Implants dentaires

Bonjour,

Vous souhaitez connaitre la composition des implants dentaires.

Comme vont vous le montrer les extraits de l’article du Traité de médecine buccale de l’EMC (2023;16(4):1-22 [Article 28-776-A-10]), la composition des implants n’est pas unique :  Matériaux utilisés en implantologie / F. Jordana, M. Baron, A. d'Halluin, B. Berges, J. Colat-Parros.

Introduction
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Depuis quelques années, les attentes et les demandes des patients ne sont plus les mêmes. La découverte d'allergies aux métaux et aux alliages, la quête des patients de restaurations sans métal ainsi que leurs demandes esthétiques de plus en plus exigeantes rendent l'utilisation du titane discutable [18]. On assiste depuis de nombreuses années au développement de plusieurs biomatériaux pouvant concurrencer les implants en titane. La zircone, par sa couleur ainsi que ses qualités excellentes de biocompatibilité, suscite un vif intérêt par rapport au titane. De plus en plus de chirurgiens-dentistes se lancent dans l'utilisation de ce biomatériau dans leur pratique implantaire. Mais ses propriétés mécaniques sont-elles suffisantes pour soutenir une prothèse.

Récemment, un nouveau biomatériau fait son apparition en odontologie et plus précisément en implantologie : le polyéther-éther-cétone, plus souvent retrouvé sous le nom de PEEK. C'est dans les années 1998 que l'on retrouve sa première utilisation dans un contexte biomédical. Le PEEK possède de nombreuses qualités au niveau esthétique, d'excellentes propriétés mécaniques, mais semble présenter certaines lacunes au niveau de son ostéo-intégration. Peut-il alors être utilisé comme solution implantaire pérenne ? Rares sont les praticiens osant son utilisation dans leur pratique.
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Titane
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Les implants dentaires peuvent être constitués de titane commercialement pur (Ti-cp) et présentent différents degrés de pureté (grades 1 à 4) (Annexe A). Le gold standard est le titane de grade 4, un titane dit « commercialement pur », c'est-à-dire un alliage de titane composé à plus de 99 % de titane et moins de 1 % de particules d'oxygène, de carbone et de fer. Le Ti-cp de grade 4 est le plus utilisé car il est plus résistant que les autres grades.
Les implants dentaires peuvent également être en titane allié. L'alliage Ti6-Al4-V (alliage de titane de grade 5) présente une limite d'élasticité et des propriétés de fatigue supérieures à celles du titane pur.
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Traitements de surface
La surface des implants joue un rôle majeur dans l'ostéo-intégration et notamment la rugosité de l'implant en titane conditionne le taux d'ostéo-intégration lors de sa fixation mécanique.
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Pour optimiser l'ostéo-intégration précoce des implants en titane en modifiant la rugosité de surface, différentes méthodes sont apparues :  

• par projection de plasma de titane (TPS). Des particules de titane sont projetées sur la surface des implants, ce qui permet d'y créer une rugosité moyenne de 7 μm. Cependant, des études ont rapporté qu'avec cette méthode, des particules de titane ont été retrouvées dans l'os autour de ces implants. La présence des ions métalliques, sans doute due à l'usure de contact, est inquiétante du fait de leurs effets cancérigènes locaux et systémiques potentiellement nocifs. De plus, comme dit précédemment, on privilégie actuellement plutôt les implants peu ou modérément rugueux, restant donc dans la gamme micrométrique (1 à 2 μm) ;

• par sablage avec les particules de céramiques. Plusieurs particules de céramiques peuvent être utilisées, comme l'alumine, l'oxyde de titane et le phosphate de calcium. Ces matériaux doivent être biocompatibles et ne doivent pas interférer avec l'ostéo-intégration du titane. C'est le cas du phosphate de calcium et de l'hydroxyapatite. Une étude menée par Ong et al. a montré un contact osseux significativement plus élevé pour les implants en hydroxyapatite en comparaison aux implants TPS pour des périodes de 12 semaines après implantation et 1 an après mise en charge [66] ;

• par mordançage à l'acide et ionisation :

○ le mordançage à l'acide permet de produire une surface implantaire microrugueuse, ce qui améliore considérablement l'ostéo-intégration. Il a été constaté que le double mordançage à l'acide permet, en plus de créer une surface microrugueuse, de favoriser le processus ostéoconducteur. Cela favorise la création d'os directement à la surface de l'implant. Plusieurs études ont montré que grâce à ce double mordançage, il y a un contact osseux plus élevé et une résorption osseuse moindre par rapport au TPS,

○ l'ionisation permet de créer une surface micro ou nanoporeuse en anodisant le titane dans de l'acide fort. Les acides forts sont utilisés dans une solution d'électrolytes, entraînant la dissolution de la couche d'oxydes du titane. On assiste alors à la création de micro ou nanopores. Cela entraîne également un renforcement de la réponse osseuse.  

- Zircone     
Généralités
Le titane reste depuis l'apparition de l'implantologie le gold standard. Cependant, il existe une nouvelle tendance actuelle au développement de nouveaux matériaux implantaires, notamment due au souhait des patients de metal free et à la mise en lumière des problèmes associés au titane. En effet, en plus d'une demande esthétique forte, les questions des effets des métaux lourds et de leurs impacts sur l'environnement sont mises en avant par les politiques écologiques, les associations environnementales et les médias.

De même, l'aspect naturel lors du remplacement des dents manquantes dans le secteur antérieur maxillaire reste aujourd'hui un des défis les plus complexes de l'odontologie. C'est alors dans ce contexte qu'aujourd'hui nous assistons au développement de l'implant en céramique, notamment des céramiques polycristallines zircones, de leurs améliorations au niveau de leurs propriétés mécaniques, mais aussi de leur utilisation comme pilier implantaire. Ce matériau était déjà utilisé en chirurgie orthopédique.
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Le refroidissement de la zircone entraîne une diminution du volume et un stress important pouvant conduire à une fracture. Des agents de stabilisation permettent de la garder sous forme tétragonale ou cubique : l'oxyde de magnésium, l'oxyde de calcium et l'oxyde d'yttrium. L'agent le plus utilisé en implantologie est l'oxyde d'yttrium permettant d'obtenir des propriétés mécaniques optimales. Le diagramme de phases est bien connu.
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La zircone est donc un matériau bio-inerte. Ses propriétés mécaniques ne permettent par la transmission de chaleur, ce qui permet aux implants d'être meulés dans la bouche sans provoquer de nécrose de l'os.
De plus, la zircone n'est pas sensible à la corrosion, contrairement au titane.
Aucun potentiel cancérigène, mutagène ou allergique n'a été trouvé. La zircone ne se corrode pas, donc elle ne relargue pas de produits responsables de péri-implantites. En effet, aucun cas de péri-implantite sur des implants en zircone n'a été recensé à ce jour.
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- Etat de surface
Afin d'améliorer l'ostéo-intégration précoce de la zircone, des traitements de surface existent permettant de créer des rugosités à la surface. La rugosité moyenne de surface Ra, pour les implants en zircone, varie de 130 à 360 nm [94]. Cela permet alors une fixation, une prolifération et une différenciation des cellules pendant la guérison de l'os environnant. Ces différentes méthodes physicochimiques sont : le sablage, le traitement au laser, le micro-usinage, le traitement de surface par revêtement et le traitement par lumière ultraviolette.
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Limites : risque de fracture
Malgré la grande dureté de la zircone, celle-ci a comme défaut de se rompre très brusquement, contrairement au titane qui a une bonne capacité d'absorption des contraintes mécaniques excessives.
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Polyéther-éther-cétone (PEEK)
Généralités
Depuis quelques années et toujours dans cette idée du développement de matériaux non métalliques, l'offre s'est étoffée avec une nouvelle catégorie : les polymères de haute performance que sont les PEEK (polyéther-éther-cétones) et les PAEK (polyaryl-éther-cétones). Le terme polymère vient du mot grec polumerēs , qui signifie plusieurs parties [103]. Ces matériaux ont d'abord été utilisés dans l'aéronautique, ensuite en chirurgie orthopédique et aujourd'hui en odontologie. Les premiers brevets concernant le PEEK ont été déposés en 1963, le PEEK Victrex™ a été commercialisé en 1981, et les premiers cas cliniques en odontologie ont été publiés en 2010.
Le titane et la zircone sont des matériaux prédominants en implantologie mais leurs modules d'élasticité, qui sont respectivement de 110 et 210 GPa, sont 5 à 14 fois supérieurs à celui de l'os compact qui est de 15 GPa [71, 107]. En raison de la différence de gradient entre le module d'élasticité d'un implant en titane et celui de l'os qui l'entoure, une contrainte peut être exercée sur l'interface implant-os pendant le transfert de charge, ce qui entraîne une perte osseuse péri-implantaire. Ce phénomène appelé stress shielding peut être l'une des causes importantes de l'échec à long terme des implants dentaires. Brunski et al. proposent alors pour pallier ce phénomène l'utilisation de matériaux dont les propriétés élastiques seraient similaires à celles de l'os, dans le but d'homogénéiser la distribution des contraintes [108]. Ce sont ces notions qui permettent le développement du PEEK.
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Biocompatibilité
Le PEEK est un matériau bio-inerte dont la biocompatibilité a été prouvée à de nombreuses reprises.
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Le PEEK est également décrit comme non allergène et possède une faible affinité pour la plaque dentaire.
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Propriétés esthétiques
Le PEEK est un matériau esthétique, léger et possède un degré de décoloration réduit. Cela le rend donc attrayant pour les patients ayant des demandes esthétiques exigeantes. Cependant, le PEEK pur est de couleur gris/brun, le rendant peu utilisable pour le remplacement des dents antérieures. Il est donc important d'utiliser un matériau plus esthétique comme la résine composite en revêtement. Dans ces conditions, il peut alors être utilisé dans les zones esthétiques [71]. De plus, son potentiel isoélastique avec l'os lui permet des mises en charges immédiates. Leurs bonnes propriétés mécaniques permettent aux implants en PEEK d'être de taille inférieure à ceux en titane.
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Conclusion
Le titane reste actuellement le matériau le plus utilisé en implantologie dentaire et présente des taux de succès très importants. Le nombre d'années de recul d'utilisation de ce métal ainsi que la connaissance pratique des professionnels sur son utilisation font de lui le leader mondial. Cependant, des problèmes d'allergie au titane, de corrosion et d'électrogalvanisme sont de plus en plus mis en lumière. Ses propriétés mécaniques globalement supérieures à celles du tissu osseux pourraient entraîner un phénomène de stress shielding et une possible résorption osseuse. C'est pour toutes ces raisons, ainsi que pour son inadaptation au secteur antérieur car jugé inesthétique, que le titane ne fait plus autant l'unanimité qu'il y a quelques années. Il est important avant toute pose d'implant en titane de connaître précisément les antécédents du patient afin de rechercher des allergies déjà connues, et d'effectuer un test allergologique. Un examen clinique rigoureux pour analyser les autres métaux présents en bouche est primordial afin d'écarter tout problème d'électrogalvanisme qui pourrait entraîner un échec implantaire.

La zircone, de plus en plus utilisée à ce jour, apporte de très bons résultats d'un point de vue esthétique et biologique. Cependant au niveau mécanique, sa faible ductibilité la rend plus fragile que le titane et le PEEK. Un certain nombre de cas de fractures d'implants en zircone est actuellement recensé dans la littérature.

Le PEEK paraît être un candidat prometteur pour l'implantologie. Sa couleur ivoire le rend esthétique et adapté pour les zones antérieures. Il possède des propriétés mécaniques intéressantes, similaires à celles du tissu osseux, mais des traitements sont nécessaires afin d'améliorer ses capacités biologiques et notamment son ostéo-intégration. Enfin, le faible recul clinique quant à l'utilisation de ce matériau ne permet pas d'affirmer la fiabilité de son utilisation en implantologie orale. […]

https://www.em-consulte.com/article/1592035/materiaux-utilises-en-implantologie

Nous espérons que ces informations enrichiront le dialogue avec votre chirurgien-dentiste qui est le plus à même de vous expliquer la composition des implants dentaires qu’il a l’habitude de poser.

Nous restons bien entendu à votre disposition pour toute recherche documentaire dans le domaine de la santé.

L’Equipe des documentalistes de Questions-santé,
Le service de réponses en ligne de la Cité de la santé.
Service Questions-santé            
http://www.cite-sciences.fr/fr/au-programme/lieux-ressources/cite-de-la-sante/