SUPPLÉMENT SPÉCIAL. Dans ce numéro : 2014 No. 2. Synthèses de publications choisies et posters de présentation Implants BIOMET 3i T3

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1 SUPPLÉMENT SPÉCIAL Dans ce numéro : Synthèses de publications choisies et posters de présentation Implants BIOMET 3i T3 Publication officielle de 2014 No. 2 The Institute for Implant and Reconstructive Dentistry est un centre de formation et d enseignement de BIOMET 3i LLC.

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3 Table des matières Éditorial Design des implants dentaires et son incidence potentielle sur l obtention d un résultat esthétique à long terme 1 Surfaces 3i T3 : Résultats de cicatrisations osseuses observés dans des études précliniques L impact de différentes valeurs moyennes de topographie de la surface de l implant sur la stabilité de l interface os/implant 4 Synergie de la topographie à l interface fonctionnelle os/implant 6 Les propriétés d ostéointégration des implants en titane avec des caractéristiques d hydroxyapatite à l échelle submicrométrique dans le tibia de lapin 8 Évaluation biomécanique et histologique des quatre différents états de surface de l implant en titane et ses modifications : une étude sur le tibia de lapin 9 Cicatrisation osseuse précoce autour de deux différentes surfaces expérimentales d implants en titane sablées avec HA et à double mordançage à l acide : une étude pilote chez le lapin 11 L impact de la compression osseuse au contact os-implant d un implant ostéo-intégré : une étude chez le chien 12 Composants des systèmes d implants 3i T3 : analyses comparatives des données Comparaison de trois méthodes in vitro pour tester l étanchéité des implants 14 Analyse du micro-gap à l interface implant-pilier de différents systèmes d implants dentaires 15 Un nouveau procédé pour évaluer la robustesse de la connexion implant-pilier 17 Caractéristiques quantitatives et qualitatives de différentes surfaces d implants dentaires 19 Précision de l épaulement de trois configurations de connexion implant-pilier en céramique 21 Stabilité du couple de différentes vis pour pilier soumises à un cycle mécanique 23 Implants 3i T3 : études cliniques pertinentes Projet Scuderia : génération de données cliniques 3i T3 résultats intermédiaires à un an 25 Incidence de la surface sur la santé des muqueuses et les tests d intégration : une étude clinique prospective, randomisée et contrôlée de plusieurs topographies de surface des implants dans les cas de mise en charge précoce 27 Mise en charge immédiate avec occlusion des implants NanoTite PREVAIL : une étude clinique et radiographique prospective menée sur un an 29 Une étude prospective randomisée, contrôlée et multicentrique menée sur 5 ans de l incidence d une surface hybride, ou complètement rugueuse par mordançage à l acide sur la péri-implantite 31 Le Journal of Implant and Reconstructive Dentistry (JIRD ) est la publication officielle de l IIRD (The Institute for Implant and Reconstructive Dentistry), BIOMET 3i LLC, 4555 Riverside Drive, Palm Beach Gardens, Florida, États-Unis Téléphone : L Institute for Implant and Reconstructive Dentistry est le département de formation et d enseignement de BIOMET 3i LLC. 3i T3, BellaTek, Certain, DCD, GingiHue, Gold-Tite, IIRD, JIRD, Journal of Implant and Reconstructive Dentistry, OSSEOTITE, Preservation By Design et PREVAIL sont des marques déposées et la conception de l implant 3i T3 et NanoTite sont des marques commerciales de BIOMET 3i LLC. Astra Tech Osseospeed est une marque commerciale d Astra Tech. NeoTorque est une marque commerciale de NeoMetrics. Nobel Replace TiUnite est une marque déposée et NobelProcera et Replace Select sont des marques commerciales de Nobel Biocare. Straumann et SLActive sont des marques déposées de Straumann Holding AG. Zimmer MTX est une marque commerciale de Zimmer Dental Inc BIOMET 3i LLC.

4 1 Éditorial Conception d un système d implants dentaires et son incidence potentielle sur l obtention et la durabilité d un résultat esthétique Richard J. Lazzara, DMD, MScD Introduction Trois décennies se sont écoulées depuis que Per-Ingvar Brånemark a présenté ses travaux sur des implants endoosseux à des chercheurs dans le domaine dentaire d Amérique du Nord et les composants chirurgicaux et prothétiques ainsi que les protocoles de traitement implantaire ont considérablement évolué. Les praticiens ont récemment pris conscience qu avec le temps des processus biologiques complexes peuvent saboter même les plus beaux résultats. Une importance de plus en plus grande est accordée à l obtention et à la pérennité d un résultat esthétique des restaurations implantaires. Les quatre principaux facteurs permettant d atteindre cet objectif sont la stabilité primaire, la surface de l implant, la géométrie de la jonction implantpilier et la conne xion implant-pilier. Chacun de ces facteurs a joué un rôle dans la conception du système d implants coniques 3i T3 (Fig. 1). Pilier BellaTek Platform Switching intégré Vis Gold-Tite Implants coniques 3i T3 Connexion interne Certain Stabilité primaire de l implant Il a été bien établi que des micromouvements excessifs au début du processus de cicatrisation empêche ou entrave l ostéointégration. Elle est peut-être l une des causes les plus fréquentes d échec implantaire. 1 De nombreux éléments conceptuels améliorent les chances d obtenir une stabilité primaire avec un système d implants donné. Par exemple, le système d implants coniques BIOMET 3i T3 utilise des forets de profondeur et de diamètre spécifiques afin de créer des ostéotomies précises parfaitement adaptées à la forme (petit diamètre, par exemple) des implants qui seront posés. Les implants posés de sorte que l intégralité de leur surface soit en contact avec toute la longueur de l ostéotomie sont décrits par leur contact os-implant initial (IBIC) élevé 2 ce qui améliore la stabilité primaire. De plus, le système d implants coniques 3i T3 intègre des éléments macrogéométriques supplémentaires qui améliorent la stabilité primaire 3, y compris de grandes spires fines qui pénètrent latéralement dans l os pour garantir un engagement sécurisé sur le long terme. Fig. 1. Schéma d un implant conique 3i T3. Dans une étude prospective sur la mise en charge immédiate réalisée par Östman et al, les chercheurs ont posé 139 implants coniques BIOMET 3i NanoTite dans des sites en cours de régénération et rapporté un couple d insertion moyen de 53,1 Ncm, un QSI moyen de 73,3 et un taux de survie de 99,2 %. 4 Pour la pose d implants coniques dans des sites d extraction de molaires récentes, Block a rapporté un QSI moyen de 77 au niveau de la mandibule, 73 au niveau du maxillaire et un taux de survie de 97,2 %. 5 Lorsqu un traitement accéléré est impossible (par exemple, en raison de la mauvaise qualité de l os), une bonne stabilité primaire minimise les micromouvements et réduit le risque de non-intégration. 1 Lorsque les conditions cliniques sont favorables, la stabilité primaire peut offrir des avantages supplémentaires en permettant la pose précoce et immédiate de restaurations provisoires et/ou la sculpture des tissus afin de mieux répondre aux attentes en matière d esthétique.

5 2 Éditorial Surface de l implant La surface des implants dentaires joue un rôle important dans l obtention et la préservation des résultats esthétiques. BIOMET 3i a revu ses procédés de rabotage des implants en introduisant des techniques comme la surface OSSEOTITE obtenue par un double processus de mordançage à l acide (DAE). Cette surface offre une topographie sur deux niveaux qui comprend des puits de 1 à 3 microns superposés sur une surface légèrement rugueuse (Sa, Rugosité moyenne absolue < 1,0 μm). 6 Pour réduire davantage les risques de complications au niveau des muqueuses, un implant OSSEOTITE hybride a également été développé, associant une surface polie historiquement éprouvée sur les premiers 2-3,0 mm des parties coronaires à une surface traitée par un double processus de mordançage à l acide sur le reste du corps de l implant. Toutefois, en 2010, une étude randomisée prospective, contrôlée, multicentrique et menée sur cinq ans a comparé les configurations d implants OSSEOTITE hybrides à celles ayant subi un double processus de mordançage à l acide intégral et a montré qu une surface totalement mordancée n augmentait pas le risque de péri-implantites par rapport aux implants hybrides. Cette étude a également mis en évidence qu une surface totalement mordancée réduisait la perte osseuse (0,6 mm contre 1,0 mm, p<0,0001). 7 Micronique et microscopique grossier Micro-fin sur le col de l implant Fig. 2. Schéma de la conception hybride ultramoderne de l implant conique 3i T3. Des efforts de recherche ininterrompus sur la surface OSSEOTITE ont permis une nouvelle amélioration de la surface de l implant 3i T3. Plus qu une simple surface rugueuse, la surface de l implant 3i T3 cible des besoins différents dans deux zones distinctes de l implant (Fig. 2). L aspect coronaire de l implant offre une microtopographie similaire à celle de l implant OSSEOTITE entièrement mordancé. De la base du col à la pointe apicale, l implant 3i T3 présente une rugosité grossière accrue, résultant en une surface à trois niveaux. Cette surface à trois niveaux se compose de structures submicroniques superposées sur une surface piquetée de 1-3 microns recouverte d une surface légèrement rugueuse (Sa = 1,0-2,0 μm). 6 La surface de l implant 3i T3 constitue une avancée importante grâce aux multiples niveaux de topographie et aux caractéristiques du corps de l implant qui influencent l ostéointégration, le niveau de l os crestal et réduisent le risque de péri-implantites. Géométrie de la jonction implant-pilier Un troisième facteur important dans la préservation des résultats esthétiques de la restauration sur le long terme réside dans l influence de la géométrie de la jonction implant-pilier (IAJ) sur l espace biologique. L espace biologique désigne le joint naturel qui se développe autour d un objet faisant saillie dans un os et dans les tissus mous de l environnement buccal. L impact de la conception des implants sur l espace biologique a été découvert à l époque (au début des années 1990) où l on utilisait communément des piliers de diamètre standard de 4,0 mm pour restaurer des implants de 5,0 et 6,0 mm de diamètre. Le suivi radiographique de ces implants avec Platform Switching a produit un résultat surprenant, en mettant en évidence une meilleure préservation de l os crestal 8, ce qui a accéléré le développement des systèmes d implants avec Platform Switching incorporé dans sa conception (implant PREVAIL ). Une étude approfondie des mécanismes à l œuvre, un récent examen et une méta-analyse systématique de dix études cliniques ont montré que implants présentaient une perte de l os marginal significativement moins importante autour des implants avec Platform Switching comparés aux implants adaptés. 9

6 3 Richard J. Lazzara, DMD, MScD (continued) la résistance nécessaire dont le système a besoin pour conserver son aspect esthétique sur le long terme ; une géométrie implant-pilier et des connexions conçues pour préserver l os au niveau et autour de l implant afin de soutenir le développement et la préservation des tissus mous ; une connexion très précise bien placée pour répondre aux besoins prothétiques numériques actuels et futurs. Fig. 3. Vis pour pilier Gold-Tite recouverte au minimum de 40 micropouces d or pur à 99,99 % qui agit comme un lubrifiant sec, permettant ainsi à la vis de se distendre et l application d une force de serrage plus importante. L implant conique 3i T3 incorpore le système Platform Switching intégré dans sa conception. En éliminant ou en réduisant la résorption osseuse sur la partie supérieure de l implant, les papilles et les tissus marginaux gingivaux faciaux restent soutenus. La préservation des tissus est primordiale pour l obtention et la durabilité de résultats fonctionnels et esthétiques. Connexion implant-pilier Un quatrième facteur influence les résultats esthétiques immédiats et à long terme. Il s agit du type de connexion du système d implants. L implant conique 3i T3 est doté de la connexion interne Certain afin de satisfaire aux besoins des utilisateurs en termes de facilité d utilisation, de polyvalence, de solidité, de stabilité, d ajustement et de précision, besoins qui sont liés à l obtention de résultats esthétiques. La stabilité et l étanchéité de la connexion implant-pilier peuvent également avoir un impact sur les résultats esthétiques. Une interface implant-pilier stable et étanche réduit les micromouvements du pilier et les risques de microfuites. L hypothèse que l amélioration des performances dans ces domaines raccourcisse les processus inflammatoires liés à une perte osseuse ou tissulaire a été émise. Le système Certain a été conçu selon des tolérances très strictes au niveau de l interface afin que le pilier s adapte parfaitement et que la technologie de vissage pour pilier Gold-Tite (Fig. 3) maximise la force de serrage tout en réduisant les risques de micromouvements. 10 Pour résumer, le système d implant conique 3i T3 a été conçu pour favoriser : l obtention de la stabilité primaire nécessaire à la pose précoce de restaurations provisoires esthétiques et/ou à la sculpture des tissus ; une conception de surface raffinée pour faciliter l ostéointégration sans augmentation des risques de périimplantite par rapport aux implants hybrides ; Références 1. Szmukler-Moncler S, Salama H, Reingewirtz Y, et al. Timing of loading and effect of micro-motion on bone-implant interface: A review of experimental literature. J Biomed Mat Res 1998;43: Meltzer AM. Primary stability and initial bone-to-implant contact: The effects on immediate placement and restoration of dental implants. J Implant Reconstr Dent 2009;1(1): Meredith N. Assessment of implant stability as a prognostic determinant. Int J Prosthodont 1998;11(5): Östman PO, Wennerberg A, Ekestubbe A, et al. Immediate occlusal loading of NanoTite TM tapered implants: A prospective 1-year clinical and radiographic study. Clin Implant Dent Relat Res 2012 Jan 17. doi: /j x. [Epub avant publication] 5. Block MS. Placement of implants into fresh molar sites: Results of 35 cases. J Oral Maxillofac Surg 2011;69(1): Svanborg LM, Andersson M, Wennerberg A. Surface characterization of commercial oral implants on the nanometer level. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2010;92(2): Zetterqvist L, Feldman S, Rotter B, et al. A prospective, multicenter, randomized-controlled 5-year study of hybrid and fully etched implants for the incidence of peri-implantitis. J Periodontol 2010;81: Lazzara RJ, Porter SS. Platform switching: A new concept in implant dentistry for controlling post restorative crestal bone levels. Int J Periodontics Restorative Dent 2006;26: Atieh MA, Ibrahim HM, Atieh HA. Platform switching for marginal bone preservation around dental implants: A systematic review and metaanalysis. J Periodontol 2010;81(10): Byrne D, Jacobs S, O Connell B, Houston F, Claffey N. Preloads generated with repeated tightening in three types of screws used in dental implant assemblies. J Prosthodont 2006;15(3): Richard J. Lazzara, DMD, MScD Le Dr Lazzara a obtenu son diplôme de parodontologie et de dentisterie à l université de Boston. Il a d abord été professeur adjoint de clinique à la School of Dentistry de l Université de Southern California, puis professeur agrégé de clinique au Periodontal and Implant Regenerative Center de l Université du Maryland et enfin professeur agrégé à l Université de Miami. Il a donné des conférences à l international sur les applications chirurgicales et prothétiques en implantologie.

7 4 L impact de différentes échelles de topographie de la surface de l implant sur la stabilité de l interface os/implant. Davies E, Ajami E, Moineddin R, Moineddin R, Mendes VC Biomaterials 2013;34(14): Centre : Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering, Université de Toronto, Toronto, Canada Scénario : Essai préclinique prospectif contrôlé randomisé ; fémur de rat Taille de l échantillon : n = 20 par surface/échéance, 300 implants au total Résultat(s) rapporté(s) : Résistance à la traction os-implant après 6, 9 et 12 jours de cicatrisation Pertinence pour les implants 3i T3 : Cette étude fournit des preuves précliniques de l impact de l échelle de topographie de la surface de l implant sur la résistance à la traction os-implant à différents stades de la phase de cicatrisation. Les surfaces incluant de multiples échelles de topographie semblent offrir un profil de stabilité plus robuste au cours de la période de cicatrisation testée. L implant 3i T3 offre de multiples échelles de topographie. Nous avons cherché à évaluer les effets de la topographie submicronique et de la microtopographie sur le phénomène de liaison osseuse et de stabilité interfaciale des implants endo-osseux. À titre expérimental, nous avons posé des implants fabriqués sur mesure en alliage de titane de complexité topographique variable dans des fémurs de rat pendant 6, 9 ou 12 jours. Les cinq surfaces ont été polies, usinées, traitées par un double processus de sablage et de mordançage à l acide sous deux formes. Chaque type de surface a ensuite été modifié par le dépôt de nanocristaux de phosphate de calcium afin d obtenir 10 groupes de matériaux (n = 10 pour chaque échéance ; 300 implants au total). Lors du sacrifice, nous avons soumis l interface os/implant à un test d arrachement mécanique. Il est apparu que même les surfaces les plus douces, lorsqu elles sont modifiées par des cristaux submicroniques, peuvent présenter un phénomène de liaison osseuse. Toutefois, le chargement locomoteur de l implant à travers l os augmentant au fur et à mesure de la cicatrisation, ce type d interface échoue tandis que d autres, dont les propriétés submicroniques se superposent sur des surfaces de complexité microtopographique en augmentation, restent intactes après la mise en charge. Nous démontrons ici qu une topographie (micronique ou microscopique grossière) supérieure est nécessaire pour l obtention d une stabilité interfaciale à plus long terme. Nous montrons que chacune de ces échelles topographiques représente une échelle existante dans les tissus osseux naturels. Par conséquent, notre analyse révèle une nouvelle manière d utiliser des critères d intérêt biologique pour évaluer l importance de la topographie de la surface de l implant selon les différentes échelles.

8 5 Valeurs moyennes de résistance à la traction pour la dissociation os-implant Force (N),,,,,,,,,,, Aucune Submicrométrique topographie uniquement Micrométrique uniquement Micrométrique et micrométrique grossière Submicrom., microm. et microm. grossière 6 jours 9 jours 12 jours Groupes de surface Fig. 1. Résistance moyenne à la traction os-implant des implants avec une ou plusieurs valeurs moyennes de topographie après 6, 9 et 12 jours de cicatrisation. Clé pour les groupes de surface Valeurs moyennes de topographie Traitement de la surface «aucune topographie» Polie (P) micrométrique grossière Sablée (S) micron Mordançage acide (MA) submicrométrique Dépôt cristallin discret (DCD ) Conclusions «La topographie de la surface de l implant est multidimensionnelle et peut être décrite à l aide de trois valeurs moyennes distinctes, chacune d elles étant comparable à celles que l on peut observer dans les tissus osseux naturels au niveau des sites de remodelage.» «Les caractéristiques submicrométriques avec des contre-dépouilles sur la surface de l implant présentent une structure tridimensionnelle dans laquelle la matrice de l os nouvellement formé peut s engager.» «Les propriétés micrométriques sont analogues à celles de simples puits de résorption ostéoclastiques.» Les propriétés micrométriques grossières supérieures sont analogues à l interface fonctionnelle créée par les voies de résorption ostéoclastiques au niveau de l os.» «Bien que la liaison osseuse repose exclusivement sur les caractéristiques submicrométriques, les propriétés micrométriques et micrométriques grossières de la surface de l implant sont indispensables à la stabilité de l interface à long terme lors de la mise en charge.»

9 6 Synergie des échelles de topographie à l interface fonctionnelle os/implant Davies JE, Mendes VC, Ko JC, Ajami E Biomaterials 2014;35:(1) Centre : Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering, Université de Toronto, Toronto, Canada Plan d étude : Modèle préclinique de fémur de rat ; tests cellulaires basés sur des cellules de moelle osseuse de rat ; microscopie électronique à balayage à émission de champ (FE-SEM) Taille de l échantillon : n = 10 échantillons par groupe de surface ; total = 50 implants sur mesure Résultats rapportés : Résultats de la valeur de la force de dissociation (en Newton) pour les groupes d implants lors de tests mécaniques dans le modèle de fémur de rat et analyse statistique. Pertinence pour les implants 3i T3 : Cette publication contient des données qui identifient spécifiquement les propriétés de la surface en titane influençant directement la force de fixation osseuse. Les données montrent que les combinaisons de topographies submicrométriques, micrométriques et micrométriques grossières disponibles sur le système d implants 3i T3 conduisent à des augmentations synergiques pour l ancrage osseux. Ces effets sont prononcés au cours de la première période de la cicatrisation de l implant. Comme la résistance aux effets de micromouvements est reconnue comme un facteur essentiel dans la réussite de l intégration implantaire, cette avancée de la science de la surface contribue à la compréhension de la réussite du traitement d implant dentaire. Nous avons cherché à comprendre les mécanismes biologiques par lesquels la topographie de la surface des implants endo-osseux contribue à l ancrage osseux. Pour répondre de façon expérimentale à cette question, cinq groupes d implants fabriqués sur mesure en titane commercialement pur avec différentes complexités de topographie de surface ont été implantés dans des fémurs de rats pendant 9 jours ; nous les avons soumis à des tests mécaniques ; et ensuite examiné au microscope électronique au niveau de l interface de la matrice osseuse. Les cinq surfaces d implants ont un traitement par double mordançage à l acide et au sablage par soustraction du titane. Dans certains cas, les surfaces ont été modifiées avec le dépôt de nanocristaux de phosphate de calcium, ce qui a abouti à 10 échantillons par groupe. En parallèle, nous avons cultivé des cellules de moelle osseuse de rat sur des implants de remplacement fabriqués à partir de résine polymère revêtue avec les mêmes nanocristaux de phosphate de calcium, et nous avons contrôlé le dépôt de la sialoprotéine osseuse par immuno-micrographie électronique. Nous avons constaté que les échantillons d implants modifiés avec des cristaux de taille submicrométrique présentaient une liaison osseuse, comme décrit par l imbrication de la matrice de cément minéralisé avec la surface de l implant sous-jacent. Les tests in vitro ont montré que la sialoprotéine osseuse pourrait être déposée dans les interstices entre et sous les nanocristaux. En outre, lorsqu ils sont minéralisées, les globules de la ligne cémentaire occupent les fosses de taille micrométrique des surfaces de l implant, et les comblent en partie, créant ainsi une forme d ancrage supplémentaire. Nos résultats montrent également que le collagène, élaboré par les cellules ostéogéniques, s enroule autour des structures de taille micrométrique grossière, et se minéralise lors d une formation osseuse normale. Cela fournit un mécanisme par lequel les caractéristiques de taille micrométrique grossière des implants contribuent à la création d une interface fonctionnelle, que nous avons décrit précédemment, qui est capable de résister à la charge mécanique et qui augmente à mesure que l os péri-implantaire se forme. Ainsi, nos résultats fournissent des explications mécaniques sur les critères biologiques pertinents et qui peuvent être utilisés pour évaluer l importance de la topographie de surface des implants à différentes échelles.

10 Résistance moyenne à la traction Force (N) S DMA S/MA DMA/ DCD Groupes de surface S/DMA/ DCD Fig. 1 : Valeurs moyennes des forces (N) nécessaires à la rupture mécanique de l échantillon d implant sur un fémur de rat après 9 jours de cicatrisation. Les forces sont enregistrées à une vitesse de 30 mm/min. Les surfaces présentant des caractéristiques à l échelle submicrométrique superposée sur des substrats ayant une topographie à l échelle micrométrique (DMA/DCD et S/DMA/DCD) ont présenté les valeurs les plus élevées de force de dissociation (statistiquement significatif). Ces résultats corroborent les résultats de dissociation de la publication précédente des auteurs. Non seulement les résultats confirment les données en utilisant des implants avec des topographies de surface d échelle similaire, mais les implants à l étude étaient en cpti plutôt qu en alliage de titane comme dans l étude précédente O SB O ST Fig. 2 : Illustration de la croissance osseuse sur une surface S/DMA d implant (3i T3 ). La direction de la croissance osseuse ostéoconductrice est de droite à gauche (flèche). Séquence d événements cellulaires en ostéogenèse de contact : 1) Les cellules indifférenciées (grises) sont recrutées à la surface de l implant où elles deviendront des cellules ostéogéniques. 2) Les cellules aplaties roses sont des cellules ostéogéniques en cours de différenciation qui sécrètent les premiers globules individuels (bleus) de cément sans collagène qui forme une interface avec la surface de l implant. 3) Les cellules changent de forme et commencent la production de collagène, qui deviendra le scellement ostéoïde (rouge). 4) Les cellules continuent à changer de forme jusqu à ce qu elles deviennent des ostéoblastes cubiques entièrement différenciés (OSB) et la couche ostéoïde (rouge) qu ils produisent les sépare de l os sous-jacent. Les fibres de collagène de l os sont déposées et deviennent partie intégrante du nouveau cément. Lorsque la couche ostéoïde se calcifie, elle constitue une matrice osseuse entièrement formée (en vert). Comme les ostéoblastes (OSB) continuent de déposer de l os sur l implant, certains restent intégrés à la matrice qu ils produisent, ce sont des ostéocytes (OST). La microscopie électronique à haute résolution permet de comprendre le rapport entre la composante de collagène de la formation osseuse précoce et les caractéristiques de taille micrométrique de la surface S/MA. Les fibres de collagène minéralisées sont visibles en suivant la courbure de la ligne de globules de cément et peuvent également être observées s enroulant autour des trois caractéristiques dimensionnelles de la topographie de la surface de l implant. (Figure gracieusement fournie par Dr. J E Davies. Pour voir les microphotographies électroniques associées à la figure, reportez-vous à la publication et pour l animation de figure, visitez : utoronto.ca/~bonehead/).

11 8 Les propriétés d ostéointégration des implants en titane avec caractéristiques d échelle submicrométrique d hydroxyapatite dans le tibia de lapin Sul Y-T, Towse R Int J Periodontics Restorative Dent 2014;34(1):e [doi: /prd.1685.] Centre : Université de Göteborg, Göteborg, Suède Plan d étude : Préclinique, modèle de lapin blanc de Nouvelle-Zélande ; tibia randomisé Taille de l échantillon : n = 17 implants personnalisés en titane CP pour chaque animal ; total = 34 Résultats rapportés : Analyse de la fréquence de résonance (AFR/QSI) ; Couple de retrait (RTQ) et moyenne de nouvelle formation osseuse pour les implants à trois semaines de cicatrisation ; microscopie électronique. Pertinence pour les implants 3i T3 : Dans cette étude à trois semaines de cicatrisation, les résultats biomécaniques obtenus avec les implants 3i T3 à surface DCD étaient plus élevés et une plus grande quantité de formation osseuse de novo a été observée. L objectif de cette étude était d évaluer biomécaniquement et histologiquement la stabilité et l intégration des implants en titane qui comprennent des caractéristiques à base d hydroxyapatite à une échelle submicrométrique. Trente-quatre implants de 3,4 mm x 6,5 mm, équitablement répartis entre groupe test (sablé, avec mordançage, et dépôt submicrométrique) et groupe contrôle (sablé et avec mordançage), ont été placés dans les tibias de lapins blancs de Nouvelle Zélande. À 3 semaines de suivi, le groupe avec le dépôt submicrométrique a montré une réponse osseuse améliorée de façon significative par rapport au groupe témoin. Il a fallu des couples plus importants pour retirer les implants du groupe test et l analyse histologique postcouple a démontré à la fois une formation osseuse accrue et une interface intacte, ce qui est indicatif d une liaison os-implant robuste. C T Groupes de surface sablé (S) mordançage acide (MA) sablé (S) mordançage acide (MA) hydroxyapatite (DCD) Micrométrique grossière 10+ μm X Micrométrique 1 à 3 μm X Submicrométrique 10 à 100 nm NON présent Chimie de surface (% atomique) Carbone Oxygène Calcium Phosphore Titane 3,1 ND ND ND 96,9 X X X 4,2 27,9 1,0 0,8 66,1 Tableau 1 : La différence entre les surfaces test (T) et de contrôle (C) est l addition de dépôts cristallins discrets (DCD) d hydroxyapatite, les caractéristiques submicrométriques que ce dépôt donne à la topographie de la surface de l implant et sa composition chimique. (ND = non détecté) Groupes AFR (QSI) Pic RTQ (Ncm) de novo (%) C 75,58 ± 6,47 20,6 29,9 T 77,75 ± 3,07 32,6 39,9 Tableau 2 : Les différences étaient statistiquement significatives à 3 semaines pour l analyse de la fréquence de résonance (AFR), les mesures de couple de retrait (pic RTQ à 360 ) et pour le pourcentage moyen de nouvelle formation osseuse (de novo). La cicatrisation à 3 semaines a été choisie pour isoler l impact biomécanique de la variable des caractéristiques submicrométriques de DCD du groupe test. L auteur a mené cette étude alors qu il était employé par BIOMET 3i.

12 9 Évaluation biomécanique et histologique des quatre différents états de surface de l implant en titane et ses modifications : une étude expérimentale sur le tibia de lapin Calvo-Guirado JL, Satorres M, Negri B, Ramirez-Fernandez P, Maté-Sánchez JE, Delgado-Ruiz R, Gomez-Moreno G, Abboud M, Romanos GE Clin Oral Investig 2013 Oct 18. [Publication électronique avant impression] Centre : Université de Murcie, Murcie, Espagne Plan d étude : Préclinique, modèle de lapin blanc de Nouvelle-Zélande ; tibia randomisé Taille de l échantillon : n = 4 implants personnalisés pour chaque animal ; un pour chaque type de surface ; total = 120 Résultats rapportés : Analyse de fréquence de résonance (AFR/QSI), analyse de couple inversé (RTV), et contact os-implant (BIC) pour les implants à des durées au-delà de 56 jours de cicatrisation. Pertinence pour les implants 3i T3 : Parmi les quatre traitements de surface d implants testés dans cette étude, les implants 3i T3 et T3 avec DCD étaient représentés. Les groupes d implants avec ces deux surfaces présentent des tendances vers des valeurs QSI et de couple de retrait plus élevées au cours de la phase de cicatrisation. Objectifs Cette étude présente une comparaison biomécanique de la réponse osseuse à des vis en titane commercialement pur avec quatre différents types de topographies de surface placées dans la métaphyse tibiale de 30 lapins. Matériels et méthodes Cent-vingt implants ont été testés en double aveugle : (a) sablés, mordançage acide, et dépôt cristallin discret (DCD), (b) sablés, (c) mordançage acide, et (d) sablés et mordançage acide. Analyse de fréquence de résonance (AFR/QSI), valeurs de couple inversé (RTV), et contact os-implant (BIC) ont été mesurés au moment de l insertion de l implant (jour 0) et à 15, 28 et 56 jours de cicatrisation. Résultats Tous les groupes testés ont montré une augmentation des résultats d AFR/QSI et RTV au cours du temps. À 15 jours, le groupe sablé, avec mordançage acide et DCD a montré une tendance non significative vers des valeurs plus élevées par rapport au groupe sablé et avec mordançage (33,0 ± 16 vs. 26,3 ± 12 Ncm, p = 0,16). À 56 jours, les groupes utilisant le sablage pour créer une plus grande rugosité de surface (Sa > 1 micron) ont montré une différence statistiquement significative des valeurs de RTQ par rapport au groupe non sablé (38,5 ± 14 vs. 29,5 ± 9 Ncm, p = 0,03). Conclusions Dans les limites de cette étude, seule l augmentation de la rugosité de surface (Ra > 1) à 56 jours a montré des effets statistiquement significatifs sur les valeurs de RTQ. Les autres caractéristiques de surface supplémentaires, telles que le DCD à l échelle submicrométrique, ont montré des tendances à une meilleure cicatrisation mais non significatives pour les applications cliniques.

13 10 Surface Abréviation Traitement Sa moyen (microns) Surface BIOMET 3i concernée A SMA + DCD Sablée/mordançage acide avec DCD 1,37 3i T3 avec DCD B B Sablée 1,63 C MA Double mordançage acide 0,5 OSSEOTITE D SMA Sablée/mordançage acide 1,37 3i T3 Tableau 1 : Groupes de traitement de surface et caractérisation de la rugosité. Sa = moyenne arithmétique 3D des différences du profil de rugosité par rapport à la ligne médiane. Pourcentage d'échantillons >20 Ncm Résultats de couple inversé 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 15 jours 56 jours A B C D Fig. 1 : Les valeurs de couple inversé (RTV) nécessaires pour retirer les implants intégrés du tibia de lapin mesurées à des périodes différentes sont présentées comme le pourcentage des échantillons par groupe avec des mesures de couple >20 Ncm. Après 56 jours, le RTV était plus élevé pour le groupe avec la surface D. La micro rugosité des surfaces a eu un impact sur la robustesse de la liaison os-implant après 56 jours. Valeurs de BIC moyennes pour tous les groupes A B C 15 jours 28 jours 56 jours D % BIC Fig. 2 : Les valeurs de BIC à 15 jours étaient plus élevées pour le groupe A, mais après 56 jours une légère réduction est observée. Le groupe D a montré une augmentation progressive des valeurs de BIC pour toutes les périodes.

14 11 Cicatrisation osseuse précoce autour de deux surfaces implantaires expérimentales différentes en titane sablées HA et à double mordançage à l acide : une étude pilote sur des lapins* Gobbato L, Arguello E, Martin IS, Hawley CE, Griffin TJ Implant Dent 2012;21: Centre : Tufts University, Massachusetts, États-Unis Scénario : Essai préclinique prospectif, contrôlé et randomisé ; fémur de lapin Taille de l échantillon : n = 2 implants par surface/période Résultat(s) rapporté(s) : BIC (contact os/implant) et BMU (unités multicellulaires osseuses) à 1, 6, 21 et 90 jours Pertinence pour les implants 3i T3 : Les implants tests (appelés BAE-2) précliniquement étudiés comprenaient une surface à multiples échelles de topographie présentant des niveaux submicroniques, microniques et micro-grossiers très similaires à la surface DCD des implants 3i T3. Les implants tests ont démontré un degré d intégration élevé par rapport aux implants de contrôle (hors degré submicronique) comme le montre le BIC à 21 jours. Objectif Comparer la cicatrisation osseuse précoce autour des différentes surfaces d implant expérimentales en titane et évaluer le rôle d une surface d implant recouverte de phosphate de calcium en termes de contact os-implant (BIC). Méthodes Une surface expérimentale en titane traitée par un double processus de mordançage à l acide et sablée à l hydroxyapatite (HA) (BAE-1) a été comparée à une surface expérimentale sablée HA et traitée par un double processus de mordançage à l acide recouverte de cristaux nanométriques de HA (BAE-2). Les deux surfaces d implants expérimentales ont été implantées sur les tibias de quatre lapins blancs de Nouvelle- Zélande. Les animaux ont été sacrifiés à 1, 6, 21 et 90 jours après la chirurgie implantaire. L histologie descriptive a été réalisée suite aux réponses de cicatrisation des deux surfaces d implants. L évaluation de la morphologie quantitative a donné des mesures de BIC, le nombre d unités multicellulaires osseuses (BMU), la pénétration moyenne des BMU et la pénétration maximale des BMU calculées manuellement à l aide d un logiciel d imagerie numérique Résultat Le BIC global de l implant BAE-2 était supérieur au BIC de l implant BAE-1 à 21 jours de cicatrisation. Cependant, il n y avait aucune différence significative à 90 jours de cicatrisation. Conclusion Cette étude pilote sur des animaux arrive à la conclusion que la surface bioactive de l implant BAE-2 offre un meilleur BIC, avec un remodelage osseux sain à 21 jours de cicatrisation. * Les résultats précliniques ne sont pas nécessairement représentatifs des performances cliniques.

15 12 L impact de la compression osseuse sur le contact entre l os et l implant des implants ostéointégrés : une étude sur des chiens* Nevins M, Nevins ML, Schupbach P, Fiorellini J, Lin Z, Kim DM Int J Periodontics Restorative Dent 2012;32(6): Centre : Perio Imp Research Inc., chercheurs affiliés à l Université d Harvard, Massachusetts, États-Unis Scénario : Essai préclinique prospectif contrôlé randomisé ; mandibule canine Taille de l échantillon : n = 2-4 par surface de test/échéance, (40 implants au total) Résultat(s) rapporté(s) : Histologie, BIC (contact os-implant), radiographie et stabilité (Osstell ISQ) à 0, 7, 14, 28 et 56 jours Pertinence pour les implants 3i T3 : Tous les implants de l étude étaient des implants 3i T3 avec une surface DCD. L étude a démontré des pourcentages BIC substantiels, ainsi que les valeurs QSI élevées pour tous les scénarios testés. L intérêt de la communauté dentaire pour la mise en charge précoce des implants endoosseux incite à tester la capacité des modèles d implants modifiés ainsi que les techniques chirurgicales pour améliorer la création et le maintien de la stabilité de l implant. Cette étude préclinique sur des chiens a analysé ce potentiel en mettant en œuvre plusieurs modifications en termes de conception d implant et de techniques chirurgicales sur un système d implant conique existant. Les modifications au niveau de la conception et de la préparation du site avaient pour objectif d induire des états de compression différents sur l os natif et hypothétiquement d affecter la stabilité primaire et le taux et l étendue de l ostéointégration. Les résultats de ces modifications ont été évalués à l aide d une analyse de la fréquence de résonance, d une analyse radiographique, d une microscopie en lumière et de mesures histomorphométriques. Trois scénarios de compression ont été testés, chacun démontrant d excellents résultats cliniques, radiographiques et histologiques pendant toute la période d évaluation. Toutefois, le scénario destiné à induire un degré modéré de compression a fourni les meilleurs résultats globaux encourageant son utilisation dans les protocoles de mise en charge précoce. Fig. 1 : Exemples de formation osseuse à 7, 14, 28 et 56 jours (groupe de compression modérée) * Les résultats précliniques ne sont pas nécessairement représentatifs des performances cliniques.

16 13 Fig. 2. Contact entre l os et l implant (groupe de compression modérée) Conclusions «Le système d implant évalué a démontré des pourcentages BIC substantiels ainsi que des valeurs QSI élevées pour chacun des trois scénarios de compression testés.» «Le scénario de compression modérée, créé par la conception auto-coupante de l implant, a obtenu les résultats les plus prometteurs en matière d obtention et de maintien d une meilleure stabilité pour l implant.» «Les résultats de l AFR et histomorphométriques de cette étude peuvent être comparés à ceux de la recherche canine similaire publiée antérieurement. Par exemple, en 2009, les chercheurs ont rapporté un BIC moyen à 8 semaines de 58 % pour les implants avec une surface sablée, à gros grains, traitée par un processus de mordançage à l acide et un BIC de 37 % pour un contrôle tourné. Dans cette même étude, les résultats de la QSI pour les implants testés ont atteint des valeurs maximales dans les 60 %. 9 En comparaison, les implants de cette étude ont obtenu invariablement des valeurs QSI supérieures à 80 et un BIC de 70 % après une durée équivalente de 8 semaines.» Référence : 9. Abrahamsson I, Linder E, Lang NP. Implant stability in relation to osseointegration: an experimental study in the Labrador dog. Clin Oral Implants Res 2009;20:

17 14 Comparaison de trois méthodes in vitro pour tester l étanchéité des implants Al-Jadaa A, Attin T, Peltomäki T, Schmidlin SR Clin Oral Implants Res 2013 Dec. 16. [Publication électronique avant impression] Centre : Clinic of Preventive Dentistry, Université de Zurich, Zurich, Suisse Plan d étude : Caractéristique de la jonction implant-pilier des systèmes contemporains d implants à l aide de méthodes de test par fuite de gaz, moléculaires et bactériennes. Taille de l échantillon : 20 pour chacun de trois systèmes d implant ; total = 60 Résultats rapportés : Interface implant-pilier de trois systèmes d implants concurrents soumis à : 1) pénétration améliorée avec azote (hectopascal/minute) avec infiltration de sérum physiologique ; 2) spectrophotométrie moléculaire et 3) test d étanchéité bactérienne à 28 jours. Pertinence pour les implants 3i T3 : La connexion BIOMET 3i Certain soumise à des tests dans cette étude est incluse dans l implant 3i T3. Lorsqu utilisée avec la vis Gold-Tite, la connexion BIOMET 3i a montré une fuite de gaz significativement moins importante que les autres systèmes évalués ainsi que des fuites correspondantes peu importantes lors de l analyse bactériologique suivante de l étude. Objectif Évaluer la précision et la sensibilité de la détection des fuites d implants avec un test de perméation amélioré par gaz («gas-enhanced permeation test», GEPT) et comparer avec un test d étanchéité à base de bactéries et moléculaire. Matériels et méthodes Trois systèmes d implant été testés (n = 20 par groupe) : Nobel Biocare (NB), Astra Tech (AT) et BIOMET 3i. Les implants (B3i) ont été montés sur des disques de PVC et ont d abord été testés pour le changement de pression gazeuse et le volume de sérum physiologique infiltré sur 40 min. Les mêmes implants ont ensuite été soumis à une évaluation moléculaire de fuite à l aide de Dextran fluorescent pendant 28 jours. Après le nettoyage et la stérilisation, la perméation bactérienne (E. faecalis) a été évaluée par la turbidité de milieux sélectifs pour une autre période de 28 jours. Les pentes de la variation de pression et la vitesse de perméation du sérum physiologique ont été utilisées comme mesure de la fuite dans le modèle GEPT et les délais d apparition des événements positifs, c est-à-dire, le changement de couleur, à la suite de tests moléculaires et bactériens, ont été enregistrés. Les données ont été analysées à l aide des tests Kolmogorov Smirnov/Shapiro Wilk, Kruskal Wallis H et Spearman s Rho (P<0,05). Résultats Les valeurs de fuite de gaz et de sérum physiologique (ml) représentaient 0,85 ± 0,71 et 0,56 ± 0,50 ml (AT), 0,23 ± 0,030 et 0,12 ± 0,20 ml (NB) et 0,01 ± 0,01 et 0 ± 0 ml (B3i), respectivement, et étaient significativement différentes entre elles (P< 0,001). La variation de pression au cours du temps a montré une corrélation positive et significative avec le sérum physiologique recueilli (r = 0,91 ; P< 0,001). Les fuites de molécules et de bactéries étaient positives pour les implants, qui ont également montré des valeurs de fuite accrues avec la configuration GEPT. Le développement d événements positifs dans la chronologie de l évaluation de l infiltration bactérienne a une bonne corrélation avec le modèle de fuite GEPT. Conclusion Le test GEPT s est avéré être une méthode fiable de mesure des fuites. Le système BIOMET 3i a montré la meilleure étanchéité entre les systèmes testés. La bourse de doctorat de Al-Jadaa A. est financée par Biomet 3i.

18 15 Analyse des micro-écarts au niveau de l interface implant-pilier de différents systèmes d implants dentaires* Gubbi P, Suttin Z, Towse R Poster de présentation (P-98) : 28e réunion annuelle de l Academy of Osseointegration, mars 2013, Tampa, Floride, États-Unis Centre : BIOMET 3i, Palm Beach Gardens, Floride, États-Unis. Scénario : Caractérisation par microscopie électronique de toute la longueur de l interface implant-pilier de systèmes d implants contemporains Taille de l échantillon : n = 1 par système d implant Résultat(s) rapporté(s) : Images qualitatives des coupes transversales des interfaces implantpilier et mesures quantitatives de la taille globale des micro-écarts Pertinence pour les implants 3i T3 : Les résultats de l étude ont démontré que les implants BIOMET 3i Certain testés (3i T3 avec DCD ) présentaient des micro-écarts moyens de ~1 µm. Plusieurs zones où l écart avoisinait 0 μm ont été identifiées le long de l interface. Deux des trois autres systèmes testés ont démontré des micro-écarts de taille supérieure. Objectif Cette étude évalue les micro-écarts qui existent au niveau de l interface implant-pilier des systèmes d implants de plusieurs fabricants (Astra Tech, Straumann, Nobel Biocare et BIOMET 3i). L étude compare quantitativement les microécarts survenant après le montage de l implant et du pilier avec la vis recommandée lors d une microscopie électronique à balayage (MEB). Matériels et méthodes Des implants OsseoSpeed (Dentsply/Astra Tech, 3,5 mm D x 15,0 mm L et 4,5 mm D x 13,0 mm L), Bone Level (Straumann, 3,3 mm D x 12,0 mm L et 4,1 mm D x 12,0 mm L), Active (Nobel Biocare, 4,3 mm D x 13,0 mm L et 5,0 mm D x 11,5 mm L) et 3i T3 à triple topographie novel (BIOMET 3i, 3,25 mm D x 13,0 mm L et 4,0 mm D x 13,0 mm L) ont été utilisés dans le cadre de cette étude. Tous les implants ont été assemblés avec les piliers correspondants et les vis ont été serrées au couple recommandé. Chaque ensemble a été monté dans une résine phénolique et coupé en son centre presque à la verticale puis poli pour une finition métallique. Les images MEB de l interface implant-pilier ont été prises avec le même grossissement et les micro-écarts ont été mesurés à des intervalles de 100 µm à l aide d un logiciel d analyse d images. Résultats La figure 1 montre la représentation graphique des micro-écarts moyens mesurés pour différents systèmes d implants. On peut voir que les systèmes d implants Dentsply/Astra Tech présentent des micro-écarts plus importants que les autres systèmes, suivis par les systèmes d implants Straumann, tandis que les systèmes Nobel Biocare et BIOMET 3i présentent des micro-écarts comparables moins importants. Les auteurs ont mené ces recherches pour le compte de BIOMET 3i.

19 16 Fig. 1. Mesure moyenne des micro-écarts (microns) Fig. 2. Images et mesures des micro-écarts des systèmes d implants 3i T3 avec DCD. Conclusion L analyse des micro-écarts au niveau de l interface implant-pilier sur quatre systèmes d implants différents (2 tailles pour chaque système) de plusieurs fabricants a révélé que les systèmes d implants Astra Tech présentent des micro-écarts plus importants que les systèmes Nobel Replace et BIOMET 3i ; les systèmes d implants Straumann présentant des microécarts légèrement moins importants que les systèmes d implants Astra Tech. * Les résultats des tests sur banc d essai ne sont pas nécessairement représentatifs des performances cliniques. Consultez le poster sur

20 17 Une nouvelle méthode pour évaluer la robustesse du scellement de la connexion implant-pilier* Suttin Z, Towse R, Cruz J Poster de présentation (P188) : 27 e réunion annuelle de l Academy of Osseointegration, mars 2012, Phoenix, Arizona, États-Unis. Centre : BIOMET 3i, Palm Beach Gardens, Floride, États-Unis. Scénario : Caractérisation de la capacité du scellement implant-pilier des systèmes d implants contemporains soumis à un test dynamique de fuite de liquide en charge Taille de l échantillon : n = 5 par système d implant Résultat(s) rapporté(s) : Résistance du scellement (N) des systèmes d implants contemporains. La résistance du scellement correspond à la force moyenne de l étape de mise en charge finale supportée lorsque le système fuit, cède et fuit ou se fracture et fuit. Pertinence pour les implants 3i T3 : La connexion BIOMET 3i Certain incluse dans l implant 3i T3 a été évaluée dans la présente étude. La connexion BIOMET 3i Certain a présenté la résistance du scellement la plus élevée des systèmes évalués. Objectif L objectif de cette étude était de développer une méthode pour caractériser la capacité du scellement implant-pilier des systèmes d implants dentaires soumis à des conditions de charge dynamique. Cadre général L intégrité du scellement de la jonction implantpilier (JIP) est d un grand intérêt en raison des inconvénients potentiels associés à un scellement moins efficace : invasion bactérienne et colonisation ultérieure de l aspect interne, microfuite, mauvaises odeurs, inflammation, périimplantite et perte de l os crestal. Matériels et méthodes L apex d un implant test a été modifié et rendu plus pointu et un trou de passage a été usiné au niveau de l aspect interne. L implant a été fixé dans un bloc exposant 3,0 mm de la partie coronaire, tout en permettant un accès à la pointe apicale. Des tubes ont été raccordés à la pointe apicale et une vis et un pilier ont été assemblés sans serrage à l implant. Le colorant rouge a été réparti dans le système à l aide d une pompe péristaltique. Le couple de serrage recommandé par le fabricant a été appliqué et le système a été soigneusement rincé. Le bloc a été monté à 20 degrés hors de l axe dans un récipient transparent rempli d eau. La pompe a été allumée et une caméra vidéo haute résolution avec un grossissement de 50 x a été focalisée sur la jonction implant-pilier pour définir la qualité du scellement (à savoir l absence de colorant rouge s échappant du volume pressurisé à 7 PSI). En l absence de fuite, le pilier a été chargé de manière cyclique pour cycles à 100 N, avec la pompe coupée pour reproduire l usure du système. Au terme du cycle d usure, la qualité du scellement a été définie en allumant la pompe et en surveillant à nouveau la JIP lors de la mise en charge à 2 Hz, 100 N, pour cycles. Si l échantillon réussissait la qualification, l ensemble du processus ( cycles d usure, cycles de qualification) était effectué pour une charge supérieure de 50 N. Ce protocole a été répété jusqu à ce qu une fuite soit détectée. Les résultats des quatre systèmes d implants contemporains testés ont été comparés. Les auteurs ont mené ces recherches pour le compte de BIOMET 3i.