Analyse documentaire annotée
Littérature
Informations scientifiques sur les implants en céramique
En implantologie dentaire, les implants en céramique prennent de plus en plus d'importance et constituent un complément sérieux à la thérapie implantologique éprouvée avec des implants en titane. La recherche intensive et le développement rapide dans les domaines des matériaux, de la conception des surfaces et des soins de restauration ont notamment contribué à cette évolution. Des données scientifiques à court et moyen terme sont déjà disponibles - d'autres études doivent suivre. Il est important d'évaluer correctement ces données, de les interpréter correctement et de les classer en vue d'une application plus large, de les transporter objectivement et de les mettre en pratique avec des connaissances de base. Les questions en suspens doivent être discutées et recevoir une réponse fondée sur des données probantes, dans l'intérêt du patient.
Dans cette section "Informations spécialisées", le conseil scientifique de l'ESCI compile et met à jour en permanence des informations soigneusement compilées, scientifiquement fondées et basées sur des preuves, concernant les implants céramiques et leur application.
Implantations en céramique
Implants en céramique... une nouvelle voie ?
Implantologie avec des implants en oxyde de zirconium
L'implantologie dentaire s'est imposée comme une méthode de traitement importante en dentisterie et repose sur la stabilisation biologique et fonctionnelle de l'implant dans le tissu osseux environnant, appelée ostéointégration. Les implants métalliques en forme de vis, en titane ou en alliage spécial de titane et de zirconium, se sont imposés comme "l'étalon-or". De nombreuses études expérimentales et cliniques prouvent l'excellente capacité d'ostéointégration et la fiabilité clinique des implants en titane avec une topographie de surface microrugueuse.
Le développement de céramiques de haute performance a ouvert de nouvelles options de traitement sans métal pour les patients et les praticiens. En raison de ses propriétés biomécaniques et biocompatibles supérieures, le dioxyde de zirconium (oxyde de zirconium, ZrO2) l'a emporté sur les autres céramiques à base d'oxyde et est utilisé en dentisterie depuis environ 25 ans. Ces dernières années, l'oxyde de zirconium s'est également imposé sur le marché comme une alternative au titane en implantologie dentaire.
Pour que l'oxyde de zirconium devienne définitivement une alternative au titane pour la fabrication d'implants, il faut mettre au point des implants céramiques capables de se développer de manière fiable dans le tissu osseux. Par conséquent, les implants en ZrO2 doivent également présenter une topographie de surface aussi microrugueuse que les implants modernes en titane. Cependant, en raison des propriétés du matériau, il est très difficile de créer une surface microrugueuse sur les implants en ZrO2 sans affaiblir la résistance biomécanique de la céramique.
Les systèmes d'implants en ZrO2 initialement établis sur le marché depuis environ 2004 avaient une conception d'implant en une seule partie et présentaient déjà une surface rugueuse, mais il y avait encore des différences par rapport à la topographie de surface microrugueuse des implants modernes en titane. En outre, des fractures d'implants ont été signalées dans des cas isolés en raison de processus de fabrication qui n'étaient pas optimisés pour des matériaux spécifiques. Par conséquent, les premiers implants monoblocs en ZrO2 de la première génération présentaient encore des lacunes en termes de fiabilité clinique.
Parallèlement à l'optimisation des surfaces et des processus de fabrication, la macro-conception des implants a également été adaptée, et les premiers implants en ZrO2 en deux parties ont été développés et mis sur le marché. Ce processus a été influencé par les souhaits de nombreux utilisateurs et confirme la tendance à l'implantologie céramique en deux parties. Différents systèmes d'implants en ZrO2 permettent aujourd'hui de traiter les patients partiellement édentés et édentés, mais de nombreux utilisateurs restent sceptiques quant à l'application clinique des produits disponibles sur le marché.
Preuves... quelle est la fiabilité des implants en céramique ?
Données cliniques sur les implants en céramique
Les implants en ZrO2 sont disponibles sur le marché depuis le début des années 2000. Au cours des années suivantes, le processus industriel de fabrication et de production des implants a été adapté et optimisé. Outre le développement de nouvelles structures de surface, l'attention s'est portée sur différentes conceptions macroscopiques des implants. Alors que les premiers implants en ZrO2 étaient encore conçus en une seule partie, des systèmes d'implants en ZrO2 en deux parties sont désormais disponibles. Cela permet la fabrication de reconstructions prothétiques vissées réversibles.
Ces dernières années, de nombreuses études cliniques ont été publiées. Cependant, elles diffèrent par la diversité des systèmes d'implants étudiés et des taux de survie rapportés. Lors de l'interprétation des résultats, il faut tenir compte du fait que certaines publications récentes font état de résultats concernant des implants en ZrO2 qui ne sont plus disponibles dans le commerce. Plusieurs méta-analyses ont montré que les différents systèmes d'implants ont des taux de survie significativement différents.
Dans le cadre d'une revue systématique, toutes les études cliniques examinant les implants ZrO2 sur une période d'au moins 12 mois chez au moins 10 patients traités ont été analysées. Les études publiées entre janvier 2004 et mars 2017 ont été incluses. La méta-analyse à un an a montré un taux de survie significativement plus élevé pour les implants ZrO2 disponibles dans le commerce (98,3%) par rapport à ceux qui ne sont plus disponibles dans le commerce (91,2%). Il est intéressant de noter que les différences de perte osseuse marginale après un an entre les deux groupes n'étaient pas statistiquement significatives (disponible dans le commerce : 0,7 mm ; non disponible dans le commerce : 1,0 mm). En outre, un taux de survie à deux ans de 97,2% a été calculé pour les implants disponibles dans le commerce.
Les cofacteurs tels que la conception de l'implant, le protocole de mise en charge, l'augmentation osseuse simultanée et le type de reconstruction prothétique n'ont pas influencé de manière significative le taux de survie. Ces résultats démontrent pour la première fois que les taux de survie des implants en ZrO2 se sont améliorés de manière significative entre 2004 et 2017. Cependant, tous les implants ZrO2 actuellement sur le marché n'ont pas fait l'objet d'études scientifiques. Selon la littérature disponible, la période de suivi clinique des implants ZrO2 disponibles dans le commerce est limitée à un maximum de cinq ans.
Haro Adanez et ses collègues ont réalisé une autre étude systématique et une méta-analyse sur les implants en oxyde de zirconium. Ils ont inclus 17 études couvrant 1002 patients avec 1704 implants (1521 implants en une partie, 183 implants en deux parties). La période d'observation allait de un à sept ans, avec un taux de survie moyen de 95%. Les implants en une partie ont eu un taux de survie de 95%, tandis que les implants en deux parties ont eu un taux de survie de 94%. La méta-analyse sur la perte osseuse comprenait 11 études avec une perte moyenne de 0,98 mm. Les auteurs ont conclu que les résultats pour les implants en une partie étaient favorables, mais que les preuves pour les implants en deux parties étaient insuffisantes pour justifier leur utilisation clinique.
Les méta-analyses mentionnées ci-dessus n'incluent que la littérature scientifique disponible à un moment donné. La littérature sur les implants ZrO2 disponibles dans le commerce, dans le cadre de ces méta-analyses et au-delà, est actuellement limitée à un maximum de cinq ans.
Matériau Ziconiumdioxide
Le dioxyde de zirconium... qu'est-ce que c'est que ce matériau ?
Le matériau "dioxyde de zirconium
L'oxyde de zirconium est un matériau composé de zirconium, d'oxygène et d'autres composants, où les éléments individuels sont fermement liés dans un réseau cristallin. Cela signifie que l'oxygène fait partie intégrante de la structure du matériau. En revanche, les implants métalliques en titane ne forment qu'une couche d'oxyde stable mais très fine sur la surface métallique lorsqu'ils sont exposés à l'air. Cette "couche protectrice" ne confère au métal aucune propriété céramique physique, mais elle garantit qu'il n'y a pas d'interactions indésirables entre le titane et les matériaux biologiques adjacents. Par conséquent, le titane n'est pas un matériau bioinerte en soi, mais il tire ses propriétés bioinertes de la couche d'oxyde stable.
Par ailleurs, il convient de noter que les céramiques de ZrO2 sont souvent appelées à tort zirconium ou zirconium métal. Le zirconium est un métal pur qui, comme le titane, appartient au 4e groupe du tableau périodique. Le zircon est un sable silicaté connu sous le nom de silicate de zirconium (ZrSiO4), qui peut être transformé en dioxyde de zirconium par divers procédés techniques. Les composés céramiques d'oxyde de zirconium doivent être strictement distingués du zirconium métallique et des alliages métalliques de zirconium.
Contrairement aux alliages métalliques (par exemple, l'alliage titane-zirconium), les éléments des céramiques d'oxyde ne sont pas reliés par une liaison métallique, mais par une liaison ionique. Cette liaison ionique garantit que les électrons restent localisés dans les céramiques d'oxyde. Par conséquent, contrairement aux métaux ou aux alliages métalliques, aucun électron ne peut être libéré de la structure du matériau, ce qui empêche les interactions indésirables telles que la corrosion.
Stabilité... les implants en céramique se cassent-ils ?
Implants en céramique et fractures
Comparé à d'autres céramiques d'oxyde (comme l'oxyde d'aluminium), l'oxyde de zirconium présente des propriétés biomécaniques nettement supérieures, notamment une résistance élevée à la flexion, une ténacité à la rupture et un faible module d'élasticité. Ces propriétés mécaniques améliorées permettent aux implants en ZrO2 de résister aux forces de mastication dans la cavité buccale.
Le processus de production des implants, en particulier la méthode utilisée pour créer la topographie de surface microrugueuse, est un facteur important qui influe sur la fréquence des fractures. Des études scientifiques ont montré que des processus de fabrication non contrôlés pour les surfaces micro-rugueuses peuvent réduire la résistance à la rupture des implants en ZrO2.
En raison de ces considérations, les procédés de fabrication permettant de créer des surfaces micro-rugueuses doivent être soigneusement adaptés aux propriétés du matériau ZrO2. En outre, des contrôles de qualité normalisés doivent être mis en œuvre à la fin du processus de fabrication afin de garantir que la structure matérielle de la céramique d'oxyde ZrO2 reste intacte.
Grâce à des procédés de fabrication adaptés aux propriétés du matériau, il est désormais possible de produire des implants en ZrO2 dont le taux de fracture est comparable à celui des implants en titane. Une méta-analyse a examiné la susceptibilité à la fracture des implants en ZrO2 en tant que cofacteur. Cette étude a intégré toutes les recherches cliniques sur les implants en ZrO2 publiées entre 2004 et 2017, qui ont évalué au moins 10 patients sur une période de 12 mois. Les auteurs ont constaté que le taux de fracture est passé de 3,4% en 2004 à seulement 0,2% en 2017.
Transformation de phase... influence sur la stabilité ?
Transformation de phase
Un terme important dans le contexte de la susceptibilité à la rupture est la transformation de phase de la zircone. Elle décrit la transition d'une phase incassable (phase tétragonale) à une phase plus sensible à la rupture (phase monoclinique). Cette transformation est associée à une expansion de volume et peut arrêter la propagation de microfissures induites mécaniquement dans la structure du matériau.
Toutefois, si la structure du matériau céramique est traitée ou transformée de manière incorrecte (par exemple, broyage incontrôlé ou processus de fabrication non optimisé pour la structure du matériau), cette transformation peut être déclenchée à un stade précoce. Cela signifie que les microfissures qui peuvent apparaître ultérieurement ne peuvent être compensées que dans une mesure limitée.
Les technologies de traitement utilisées pour les métaux ne peuvent et ne doivent pas être appliquées aux matériaux céramiques pour les mêmes raisons, car une mauvaise manipulation peut endommager la structure du matériau. Ce fait doit être pris en compte par les fabricants et les utilisateurs.
Roehling S, Gahlert M. Keramische Zahnimplantate - wissenschaftliche Grundlagen und klinische Anwendung. Zahnmedizin up2date 2015;5:425-444.
Les céramiques composites... quelles sont les différences entre les matériaux ?
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Dégradation hydrothermique... implants céramiques alternatifs ?
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Facteurs biologiques
implants en céramique... y a-t-il des avantages cliniques ?
Implants en céramique - avantages cliniquement pertinents par rapport aux implants en titane ?
Grâce au développement de surfaces microrugueuses, les implants en titane sont devenus une option de traitement extrêmement fiable. Des études cliniques font état de taux de survie et de réussite supérieurs à 95% pour des périodes de suivi allant jusqu'à 10 ans.
Par conséquent, la raison principale de l'établissement d'un matériau d'implant alternatif - tel que l'oxyde de zirconium - n'est pas d'abord d'améliorer l'ostéointégration ou les taux de cicatrisation, mais de déterminer s'il offre des avantages cliniquement pertinents. Les infections péri-implantaires, telles que la mucosite et la péri-implantite, sont parmi les principales causes de perte précoce et tardive des implants en titane. Des études scientifiques font état d'une incidence de 43% pour la mucosite et de 22% pour la péri-implantite. Une question clinique clé est de savoir si les implants en oxyde de zirconium peuvent réduire le risque et la gravité des infections péri-implantaires par rapport aux implants en titane.
Le développement de la péri-implantite est multifactoriel, la colonisation microbienne jouant un rôle crucial. Une étude in vitro a examiné la formation de biofilms sur des surfaces en titane et en oxyde de zirconium. Le biofilm a été testé à l'aide d'un mélange de trois espèces de bactéries et d'échantillons de plaques humaines. Les résultats ont montré qu'un biofilm structuré et organisé ne se formait que sur les surfaces en titane micro-rugueuses, tandis que les surfaces en oxyde de zirconium présentaient une épaisseur et une masse de biofilm significativement plus faibles.
On ne sait toujours pas si les propriétés des matériaux influencent directement la perte osseuse péri-implantaire liée à l'inflammation. Une étude animale a examiné le développement de la péri-implantite in vivo, en comparant les implants en oxyde de zirconium et en titane. Dans cette étude, des chiens ont reçu les deux types d'implants dans leurs mandibules. Après six semaines de cicatrisation et quatre semaines de mise en charge, une péri-implantite a été induite par des fils de coton sous-gingivaux. Sur une période de 24 semaines, les implants en oxyde de zirconium ont présenté une résorption osseuse péri-implantaire nettement inférieure à celle des implants en titane. En outre, un implant en titane a été perdu, alors que tous les implants en oxyde de zirconium sont restés intacts.
Sur la base de ces études précliniques in vitro et in vivo, les implants en oxyde de zirconium pourraient présenter un avantage par rapport aux implants en titane en ce qui concerne l'inflammation péri-implantaire et la perte osseuse. Cependant, des études cliniques à long terme sont nécessaires pour confirmer ces résultats.
Osséointégration... les implants en céramique se développent-ils ?
Intégration des tissus durs
Pour que les implants en oxyde de zirconium soient considérés comme réussis, ils doivent se cicatriser (ostéointégration) dans l'os de la même manière que les implants en titane. Le contact entre l'os et l'implant est une mesure clé de la biocompatibilité. Au cours des cinq dernières années, de nombreuses publications ont étudié la biocompatibilité des implants en oxyde de zirconium, en utilisant le contact os-implant et la stabilité biomécanique comme paramètres clés.
Pieralli et ses collègues ont étudié l'ostéointégration des implants en oxyde de zirconium dans des études animales, en examinant 54 études qui répondaient à leurs critères d'inclusion. Ils ont analysé le contact os-implant (KIK, %), le couple de retrait (RTQ, Ncm) et la force d'insertion (N). Les résultats ont montré que les implants en titane avaient un KIK moyen de 61%, tandis que les implants en oxyde de zirconium variaient de 57% à 63%. La différence n'était pas statistiquement significative.
Les lecteurs intéressés trouveront plus de détails dans la méta-analyse, qui différencie les résultats en fonction de la topographie de la surface, des modèles animaux et d'autres facteurs. En ce qui concerne le couple de retrait, l'étude n'a pas trouvé de différence significative entre les implants en titane (103 Ncm) et ceux en oxyde de zirconium (95 Ncm). Dans le modèle de rat, les tentatives de dévissage n'étaient pas possibles en raison de la taille de l'implant, et des tests d'enfoncement ont donc été réalisés. Là encore, aucune différence significative n'a été constatée entre le titane (52 N) et l'oxyde de zirconium (54 N). En général, les surfaces "lisses" ont montré des couples d'enlèvement et des valeurs d'enfoncement plus faibles que les surfaces "structurées". Les auteurs concluent qu'il n'y a pas de différence significative entre le titane et l'oxyde de zirconium en termes de repousse osseuse.
Une deuxième revue systématique avec méta-analyse de 37 études précliniques a étudié l'intégration des tissus durs et mous des implants en zircone. L'étude a examiné le contact os-implant (KIK), le couple de retrait et les valeurs d'enfoncement. Le KIK des implants en titane était de 59%, tandis que celui des implants en oxyde de zirconium était de 56%, sans différence significative. Cependant, les valeurs du couple de retrait pour le titane (103 Ncm) étaient significativement plus élevées que pour la zircone (72 Ncm). Les implants en titane ont également montré des valeurs de push-in plus élevées (25 N) par rapport à l'oxyde de zirconium (22 N).
La méta-analyse de Roehling et de ses collègues a observé un couple de retrait et des valeurs d'enfoncement plus faibles pour les implants en oxyde de zirconium. Toutefois, ces différences ne sont pas dues aux propriétés des matériaux, mais plutôt aux caractéristiques de la surface. L'étude a montré que l'augmentation de la microrugosité de la surface était associée à une meilleure intégration osseuse des implants en oxyde de zirconium. Les différences entre les protocoles d'étude, les critères d'inclusion/exclusion et les modèles animaux (54 études contre 37) ont également influencé les résultats. Sur la base de ces résultats, les auteurs ont conclu que les implants en titane et en oxyde de zirconium présentent une intégration comparable des tissus durs et mous.
Déclaration de l'ESCI
Lors du choix d'implants dentaires en céramique, il est important de s'appuyer sur des données scientifiquement validées qui définissent le taux de réussite attendu d'un dispositif médical donné. Les études précliniques suggèrent que les surfaces microrugueuses des implants en céramique influencent positivement le contact os-implant (KIK).
Intégration des tissus mous... Particularités des implants en céramique ?
Intégration des tissus mous
Préclinique
Pour l'esthétique des tissus mous, le maintien de dimensions saines et stables des tissus mous péri-implantaires est crucial. Sur les dents comme sur les implants, les tissus mous sont constitués de la profondeur du sulcus, de l'épithélium marginal et de l'attachement du tissu conjonctif, formant ce que l'on appelle la largeur biologique ou le complexe dentogingival.
D'un point de vue parodontal, les tissus mous péri-implantaires agissent comme une barrière similaire aux tissus dentogingivaux, contribuant à prévenir les infections bactériennes péri-implantaires.
Une revue de la littérature réalisée par Nishihara et al. résume cinq études précliniques sur la réaction des tissus mous aux implants en oxyde de zirconium. La plupart des études n'ont pas trouvé de différences significatives dans la morphologie des tissus mous entre les implants en titane et en oxyde de zirconium. Les deux matériaux présentaient une structure de tissu mou péri-implantaire composée d'une couche épithéliale d'épaisseur similaire et d'un tissu conjonctif sous-jacent.
Une étude a rapporté une hauteur de tissu mou de 4,5 mm pour les implants en oxyde de zirconium et de 5,2 mm pour les implants en titane. L'extension épithéliale était similaire pour les deux matériaux (2,9 mm), tandis que l'extension du tissu conjonctif présentait une différence non significative (oxyde de zirconium : 1,5 mm ; titane : 2,4 mm). D'autres études ont trouvé des hauteurs de tissus mous légèrement inférieures (3-4 mm), en fonction du modèle animal utilisé.
Les propriétés des matériaux - oxyde de zirconium ou titane - ne semblent pas affecter de manière significative l'intégration des tissus mous péri-implantaires. Les deux matériaux présentent des processus physiologiques similaires dans le développement des tissus mous.
D'autres études expérimentales ont confirmé une intégration équivalente des tissus mous et des dimensions de largeur biologique similaires pour les implants en oxyde de zirconium et en titane. La largeur biologique et la hauteur de la papille péri-implantaire ne sont pas influencées par la mise en charge ou le protocole chirurgical, mais par la conception de l'implant et la position du microgap entre l'épaulement de l'implant et la restauration prothétique.
Il est intéressant de noter qu'une étude expérimentale a fait état d'une maturation plus rapide des tissus épithéliaux et conjonctifs péri-implantaires pour les implants en oxyde de zirconium.
Clinique
Au-delà de la fonction, l'esthétique joue un rôle crucial dans la satisfaction du patient. Les résultats esthétiques dépendent à la fois des couronnes dentaires et des tissus mous environnants. Les facteurs importants sont les conditions non irritantes des tissus mous péri-implantaires, comme le positionnement de la marge gingivale et la formation de la papille péri-implantaire (esthétique rose).
Les données cliniques évaluant objectivement les conditions de la muqueuse péri-implantaire sont limitées. Cependant, des études utilisant l'indice Jemt Papilla Index ont observé une augmentation significative de la formation de papilles péri-implantaires entre le moment de la mise en charge fonctionnelle et le suivi à trois ans.
En outre, les conditions de la muqueuse péri-implantaire ont été évaluées à l'aide du "Pink Esthetic Score (PES)" de Fürhauser. Des études cliniques ont fait état d'une augmentation régulière des valeurs PES au cours des deux premières années suivant l'implantation, tant pour les implants en une partie que pour les implants en deux parties. Il est intéressant de noter qu'une étude a révélé des valeurs PES significativement plus élevées pour les implants en céramique (restaurés prothétiquement avec des couronnes en céramique, PES 6,9-11,2) que pour les implants en titane (restaurés avec des piliers en titane et des couronnes en céramique, PES 2,4-10,8).
Pour les implants céramiques monoblocs, les études cliniques ont révélé une augmentation significative de la hauteur du disque péri-implantaire au fil du temps avec la mise en charge fonctionnelle. La distance entre la crête alvéolaire des dents adjacentes et le point de contact le plus bas avec la couronne adjacente était un facteur clé pour la formation de la papille péri-implantaire.
Aspects cliniques
Concepts prothétiques... systèmes monoblocs et bicomposants ?
Prochainement
Esthétique... un avantage des implants en céramique ?
Prochainement
Procédures d'augmentation... que faut-il prendre en compte avec les implants en céramique ?
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