentes r�eactions fonctionnelles et morpho-logiques aussi bien des implants utilis�es pour l’ancrage ortho-dontique (g�eom�etrie de surface) que des tissus environnants(surtout l’os entourant l’implant). Les diff�erentes �etudes sesont int�eress�ees a l’aspect histologique, histomorphom�etriqueet microscopique de l’interface os–implant [6–8]. Cependant,les diff�erentes r�eactions des tissus p�eri-implantaires, surtoutdes tissus mous, ne sont pas encore largement �etudi�ees. Peud’informations sont disponibles sur l’influence des minivis surle d�eveloppement et la maintenance de la barri�ere des tissusmous p�eri-implantaires.La connaissance actuelle concernant cette barri�ere de tis-sus mous est bas�ee surtout sur des exp�eriences animales.Cependant, les r�esultats des �etudes animales ne corre-spondent pas toujours au comportement biologique dutissu mou chez l’humain. Pour des raisons pratiques et�ethiques, l’�etude chez l’homme est g�en�eralement plusd�ependante de variations dans les param�etres influencantla r�eaction tissulaire tels que l’environnement local de lamuqueuse, le temps de gu�erison, l’age du patient, le taba-gisme et autres.L’objectif de notre �etude est d’�etudier les diff�erentes r�eactionshistologiques des tissus mous p�eri-implantaires de minivisutilis�ees pour diff�erentes indications chez des patients suivantun traitement orthodontique.

Mat�eriel et m�ethodes

Notre �etude a port�e sur des patients qui suivent leur traitementorthodontique au service d’orthop�edie dentofaciale deCasablanca et chez lesquels des minivis d’ancrage ont �et�e

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Page 3: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Table IList of miniscrews used for orthodontic anchorage with dataregarding usage, location and duration of active treatment.

Tableau IListe des minivis utilis�ees pour ancrage orthodontique avecinformations sur l’indication d’utilisation, la localisation et ladur�ee du traitement actif.

Miniscrew identification number/Num�ero d’identificationde la minivis

Indication/Indication Location/Localisation Length of use (months)/Dur�ee d’utilisation (mois)

1 Intrusion/Ingression Palatal between 16 and 17/Palatine entre 16 et 17

12

2 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 15 and 16/Vestibulaire entre 15 et 16

12

3 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 15 and 16/Vestibulaire entre 15 et 16

7

4 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 45 and 46/Vestibulaire entre 45 et 46

14

5 Intrusion/Ingression Buccal between 32 and 33/Vestibulaire entre 32 et 33

4

6 Intrusion/Ingression Palatal/distal to 16/Palatine/distale de la 16

8

7 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 26and 27/Vestibulaire entre 26 et 27

12

8 Intrusion/Ingression Buccal between 26 and 27/Vestibulaire entre 26 et 27

6

9 Intrusion/Ingression Palatal between 16 and 17/Palatine entre 16 et 17

24

10 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 25 and 26/Vestibulaire entre 25 et 26

7

11 Intrusion/Ingression Buccal/mesial to 26/Vestibulaire/m�esiale de la 26

28

12 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal/distal to 15/Vestibulaire/distale de la 15

11

13 Intrusion/Ingression Palatal/distal to 16/Palatine/distale de la 16

28

14 Intrusion/Ingression Buccal between 14 and 15/Vestibulaire entre 14 et 15

10

15 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 25 and 26/Vestibulaire entre 25 et 26

12

16 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 15 and 16/Vestibulaire entre 15 et 16

19

17 Deep bite correction/Lev�ee de supraclusion

Buccal between 11 and 12/Vestibulaire entre 11 et 12

9

18 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 15 and 16/Vestibulaire entre 15 et 16

6

19 Asymmetry correction/Correction d’une asym�etrie

Buccal/distal to 45/Vestibulaire/distale de la 45

12

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95 87

Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissueMinivis d’ancrage : �etude histologique des tissus mous p�eri-implantaires

Page 4: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Table IList of miniscrews used for orthodontic anchorage with dataregarding usage, location and duration of active treatment.(following)

Tableau IListe des minivis utilis�ees pour ancrage orthodontique avecinformations sur l’indication d’utilisation, la localisation et ladur�ee du traitement actif. (suite)

Miniscrew identification number/Num�ero d’identificationde la minivis

Indication/Indication Location/Localisation Length of use (months)/Dur�ee d’utilisation (mois)

20 Intrusion/Ingression Palatal/distal to 26/Palatine /distale de la 26

28

21 Intrusion/Ingression Palatal between15 and 16/Palatine entre 15 et 16

10

22 Intrusion/Ingression Buccal/mesial to 16/Vestibulaire/m�esiale de la 16

8

23 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 16 and 17/Vestibulaire entre 16 et 17

12

24 Intrusion/Ingression Palatal between 15 and 16/Palatine entre 15 et 16

14

25 Deep bite correction/Lev�ee de supraclusion

Buccal between 21 and 22/Vestibulaire entre 21 et 22

9

26 Intrusion/Ingression Buccal between 26 and 27/Vestibulaire entre 26 et 27

24

27 Anterior retraction/R�etraction ant�erieure

Buccal between 15 and 17/Vestibulaire entre 15 et 17

17

28 Intrusion/Ingression Buccal/mesial to 16/Vestibulaire/m�esiale de la 16

28

Mourad SEBBAR et al.

differing orthodontic indications (intrusion, anterior retrac-tion, en masse retraction, asymmetry correction, etc.).

A record card was filled in for each patient indicating thepatient’s identity, orthodontic diagnosis and treatment planin addition to the usage of the miniscrews (indication, location,date of insertion and date of removal of implant).

We were able to study a sample of 28 miniscrews from thesame manufacturer (Dual Top Anchor System�, Korea).Miniscrews were of different lengths and diameters(Table I). All the miniscrews were placed in the sameconditions by different practitioners.The histologic analysis of our sample was performed by aprivate histology laboratory. Samples were taken after removalof each miniscrew using a scalpel blade under localanesthetic.Samples were placed in separate boxes containing a fixative(Formol) before dispatch to the laboratory for histologicanalysis in order to study the different reactions of theperi-implant tissues.

88

plac�ees pour diff�erentes indications orthodontiques (ingres-sion, r�etraction ant�erieure, recul en masse, correctiond’asym�etrie. . .).Une fiche d’observation a �et�e remplie pour chaque patientcomportant l’identification du patient, le diagnostic orthodon-tique, le plan de traitement ainsi que l’usage de la minivis(indication, emplacement, date de pose et date de d�eposede celle-ci).Nous avons pu �etudier un �echantillon de 28 minivis qui pro-viennent du meme fabricant : Dual Top Anchor system�

(Cor�ee), et qui pr�esentent des longueurs et des diam�etresdiff�erents (Tableau I). Toutes les minivis ont �et�e plac�ees dansles memes conditions par des praticiens diff�erents.L’�etude histologique de notre �echantillon a �et�e r�ealis�ee dansun laboratoire du secteur priv�e. Le pr�el�evement a �et�e r�ealis�eapr�es la d�epose de chaque minivis en utilisant une lame debistouri sous anesth�esie locale.Les �echantillons ont �et�e d�epos�es dans des boıtes individuellescontenant un produit de fixation (le Formol) et envoy�ees par lasuite au laboratoire afin d’�etudier les diff�erentes r�eactions destissus p�eri-implantaires.

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Page 5: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissueMinivis d’ancrage : �etude histologique des tissus mous p�eri-implantaires

Patients were previously informed of the aim of the study andsigned a consent form. The project was approved by the EthicsCommittee of the Faculty of Dental Medicine of Casablanca.

Results

Sample harvesting was performed without any particular com-plication and with no undesirable impact on the different sites.Postoperative follow-up of the sample sites evidenced com-plete healing of the peri-implant tissue with no sign of inflam-mation or bleeding.All samples exhibited signs of inflammation. Every tissuefragment displayed moderately or highly inflamed surfaceepithelium and underlying connective tissue.

The surface epithelium lining was frequently papillomatousand edematous. The connective tissue contained collagenfibers with an inflammatory infiltrate comprising vascularstructures and inflammatory cells in varying quantitiesdepending upon the degree of inflammation.These inflammatory cells were primarily lymphocytes, histo-cytes and plasma cells which dominated the lesion, alongsidethe occasional granulocyte (figs. 1–4).With respect to the findings of the histologic analysis of thesamples taken in the vicinity of miniscrews # 11 and 20, weobserved only a superficial epithelial covering and no chorion.It is our opinion that the sampling was not performed deepenough to include the connective tissue underlying theepithelium.

[(Fig._1)TD$FIG]

Fig. 1: Malpighian mucosa with paately inflamed fibrous chorion. The ilymphoplasmocytes and granulocyteFig. 1 :Muqueusemalpighienne ave

un chorion fibreux discr�etement inflam

est fait de lymphoplasmocytes et de

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Les patients ont �et�e pr�ealablement inform�es de l’objectif del’�etude et ont sign�e un formulaire de consentement. Le projet a�et�e valid�e par la commission d’�ethique de la facult�e dem�edecine dentaire de Casablanca.

R�esultats

La r�ecolte de pr�el�evements a �et�e r�ealis�ee sans incidents par-ticuliers et sans effets nocifs au niveau de tous les sites.Le suivi postop�eratoire des sites de pr�el�evements a montr�eune gu�erison totale des tissus p�eri-implantaires sans signesd’inflammation ou de saignement.Tous les �echantillons pr�elev�es pr�esentent des signes d’inflam-mation. Chaque unit�e tissulaire pr�esente un �epith�elium de sur-face et un tissu conjonctif sous-jacent discr�etement ou tr�esinflammatoire.Le revetement �epith�elial de surface est souvent papillomateuxet œd�emateux. Le tissu conjonctif contient des fibres de col-lag�ene avec un infiltrat inflammatoire constitu�e de structuresvasculaires et des cellules inflammatoires en quantit�esdiff�erentes selon l’intensit�e de l’inflammation.Ces cellules inflammatoires sont repr�esent�ees essentielle-ment par des lymphocytes, des plasmocytes et des histiocytesqui dominent la l�esion avec de rares granulocytes (fig. 1–4).Concernant les r�esultats de l’�etude histologique des�echantillons pr�elev�es au pourtour des minivis no 11 et 20,nous notons qu’il existe uniquement un revetement �epith�elialde surface avec absence de chorion. Nous pensons que lepr�el�evement n’�etait assez profond pour prendre, en plus del’�epith�elium, le tissu conjonctif sous-jacent.

pillomatous surface and moder-nflammatory infiltrate consists ofs.c un revetement papillomateux et

matoire. L’infiltrat inflammatoire

granulocytes.

89

Page 6: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

[(Fig._2)TD$FIG]

Fig. 2:Malpighian mucosa with papillomatous surface. The chorionis edematous, congestive and highly inflamed and has been heavilyinfiltrated by lymphoplasmocytes.Fig. 2 : Muqueuse malpighienne avec un revetement papillomateux.

Le chorion estœd�emateux, congestif et tr�es inflammatoire, si�ege d’un

infiltrat dense de lymphoplasmocytes.

[(Fig._3)TD$FIG]

Fig. 3: Malpighian mucosa with papillomatous surface, edematousand highly inflamed chorion containing lymphoplasmocytes.Fig. 3 : Muqueuse malpighienne avec un revetement papillomateux,

un chorion œd�emateux et tr�es inflammatoire renfermant des

lymphoplasmocytes.

Mourad SEBBAR et al.

The presence of inflammation in all patients with and withouta history of periodontal disease suggests there is no correlationbetween inflammation of the peri-implant soft tissue and peri-odontal disorders.A similar observation can be made regarding the use of min-iscrews since signs of inflammation were present in all

90

La pr�esence de l’inflammation aussi bien chez les patientsavec ou sans ant�ec�edents de maladies parodontales sugg�erequ’il n’existe pas de corr�elation entre l’inflammation des tissusmous p�eri-implantaires et la maladie parodontale.Cela peut etre �egalement constat�e pour la dur�ee d’utilisationdes minivis puisque les signes d’inflammation sont pr�esents

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Page 7: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

[(Fig._4)TD$FIG]

Fig. 4:Malpighian mucosa with papillomatous surface. The chorionis fibrous and moderately inflamed.Fig. 4 : Muqueuse malpighienne avec un revetement papillomateux.

Le chorion est fibreux et discr�etement inflammatoire.

Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissueMinivis d’ancrage : �etude histologique des tissus mous p�eri-implantaires

patients irrespective of the duration of usage (long or short) ofthe implants.The findings of our study demonstrate that the peri-implantmucosa around the vestibular sites subjected to daily brushingfor dental plaque were clinically inflamed as compared withpalatal sites. We can thus conclude that the position of theminiscrew (vestibular or palatal) had no influence on thepresence or absence of inflammation.

Discussion

Histologic analysis of peri-implant soft tissue revealed that themucosa samples taken around the miniscrews comprised sur-face epithelium and underlying connective tissue displayingsigns of inflammation of varying intensity.Berglundh et al. [9] compared the structure and composition ofperi-implant mucosa and clinically sound gingival margin (inthe beagle dog). Histologic analysis evidenced, for all thetissue samples, the presence of keratinized oral epitheliumand a roughly 2 mm junction epithelium. The height of thesupracrestal gingival connective tissue was approximately1 mm. The collagen fiber bundles were fan-shaped, originat-ing at the acellular root cementum. Titanium implants showedno traces of cementum and the collagen fiber bundles of theperi-implant mucosa originated at the surface of the bone [10].

Other histologic assessments performed in dogs have shownthat fixation of the implant is provided by a biocompatible,healthy and functional epithelial junction similar to that ofteeth. Further in the apical direction, an area of junction tissue

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

chez tous les patients quelle que soit la dur�ee d’utilisation de laminivis.Les r�esultats de notre �etude montrent que la muqueuse p�eri-implantaire, au niveau des sites vestibulaires expos�es aucontrole quotidien de la plaque dentaire, �etait aussienflamm�ee que les sites palatins. Nous pouvons conclureque la localisation vestibulaire ou palatine de la minivis n’influ-ence pas la pr�esence ou l’absence de l’inflammation.

Discussion

L’�etude histologique des tissusmous p�eri-implantaires montreque la muqueuse pr�elev�ee autour de la minivis est constitu�eed’un �epith�elium de surface et d’un tissu conjonctif sous-jacentpr�esentant des signes d’inflammation d’intensit�e variable.Berglundh et al. [9] ont compar�e la structure ainsi que lacomposition de la muqueuse p�eri-implantaire et de la gencivemarginale cliniquement saine (chez le chien beagle). L’�etudehistologique a r�ev�el�e que chaque unit�e tissulaire pr�esentait un�epith�elium buccal k�eratinis�e et un �epith�elium de jonctiond’environ 2 mm. La hauteur du tissu conjonctif gingival supra-crestal est d’environ 1 mm ; les faisceaux de fibres de col-lag�ene sont orient�es en �eventail, prenant naissance au niveaudu c�ement radiculaire acellulaire. Les implants en titane nepr�esentant pas de c�ement, les faisceaux de fibres de col-lag�ene de la muqueuse p�eri-implantaire proviennent de la sur-face osseuse [10].D’autres �evaluations histologiques r�ealis�ees chez les chiensont d�emontr�e que l’attache de l’implant est assur�ee par unejonction �epith�eliale fonctionnelle et saine biocompatible simi-laire a l’attache de la dent. En direction apicale, une zone de

91

Page 8: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Mourad SEBBAR et al.

is located between the epithelial junction and the bone. Thejunction tissue fibers are aligned parallel to the implant con-trary to the situation with teeth where the junction fibers areinserted at the cementum layer and are perpendicular to theroot [1].Ultrastructural analysis by transmission electron microscopyrevealed that fibroblasts at the interface had a flat and elon-gated appearance in both vertical and horizontal directions[11,12].Qualitative analysis of the underlying connective tissue at thejunction epthelium in the supracrestal location showed thatthe peri-implant mucosa contains more collagen and fewerfibroblasts than corresponding gingival connective tissue.

Berglundh et al. [13] made a histologic analysis, in man, ofbiopsies taken around implants exhibiting signs of inflamma-tion and bone loss. Their observations show that:

— keratinized epithelium continued into the pocketepithelium;— the apical section of the pocket epithalium was thin andulcerated;— the connective tissue had been infiltrated by inflammatorycells extending further apically than the pocket epithelium;

— the infiltrated connective tissue contained collagen fibers,vascular structures and inflammatory cells;— at the margins of the lesion, the tissue had been infiltratedby lymphocytes and plasma cells (60%). Vessels were few butbroad, occupying the central area of the marginal portion ofthe lesion;— the inflammatory cells and the vessels were preponderantin the lesion; plasma cells and polymorphonuclears (PMN)were found not only in the pocket epithelium and underlyingconnective tissue but also in the perivascular compartments ata distance from the implant-bearing surface.

In our study, we found the same components in the peri-implant mucosa with a moderately or very inflamed surfaceepithelium and connective tissue. The epithelial surface coat-ing was often papillomatous and edematous and the connec-tive tissue contained collagen fibers with an inflammatoryinfiltrate consisting of vascular structures and inflammatorycells in different quantities according to the degree ofinflammation.

The anatomical localization and duration of usage of the min-iscrew were factors which affected the survival rate of theimplants. Miniscrews placed in the alveolar mucosa triggeredconsiderable tissue irritation and inflammation which couldaccount for miniscrew failure, whereas implants inserted inthe attached gingiva displayed a success rate of over 90% [2].

The mandibular failure rate was found to be similar to that ofthe maxilla, even though the mandibular cortex is thinner thanthe maxillary. The mandibular failure rate could be related to

92

tissu de jonction est interpos�ee entre l’�epith�elium et l’os. Lesfibres du tissu de jonction sont align�ees parall�element a l’im-plant contrairement a la situation des dents ou les fibres dejonction sont ins�er�ees au niveau de la couche c�ementaireperpendiculairement a la racine [1].L’analyse ultra structurale a l’aide demicroscopie �electroniquea transmission a r�ev�el�e que les fibroblastes dans la zoned’interface semblent aplatis et allong�es aussi bien dans lesens vertical que dans le sens horizontal [11,12].Une analyse qualitative du tissu conjonctif sous-jacenta l’�epith�elium de jonction en situation supracrestale a r�ev�el�eque la muqueuse p�eri-implantaire contient plus de collag�eneet moins de fibroblastes que le tissu conjonctif gingivalcorrespondant.Berglundh et al. [13] ont analys�e histologiquement, chezl’homme, des biopsies pr�elev�ees autour d’implants pr�esentantdes signes d’inflammation et de perte osseuse. Leurs obser-vations montrent que :— l’�epith�elium k�eratinis�e se continue avec l’�epith�elium de lapoche ;— la portion apicale de l’�epith�elium de la poche est fine etulc�er�ee ;— le tissu conjonctif est infiltr�e par des cellules inflammatoiresqui s’�etendent plus en direction apicale que l’�epith�elium de lapoche ;— le tissu conjonctif infiltr�e contient des fibres de collag�ene,des structures vasculaires et des cellules inflammatoires ;— dans la portion marginale de la l�esion, le tissu est infiltr�e delymphocytes et de cellules plasmocytaires (60 %) ; les unit�esvasculaires sont peu fr�equentesmais larges, elles occupent lapartie centrale de la portion marginale de la l�esion ;— les cellules inflammatoires et les vaisseaux dominent lal�esion, les cellules plasmocytaires et les polymorpho-nucl�eaires (PMN) sont pr�esents non seulement au niveau del’�epith�elium de la poche et du tissu conjonctif sous-jacent maisaussi dans les compartiments p�erivasculaires a distance de lasurface implantaire.Dans notre �etude, nous trouvons les memes composantsde la muqueuse p�eri-implantaire avec un �epith�elium desurface et un tissu conjonctif sous-jacent discr�etement outr�es inflamm�es. Le revetement �epith�elial de surface estsouvent papillomateux et œd�emateux, et le tissu conjonctifcontient des fibres de collag�ene avec un infiltrat inflamma-toire constitu�e de structures vasculaires et des cellulesinflammatoires en quantit�es diff�erentes selon l’intensit�ede l’inflammation.La localisation anatomique et la dur�ee d’utilisation de la mini-vis sont des facteurs qui affectent le taux de survie de celle-ci.Les minivis plac�ees dans la muqueuse alv�eolaire provoquentune irritation et une inflammation consid�erables des tissuspouvant justifier des �echecs de la minivis, alors que cellesplac�ees dans la gencive attach�eemontrent un taux de r�eussitesup�erieur a 90 % [2].Le taux d’�echec a la mandibule semble similaire a celle dumaxillaire, bien que la corticale de la mandibule soit plus�epaisse qu’au maxillaire. Le taux d’�echec a la mandibule

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Page 9: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissueMinivis d’ancrage : �etude histologique des tissus mous p�eri-implantaires

the narrowness of the attached gingiva in the posterior region,which complicates implant insertion at this site [14].

In order to ensure maximum stability, the miniscrew should bepositioned in regions of greater soft and hard tissue thickness.Nevertheless, thin peri-implant soft tissue is less subject toinflammation [14].In patients with no attached gingiva, implants need to beplaced more coronally with greater gingival support. Withrespect to palatal sites, the thickness of the soft tissue is morevital than that of the cortical bone. It is advisable to placeimplants close to the cemento-enamel junction on the palatalaspect where the soft tissue is thicker [15].

Ericsson et al. [16] have shown that the peri-implant mucosa atsites subjected to thorough daily monitoring of dental plaqueduring biopsy was clinically inflammation-free and that theconnective tissue lateral to the junction epithelium was devoidof aggregations of inflammatory cells.

Moreover, the termination of the dental plaque monitoringprogram led to the aggregation of large quantities of dentalplaque and tartar around the head of the miniscrews. In thiscontext, the biopsies harvested from the implant sites after9 months of plaque formation revealed the presence of aninfiltrate within the marginal portion of the peri-implantregion.This infiltrate was found both in sites which had been sub-jected to dental plaque monitoring and at sites where dentalplaque had been allowed to form over a period of 9 months.These findings matched those of our own study since inflamedinfiltrate was observed at all the miniscrew implant sites, bothat sites subjected to plaque monitoring and at those whichwere not.

It is suggested that this infiltration is the result of the efforts ofthe host to eliminate the bacteria present in the peri-implantsoft tissue [16].The peri-implant soft tissue responds to the formation of3 weeks of dental plaque by developing an inflamed lesion.Given that these two types of lesion were of the same size andcomposition, one can conclude that the peri-implant gingivaand mucosa share the same ability to counter the formation ofdental plaque [17].

Prolonged accumulation of dental plaque triggers the devel-opment of an inflammatory cell inflammation in the peri-implant gingiva and mucosa. The two infiltrates share thesame characteristics although they are more prevalent in theperi-implant mucosa than in the gingival tissue. These find-ings suggest that the gingival defense mechanisms can be asefficacious as those of the peri-implant mucosa in preventingthe apical migration of bacteria from the pocket [13].

If the patient presents an infection or general symptoms suchas fever, prolonged discomfort due to the orthodontic force and

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

pourrait etre associ�e a l’�etroitesse de la gencive attach�ee enarri�ere, ce qui empeche une mise en place favorabled’implants dans cet emplacement [14].Pour avoir le maximum de stabilit�e, la minivis doit etre plac�eedans des zones ou il y a plus d’�epaisseur de tissus mous etdurs. Cependant, un tissu mou p�eri-implantaire mincepr�esente moins d’inflammation [14].Chez les patients sans gencive attach�ee, il faut mettre les visplus coronairement avec un support gingival plus important.Au niveau des sites palatins, l’�epaisseur des tissus mous estplus importante que celle de la corticale osseuse. Il est plussage de placer les minivis pr�es de l’attache am�elo-c�ementaire au niveau palatin ou les tissus mous sont plus�epais [15].Ericsson et al. [16] ont montr�e que la muqueuse p�eri-implan-taire au niveau des sites expos�es au controle quotidien etcomplet de la plaque dentaire lors de la biopsie �etait clinique-ment non enflamm�ee et que le tissu conjonctif lat�erala l’�epith�elium de jonction �etait d�epourvu d’accumulations decellules inflammatoires.Par ailleurs, la r�esiliation du programme de controle de laplaque dentaire a entraın�e l’accumulation de grandesquantit�es de plaque dentaire et de tartre au niveau de la tetedesminivis.Dansces conditions, les biopsies r�ecolt�ees a partirdes sites implantaires apr�es neuf mois de formation de laplaque dentaire a montr�e un infiltrat qui r�esidait dans la partiemarginale de la zone p�eri-implantaire.Cet infiltrat est pr�esent a la fois sur des sites qui avaient �et�eexpos�es au controle de la plaque dentaire et sur les sites aucours de laquelle la plaque dentaire avait �et�e autoris�ee a seformer pendant un intervalle de neuf mois. Ces r�esultatscoıncident avec ceux de notre �etude puisque l’infiltrat inflam-matoire �etait pr�esent au niveau de tous les sites d’implantationdes minivis aussi bien pour les sites expos�es au controle de laplaque que ceux non expos�es.Il est sugg�er�e que cette infiltration repr�esente les effortsd�eploy�es par l’hote pour �eliminer les bact�eries pr�esentes auniveau des tissus mous p�eri-implantaires [16].Les tissus mous p�eri-implantaires r�epondent a une formationde plaque dentaire de trois semaines par le d�eveloppementd’une l�esion inflammatoire. En raison de facteurs communs detaille et de composition de ces deux types de l�esions, on peutconsid�erer que la gencive et la muqueuse p�eri-implantaire ontle meme potentiel de d�efense a la formation de plaque den-taire [17].Une accumulation prolong�ee de plaque dentaire provoque led�eveloppement d’un infiltrat cellulaire inflammatoire dans lagencive et lamuqueuse p�eri-implantaire. Les deux infiltrats ontdes caract�eres communs, mais il est plus �etendu dans lamuqueuse p�eri-implantaire que dans le tissu gingival. Cesr�esultats sugg�erent que les m�ecanismes de d�efense de lagencive peuvent etre plus efficaces que ceux de la muqueusep�eri-implantaire pour pr�evenir la migration apicale des bact�e-ries de la poche [13].Si le patient pr�esente une infection ou des symptomesg�en�eraux comme de la fi�evre, une gene prolong�ee sous

93

Page 10: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

Mourad SEBBAR et al.

involvement of the adjacent periodontal attachments, theorthodontic miniscrew should be promptly removed.

Conclusion

The present study has shown that the use of miniscrews inappropriate, well-chosen cases offers a precise and predict-able technique for harvesting peri-implant tissue in man.Nevertheless, for practical and ethical reasons, human biop-sies are generally more subject to variations regarding theparameters influencing tissue response. Among other para-meters, one could list differences in local mucosal conditions,healing time, patient age and smoking. Consequently, varia-tions in tissue response between the different human biopsiescould be greater than those recorded during animal experi-ments in standardized conditions. It follows that caution isrequired when interpreting tissue responses observed in asmall number of human biopsies. Nonetheless, these histo-logic data are of great value for validating and confirminganimal models.

Disclosure of interest

The authors declare that they have no conflicts of interestconcerning this article.

References/R�ef�erences

1. Polat-Ozsoy O, Arman-OzciEur J Orthod 2009;31(4):412

2. Kuroda S, Sugawara Y, Deminiscrew implants as orthoAm J Orthod Dentofacial Or

3. Cheng SJ, Tseng IY, Lee JJ, Kfailure of mini-implants use2004;19(1):100–6.

4. Xun C, Zeng X, Wang X. MAngle Orthod 2007;77(1):47

5. Kyung SH, Hong SG, Park Ycrew. J Clin Orthod 2003;37

6. Cornelis MA, Scheffler NR, Dexperimental use of temporaDentofacial Orthop 2007;13

7. B€uchter A,Wiechmann D, Gorthodontic micro-implants.

8. Kim JW, Ahn SJ, Chang YI.screw as orthodontic anchor

94

l’action de la force orthodontique et une atteinte des attachesparodontales adjacentes, la minivis orthodontique doit etreimm�ediatement retir�ee.

Conclusion

La pr�esente �etude amontr�e que l’utilisation deminivis dans lescas appropri�es et s�electionn�es constitue une technique pr�evi-sible et pr�ecise de r�ecolte de tissus p�eri-implantaires chezl’homme. N�eanmoins, pour des raisons pratiques et �ethiques,les biopsies chez l’homme sont g�en�eralement plus soumisesa variations au niveau des param�etres influencant la r�eactiontissulaire. Entre autres param�etres, nous pouvons citer lesdiff�erences des conditions locales de la muqueuse, le tempsde gu�erison, l’age du patient, le tabagisme. En cons�equence,les variations des r�eponses tissulaires entre les diff�erentesbiopsies humaines pourraient etre plus importantes que cellesobtenues dans des conditions normalis�ees lors des exp�eri-mentations animales. De ce fait, les interpr�etations, en cequi concerne les r�eponses tissulaires sur un petit nombre debiopsies humaines, devraient etre faites avec soin. Toutefois,ces donn�ees histologiques sont pr�ecieuses pour valider etconfirmer le mod�ele animal.

D�eclaration d’int�erets

Les auteurs d�eclarent ne pas avoir de conflits d’int�erets enrelation avec cet article.

rpici A, Veziroglu F. Miniscrews for upper incisor intrusion.–6.guchi T, Kyung HM, Takano-Yamamoto T. Clinical use ofdontic anchorage: success rates and postoperative discomfort.thop 2007;131(1):9-15.ok SH. A prospective study of the risk factors associated withd for orthodontic anchorage. Int J Oral Maxillofac Implants

icroscrew anchorage in skeletal anterior open-bite treatment.-56.C. Distalization of maxillary molars with a midpalatal minis-(1):22–6.e Clerck HJ, Tulloch JF, Behets CN. Systematic review of thery skeletal anchorage devices in orthodontics. Am J Orthod1(4 Suppl.):S52–8.aertner C, et al. Load-related bone modelling at the interface ofClin Oral Implants Res 2006;17(6):714–22.Histomorphometric and mechanical analyses of the drill-freeage. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128(2):190–4.

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95

Page 11: Minivis d’ancrage : étude histologique des tissus mous péri-implantaires

9. Berglundh T, Lindhe J, Ericsson I, Marinello CP, Liljenberg B, Thomsen P. The soft tissuebarrier at implants and teeth. Clin Oral Implants Res 1991;2(2):81-90.

10. Berglundh T, Lindhe J, Marinello C, Ericsson I, Liljenberg B. Soft tissue reaction to de novoplaque formation on implants and teeth. An experimental study in the dog. Clin OralImplants Res 1992;3(1):1-8.

11. Moon IS, Berglundh T, Abrahamsson I, Linder E, Lindhe J. The barrier between thekeratinized mucosa and the dental implant. An experimental study in the dog. J ClinPeriodontol 1999;26(10):658–63.

12. Abrahamsson I, Zitzmann NU, Berglundh T, Linder E, Wennerberg A, Lindhe J. Themucosal attachment to titanium implants with different surface characteristics: an experi-mental study in dogs. J Clin Periodontol 2002;29(5):448–55.

13. Berglundh T, Gislason O, Lekholm U. Histopathological observations of human periim-plantitis lesions. J Clin Periodontol 2004;31(5):341–7.

14. Deguchi T, Nasu M, Murakami K, Yabuuchi T. Quantitative evaluation of cortical bonethickness with computed tomographic scanning for orthodontic implants. Am J OrthodDentofacial Orthop 2006;129(6):721.e7-721.e12.

15. Kim HJ, Yun HS, Park HD, Kim DH, Park YC. Soft tissue and cortical-bone thickness atorthodontic implant sites. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2006;130(2):177–82.

16. Ericsson I, Persson LG, Berglundh T, Marinello CP. Different types of inflammatoryreactions in peri-implant soft tissues. J Clin Periodontol 1995;22(3):255–61.

17. Buser D, Weber HP, Donath K, Fiorellini JP, Paquette DW, Williams RC. Soft tissuereactions to non-submerged unloaded titanium implants in beagle dogs. J Periodontol1992;63(3):225–35.

International Orthodontics 2012 ; 10 : 85-95 95

Anchorage miniscrews: A histologic study of peri-implant soft tissueMinivis d’ancrage : �etude histologique des tissus mous p�eri-implantaires