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L'os artificiel
Version : 2003
Auteur : Guy Daculsi

L’os artificiel , une solution pour la reconstruction osseuse
et une alternative aux allogreffes et autogreffes
Séance du samedi 29 novembre – 9h30 – 12h30


Les techniques de greffes osseuses sont maintenant couramment mises en œuvre par les praticiens tant en chirurgie orale qu’orthopédique. L’objectif général est de promouvoir la reconstruction osseuse ou bien d’augmenter le volume osseux (en particulier en implantologie dentaire) au sein de défauts osseux d’origines diverses : traumatologique, tumorale, pathologies osseuses, déficits osseux liés aux édentations multiples, au vieillissement des populations.
Le matériau utilisé pour ces greffes peut être autogène (homo ou autogreffe), homogène (allogreffe) ou hétérogène (xénogreffe).
Sans remettre en cause l’efficacité incontestable des autogreffes, cette technique présente des inconvénients liés à l’ouverture d’un second site souvent douloureux par la suite et présentant des risques de morbidité non négligeable. Il faut de plus considérer que les quantités disponibles sur le site donneur sont limitées et parfois insuffisantes (tumeurs récidivantes, révisions multiples). D’autre part, le meilleur os pour ces greffes est le tissu spongieux de la crête iliaque. Son utilisation en chirurgie maxillofaciale a montré ses limites : cet os se résorbant rapidement ne permet pas la stabilité à long terme de la zone reconstruite ou augmentée.

L’alternative à l’autogreffe?
Certains substituts osseux synthétiques ont prouvé une réelle efficacité, comparable à l’autogreffe dans certaines indications.
Mais il ne s’agit pas de produits miracles, et leurs performances sont conditionnées par le type de cavités à combler (plusieurs parois, corticales respectées), ou l’obtention de montages stables à l’aide d’une ostéosynthèse adaptée.
Depuis une vingtaine d’années, ont été développés des matériaux de synthèse, dont la nature chimique et la porosité imitent la structure osseuse et représentent des substituts largement utilisés à travers le monde.
Certains d’entre eux, parmi les plus répandus et performants, sont de véritables substituts osseux de synthèse, capable de se résorber et d'être progressivement remplacés par le tissu hôte. Contrairement aux produits d'origine humaine et animale (os humain, os bovin, corail), l'intérêt de ces céramiques est d'être totalement de synthèse, et de présenter une propriété de résorption progressive. Elles seront par la suite totalement résorbées et remplacées par un véritable os différencié. Il s’agit d’un os artificiel qui se transforme progressivement en os naturel : là est son originalité.
Le stade expérimental de ces substituts, de ces premières médicales, est largement dépassé puisque de nombreuses équipes chirurgicales (parodontologistes, orthopédistes, ORL) réalisent quotidiennement des interventions impliquant l’usage de tels « greffons synthétiques » pour des indications variées (poches parodontales, comblement sinusien, arthrodèses vertébrales, comblement de cavités suite à des résections tumorales, ostéotomies de valgisations tibiales, etc.).

De nouvelles perspectives en ingénierie tissulaire
Ces matériaux sont une première étape vers l’avenir : le début de ce 3e millénaire nous offre des possibilités en ingénierie tissulaire importantes, grâce au développement de matériaux innovants encore plus performants.
Nous développons des composés dont la forme, la structure et la composition seront ciblés pour une application chirurgicale : ce sont les matériaux fonctionnalisés. C’est dans ce but que sont développés les ciments bioactifs et les composites injectables qui permettront une chirurgie moins invasive et se feront les vecteurs de principes actifs tels les facteurs de croissance ou les anti-mitotiques.
L’ingénierie tissulaire est également une voie prometteuse par un contrôle rigoureux de la différentiation des cellules souches ostéogéniques (STEM cells), sur un support de type phospho-calcique. Une étude clinique sur ce thème est en cours aux Etats-Unis ; elle démontre l’efficacité de cette technologie d’os autologue hybride.
Certains de ces matériaux du 3e millénaire font déjà l’objet d’essais pré-cliniques et les premières médicales chez l’homme ont débutés en Odontologie à Nantes, avec le CHU/Centre de soins dentaires comme promoteur. Ces essais prennent une dimension supplémentaire avec l’Orthopédie en associant plusieurs CHU, dont celui de Fort-de-France pour des études multicentriques.
Cette séance du congrès de l’ADF sera l’occasion de présenter aux praticiens l’état de l’art dans le domaine de la reconstruction osseuse en chirurgie maxillofaciale.
C’est ainsi que nous présenterons les techniques actuelles disponibles avec l’os artificiel, mais aussi les nouveaux matériaux tels les matériaux injectables et /ou moulables et réticulables à base de colle de fibrine et d’os artificiel, ou bien totalement synthétiques. Les céramiques injectables sont constituées par des suspensions de poudres minérales dans un solvant aqueux. D’autres constituants, comme des dispersants, des liants, des plastifiants et des substances médicamenteuses, ou bien des constituants permettant un durcissement et le maintien des granules en place dans une cavité comme la fibrine, peuvent éventuellement leur être incorporés pour modifier leurs propriétés et améliorer leur stabilité et leur injectabilité.
L’avantage des mélanges est leur simplicité chirurgicale d’utilisation et l’efficacité biologique augmentée. Leur cinétique de réhabilitation osseuse peut être rapide du fait des nombreux passages inter-granulaires. Ces matériaux ne présentent pas ou peu de propriétés mécaniques primaires intrinsèques, même si les vecteurs utilisés durcissent par réticulation. L’obtention des propriétés mécaniques est secondaire et correspond à une repousse osseuse rapide et physiologique. L’utilisation de facteurs de croissance ou d’autres substances actives libérées localement par ces mélanges devra permettre ce durcissement secondaire biologique rapide.
Parmi les nouvelles technologies chirurgicales basées sur l’ingénierie tissulaire, la reconstruction osseuse chez les patients irradiés associe l’os artificiel avec une porosité particulière et la moelle osseuse du patient lui-même pour régénérer le tissu osseux.
Toutes ces avancées ne n’ont été possibles que par une approche pluridisciplinaire associant toutes les compétences scientifiques et cliniques des chercheurs et des praticiens et prenant en compte les évolutions des techniques chirurgicales.

Source : Pr Guy Daculsi

 
 
 
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