Biointégration de minivis d’ancrage orthodontique : évaluation clinique et analyse de l’interface biomatériau-tissu osseux en histomorphométrie et en microtomographie

Biointegration of orthodontic miniscrew implants : clinical evaluation, histomorphometrical and micro-ct analyses of bone-implant interface

• Auteur / Autrice : Kerstin Gritsch
• Direction : Brigitte Grosgogeat-Balayre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Odontologie
• Date : Soutenance le 04/11/2010
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Canal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jeanne-Marie Bonnet, Bernard Durand, Philippe Miele, Laurence Pourreyron, Laurence Vico-Pouget
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Canal, Henri Tenenbaum

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microtomographie

Orthodontie -- Appareils et matériel

Histomorphométrie

Tissu osseux

Mots clés libres

Tissu osseux

Minivis

Acier chirurgical

Ti6Al4V

Histomorphométrie

MicroCT

Bone

Miniscrews

Stainless steel

Ti6Al4V

Histomorphometry

Micro-CT

Résumé

Depuis une dizaine d’années, l’essor des minivis d’ancrage orthodontique a été grandissant jusqu’à devenir, aujourd’hui, un outil incontournable dans l’arsenal thérapeutique de l’orthodontiste. Très peu d’études ont été publiées quant à la nature de la réponse tissulaire face à l’insertion et la mise en charge de ces minivis. De plus, une partie des patients concernés par l’orthodontie étant des adolescents, il serait intéressant de savoir si le tissu osseux en croissance est propice à l’utilisation de ces dispositifs. L’influence de la nature du matériau sur cette réaction tissulaire reste également à définir. L’objectif de cette étude a été d’évaluer la biointégration de deux systèmes de minivis orthodontiques présents sur le marché, l’un en acier chirurgical et l’autre en titane-aluminium-vanadium, en conduisant une analyse clinique, histomorphométrique et microtomographique chez le porc en croissance. Les résultats ont montré que la réponse osseuse se caractérise, dans un os en croissance peu compact, par un épaississement des travées osseuses au contact des dispositifs, probablement pour résister à la contrainte locale. Le tissu osseux en croissance permet la biointégration des minivis d’ancrage orthodontique, mais le taux de succès relativement faible observé implique l’adaptation des protocoles cliniques par une analyse préalable du ratio os trabéculaire/os cortical, une augmentation du délai avant mise en charge, et l’application de forces légères. La réponse tissulaire est similaire, quel que soit le système étudié. L’acier chirurgical, grandement utilisé en orthopédie, présente donc un intérêt en orthopédie dento-faciale, dans une indication temporaire

The miniscrew implants are increasingly used over the last decade in orthodontics and gradually replacing the use of extraoral forces because of their greater efficiency and because their effectiveness is not subject to patient compliance. Few studies seeking to understand the response to orthodontic anchorage devices at bone-tissue interface have been published over the last ten years. Despite the large use of miniscrews in teenagers, very few have included young subjects in their protocol. Furthermore, despite the use of stainless steel miniscrew implants, no studies have investigated biointegration of such devices. The aim of the present study was to evaluate tissue response to immediately loaded miniscrew implants (of Ti6Al4V and of stainless steel) in growing pigs in order to answer to the following questions: Is it possible to implant and load miniscrew implants in a growing bone? Does stainless steel devices present the same biointegration than titanium devices? A clinical evaluation, and histomorphometrical and micro-CT analyses were performed. Results showed that the growing bone seems compatible with the orthodontic anchorage. In the growing pig with low bone density areas, the trabecular thickness increase appears as the bone response to withstand the local strains induced by loaded orthodontic miniscrews. Stainless steel devices presented similar behavior to the Ti6Al4V devices in pigs. This study showed the possibility to place stainless steel miniscrew implants for orthodontic anchorage in growing models