L’ostéotomie piézoélectrique : applications en chirurgie buccale

 Dr CHBICHEB .S,

Service d’Odontologie Chirurgicale , CCTD –Rabat

La chirurgie piézoélectrique est une alternative intéressante aux techniques classiques de chirurgie parodontale et osseuse. L’utilisation d’un tel bistouri ultrasonore a été´ décrite dès 1981, en particulier par Horton et al. [1], et fut récemment perfectionnée et adaptée par Vercellotti [2]. A l’aide d’un tel instrument, il est possible de réaliser une découpe osseuse de grande précision et de manière quasi atraumatique en comparaison des autres instruments à notre disposition [3].

La machine est composée d’un générateur couplé à une pompe qui constitue le socle. La pièce à main piézoélectrique ressemble aux détartreurs ultrasonores communément utilisés. Mais plus volumineuse et plus puissante, elle permet de développer une fréquence fonctionnelle de 25 à 29 kHz modulé en fonction du type de chirurgie. Combiné avec des inserts de forme et de dureté adaptée, cet outil offre un effet de coupe qui n’existe pas sur les détartreurs. La combinaison des fréquences utilisées permet aux inserts d’avoir une double oscillation : une vibration verticale avec une amplitude de 20 à 60 μm et une vibration horizontale avec une amplitude de 60 à 200 μm   (fig1) . Ces micro oscillations vont être surtout actives sur les tissus minéralisés les tissus mous n’y étant quasiment pas sensibles (a` moins de forcer). En effet, l’effet de coupe est obtenu grâce à ces micro-oscillations, un peu à la manière d’une micro abrasion. En plus de cette découpe micromécanique, il faut rappeler l’intérêt des ultrasons produits par cet instrument au cours de la chirurgie [4] : la cavitation du jet d’eau permet d’obtenir un brouillard de petites bulles qui décapent les surfaces exposées du champ opératoire et limitent le saignement ; les propriétés de clivage des interfaces solides traversées par les ultrasons facilitent la rupture entre des tissus de densité´ différente. L’avulsion de dents ankylosées ou le clivage d’un greffon osseux corticalisé sont facilités.

Les inserts sont regroupés en trois catégories (fig2): les inserts coupants pour les ostéoplasties (inserts OP) et les ostéotomies (inserts OT). Ces inserts disposent de plusieurs pics affûtés qui permettent une abrasion importante au cours de l’oscillation de moyenne fréquence ;  les inserts diamantés, aussi abrasifs mais de forme moins agressive pour l’ostéoplastie et l’ostéotomie d’os de faible épaisseur ; les inserts non coupants pour séparer les tissus mous des tissus durs. En forme de curettes, ils permettent le débridement des tissus de granulation ou le décollement de la membrane sinusienne.

Enfin, pour résister aux contraintes exercées au cours de cette microabrasion, la dureté de certains inserts est accrue à  l’aide d’une couche superficielle de nitrure de titane. La durée de vie des inserts est d’ailleurs relativement limitée, étant donné les contraintes qui peuvent être exercées dessus. Les bistouris ultrasonores offrent une gamme assez large d’applications potentielles, qui vont du détartrage aux chirurgies osseuses les plus lourdes. Un réglage de fréquence à 29 kHz sans modulation permet la réalisation de détartrages et surfaçages conventionnels  [4].

Le deuxième réglage utilise une fréquence de 29 kHz modulée en 50 kHz tous les 30 ns, associée à des inserts en forme de curette. Il permet le débridement des tissus de granulation sans compromettre les tissus osseux adjacents. Ce mode permet le débridement aisé  d’un kyste périapical par exemple. Le troisième réglage, utilisant une fréquence de 29 kHz modulée en 50 kHz tous les 10 ns, est idéal pour tous types d’ostéotomie et d’ostéoplastie.

 Cette mise au point décrit les principes de l’ostéotomie piézoélectrique, ainsi qu’un tour d’horizon des nombreuses applications cliniques connues en chirurgie buccale (avulsions atraumatiques, dégagement des dents incluses, débridement d’un kyste périapical, chirurgie pré-prothétique), et plus particulièrement en parodontie (surfaçage et ostéoplastie, élongation de couronne clinique) et en chirurgie implantaire (soulevé de sinus, dépose d’implants fracturés, expansion de crêtes osseuses, prélèvement de greffons osseux crestaux,  rétromolaires, symphysaires ou de tori). L’augmentation récente des puissances de ces instruments permet d’envisager un champ d’applications cliniques beaucoup plus large, s’étendant désormais à  tous les domaines de la chirurgie.

Applications en chirurgie buccale et en parodontie:

La réalisation d’avulsions atraumatiques est particulièrement recherchée lorsqu’une pose d’implant doit être réalisée par la suite. En effet, lors de l’implantation immédiate post-avulsionnelle, la conservation des parois osseuses alvéolaires est un élément indispensable, mais pas toujours facile à obtenir, surtout face à des racines ankylosées. Différentes techniques d’avulsion atraumatique, faisant appel à des instruments modifiés, ont été décrites. Les bistouris ultrasonores sont des outils appropriés pour réaliser les avulsions délicates. La finesse et la forme des inserts permettent de tracer des  tranchées fines et peu délabrantes dans les zones de contact os– racine. Les vibrations ultrasonores favorisent la rupture des interfaces solides. Ces mêmes réglages sont utilisés pour dégager des dents incluses et retenues en position dystopique. Le dégagement de telles dents chez les enfants et les adolescents, le plus souvent pour des raisons orthodontiques, est un acte délicat car ces dents sont souvent difficiles d’accès pour un collage et la coopération des jeunes patients est limitée. Le bistouri ultrasonore simplifie l’accès aux sites chirurgicaux. Grâce au brouillard de cavitation induit par les ultrasons, le champ opératoire est presque exsangue, ce qui facilite le collage des boîtiers. De plus, les inserts n’abîment pas l’émail des dents concernées.

L’élongation de couronne clinique est une petite chirurgie d’ostéoplastie très fréquente. Le rétablissement de l’espace biologique avant la réalisation prothétique est déterminant dans la préservation de la santé parodontale. Les inserts à tête diamantée de petite taille, sont très utiles dans la chirurgie parodontale soustractive d’allongement coronaire. Quelle que soit l’utilisation de cette instrumentation en petite chirurgie buccale, l’effet de cavitation, caractéristique des instruments ultrasonores, est particulièrement efficace pour le rinçage et le drainage des débris, ce qui améliore la visibilité au niveau du site opératoire.

Applications en chirurgie implantaire :

En chirurgie implantaire, le bistouri ultrasonore est surtout utilisé comme un ostéotome. Les inserts coupants en forme de scie et certains inserts diamantés sont employés avec les réglages en fréquence et en puissance les plus élevés.

Expansion de crête osseuse après avulsion dentaire, le volume osseux alvéolaire se réduit de manière très significative dans le plan horizontal. Cette résorption peut mener à des crêtes alvéolaires très fines, rendant la pose d’implants difficile sans une chirurgie préimplantaire complexe (régénération ou greffe osseuse).

Certains auteurs ont proposé l’expansion de la crête osseuse avec mise en place simultanée des implants. Cette technique se trouve simplifiée par l’utilisation du bistouri ultrasonore [2]. Dépose d’implants fracturés osto intégrés : La fracture des implants est rare mais difficile à  gérer. En effet, si une fracture n’implique pas toujours la dépose (en particulier sur les arcs prothétiques étendus soutenus par plusieurs implants), la dépose n’en est pas moins délicate. Différentes techniques de dépose d’implants ont été proposées ; il s’agira soit d’une section en petits morceaux de la portion d’implant résiduelle dans l’os, soit de son élimination par une approche vestibulaire ou occlusale. Toutes ces techniques entraînent malheureusement une perte osseuse plus ou moins étendue, ce qui peut compromettre la repose immédiate d’autres implants sans recourir à des techniques de régénération osseuse ou de greffe.

La dépose non délabrante des implants ostéo-intégrés est aisément réalisée par la piézochirurgie (finesse des tranchées péri-implantaires et effet de clivage des interfaces solides généré par les ultrasons) [5].

Volet latéral sinusien :

L’utilisation du bistouri ultrasonore dans le cadre des soulevés de sinus maxillaire est bien documentée [6].

Dans les secteurs postérieurs maxillaires atrophiés, les volumes osseux résiduels sont souvent insuffisants pour placer des implants. Pour y remédier, la technique de soulever par voie crestale donne de bons résultats pour les faibles déficits osseux. Pour des atrophies osseuses plus importantes, une greffe osseuse est en général nécessaire, après élévation sinusienne par voie latérale. Le point le plus important de cette technique est l’intégrité de la membrane

sinusienne. Une déchirure lors de la préparation du volet osseux à l’aide d’instruments rotatifs compromet la suite de l’intervention. Les inserts piézoélectriques produisent un effet de coupe uniquement sur les tissus durs et épargnent les tissus mous. Les risques de déchirure de la membrane sinusienne sont ainsi moins importants qu’avec les techniques classiques [5]. L’ouverture de la fenêtre latérale sinusienne se réalise à l’aide d’un insert diamanté de forme arrondie, par abrasion jusqu’à la membrane sinusienne, car l’épaisseur osseuse dans cette région est généralement faible. Un insert non coupant de type cône  inversé est destiné au décollement de la membrane sinusienne des bords de la fenêtre.

Son efficacité est limitée et nous lui préférons l’utilisation des instruments manuels classiques.

Conclusion :

Le bistouri ultrasonore est un outil innovant permettant de réaliser avec précision de nombreux actes délicats. Les avantages majeurs de cet outil par rapport aux systèmes rotatifs sont nombreux : il offre un trait d’ostéotomie net et précis, avec un risque très faible de léser les tissus mous et un échauffement osseux très limité grâce à une irrigation efficace. Cet instrument offre également un accès simplifié aux sites difficiles. Cependant, bien que peu invasif, il nécessite, comme toute technique nouvelle, un apprentissage sérieux. Enfin, l’arrivée sur le marché de systèmes de plus en plus puissants permet d’envisager l’utilisation courante de cet instrument dans des interventions de plus en plus lourdes, en particulier en chirurgie maxillofaciale.

Références :

1. Horton JE, Tarpley Jr. TM, Jacoway JR. Clinical applications of ultrasonic instrumentation in the surgical removal of bone.

Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1981;51:236–42.

2. Vercellotti T. Piezoelectric surgery in implantology: a case report a new piezoelectric ridge expansion technique. Int J Periodontics   Restorative Dent 2000;20:358–65.

3. Vercellotti T, Pollack AS. A new bone surgery device: sinus grafting and periodontal surgery.

Compend Contin Educ Dent 2006;27:319–25.

3. Chiriac G, Herten M, Schwarz F, Rothamel D, Becker J.

Autogenous bone chips: influence of a new piezoelectric device (Piezosurgery) on chip morphology, cell viability and differentiation.

J Clin Periodontol 2005;32:994–9.

4. Vercellotti T, Nevins ML, Kim DM, Nevins M, Wada K, Schenk RK, et al.

Osseous response following resective therapy with piezosurgery.

Int J Periodontics Restorative Dent 2005;25:543–9.

5. Berengo M, Bacci C, Sartori M, Perini A, Della Barbera M, Valente M.

Histomorphometric evaluation of bone grafts harvested by different methods. Minerva Stomatol 2006;55:189– 98.

6. Sivolella S, Berengo M, Scarin M, Mella F, Martinelli F.

Autogenous particulate bone collected with a piezo-electric surgical device and bone trap: a microbiological and histomorphometric study.

 Arch Oral Biol 2006;51:883–91.