Un modèle de tête fantôme a été utilisé pour quantifier la couverture résiduelle de colorant après traitement par flux d'air à l'érythritol, par polissage aérien au bicarbonate de sodium ou par instrumentation à l'aide d'une brosse en nickel-titane, dans deux configurations de défauts péri-implantaires. Tous les protocoles ont laissé un résidu de colorant. L'érythritol a entraîné une couverture résiduelle plus importante au niveau de l'implant que les deux autres protocoles, tant dans les défauts de classe 1A que dans ceux de classe 1B.
Article de recherche
Désinfection mécanique des surfaces d'implants dentaires : taux résiduel de colorant et morphologie qualitative de surface dans un modèle in vitro sur tête factice
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le débridement mécanique des surfaces implantaires est limité par la géométrie de l'implant et par les restrictions d'accès liées au défaut. Cette étude a évalué la couverture résiduelle de colorant après trois protocoles de débridement mécanique dans un modèle normalisé de tête factice, en testant l'hypothèse nulle selon laquelle la couverture ne différerait pas entre les protocoles au sein de chaque configuration de défaut. Soixante implants en titane ont été recouverts d'un colorant permanent puis soumis à un jet d'air à l'érythritol, à un polissage aérien au bicarbonate de sodium ou à un traitement avec une brosse en nickel-titane (Ni-Ti) dans des défauts péri-implantaires simulés de Classe 1A et de Classe 1B (n = 10 par groupe). La couverture résiduelle de colorant a été quantifiée à partir de trois projections photographiques par surface à l'aide du logiciel ImageJ, et exprimée en pourcentage de la surface implantaires projetée évaluable recouverte par le colorant résiduel, l'implant constituant l'unité expérimentale. La couverture prétraitement a été standardisée par procédure, mais non mesurée de façon quantitative ; les résultats reflètent donc la couverture résiduelle post-traitement plutôt que la contamination éliminée. La microscopie électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie de dispersion d'énergie (EDS) ont été utilisées pour une caractérisation descriptive de la surface. Du colorant résiduel est resté sur tous les implants. Dans les défauts de Classe 1A, la couverture au niveau de l'implant différait entre les protocoles (p < 0.001), l'érythritol présentant une couverture supérieure à celle du bicarbonate de sodium (ajusté p < 0.001) et Ni-Ti (ajusté p = 0,014). La couverture différait également au sein des défauts de classe 1B (p < 0.001), l'érythritol dépassant à nouveau le bicarbonate de sodium (ajusté p = 0,018) et Ni-Ti (ajusté p < 0.001). Le bicarbonate de sodium et le Ni-Ti ne différaient pas selon l'une ou l'autre configuration (ajusté p = 0,143 et 0.383). Sur la surface distale des défauts de classe 1B, le Ni-Ti a montré une couverture inférieure à celle des deux (ajusté p = 0,003 et 0.005). La répartition des sites en surface différait également au sein de chaque protocole pour les défauts de classe 1B (p ≤ 0,006). Des observations exploratoires au MEB-EDS de spécimens individuels ont révélé des différences au niveau de l'aspect de surface. Dans les limites de ce in vitro modèle, la couverture résiduelle par le colorant différait selon le protocole, et aucun protocole n'a abouti à une surface exempte de colorant.
Introduction
Les maladies péri-implantaires sont des affections très répandues associées à une morbidité importante, représentant un défi clinique majeur en implantologie dentaire contemporaine1. Selon l'atelier mondial de 2017 sur la classification des maladies et affections parodontales et péri-implantaires, la péri-implantite est définie comme une affection pathologique associée à la plaque touchant les tissus entourant les implants dentaires, caractérisée par une inflammation de la muqueuse péri-implantaire et une perte progressive de l'os de soutien2,3. Des données épidémiologiques indiquent qu'environ un patient sur cinq (19 % à 22 %) pourrait développer une péri-implantite4,5.
Étant donné que l'accumulation bactérienne est le facteur étiologique principal, la prise en charge efficace de la péri-implantite dépend d'une élimination complète du biofilm dysbiotique de la surface de l'implant afin d'interrompre le processus inflammatoire6. Toutefois, cela reste difficile en raison de la topographie macro- et microscopique complexe des surfaces d'implant. Par conséquent, les approches chirurgicales permettant un accès direct à la surface de l'implant sont considérées comme la stratégie la plus fiable pour assurer une décontamination mécanique efficace dans les cas de pertes osseuses péri-implantaires avancées7,8. Les résultats du traitement sont également influencés par la morphologie du défaut et par la capacité des méthodes de décontamination à accéder adéquatement à la surface de l'implant affectée9,10.
Un large éventail de stratégies mécaniques de décontamination a été proposé, incluant les curettes, les instruments ultrasoniques, les systèmes à abrasion pneumatique et les brosses rotatives en titane11,12. Malgré des recherches approfondies, aucun consensus n’a été établi quant à la modalité la plus efficace pour le traitement de la péri-implantite13. Une méthode idéale de décontamination mécanique devrait non seulement éliminer efficacement le biofilm et les dépôts, mais aussi éviter des altérations néfastes importantes de la surface de l’implant14,15. Les approches mécaniques classiques, telles que les curettes et les dispositifs ultrasoniques, peuvent endommager la surface16 et échouent souvent à restaurer les propriétés de surface des implants à surface rugueuse17.
Les systèmes à abrasion aérienne sont utilisés pour l'élimination du biofilm des surfaces dentaires et des implants. Bien que le terme polissage aérien ait traditionnellement été appliqué à l'élimination du biofilm à l'aide de poudres contenant de l'érythritol, de la glycine, du bicarbonate de sodium et du carbonate de calcium, un consensus d'experts récent a proposé le terme aérofluxion comme terminologie plus appropriée lorsqu'un dispositif spécifique est utilisé avec une poudre d'érythritol spécialement formulée de 14 µm18. En conséquence, l'intervention à base d'érythritol dans la présente étude est désignée comme aérofluxion à l'érythritol, tandis que l'intervention à base de bicarbonate de sodium est désignée comme polissage aérien au bicarbonate de sodium.
Parmi les approches mécaniques émergentes, les systèmes à abrasion par jet d'air et les brosses rotatives ont suscité un intérêt croissant. Des revues systématiques d'études in vitro indiquent que les systèmes à abrasion par jet d'air peuvent assurer une décontamination substantielle de la surface des implants, bien que la contamination résiduelle varie selon les caractéristiques de la poudre, les propriétés de la surface de l'implant, les paramètres de l'appareil et l'accessibilité de la surface19,20. Dans des modèles de simulation chirurgicale, les systèmes à abrasion par jet d'air et les brosses rotatives en titane ont montré une performance de nettoyage favorable par rapport aux méthodes conventionnelles telles que les curettes et les dispositifs ultrasoniques21,22,23,24,25,26. Plusieurs de ces études ont évalué des brosses rotatives en titane plutôt que des brosses en nickel-titane (Ni-Ti) ; par conséquent, leurs résultats ne doivent pas être interprétés comme une preuve directe de l'efficacité des instruments à base de brosses Ni-Ti. Les données spécifiquement consacrées à l'évaluation des brosses Ni-Ti restent limitées et se restreignent actuellement à des études in vitro évaluant l'efficacité du retrait du biofilm et les modifications des caractéristiques de la surface en titane27,28.
Malgré ces progrès, les comparaisons directes entre l'air-fluage à l'érythritol, l'air-polissage au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à l'aide de brossettes en Ni–Ti dans un modèle expérimental unique et standardisé restent limitées, notamment dans des conditions intégrant un accès chirurgical restreint et différentes configurations de défauts péri-implantaires. De manière importante, une grande partie des données disponibles provient de modèles de laboratoire simplifiés qui ne reproduisent pas adéquatement les limitations cliniques d'accès ni la morphologie des défauts29. Il existe donc un besoin de modèles expérimentaux intégrant ces défis cliniques dans la conception des études. Pour combler cette lacune, la présente étude a utilisé des modèles imprimés en trois dimensions (3D) de péri-implantites représentant deux configurations de défauts distinctes, intégrés dans une tête fantôme dentaire afin de reproduire des contraintes d'accès prédéfinies. L'objectif de l'étude était de comparer la couverture résiduelle de colorant après traitement suivant l'air-polissage au bicarbonate de sodium, l'air-fluage à l'érythritol et l'instrumentation à la brossette en Ni-Ti, pour chaque configuration de défaut. La morphologie de surface des implants et la composition élémentaire échantillonnée ont été caractérisées de manière complémentaire par microscopie électronique à balayage et spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie, en tant que critères exploratoires. L'hypothèse nulle était que la couverture résiduelle de colorant au niveau des implants ne différerait pas entre les trois protocoles de désinfection, testés séparément pour chaque configuration de défaut.
Protocole
La description de cette étude in vitro utilisant une tête fantôme a été examinée et structurée en se référant à la Liste de vérification pour la description des études in vitro (CRIS) destinée à la recherche dentaire expérimentale30. Une approbation éthique a été obtenue auprès du Comité d'éthique de la recherche clinique de la Faculté de médecine de l'Université Akdeniz (06.03.2025 ; numéro de décision : TBAEK-282). Le protocole expérimental a été adapté à partir de méthodologies précédemment établies26 puis affiné selon des travaux ultérieurs29,31, avec des modifications introduites afin de reproduire des contraintes d'accès standardisées. Chacune des trois méthodes de décontamination mécanique (aérosol d'erythritol, aéropolissage au bicarbonate de sodium et brosse en Ni-Ti) a été évaluée séparément dans chacune des deux configurations de défauts de péri-implantite (Classe 1A et Classe 1B), ce qui donne un total de six groupes expérimentaux. Le déroulement global et la structure des groupes expérimentaux sont présentés respectivement dans Figure 1 et Figure 2. Les noms commerciaux, les fabricants et les numéros de catalogue de tous les matériaux et instruments sont indiqués dans le Tableau des matériaux.
Figure 1 : Dispositif expérimental. (A) Intégration du modèle en résine imprimé en 3D dans la tête fantôme et (B) mise en place d'un dispositif expérimental standardisé simulant des conditions cliniques. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Organigramme schématique illustrant la conception de l'étude et la répartition des groupes expérimentaux. SB, bicarbonate de sodium. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Un calcul a priori de la taille de l'échantillon a été effectué à l'aide de G*Power 3.1 (ANOVA : effets fixes, omnibus, un facteur). À partir des données d'une étude in vitro comparable31, une taille d'effet de f = 0,50 a été supposée. Avec α = 0,05, une puissance de 80 % et six groupes expérimentaux, la taille minimale totale calculée de l'échantillon était de 58 implants. Afin de permettre une répartition égale entre les six groupes, la taille de l'échantillon a été augmentée à 60 implants, ce qui donne 10 implants par groupe et une puissance estimée d'environ 0,83 selon le modèle préspecifié. Pour les analyses principales, les trois protocoles de désinfection ont été comparés séparément au sein de chaque configuration de défaut, avec 10 implants par protocole. Une analyse de sensibilité basée sur le modèle omnibus à effets fixes correspondant à trois groupes a indiqué qu'une taille totale d'échantillon de 30 implants permet une puissance de 80 % pour détecter une taille d'effet d'environ f = 0,60 ou supérieure à α = 0,05. L'analyse exploratoire de l'interaction entre protocole et configuration de défaut n'a pas été utilisée pour la détermination initiale de la taille de l'échantillon.
in vitro Préparation d'un modèle de défaut péri-implantaire en 3D
Un modèle éducatif mandibulaire en phantom a été modifié par l'extraction de la première molaire mandibulaire et le remplacement du site par un matériau en silicone souple afin de créer une crête alvéolaire plane. Le modèle a été numérisé à l'aide d'un scanner de laboratoire, et les données STL résultantes ont été importées dans un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) dentaire pour la conception virtuelle du défaut. Les configurations de défauts péri-implantaires ont été conçues numériquement pour simuler les deux types de défauts observés le plus fréquemment au niveau de l'implant, les classes 1A et 1B, selon les données rapportées par Monje et al.32La classe 1A représentait un défaut de déhiscence vestibulaire, tandis que la classe 1B représentait un défaut intrabosseux combiné à deux ou trois parois. Pour les défauts de classe 1A, le défaut vestibulaire s'étendait sur 5 mm et mesurait 4,2 mm de largeur, correspondant au diamètre de l'implant utilisé dans l'étude. Les défauts de classe 1B comprenaient en outre des composantes mésiales et distales, chacune s'étendant sur 5 mm en profondeur. Les fichiers STL finalisés ont été réalisés à l'aide d'un système d'impression tridimensionnelle (3D) et d'une résine modèle. Après impression, les modèles ont été rincés dans de l'éthanol à 96 % pendant 5 à 10 minutes, puis post-polymérisés pendant 5 minutes conformément au protocole de traitement recommandé. Pour assurer la stabilité, chaque modèle a été fixé sur des unités de tête fantôme à l'aide d'un système de fixation personnalisé. Un écrou métallique compatible avec le système fantôme a été positionné au centre de la base de chaque modèle. La surface de collage a été légèrement rugueusée afin d'améliorer la rétention mécanique, puis la pièce métallique a été fixée à l'aide d'un adhésif universel et renforcée supplémentairement avec une résine composite fluide afin de minimiser les micromouvements pendant l'instrumentation.
Échantillons d'implants et contamination simulée
Un total de 62 implants dentaires en titane de grade 4 au niveau osseux (PrimeTaper EV) d'un diamètre de 4,2 mm et d'une longueur de 11 mm ont été utilisés. Les implants présentaient un pas de filetage macro de 0,75 mm et un pas de filetage micro de 0,25 mm. Il s'agissait d'implants de forme vissée dotés d'une surface définie obtenue par sablage, suivi d'un traitement dans une solution d'acide fluorhydrique diluée. Les 62 implants étaient stériles, fabriqués industriellement, de spécifications identiques et provenant d'un même lot de production (n° de lot 527590). Deux implants ont servi d'échantillons témoins : un témoin positif, soumis à la même procédure de contamination simulée que les échantillons expérimentaux mais n'ayant subi aucune désinfection, et un témoin de référence stérile, qui n'a été ni contaminé ni manipulé. Les 60 implants restants ont été répartis entre les six groupes expérimentaux (n = 10 par groupe) selon une séquence fixe, plutôt que selon une séquence d'affectation aléatoire formellement générée, et l'affectation n'a pas été masquée.
La séquence d'affectation fixe était la suivante : les 10 premiers implants ont été affectés au groupe érythritol de classe 1A, suivis par 10 implants affectés au groupe érythritol de classe 1B, 10 au groupe bicarbonate de sodium de classe 1A, 10 au groupe bicarbonate de sodium de classe 1B, 10 au groupe brosse en Ni-Ti de classe 1A, et les 10 derniers au groupe brosse en Ni-Ti de classe 1B. L'ordre de traitement du protocole était également prédéterminé et non aléatoire, l'érythritol étant effectué en premier, suivi du bicarbonate de sodium, puis de l'instrumentation à l'aide de la brosse en Ni-Ti.
Une contamination simulée a été réalisée séquentiellement par lots de 20 implants spécifiques à chaque protocole, comprenant les groupes Class 1A et Class 1B attribués au même protocole de désinfection. Un jour avant chaque séance de désinfection, le lot correspondant de 20 implants était immergé dans un colorant rouge permanent pendant 15 s, puis séché à l’air, positionné à l’envers, pendant 24 h à température ambiante. Après cette période de séchage de 24 h, le protocole de désinfection approprié était appliqué. Cette séquence a d’abord été effectuée pour les groupes au érythritol, suivis par les groupes au bicarbonate de sodium, puis enfin par les groupes utilisant la brosse en Ni-Ti. Chaque lot spécifique à un protocole a donc subi la même séquence d’immersion dans le colorant, de séchage de 24 h et de désinfection ultérieure, sur des jours de traitement consécutifs. L’implant témoin positif a été contaminé séparément après l’achèvement de toutes les séances de désinfection, selon la même procédure d’immersion de 15 s et de séchage de 24 h. Il n’a fait l’objet d’aucune désinfection et a servi de référence pour l’aspect d’une surface entièrement contaminée non instrumentée. Tout au long de la préparation des échantillons, les implants ont été manipulés exclusivement à l’aide de tournevis pour implants ou de piliers d’empreinte afin de minimiser toute contamination accidentelle de la surface. Un seul opérateur (B.B.A.) a placé tous les implants expérimentaux dans les modèles imprimés en 3D. Les ostéotomies ont été préparées à l’aide d’un moteur chirurgical à 800 tr/min et orientées parallèlement aux dents adjacentes. Chaque implant a été positionné de manière à ce que 6 mm de la partie implantable soient intégrés dans le modèle et que les 5 mm coronaires soient exposés, reproduisant ainsi l’étendue prédéfinie d’une perte osseuse péri-implantaire simulée. Étant donné que le protocole de désinfection et la configuration du défaut étaient visibles pendant l’instrumentation, il n’était pas possible de procéder à un aveuglage de l’opérateur. Le modèle représentait une condition d’instrumentation à accès ouvert destinée à simuler l’accès disponible après exposition chirurgicale33. Les tissus mous, les saignements, la salive et l’environnement de la plaie chirurgicale n’ont pas été reproduits, et aucune levée de lambeau réelle n’a été réalisée.
Protocoles de désinfection mécanique
Tout curetage les procédures ont été réalisées par le même investigateur (B.B.A.) dans des conditions standardisées avec une tête fantôme. Trois désinfections mécaniques trois méthodes ont été évaluées : l'écoulement aérien d'érythritol (E), le polissage aérien au bicarbonate de sodium (SB) et l'instrumentation à l'aide d'une brosse en nickel-titane (Ni-Ti). Chaque protocole a été évalué dans les configurations de défauts de classe 1A et de classe 1B. Le temps total d'instrumentation était prédéfini à 2 min pour les défauts de classe 1A et à 3 min pour les défauts de classe 1B, conformément au protocole expérimental précédemment décrit31; la durée de traitement plus longue pour les défauts de classe 1B tenait compte des composantes supplémentaires des défauts mésiales et distales. Pour les défauts de classe 1A, l'ensemble de la période de traitement de 2 minutes était consacrée à la surface vestibulaire exposée. Pour les défauts de classe 1B, la période de traitement de 3 minutes était répartie équitablement entre les trois surfaces exposées, avec 60 secondes allouées à chacune des faces vestibulaire, mésiale et distale, le temps étant mesuré à l'aide d'un chronomètre. Cette répartition du temps était appliquée de manière identique dans les trois protocoles de désinfection. Étant donné que la durée totale de traitement était prédéfinie selon la configuration du défaut et non dans le but d'égaliser l'exposition sur chaque surface individuelle, l'exposition spécifique à chaque surface différait entre les défauts de classe 1A et 1B. Par conséquent, les résultats au niveau de l'implant n'ont pas été comparés directement entre les deux configurations de défauts ; les comparaisons entre protocoles ont été effectuées séparément pour chaque configuration.
Pour le protocole d'écoulement aérien d'erythritol, une poudre d'erythritol de 14 µm a été délivrée à l’aide d’une pièce à main submuqueuse à une pression de fonctionnement fixe de 6 bar. Conformément aux recommandations du fabricant pour l'application submuqueuse, le réglage de puissance a été maintenu dans la plage recommandée de 5 à 10, et le réglage d'eau a été fixé au niveau maximal (10). L'embout a été déplacé continuellement le long de la surface exposée de l'implant à l’aide de mouvements verticaux, sans être maintenu immobile pendant l'instrumentation. Une nouvelle pointe submuqueuse a été utilisée pour chaque implant (Figure 3A).
Figure 3 : Application des trois protocoles de désinfection mécanique. (A) flux d'air à l'érythritol à l'aide d'une pièce à main sous-muqueuse, illustré sur un défaut de classe 1A ; (B) polissage aérien au bicarbonate de sodium à l'aide d'une pièce à main supramuqueuse, illustré sur un défaut de classe 1B ; et (C) instrumentation au moyen d'une brosse en Ni–Ti, illustrée sur un défaut de classe 1B. Veuillez cliquer ici pour consulter une version agrandie de cette figure.
Pour le protocole de polissage aérien au bicarbonate de sodium, une poudre de bicarbonate de sodium d'environ 40 µm a été délivrée à l’aide d’une pièce à main supramuqueuse à une pression de fonctionnement fixe de 4 bar. Conformément aux recommandations du fabricant, le réglage de puissance a été maintenu entre 2 et 6, le réglage d’eau au niveau maximal (10), et la distance de travail à 2–5 mm, avec un angle compris entre 15° et 80° par rapport à la surface de l’implant. Pendant l’application, l’angle a été continuellement ajusté dans cette plage tout en effectuant des mouvements de balayage semi-circulaires, et la pièce à main n’a pas été maintenue immobile (Figure 3B).
Pour le protocole utilisant la brosse en nickel-titane, un système rotatif de brosse en nickel-titane a été utilisé à 900 tr/min à l’aide d’une pièce à main chirurgicale à angle droit, dans la plage de fonctionnement recommandée par le fabricant, soit 600 à 1 200 tr/min. Une irrigation continue par solution saline stérile a été maintenue tout au long de l’instrumentation, conformément aux instructions du fabricant. L’instrumentation a été réalisée selon la technique « touch-and-back » (toucher-reculer) recommandée par le fabricant, consistant en des mouvements doux de contact et de retrait afin de maintenir un contact contrôlé de la brosse avec la surface de l’implant. Le choix de la brosse a été prédéfini avant l’instrumentation en fonction des caractéristiques décrites par le fabricant et le produit pour chaque conception de brosse ainsi que de la géométrie d’accès de la surface lésée respective, et la même attribution prédéfinie a été appliquée à tous les implants au sein de chaque configuration de défaut, aucun choix n’étant effectué pendant l’instrumentation.
Des brosses courtes Pocket, conçues pour un accès aux régions postérieures et aux molaires, ont été attribuées à la surface vestibulaire. Des brosses Omega, conçues pour faciliter l'accès aux zones profondes et spatialement restreintes, ont été en outre attribuées aux surfaces mésiales et distales afin d'améliorer l'instrumentation dans l'anatomie étroite des défauts proximaux. Des brosses Nano, caractérisées par une pointe conique étroite destinée à un accès ciblé, ont été utilisées sur toutes les surfaces instrumentées pour la région cervicale à microfiletage et les creux interfiletés. Dans les défauts de classe 1A, les brosses Pocket Short et Nano ont chacune été appliquées pendant 1 min, ce qui correspond à un temps d'instrumentation total standardisé de 2 min. Dans les défauts de classe 1B, 1 min a été allouée à chacune des surfaces vestibulaire, mésiale et distale. La surface vestibulaire a été instrumentée pendant 30 s avec la brosse Pocket Short, suivie de 30 s avec la brosse Nano. Chaque surface proximale a été instrumentée pendant 30 s avec la brosse Omega, suivie de 30 s avec la brosse Nano, ce qui correspond à un temps d'instrumentation total standardisé de 3 min pour les défauts de classe 1B. Chaque jeu de brosses a été remplacé après chaque groupe de cinq implants (Figure 3C).
Documentation photographique et analyse d'images
Immédiatement après le débridement, les implants ont été retirés des modèles, délicatement séchés à l'air pendant 10 s, puis placés dans des supports photographiques en acrylique sur mesure, standardisés22,25,26,34. Les images ont été acquises à l’aide d’un appareil photo numérique équipé d’un objectif macro, selon des paramètres fixes : ISO 160, ouverture f/16, vitesse d’obturation 1/250 s, et une distance entre l’appareil photo et l’implant de 15 cm. Des photographies ont été prises en vue frontale (0°), perpendiculairement à l’axe longitudinal de l’implant, ainsi qu’à des angulations coronale et apicale d’environ 30°, conformément aux protocoles in vitro antérieurs23,24,26,31. Pour les défauts de classe 1A, trois images standardisées par implant ont été capturées aux angulations prédéfinies (Figure 4). Pour les défauts de classe 1B, neuf images par implant ont été obtenues, correspondant à trois surfaces (vestibulaire, mésiale et distale) pour chacune des trois angulations (Figure 5). Au total, 360 images haute résolution ont été incluses dans l’analyse.
Figure 4 : Images macroscopiques représentatives des surfaces d'implants après débridement dans le groupe de défaut de classe 1A. (A) érythritol, (B) bicarbonate de sodium et (C) Ni–Ti. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Images macroscopiques représentatives des surfaces d'implants buccaux après débridement dans le groupe de défaut de classe 1B. (A) érythritol, (B) bicarbonate de sodium et (C) Ni–Ti. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Chaque surface a été photographiée selon trois angulations dans un support sur mesure. Les trois angulations photographiques ont été intégrées comme composantes complémentaires de la procédure de mesure, plutôt que comme des observations expérimentales indépendantes. Étant donné que les aspects orientés coronalement et apicalement de la géométrie des micro- et macrofiletages ne sont pas entièrement visibles dans une seule projection frontale, des vues frontale, coronaire et apicale ont été utilisées afin de fournir des représentations complémentaires de chaque surface évaluée. Par conséquent, les trois mesures spécifiques à chaque projection, obtenues sur la même surface, ont été considérées comme des mesures répétées de cette surface et n'ont pas fait l'objet de comparaisons inférentielles indépendantes.
L'analyse d'image a été réalisée à l'aide d'ImageJ. Pour chaque image post-débridement, une zone d'analyse spécifique à l'image a été définie comme étant l'ensemble du segment d'implant correspondant aux 5 mm coronaux qui étaient restés exposés pendant l'instrumentation. Les 6 mm apicaux de l'implant de 11 mm, correspondant à la partie intégrée dans le modèle de défaut, ont été exclus. Dans cette zone évaluable, la surface projetée totale de l'implant et la surface recouverte par le colorant rouge résiduel ont été mesurées en pixels. La couverture résiduelle de colorant après traitement a été calculée pour chaque projection comme étant la surface projetée recouverte de colorant résiduel divisée par la surface totale projetée évaluable de l'implant dans la même image, multipliée par 100. Étant donné que la surface projetée absolue variait selon l'angle de prise de vue et de légères différences dans le cadrage des échantillons, les surfaces absolues en pixels n'ont pas été comparées entre les images ni entre les groupes expérimentaux ; toutes les comparaisons quantitatives se sont basées sur le pourcentage de couverture de colorant résiduel au sein de chaque image. Aucun rehaussement numérique n'a été appliqué aux images brutes. La couverture de colorant avant traitement n'a pas été mesurée quantitativement pour chaque implant individuel, et aucun jeu de données photographiques distinct pré-traitement n'a été acquis. La contamination de base a plutôt été standardisée par un protocole identique d'immersion dans le colorant et de séchage pour tous les échantillons. En conséquence, aucune comparaison inférentielle intraimplant entre pré- et post-traitement n'a été effectuée, et le résultat quantitatif a été défini exclusivement comme la couverture résiduelle de colorant après traitement, sans être interprété comme la quantité ou le pourcentage de contamination éliminée par rapport à la ligne de base.
Avant l'analyse des images, le premier investigateur (B.B.A.) a remplacé les identifiants originaux des échantillons (1.1–6.10), qui codifiaient l'affectation aux groupes expérimentaux, par des codes numériques à quatre chiffres non séquentiels. Seuls les fichiers d'images renumérotés ont été transmis au second investigateur (K.U.), et la correspondance entre les codes numériques et les groupes de traitement et de défaut d'origine n'a pas été divulguée pendant l'analyse des images. Le second investigateur, qui n'a pas effectué les méthodes de désinfection, a donc réalisé toutes les mesures d'images en étant aveugle quant à l'identité des échantillons et à leur affectation aux groupes. Chaque image a été analysée en triple, et la valeur moyenne a été enregistrée ; les valeurs individuelles répétées n'ont pas été conservées. Pour chaque surface évaluée, la couverture résiduelle de colorant a d'abord été calculée séparément pour les projections frontale, coronaire et apicale. Les trois pourcentages spécifiques à chaque projection ont ensuite été moyennés avec un poids égal pour produire une valeur unique au niveau de la surface pour chaque implant. Pour les défauts de Classe 1A, la valeur au niveau de l'implant correspondait à la valeur au niveau de la surface vestibulaire. Pour les défauts de Classe 1B, la valeur au niveau de l'implant a été calculée comme la moyenne des valeurs au niveau des surfaces vestibulaire, mésiale et distale. L'implant, et non l'image individuelle ou la projection photographique, a été défini comme l'unité expérimentale pour les analyses inférentielles.
Le critère d'évaluation principal était le pourcentage de couverture résiduelle par le colorant au niveau de l'implant après le traitement (%). La comparaison principale a évalué les différences entre les trois protocoles de désinfection séparément pour chaque configuration de défaut. La couverture résiduelle par le colorant spécifique à chaque surface sur les faces vestibulaire, mésiale et distale des défauts de classe 1B a été évaluée comme critère secondaire. Les valeurs au niveau de l'implant pour les classes 1A et 1B n'ont pas été comparées statistiquement, car elles provenaient de jeux différents de surfaces évaluées et parce que la durée du traitement différait entre les deux configurations de défaut.
Caractérisation exploratoire de surface par MEB et EDS
La caractérisation de surface a été réalisée sur huit implants : un provenant de chacun des six groupes expérimentaux, ainsi que deux témoins — un témoin de référence stérile et un implant non instrumenté entièrement recouvert de colorant. Au sein de chaque groupe expérimental, l'échantillon a été sélectionné par tirage au sort : les dix implants ont été numérotés, des morceaux de papier portant les mêmes numéros ont été tirés d'un récipient opaque, et l'échantillon correspondant au numéro tiré a été examiné. La sélection a été effectuée après avoir terminé toutes les interventions instrumentales et l'analyse photographique. Les échantillons témoins ont été examinés dans les mêmes régions prédéfinies et selon des paramètres d'imagerie identiques à ceux des échantillons expérimentaux. Étant donné qu'un seul échantillon par groupe ne peut pas être considéré comme représentatif de l'ensemble du groupe, cette partie de l'étude est qualitative et exploratoire, et les résultats sont présentés comme des observations sur des échantillons individuels plutôt que comme des effets au niveau du protocole. Les échantillons ont été conservés dans des récipients stériles et montés sur des supports à l'aide de ruban conducteur en carbone. Afin de standardiser l'orientation de l'imagerie, les implants ont été préalablement marqués au niveau de la région cervicale. La morphologie de surface a été examinée sur les faces vestibulaire, mésiale et distale à plusieurs grossissements, notamment ×100, ×250, ×500, ×1000 et ×5000. Des images supplémentaires à un grossissement de ×10 000 ont été réalisées lorsque nécessaire pour une évaluation détaillée. La microscopie électronique à balayage à émission de champ a été effectuée à une tension de 10 kV à 30 kV avec une distance de travail de 12 mm. Afin de standardiser l'imagerie en MEB, les mêmes régions prédéfinies ont été systématiquement examinées sur tous les échantillons. En partant du bord cervical de l'implant et en comptant vers l'apex, le deuxième microfilet dans la zone microfiletée cervicale et le deuxième macrofilet dans le corps de l'implant ont été sélectionnés31. L'analyse s'est concentrée sur un champ standardisé de 1 mm2 dans chacune de ces deux régions. Une spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDS) a été réalisée afin d'identifier la composition élémentaire des dépôts observés sur les surfaces des implants. Dans chaque champ MEB prédéfini, les sites d'acquisition EDS ont été choisis en fonction de la présence de dépôts de surface visuellement identifiables. En l'absence de dépôt distinct, le spectre a été acquis à partir de la surface de titane exposée dans le même champ prédéfini. La sélection des sites au sein du champ standardisé a donc été ciblée plutôt que systématique, et les proportions élémentaires obtenues décrivent la composition de dépôts individuels ; elles ne représentent pas la composition moyenne de surface d'un échantillon, l'étendue du dépôt ou la proportion de surface affectée. Aucune comparaison quantitative de la teneur en éléments n'a été effectuée entre les groupes. Les résultats obtenus par MEB et EDS ont été considérés comme des observations qualitatives exploratoires et n'ont pas fait l'objet d'une analyse statistique inférentielle.
Analyse statistique
Les analyses statistiques ont été réalisées à l'aide du logiciel IBM SPSS Statistics 25. L'implant a été défini comme unité expérimentale pour toutes les analyses inférentielles. Les hypothèses de distribution ont été évaluées à l'aide du test de Shapiro-Wilk. Compte tenu de la petite taille des groupes (n = 10) et des indices de non-normalité observés dans certaines cellules surface-protocole, des procédures non paramétriques ont été systématiquement utilisées pour les analyses confirmatoires. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type et de médiane avec intervalle interquartile, à des fins descriptives. Les trois protocoles de désinfection ont été comparés séparément au sein de chaque configuration de défaut à l'aide du test de Kruskal-Wallis, suivi de comparaisons par paires de Dunn avec correction de Bonferroni lorsque le test global était significatif. Pour les défauts de classe 1B, des comparaisons entre protocoles ont également été effectuées séparément pour les surfaces vestibulaire, mésiale et distale. Étant donné que ces surfaces ont été évaluées de manière répétée sur les mêmes implants, les différences entre sites de surface au sein de chaque protocole ont été évaluées à l'aide du test de Friedman, suivi de comparaisons par paires de Wilcoxon avec correction de Bonferroni. À titre d'analyse exploratoire, les effets du protocole de désinfection, de la configuration du défaut et de leur interaction ont été évalués à l'aide d'une analyse de variance à deux facteurs restreinte à la surface vestibulaire, qui constituait la seule surface évaluée selon un dispositif de mesure identique dans les deux configurations de défaut. Les hypothèses du modèle ont été vérifiées à l'aide de diagnostics sur les résidus et du test de Levene pour l'homogénéité des variances. Cette analyse a été considérée comme exploratoire. Les mesures spécifiques aux projections issues des angles photographiques frontal, coronaire et apical ont été conservées pour la présentation descriptive dans le Tableau supplémentaire 1, mais n'ont pas fait l'objet de comparaisons inférentielles, car elles représentaient des projections complémentaires de la même surface d'implant plutôt que des résultats expérimentaux indépendants. Les tailles d'effet ont été rapportées sous la forme η2H = (H − k + 1)/(n − k) pour les analyses de Kruskal-Wallis, de W de Kendall pour les analyses de Friedman, de r = |z|/√N pour les comparaisons par paires de Wilcoxon, où N représentait le nombre d'observations appariées, et de η2 partiel pour l'analyse exploratoire de variance à deux facteurs. La valeur d de Cohen a également été rapportée comme mesure descriptive de la différence standardisée entre moyennes pour les comparaisons par paires entre groupes indépendants. Le seuil de significativité statistique a été fixé à p < 0.05. Les tests d'hypothèses par paires étaient bilatéraux et ajustés pour les comparaisons multiples conformément aux méthodes indiquées ci-dessus.
Résultats
Couverture résiduelle du colorant après traitement et comparaisons selon les protocoles au niveau de l'implant
Des comparaisons confirmatoires entre les protocoles de désinfection ont été réalisées séparément pour chaque configuration de défaut, l'implant constituant l'unité expérimentale. Les valeurs descriptives pour tous les protocoles, configurations de défaut et sites de surface sont présentées dans le Tableau 1. Une couverture résiduelle du colorant a été mesurable sur chaque implant dans les six groupes expérimentaux ; aucun échantillon n'était complètement exempt de colorant résiduel après la désinfection.
Parmi les défauts de classe 1A, la couverture résiduelle de colorant au niveau de l'implant différait significativement entre les trois protocoles de désinfection (Kruskal-Wallis H = 23,28, p < 0.001, η2H = 0,79 ; Tableau 2). La couverture résiduelle par le colorant était la plus élevée après le protocole à l'érythritol (36,80 % ± 2,45 % ; médiane 37,11 %, IQ 35,10–38,77) et la plus faible après le protocole au bicarbonate de sodium (19,63 %) ± 4,44 % ; médiane de 20,04 %, EIQ de 15,46 à 23,12), le protocole avec la brosse en Ni-Ti présentant des valeurs intermédiaires (26,31 %) ± 3,04 % ; médiane 26,30 %, IQ 23,91–28,21). Les comparaisons par paires de Dunn ont montré une couverture résiduelle de colorant plus élevée après le protocole à l'érythritol qu'après le protocole au bicarbonate de sodium (ajusté p < 0.001, d = 4,79) ou le protocole avec brosse au Ni-Ti (ajusté p = 0,014, d = 3,80). La différence entre les protocoles de bicarbonate de sodium et de brosse en Ni-Ti n'était pas statistiquement significative (ajustée p = 0,143).
Au sein des défauts de classe 1B, la valeur globale au niveau de l'implant, calculée comme la moyenne des valeurs au niveau des surfaces vestibulaire, mésiale et distale, différait également entre les protocoles (H = 18,71, p < 0.001, η2H = 0,62 ; Tableau 3La couverture résiduelle par le colorant était de 39,91 % ± 3,38 % (médiane 39,39 %, IQ 38,11–42,71) pour le protocole à l'érythritol, 33,69 % ± 3,52 % (médiane de 33,85 %, EIQ de 32,53 à 36,26) pour le protocole au bicarbonate de sodium, et 30,75 % ± 1,97 % (médiane de 30,25 %, EIQ de 29,64 à 31,10) pour le protocole utilisant la brosse en Ni-Ti. La couverture résiduelle de colorant était plus élevée avec l'érythritol qu'avec le bicarbonate de sodium (ajusté p = 0,018, d = 1,80) et la brosse en Ni-Ti (ajusté p < 0.001, d = 3,31), tandis que le bicarbonate de sodium et la brosse au Ni-Ti ne différaient pas de manière significative (ajusté p = 0,383).
Les valeurs au niveau de l'implant n'ont pas été comparées statistiquement entre les configurations de défaut de classe 1A et de classe 1B, car elles provenaient de séries différentes de surfaces évaluées, et la durée du traitement différait entre les deux configurations.
Comparaisons spécifiques aux surfaces au sein des défauts de classe 1B
Les comparaisons entre protocoles ont été effectuées séparément pour les surfaces vestibulaire, mésiale et distale au sein des défauts de classe 1B (Tableau 3).
Sur la surface vestibulaire, la couverture résiduelle de colorant différait significativement entre les trois protocoles (H = 18,36, p < 0.001, η2H = 0,61). La couverture moyenne résiduelle par le colorant était de 35,48 % ± 6,51 % pour l'érythritol, 21,35 ± 5,70 % pour le bicarbonate de sodium, et 21,74 % ± 2,23 % pour la brosse en Ni-Ti. La couverture résiduelle de colorant était plus élevée après le protocole à l'érythritol qu'après le protocole au bicarbonate de sodium (ajusté p < 0.001 , d = 2,31) ou le protocole avec brosse Ni-Ti (ajusté p = 0,001, d = 2,83), tandis que les protocoles utilisant le bicarbonate de sodium et la brosse au Ni-Ti ne différaient pas de manière significative (p ajusté = 1.000).
Sur la surface mésiale, la couverture résiduelle de colorant différait également de manière significative entre les protocoles (H = 8,28, p = 0,016, η2H = 0,23). La couverture moyenne résiduelle du colorant était de 43,25 % ± 2,86 % pour l'érythritol, 40,10 % ± 6,28 % pour le bicarbonate de sodium, et 38,69 % ± 2,47 % pour la brosse en Ni-Ti. Après correction pour comparaisons multiples, la couverture résiduelle de colorant était plus élevée après le protocole à l'érythritol qu'après celui utilisant la brosse en Ni-Ti (ajusté p = 0,014, d = 1,71). Différences entre l'érythritol et le bicarbonate de sodium (p = 0,170) et entre le bicarbonate de sodium et la brosse en Ni-Ti (p = 1,000n'étaient pas statistiquement significatifs.
Sur la surface distale, la couverture résiduelle de colorant différait significativement entre les protocoles (H = 14,02, p = 0,001, η2H = 0,45). La couverture moyenne par le colorant résiduel était de 41,00 % ± 4,39 % pour l'érythritol, 39,61 % ± 2,97 % pour le bicarbonate de sodium, et 31,84 % ± 4,58 % pour la brosse en Ni-Ti. La couverture résiduelle de colorant était inférieure après le protocole avec la brosse en Ni-Ti par rapport au protocole avec l'érythritol (ajusté p = 0,003 , d = 2,04) ou le protocole au bicarbonate de sodium (ajusté p = 0,005, d = 2,01), tandis que les protocoles utilisant l'érythritol et le bicarbonate de sodium ne différaient pas de manière significative (ajusté p = 1,000).
Répartition de la couverture de colorant résiduel sur les sites de surface au sein des défauts de classe 1B
Étant donné que les surfaces vestibulaire, mésiale et distale ont été évaluées sur les mêmes implants, les différences entre les sites de surface ont été analysées séparément pour chaque protocole à l’aide du test de Friedman (Tableau 4). La couverture de colorant résiduel différait significativement selon les sites de surface pour les trois protocoles : érythritol (χ2 = 10,40, p = 0,006, W de Kendall = 0,52), bicarbonate de sodium (χ2 = 15,20, p < 0,001, W = 0,76) et brosse en Ni-Ti (χ2 = 16,20, p < 0,001, W = 0,81).
Suite au protocole à l'érithritol, la couverture résiduelle de colorant était plus faible sur la surface vestibulaire que sur la surface mésiale (différence médiane de -8,10 points de pourcentage, p = 0,018 ajusté, r = 0,87), tandis que les comparaisons vestibulo-distale et mésio-distale n'étaient pas statistiquement significatives (p = 0,193 ajusté et p = 0,697 ajusté, respectivement). Suite au protocole au bicarbonate de sodium, la couverture résiduelle de colorant était plus faible sur la surface vestibulaire que sur les surfaces mésiale (différence médiane de -17,78 points de pourcentage, p = 0,006 ajusté, r = 0,98) et distale (-18,47 points de pourcentage, p = 0,006 ajusté, r = 0,98), sans différence significative entre les surfaces mésiale et distale (p = 1,000 ajusté). Suite au protocole à la brosse en Ni-Ti, la couverture résiduelle de colorant était plus faible sur la surface vestibulaire que sur les surfaces mésiale (-17,24 points de pourcentage, p = 0,006 ajusté, r = 0,98) et distale (-11,19 points de pourcentage, p = 0,012 ajusté, r = 0,91), et était plus faible sur la surface distale que sur la surface mésiale (+6,56 points de pourcentage, p = 0,018 ajusté, r = 0,87).
Analyse exploratoire de la configuration par protocole par défaut
Une analyse de variance exploratoire à deux facteurs a été réalisée sur la couverture résiduelle de colorant au niveau de la surface vestibulaire, le seul critère mesuré à l’aide d’un même indicateur dans les deux configurations de défaut. Un effet principal significatif du protocole de désinfection a été observé (F(2,54) = 70,48, p < 0,001, η2 partiel = 0,723). Ni l’effet principal de la configuration du défaut (F(1,54) = 1,51, p = 0,224, η2 partiel = 0,027) ni l’interaction entre le protocole et la configuration du défaut (F(2,54) = 2,59, p = 0,084, η2 partiel = 0,088) n’étaient statistiquement significatifs. Cette analyse était de nature exploratoire, car la détermination initiale de la taille de l’échantillon ne reposait pas sur la détection du terme d’interaction, et l’étude ne peut donc exclure un faible effet d’interaction.
Observations qualitatives exploratoires par MEB-EDS
Les résultats obtenus par MEB et EDS sont rapportés comme des observations descriptives exploratoires provenant de spécimens individuels, comprenant un implant de chaque groupe expérimental (n = 1 sur 10) et deux implants témoins, et n'ont pas été soumis à une analyse statistique inférentielle. Sur l'échantillon traité à l'érythritol, les régions des microfilets et macrofilets examinées présentaient une morphologie largement préservée et un aspect de surface relativement homogène par rapport à l'implant de référence stérile. L'échantillon traité au bicarbonate de sodium présentait des irrégularités granulaires localisées et des dépôts de type cristallin au sein de la géométrie des filets. L'échantillon traité avec la brosse en Ni-Ti montrait des modifications de surface semblables à des abrasions, incluant des rayures, des caractéristiques rappelant des microfissures et un émoussage des sommets des filets, particulièrement visibles à plus forte grossissement (×5 000 ; Figure 6, Figure 7 et Figure 8). Ces observations étaient descriptives et n'ont pas été interprétées comme des effets du protocole au niveau du groupe.
Figure 6 : Images MEB des surfaces des microfilets et des macrofilets dans le défaut de classe 1A. (A) Surfaces des microfilets et (B) surfaces des macrofilets aux grossissements ×100, ×250, ×500, ×1000 et ×5000, comparant les surfaces d'implants de référence non traitées et instrumentées. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 7 : Images MEB des surfaces à microfilets et à macrofilets sur l'aspect vestibulaire dans le groupe de défaut de classe 1B. (A) Surfaces à microfilets et (B) surfaces à macrofilets aux grossissements ×100, ×250, ×500, ×1000 et ×5000, comparant les surfaces d'implants non traitées (témoins) et instrumentées. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 8 : Images MEB d'échantillons du groupe de défauts de classe 1A à un grossissement de ×10 000. Les images montrent des structures cristallines caractéristiques en forme d'aiguilles de particules de bicarbonate de sodium (NaHCO₃) présentes sur les surfaces des (A) microfiletages et des (B) macrofiletages. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Les résultats de la spectroscopie de dispersion d'énergie (EDS) ont été interprétés de manière descriptive au niveau du site échantillonné, plutôt que comme des estimations quantitatives de la composition élémentaire de toute la surface. Sur l'implant de référence stérile, seul le titane a été détecté dans le spectre analysé. Le témoin recouvert de colorant et non instrumenté présentait des signaux marqués de carbone et d'oxygène (Figure supplémentaire 1). Sur l'échantillon traité à l'érythritol, aucun dépôt discret n'a été identifié dans les champs examinés, et la surface exposée analysée était principalement composée de titane. Sur l'échantillon traité au bicarbonate de sodium, des signaux de sodium et d'oxygène ont été détectés au niveau de dépôts présentant un aspect cristallin, compatibles avec des résidus contenant du sodium issus du protocole au bicarbonate de sodium. Sur l'échantillon traité avec la brosse en Ni-Ti, les spectres obtenus à partir des dépôts visibles montraient le carbone et l'oxygène comme éléments principalement détectés (Figure supplémentaire 2). Les spectres contenant du carbone ont été interprétés avec prudence, car les signaux de carbone peuvent être influencés par une contamination de surface et par la préparation de l'échantillon.
Dans ce modèle in vitro utilisant une tête factice, la couverture résiduelle du colorant après traitement différait significativement entre les trois protocoles de désinfection dans les deux configurations de défaut, et l'hypothèse nulle d'absence de différence entre les protocoles a été rejetée pour le critère de jugement principal. Au niveau de l'implant, le protocole utilisant l'air pulsé avec de l'érythritol présentait une couverture résiduelle de colorant plus élevée que les protocoles de polissage aérien au bicarbonate de sodium et de brosse en Ni-Ti, tant dans les défauts de classe 1A que 1B, tandis que les protocoles de polissage aérien au bicarbonate de sodium et de brosse en Ni-Ti ne différaient pas de manière significative dans l'une ou l'autre configuration. Dans les défauts de classe 1B, le protocole utilisant la brosse en Ni-Ti montrait une couverture résiduelle de colorant plus faible sur la surface distale que les protocoles à base d'érythritol et de bicarbonate de sodium, et la distribution du colorant résiduel différait significativement entre les sites de surface au sein de chaque protocole. Du colorant résiduel est resté sur tous les implants après chacun des protocoles de désinfection. L'analyse interaction-protocole/configuration du défaut était exploratoire, tandis que les résultats de la MEB-EDS ont été interprétés de manière descriptive ; les échantillons examinés présentaient des différences au niveau de l'aspect de surface et de la composition élémentaire échantillonnée.
DISPONIBILITÉ DES DONNÉES :
Les données soutenant les résultats de cette étude, y compris les jeux de données quantitatifs bruts et les fichiers originaux de MEB et de DSE, sont disponibles en tant que matériel supplémentaire (Fichier supplémentaire 1).
| Protocole | Défaut | Surface | n | Moyenne ± ÉT | Médiane [IQ] | Étendue |
| Érythritol | Classe 1A | Vestibulaire (niveau implant) | 10 | 36,80 ± 2,45 | 37,11 [35,10–38,77] | 32,59–39,99 |
| Érythritol | Classe 1B | Vestibulaire | 10 | 35,48 ± 6,51 | 35,12 [32,69–35,87] | 26,14–50,76 |
| Érythritol | Classe 1B | Mésial | 10 | 43,25 ± 2,86 | 44,12 [43,22–44,45] | 36,37–46,56 |
| Érythritol | Classe 1B | Distal | 10 | 41,00 ± 4,39 | 39,60 [37,81–42,59] | 37,22–50,50 |
| Érythritol | Classe 1B | Niveau implant | 10 | 39,91 ± 3,38 | 39,39 [38,11–42,71] | 34,84–45,14 |
| Bicarbonate de sodium | Classe 1A | Vestibulaire (niveau implant) | 10 | 19,63 ± 4,44 | 20,04 [15,46–23,12] | 13,77–25,93 |
| Bicarbonate de sodium | Classe 1B | Vestibulaire | 10 | 21,35 ± 5,70 | 19,76 [16,73–24,65] | 14,72–30,75 |
| Bicarbonate de sodium | Classe 1B | Mésial | 10 | 40,10 ± 6,28 | 41,28 [34,11–43,56] | 32,03–51,57 |
| Bicarbonate de sodium | Classe 1B | Distal | 10 | 39,61 ± 2,97 | 39,61 [38,12–40,84] | 34,03–44,31 |
| Bicarbonate de sodium | Classe 1B | Niveau implant | 10 | 33,69 ± 3,52 | 33,85 [32,53–36,26] | 27,28–38,15 |
| Brosse Ni–Ti | Classe 1A | Vestibulaire (niveau implant) | 10 | 26,31 ± 3,04 | 26,30 [23,91–28,21] | 22,13–31,28 |
| Brosse Ni–Ti | Classe 1B | Vestibulaire | 10 | 21,74 ± 2,23 | 21,36 [20,16–22,62] | 18,98–26,03 |
| Brosse Ni–Ti | Classe 1B | Mésial | 10 | 38,69 ± 2,47 | 38,82 [38,02–40,25] | 34,13–42,24 |
| Brosse Ni–Ti | Classe 1B | Distal | 10 | 31,84 ± 4,58 | 31,39 [28,85–33,60] | 24,71–40,79 |
| Brosse Ni–Ti | Classe 1B | Niveau implant | 10 | 30,75 ± 1,97 | 30,25 [29,64–31,10] | 28,44–34,58 |
Tableau 1 : Couverture résiduelle du colorant après traitement, selon le protocole, la configuration du défaut et le site de surface. La couverture résiduelle du colorant est exprimée en pourcentage de pixels recouverts de colorant résiduel par rapport à la surface totale de l’implant évaluable dans la même image. Chaque valeur de surface correspond à la moyenne des projections frontale, coronaire et apicale ; les valeurs au niveau de l’implant correspondent à la moyenne des surfaces évaluées. Statistiques descriptives uniquement ; les comparaisons entre protocoles sont indiquées dans le Tableau 2 et le Tableau 3. Dans les défauts de classe 1A, seule la surface vestibulaire était accessible pour l’instrumentation et l’évaluation ; la valeur au niveau de l’implant est donc identique à la valeur vestibulaire. Dans les défauts de classe 1B, la valeur au niveau de l’implant correspond à la moyenne des valeurs des surfaces vestibulaire, mésiale et distale du même implant. La couverture du colorant avant traitement n’a pas été mesurée quantitativement pour chaque implant individuel. La contamination initiale a été standardisée par un protocole identique d’immersion dans le colorant et de séchage pour tous les échantillons. Les valeurs doivent donc être interprétées exclusivement comme la couverture résiduelle du colorant après traitement, et non comme la quantité ou le pourcentage de contamination éliminée. La durée du traitement était de 2 min pour les défauts de classe 1A et de 3 min pour les défauts de classe 1B. Les valeurs au niveau de l’implant pour les classes 1A et 1B proviennent de jeux différents de surfaces évaluées et n’ont pas été comparées statistiquement.
| Protocole | Moyenne ± DS | Médiane [IQ] | H | p | η²H |
| Érythritol | 36,80 ± 2,45 | 37,11 [35,10–38,77] | 23,28 | < 0,001 | 0,79 |
| Bicarbonate de sodium | 19,63 ± 4,44 | 20,04 [15,46–23,12] | |||
| Brosse en Ni–Ti | 26,31 ± 3,04 | 26,30 [23,91–28,21] | |||
| Comparaisons par paires (test de Dunn, ajusté par Bonferroni) | |||||
| Comparaison | z | p | d de Cohen | ||
| Érythritol contre bicarbonate de sodium | 4,80 | < 0,001 | 4,79 | ||
| Érythritol contre brosse en Ni–Ti | 2,82 | 0,014 | 3,80 | ||
| Bicarbonate de sodium contre brosse en Ni–Ti | 1,98 | 0,143 | −1,76 | ||
Tableau 2 : Comparaison des protocoles de désinfection dans les lésions de classe 1A. Pourcentage de surface résiduelle colorée après traitement au niveau de l'implant ; dans cette configuration, la valeur au niveau de l'implant correspond à la face vestibulaire. L'implant constitue l'unité expérimentale ; chaque valeur représente la moyenne de trois angulations. n = 10 par groupe. Test de Kruskal-Wallis suivi de comparaisons par paires de Dunn, lorsque le test global était significatif, avec correction de Bonferroni. η2H = (H − k + 1)/(n − k). La durée du traitement était de 2 min pour les trois protocoles dans cette configuration. Une valeur positive de d de Cohen indique une plus grande surface résiduelle colorée pour le premier protocole cité.
| Niveau / statistique | Érythritol | Bicarbonate de sodium | Brosse en Ni–Ti | H | p | η²H |
| Niveau global de l'implant (principal) | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 39,91 ± 3,38 | 33,69 ± 3,52 | 30,75 ± 1,97 | 18,71 | < 0,001 | 0,62 |
| Médiane [IQ] | 39,39 [38,11–42,71] | 33,85 [32,53–36,26] | 30,25 [29,64–31,10] | |||
| Surface vestibulaire | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 35,48 ± 6,51 | 21,35 ± 5,70 | 21,74 ± 2,23 | 18,36 | < 0,001 | 0,61 |
| Médiane [IQ] | 35,12 [32,69–35,87] | 19,76 [16,73–24,65] | 21,36 [20,16–22,62] | |||
| Surface mésiale | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 43,25 ± 2,86 | 40,10 ± 6,28 | 38,69 ± 2,47 | 8,28 | 0,016 | 0,23 |
| Médiane [IQ] | 44,12 [43,22–44,45] | 41,28 [34,11–43,56] | 38,82 [38,02–40,25] | |||
| Surface distale | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 41,00 ± 4,39 | 39,61 ± 2,97 | 31,84 ± 4,58 | 14,02 | 0,001 | 0,45 |
| Médiane [IQ] | 39,60 [37,81–42,59] | 39,61 [38,12–40,84] | 31,39 [28,85–33,60] | |||
| Comparaisons par paires (test de Dunn, ajustement de Bonferroni) | ||||||
| Niveau | Comparaison | z | p | d de Cohen | ||
| Niveau global de l'implant | Érythritol contre bicarbonate de sodium | 2,74 | 0,018 | 1,80 | ||
| Niveau global de l'implant | Érythritol contre brosse en Ni–Ti | 4,27 | < 0,001 | 3,31 | ||
| Niveau global de l'implant | Bicarbonate de sodium contre brosse en Ni–Ti | 1,52 | 0,383 | 1,03 | ||
| Vestibulaire | Érythritol contre bicarbonate de sodium | 3,89 | < 0,001 | 2,31 | ||
| Vestibulaire | Érythritol contre brosse en Ni–Ti | 3,51 | 0,001 | 2,83 | ||
| Vestibulaire | Bicarbonate de sodium contre brosse en Ni–Ti | 0,38 | 1,000 | −0,09 | ||
| Mésial | Érythritol contre bicarbonate de sodium | 1,91 | 0,170 | 0,65 | ||
| Mésial | Érythritol contre brosse en Ni–Ti | 2,82 | 0,014 | 1,71 | ||
| Mésial | Bicarbonate de sodium contre brosse en Ni–Ti | 0,91 | 1,000 | 0,30 | ||
| Distal | Érythritol contre bicarbonate de sodium | 0,18 | 1,000 | 0,37 | ||
| Distal | Érythritol contre brosse en Ni–Ti | 3,33 | 0,003 | 2,04 | ||
| Distal | Bicarbonate de sodium contre brosse en Ni–Ti | 3,15 | 0,005 | 2,01 | ||
Tableau 3 : Comparaison des protocoles de désinfection dans les lésions de classe 1B, au niveau de l'implant et selon le site de surface. Couverture résiduelle de colorant après traitement (%). La comparaison au niveau de l'implant constitue l'analyse principale pour cette configuration ; les comparaisons spécifiques à chaque surface sont secondaires. Les surfaces ont été évaluées sur les mêmes implants et sont analysées séparément. n = 10 par groupe. Test de Kruskal-Wallis suivi de comparaisons par paires de Dunn, lorsque le test omnibus était significatif, avec correction de Bonferroni. La durée du traitement était de 3 min pour les trois protocoles dans cette configuration. L'absence de différence significative entre paires ne doit pas être interprétée comme une preuve d'équivalence. Une valeur positive de d de Cohen indique une couverture résiduelle de colorant plus élevée pour le premier protocole nommé.
| Protocole / statistique | Vestibulaire | Mésial | Distal | χ² | p | W de Kendall |
| Érythritol | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 35,48 ± 6,51 | 43,25 ± 2,86 | 41,00 ± 4,39 | 10,40 | 0,006 | 0,52 |
| Médiane [IQ] | 35,12 [32,69–35,87] | 44,12 [43,22–44,45] | 39,60 [37,81–42,59] | |||
| Bicarbonate de sodium | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 21,35 ± 5,70 | 40,10 ± 6,28 | 39,61 ± 2,97 | 15,20 | < 0,001 | 0,76 |
| Médiane [IQ] | 19,76 [16,73–24,65] | 41,28 [34,11–43,56] | 39,61 [38,12–40,84] | |||
| Brosse Ni–Ti | ||||||
| Moyenne ± ÉT | 21,74 ± 2,23 | 38,69 ± 2,47 | 31,84 ± 4,58 | 16,20 | < 0,001 | 0,81 |
| Médiane [IQ] | 21,36 [20,16–22,62] | 38,82 [38,02–40,25] | 31,39 [28,85–33,60] | |||
| Comparaisons par paires (test de Wilcoxon signé, ajustement de Bonferroni) | ||||||
| Protocole | Comparaison | Différence médiane | p | r | ||
| Érythritol | Vestibulaire contre mésial | −8,10 | 0,018 | 0,87 | ||
| Érythritol | Vestibulaire contre distal | −5,36 | 0,193 | 0,58 | ||
| Érythritol | Mésial contre distal | +3,82 | 0,697 | 0,38 | ||
| Bicarbonate de sodium | Vestibulaire contre mésial | −17,78 | 0,006 | 0,98 | ||
| Bicarbonate de sodium | Vestibulaire contre distal | −18,47 | 0,006 | 0,98 | ||
| Bicarbonate de sodium | Mésial contre distal | −1,72 | 1,000 | 0,00 | ||
| Brosse Ni–Ti | Vestibulaire contre mésial | −17,24 | 0,006 | 0,98 | ||
| Brosse Ni–Ti | Vestibulaire contre distal | −11,19 | 0,012 | 0,91 | ||
| Brosse Ni–Ti | Mésial contre distal | +6,56 | 0,018 | 0,87 | ||
Tableau 4 : Répartition de la couverture résiduelle du colorant après traitement selon les sites de surface au sein des défauts de classe 1B. Les surfaces vestibulaires, mésiales et distales ont été évaluées sur les mêmes implants et sont considérées comme des mesures répétées au sein d'un même implant. Chaque valeur correspond à la moyenne des projections frontale, coronaire et apicale ; n = 10 implants par protocole. Test de Friedman suivi de comparaisons par paires de Wilcoxon avec correction de Bonferroni. Le W de Kendall est la taille de l'effet pour le test omnibus ; r = |z|/√n pour les comparaisons par paires. Des différences médianes négatives indiquent une couverture résiduelle du colorant plus faible sur la surface nommée en premier. La durée du traitement était de 3 min pour les trois protocoles. Réalisé uniquement dans les défauts de classe 1B, car les surfaces proximales n'étaient pas accessibles dans la configuration de classe 1A.
Figure supplémentaire 1 : Analyse EDS d'une surface d'implant de référence stérile et d'une surface d'implant non traitée contaminée par un colorant. (A) Surface d'implant de référence stérile et (B) surface d'implant non traitée contaminée par un colorant. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure supplémentaire 2 : Analyse EDS des surfaces des implants après débridement. (A) Érythritol, (B) bicarbonate de sodium et (C) Ni–Ti. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Tableau supplémentaire 1 : Couverture résiduelle du colorant selon l'angle de prise de vue (descriptif). Couverture résiduelle du colorant (%) pour chacune des trois projections photographiques, indiquée à titre de transparence. Ces valeurs n'ont pas fait l'objet d'une comparaison inférentielle : les vues frontale, coronaire et apicale sont des projections complémentaires de la même surface d'implant plutôt que des résultats expérimentaux indépendants, et les valeurs de surface utilisées dans toutes les analyses correspondent à leur moyenne pondérée de manière égale. n = 10 implants par protocole et configuration. Les valeurs indiquées correspondent à la moyenne par implant pour la projection mentionnée. Aucune valeur de p n'est indiquée. Les mesures spécifiques à chaque projection sont uniquement descriptives. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Fichier supplémentaire 1 : Données brutes.zip. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Discussion
La présente étude in vitro a comparé l'air-polissage à l'érythritol, l'air-polissage au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à l'aide d'une brosse en Ni-Ti dans un cadre standardisé utilisant une tête factice intégrant deux configurations de défauts péri-implantaires. Une caractéristique importante de ce modèle était l'intégration de restrictions d'accès liées à la géométrie du défaut et aux dents adjacentes. De précédentes études in vitro21,22,25,26,34 ont fréquemment évalué l'instrumentation mécanique en utilisant des configurations de défauts horizontales, circonférentielles ou autrement plus accessibles. Les configurations de Classe 1A et 1B utilisées ici représentent plutôt deux schémas fréquemment observés au niveau des implants, rapportés par Monje et al.32, Khan et al.29, et Ozgu et al.31, qui ont également utilisé des modèles de défauts tridimensionnels pour étudier l'instrumentation mécanique. Dans la présente étude, l'intégration de ces modèles de défauts dans une tête factice dentaire a élargi cette approche en introduisant des contraintes supplémentaires liées aux dents adjacentes et à la position de l'opérateur. Par conséquent, les différences observées doivent être interprétées dans le contexte de ce modèle de tête factice, et non comme une preuve de décontamination biologique ou d'efficacité clinique du traitement. Le principal résultat quantitatif a été que l'air-polissage à l'érythritol a entraîné une couverture résiduelle de colorant plus importante au niveau de l'implant que l'air-polissage au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à la brosse en Ni-Ti, dans les deux configurations de défaut, tandis que l'air-polissage au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à la brosse en Ni-Ti ne différaient pas significativement au niveau de l'implant. Les différences observées entre l'air-polissage à l'érythritol et l'air-polissage au bicarbonate de sodium doivent être interprétées au niveau des protocoles testés dans leur ensemble. De précédentes revues systématiques ont montré une variabilité importante des performances des systèmes abrasifs par jet selon les caractéristiques de surface de l'implant, les propriétés de la poudre, les conditions d'accès et les paramètres d'instrumentation19,20. Dans la présente expérience, les deux protocoles abrasifs par jet différaient non seulement par la composition et la taille des particules de poudre, mais aussi par la conception de la pièce à main, la pression de fonctionnement, la distance de travail, l'angulation et le motif d'application. En conséquence, la couverture résiduelle de colorant plus faible observée avec le bicarbonate de sodium ne peut pas être attribuée spécifiquement à sa taille de particule d'environ 40 µm par rapport à la poudre d'érythritol de 14 µm. Les caractéristiques de la poudre peuvent influencer les interactions mécaniques avec la surface, mais leur effet ne peut être dissocié des autres paramètres spécifiques au protocole. Cette interprétation est appuyée par des études de laboratoire dans lesquelles l'érythritol et le bicarbonate de sodium ont produit des résultats différents ou comparables selon les conditions expérimentales, ainsi que par des données récentes montrant que la conception de la pièce à main, le réglage de puissance, la pression d'air, la distance de travail et la surface de l'implant peuvent fortement influencer les performances d'un protocole abrasif par jet35,36. Dans un modèle in vitro de biofilm distinct, Pujarern et al.37 n'ont rapporté aucune différence significative entre l'érythritol et le bicarbonate de sodium. Les différences entre cette étude et les résultats actuels pourraient refléter des variations du modèle expérimental et des conditions opératoires spécifiques au protocole, mais la comparaison directe est limitée car les critères de jugement mesurés et les conditions expérimentales n'étaient pas équivalents.
Au niveau de l'implant, l'instrumentation à l'aide de brossettes en Ni-Ti n'a pas différé de manière significative du polissage aérien au bicarbonate de sodium dans aucune des deux configurations de défaut. Toutefois, dans les défauts de classe 1B, l'instrumentation à l'aide de brossettes en Ni-Ti a entraîné une couverture résiduelle de colorant plus faible sur la surface distale que le flux aérien à l'érythritol et le polissage aérien au bicarbonate de sodium. Cette observation spécifique à la surface ne doit pas être généralisée comme une preuve de la supériorité globale de l'instrumentation en Ni-Ti dans les configurations complexes de défauts. Le résultat au niveau de l'implant est conforme à un rapport in vitro indiquant une performance de nettoyage comparable entre les systèmes d'abrasion aérienne et les brosses rotatives sur des surfaces d'implants contaminées par un colorant24 ; toutefois, cette étude évaluait des brosses en titane plutôt qu'en Ni-Ti, fournissant ainsi un contexte indirect pour les résultats actuels. Les observations spécifiques aux surfaces dans les défauts de classe 1B soulignent davantage l'importance de la géométrie d'accès. La répartition du colorant résiduel différait entre les surfaces vestibulaire, mésiale et distale pour les trois protocoles, bien que le schéma ne soit pas identique : la couverture vestibulaire était inférieure à la couverture mésiale après le flux aérien à l'érythritol, et inférieure à la fois à la couverture mésiale et distale après le polissage aérien au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à l'aide de brossettes en Ni–Ti. Ces résultats sont cohérents avec des études antérieures simulées de défauts péri-implantaires montrant que les zones de surface inaccessibles, la géométrie de l'implant et la configuration du défaut peuvent influencer la quantité et la répartition des matériaux restants sur les surfaces d'implants après une instrumentation mécanique21,24. Une comparaison directe au niveau de l'implant entre les deux configurations de défauts n'était pas possible : les valeurs de la classe 1A provenaient uniquement de la surface vestibulaire, tandis que les valeurs au niveau de l'implant pour la classe 1B intégraient les surfaces vestibulaire, mésiale et distale, et la durée du traitement différait également entre les deux configurations. L'analyse exploratoire, limitée à la surface vestibulaire, qui constituait le seul dispositif de mesure identique entre les deux configurations, a révélé un effet significatif du protocole, mais aucun effet significatif de la configuration du défaut ni d'interaction protocole × défaut. Par conséquent, les données actuelles ne soutiennent pas l'affirmation selon laquelle la configuration du défaut modifie la performance relative des trois protocoles. L'analyse exploratoire de l'interaction n'était pas suffisamment puissante pour détecter un tel effet, et une interaction mineure ne peut être exclue. Les résultats obtenus avec les brossettes en Ni-Ti nécessitent également une interprétation spécifique au site. Dans les défauts de classe 1B, l'instrumentation à l'aide de brossettes en Ni-Ti a entraîné une couverture résiduelle de colorant plus faible que les deux protocoles abrasifs aériens sur la surface distale, et une couverture plus faible que le flux aérien à l'érythritol sur la surface mésiale. Ces différences spécifiques aux surfaces ne doivent pas être généralisées comme une preuve d'un avantage global des brossettes en Ni-Ti dans les défauts complexes. La différence observée sur la surface distale pourrait refléter l'engagement mécanique direct assuré par la séquence prédéfinie de brossettes Omega et Nano dans l'anatomie proximale restreinte. Toutefois, la géométrie des brossettes a été attribuée a priori aux sites de surface, les brossettes Omega et Nano étant utilisées sur les surfaces proximales et les brossettes Pocket Short et Nano sur la surface vestibulaire. Le type de brossette était donc confondu avec le site de surface, et la différence distale observée ne peut être attribuée indépendamment ni à l'instrumentation en Ni-Ti, ni à la géométrie de la brossette, ni aux conditions d'accès.
Le composant MEB-EDS fournit des informations descriptives supplémentaires, mais doit être interprété séparément de l'analyse quantitative des résidus de colorant. Une évaluation qualitative par MEB-EDS a été réalisée sur un implant par groupe, et les sites d'acquisition de l'EDS ont été ciblés dans des champs prédéfinis en fonction de la présence de dépôts visibles. Les observations caractérisent donc des spécimens et des emplacements échantillonnés spécifiques, sans estimer la fréquence ou l'ampleur des altérations de surface au sein de chaque protocole. Pour chaque spécimen, un protocole de magnification en plusieurs niveaux a été utilisé, plutôt que de s'appuyer uniquement sur des champs isolés à haute magnification, permettant d'examiner conjointement la morphologie globale des filets et les caractéristiques localisées de la surface. Cette approche a réduit la dépendance à un seul champ de vision, sans toutefois compenser la limitation liée à l'examen d'un seul spécimen par groupe. Dans ces limites, l'échantillon traité à l'érythritol présentait une apparence de surface relativement similaire à celle du témoin stérile dans les régions des microfilets et macrofilets examinées (Figure 6, Figure 7, Supplementary Figure 1A et Supplementary Figure 2A). L'échantillon traité au bicarbonate de sodium présentait des dépôts localisés à aspect cristallin, avec détection de sodium et d'oxygène sur ces sites (Figure 8 et Supplementary Figure 2B). Ces résultats sont compatibles avec la présence de résidus contenant du sodium après un polissage aérien au bicarbonate de sodium. En revanche, l'échantillon traité avec le dispositif en Ni-Ti présentait des altérations de surface semblables à des abrasions, incluant des rayures, des caractéristiques rappelant des microfissures et un émoussage des crêtes des filets (Figure 6 et Figure 7). Ces observations au niveau des spécimens sont cohérentes avec des données expérimentales montrant que les brosses en nitinol et en titane peuvent modifier la morphologie et la topographie des surfaces rugueuses en titane, les effets variant selon le type de surface38. Les spectres EDS dominés par le carbone ont été interprétés avec prudence, car les signaux du carbone peuvent être influencés par une contamination superficielle adventice et par la préparation des échantillons (Supplementary Figure 2C). En l'absence d'analyse topographique quantitative, telle que la profilométrie, les observations en MEB ne permettent pas d'établir l'ampleur des altérations de surface observées ni de déterminer si elles se sont produites de manière constante sur les implants restants. La possibilité de détérioration de la brosse et de libération de particules métalliques mérite également d'être prise en compte. Une détérioration visible des brosses en Ni-Ti a été observée après l'instrumentation et a été documentée par photographie (Figure 3C). Toutefois, les brosses n'ont pas été examinées systématiquement avant et après utilisation, et l'ampleur de l'usure, de la déformation des poils ou de la perte de matériau n'a pas été quantifiée. Par conséquent, bien que la détérioration observée suggère une possible libération de particules de Ni-Ti durant l'instrumentation, la présente expérience ne permet pas de déterminer si de telles particules ont effectivement été libérées ou déposées sur la surface de l'implant. De même, l'absence d'un signal détectable de nickel aux sites échantillonnés par EDS n'exclut pas une libération ailleurs sur la surface de l'implant ou une libération en dessous des limites de détection spatiale ou analytique du protocole EDS utilisé. Cette question est particulièrement pertinente pour les dispositifs en Ni-Ti, car les alliages contenant du nickel soulèvent des préoccupations spécifiques liées au matériau concernant une éventuelle libération d'ions ou de particules, notamment en raison du potentiel allergénique connu du nickel. Les données actuelles ne permettent pas de tirer de conclusions quant à la libération de nickel, à la corrosion ou aux effets biologiques. Des études futures devraient donc combiner une caractérisation systématique des brosses en Ni-Ti avant et après utilisation avec une analyse quantitative des particules et des techniques sensibles à la surface, telles que la spectroscopie de photoélectrons induite par rayons X (XPS), afin d'évaluer d'éventuelles modifications de la chimie de surface ainsi que la composition ou l'état d'oxydation de la couche passive d'oxyde de titane. La XPS a déjà été utilisée pour caractériser la chimie de surface liée aux traitements après une instrumentation par brosse métallique, notamment l'utilisation de brosses en titane par Lollobrigida et al.39, et a plus récemment été employée conjointement avec la MEB, l'EDX et la profilométrie pour analyser les effets chimiques de surface de l'instrumentation par brosse en nitinol38.
Une caractéristique méthodologique importante de la présente étude était l'intégration de restrictions d'accès prédéfinies dans un dispositif normalisé de tête fantôme. Les configurations de défauts de classe 1A et de classe 1B ont été conçues numériquement et imprimées en 3D, les dents adjacentes ont été conservées, l'exposition de l'implant a été standardisée sur les 5 mm coronaires, et l'instrumentation a été réalisée par un seul opérateur selon des conditions prédéfinies spécifiques au protocole. Conformément à la méthodologie précédente23,24, des blocs acryliques personnalisés ont été utilisés pour acquérir des images en vue frontale ainsi qu'en angulations coronaire et apicale à 30° (Figure 4 et Figure 5). L'évaluation photographique a également été structurée de sorte que les projections frontale, coronaire et apicale servent de vues complémentaires d'une même surface plutôt que d'observations expérimentales indépendantes. La moyenne pondérée de manière égale a été utilisée pour obtenir une valeur unique au niveau de la surface, et l'implant a été conservé comme unité expérimentale. En outre, les fichiers d'image ont été recodés à l'aide d'identifiants numériques non séquentiels avant l'analyse, permettant ainsi à l'examinateur effectuant les mesures avec ImageJ de rester ignorant de l'affectation du traitement et de l'identité de l'implant. Ces caractéristiques ont réduit plusieurs sources de variabilité de mesure et d'analyse tout en maintenant les restrictions d'accès créées par la configuration de la tête fantôme.
Plusieurs limitations supplémentaires doivent être prises en compte. Premièrement, l'attribution aux groupes et l'ordre des protocoles ont suivi une séquence fixe plutôt que d'être randomisés, et la contamination simulée a été réalisée par lots spécifiques au protocole, sur des jours de traitement consécutifs. Tous les échantillons étaient des unités stériles, fabriquées industriellement, de spécification identique et provenant d'un même lot de production, ce qui limite la variabilité au niveau des échantillons ; néanmoins, le protocole était confondu avec le jour de traitement et le lot, même si une immersion identique de 15 s dans le colorant et un intervalle de séchage de 24 h ont été maintenus pour chaque échantillon expérimental. Ce dispositif expérimental a pu introduire des différences systématiques qui ne peuvent pas être séparées statistiquement des effets du traitement. L'attribution n'a pas été masquée, et l'aveugle de l'opérateur était impossible car les instruments et les configurations de défaut étaient visuellement apparents pendant le traitement ; comme un seul opérateur a réalisé toutes les procédures, un biais de performance ne peut être exclu. Deuxièmement, le colorant résiduel a été identifié manuellement dans ImageJ. Chaque image a été mesurée en triplets, et la moyenne a été utilisée, mais les mesures individuelles des réplicats n'ont pas été conservées ; par conséquent, la répétabilité intra-examinateur et un coefficient de corrélation intraclasse ne peuvent pas être calculés a posteriori. Le codage à l'aveugle des fichiers d'images a réduit le risque de biais d'évaluation lié à la connaissance du traitement, mais n'a pas éliminé le caractère subjectif de la segmentation manuelle ; en outre, la configuration du défaut restait déductible du contenu de l'image, puisque les images de Classe 1B incluent des surfaces proximales absentes dans les images de Classe 1A. L'évaluation était basée sur des images bidimensionnelles : bien que trois angulations aient été utilisées pour capturer des surfaces non visibles dans une seule projection, le colorant résiduel dans les recoins les plus profonds des filets ne peut pas être résolu photographiquement, et les valeurs rapportées peuvent sous-estimer la couverture réelle du colorant résiduel sur la surface tridimensionnelle de l'implant. Troisièmement, bien que le temps d'instrumentation et la séquence des brosses aient été prédéfinis pour chaque configuration de défaut, différentes géométries de brosse en Ni-Ti ont été intentionnellement attribuées à différentes surfaces. L'intervention au Ni-Ti doit donc être interprétée comme la performance du protocole complet prédéfini avec les brosses, plutôt que comme l'effet isolé du matériau de la brosse ou d'un modèle particulier de brosse. En outre, chaque jeu de brosses a été utilisé sur cinq implants, malgré les instructions du fabricant préconisant une utilisation unique. Une détérioration visible des brosses en Ni-Ti a été observée après instrumentation et documentée photographiquement ; toutefois, l'ampleur de l'usure, de la déformation des poils ou de la perte de matériau n'a pas été quantifiée. Ainsi, une influence de la détérioration progressive des brosses sur la performance de l'instrumentation ne peut être exclue. Quatrièmement, les Classes 1A et 1B différaient à la fois par la durée du traitement et par les surfaces contribuant au résultat au niveau de l'implant ; pour cette raison, des comparaisons statistiques directes entre les configurations ont été délibérément évitées. Cinquièmement, le calcul de la taille de l'échantillon soutenait les comparaisons principales prédéfinies, mais l'étude avait une sensibilité limitée pour détecter de petits effets, en particulier des différences spécifiques à chaque surface et l'interaction exploratoire entre protocole et défaut. Par conséquent, les comparaisons non significatives ne doivent pas être interprétées comme une preuve d'équivalence. Sixièmement, un seul modèle d'implant en titane grade 4 et une seule surface rugueuse définie ont été évalués. Les résultats pourraient différer selon d'autres macrogéométries d'implants, conceptions de filets, traitements de surface ou matériaux. Enfin, la MEB-EDS s'est basée sur un seul implant par groupe expérimental et un échantillonnage ciblé par EDS, sans profilométrie quantitative, sans XPS ni analyse systématique des particules. Ces observations ne peuvent donc pas être généralisées comme des effets de surface au niveau du protocole. Le modèle au colorant permanent définit néanmoins une limite importante pour l'interprétation. L'étude a quantifié le pourcentage de la surface projetée évaluable de l'implant recouverte par du colorant rouge résiduel après traitement. Le colorant permanent fournit un contraste visuel standardisé et permet d'appliquer la même procédure d'analyse d'image à l'ensemble des échantillons, comme dans plusieurs modèles expérimentaux antérieurs de nettoyage d'implants14,21,24. Toutefois, le colorant sec ne reproduit pas l'organisation structurale, la matrice extracellulaire, les caractéristiques d'adhérence, la viabilité microbienne ou les interactions avec l'hôte d'un biofilm péri-implantaire naturellement développé, et les résultats ne doivent pas être extrapolés au retrait du biofilm ou à des résultats biologiques ou cliniques. De plus, bien que l'application du colorant ait été standardisée de manière procédurale en utilisant la même immersion et le même séchage, aucun jeu de données photographiques préalable au traitement n'a été obtenu, et la couverture initiale du colorant n'a pas été quantifiée pour chaque implant. Par conséquent, les scores de variation intra-implant n'ont pas pu être calculés, et le résultat représente la couverture résiduelle de colorant après traitement. Les résultats actuels ne permettent donc pas d'établir la quantité absolue ou le pourcentage de colorant retiré par rapport à la ligne de base, ni de déterminer la destruction bactérienne, la perturbation du biofilm ou la restauration de la biocompatibilité de la surface. Ils doivent être interprétés exclusivement comme une mesure comparative de la couverture résiduelle de colorant après traitement. Le modèle de tête factice reste également très différent de l'environnement biologique et procédural du traitement de la péri-implantite. Il reproduit certaines restrictions mécaniques d'accès, mais n'inclut ni tissus mous, ni lambeau mucopériosté, ni saignement, ni salive, ni pellicule salivaire, ni tartre, ni biofilm naturel multispecies, ni réponses inflammatoires de l'hôte, ni cicatrisation, ni facteurs liés au patient. En conséquence, les résultats actuels ne peuvent pas prédire la résolution clinique de la maladie, la ré-osseointégration, le pronostic du traitement ou l'efficacité clinique relative des trois procédures. Le curetage mécanique de la surface doit donc être considéré comme un composant du traitement de la péri-implantite, et non comme une stratégie autonome ; une prise en charge efficace exige également un contrôle durable du biofilm péri-implantaire et le maintien ou la restauration d'une barrière tissulaire molle péri-implantaire stable40,41. Ainsi, les résultats actuels doivent être considérés comme des données précliniques sur la distribution du colorant résiduel dans des conditions d'accès définies, et ne doivent pas servir de base pour recommander un protocole particulier en traitement clinique.
Dans ce modèle in vitro utilisant une tête factice, la couverture résiduelle de colorant après traitement variait selon les trois protocoles de désinfection, et ce, pour les deux configurations de défaut. L'hydrodynamie à l'érythritol laissait une couverture résiduelle plus importante au niveau de l'implant que la polissage aérien au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à la brosse en Ni-Ti, tant dans les défauts de classe 1A que 1B, tandis que le polissage aérien au bicarbonate de sodium et l'instrumentation à la brosse en Ni-Ti ne présentaient pas de différence significative au niveau de l'implant dans l'une ou l'autre configuration. Dans les défauts de classe 1B, la répartition du colorant résiduel variait selon le site de la surface, et le protocole utilisant la brosse en Ni-Ti donnait une couverture résiduelle plus faible sur la surface distale que les deux autres protocoles. Du colorant résiduel était toujours présent après chaque protocole, ce qui est conforme aux résultats expérimentaux antérieurs20,22,25,26,34. Des observations exploratoires par MEB-EDS ont par ailleurs mis en évidence des différences d'aspect de surface et de composition des dépôts échantillonnés entre les spécimens individuels, mais ces observations nécessitent une confirmation dans des études disposant d'un échantillonnage adéquat au niveau des groupes et d'une caractérisation quantitative de surface. De futures recherches devraient évaluer ces protocoles à l'aide de modèles de contamination biologique, de séquences de traitement aléatoires, d'une évaluation prospective de l'accord inter- et intra-examinateur dans la segmentation d'images, d'instruments en Ni-Ti à usage unique accompagnés d'une analyse systématique de l'usure et des particules, ainsi que de méthodes de caractérisation de surface capables de quantifier les modifications topographiques et chimiques.
Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d'intérêts liés à cette étude. L'étude a été partiellement autofinancée par les auteurs et leurs institutions. Les entreprises ayant fourni les matériaux de l'étude n'ont eu aucune implication dans la conception, la réalisation, l'analyse, l'interprétation ou la rédaction du rapport de l'étude.
Remerciements
Les auteurs remercient Dentsply Sirona pour avoir fourni les implants utilisés dans cette étude. Les auteurs remercient également EMS pour avoir fourni les poudres et les embouts de buse sous-muqueux utilisés dans les procédures expérimentales.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Système d'impression 3D | DentaFab, Istanbul, Turquie | https://www.dentafab.com/ | Utilisé pour fabriquer les fichiers STL finalisés des modèles de défauts péri-implantaires à l’aide de résine modèle. |
| Support photographique acrylique | Fait sur mesure | Fait sur mesure | Utilisé pour standardiser le positionnement de l’implant lors de l’acquisition d’images après décontamination. |
| Air-Flow Classic Comfort (40 µm) | EMS, Nyon, Suisse | https://www.ems-dental.com/en-us/products/airflow-comfort | Poudre de bicarbonate de sodium (40 µm) ; utilisée pour la décontamination par aéropolissage au bicarbonate de sodium. |
| Airflow Max | EMS, Nyon, Suisse | https://www.ems-dental.com/en-us/products/airflow-max | Manche d’aéropolissage, supramucosal ; utilisé avec de la poudre de bicarbonate de sodium à 4 bar, en maintenant une distance de 2 à 5 mm et un angle d’angulation maximal de 15°–80°, réglage maximal d’eau et puissance recommandée par le fabricant. |
| Logiciel CAO | Exocad GmbH, Darmstadt, Allemagne | Non spécifié | Utilisé pour importer les données STL et concevoir numériquement les configurations de défauts de péri-implantite. |
| Canon EOS 70D | Canon Inc., Japon | Non spécifié | Appareil photo numérique ; utilisé pour une documentation photographique standardisée en haute résolution avec des paramètres d’appareil fixes. |
| Scanner de laboratoire EDGE | DOF Inc., Séoul, Corée | Non spécifié | Utilisé pour numériser le modèle fantôme mandibulaire modifié et générer des données STL. |
| Modèle fantôme dentaire éducatif | Frasaco, Tettnang, Allemagne | https://www.frasaco.de/ | Modifié en retirant la première molaire mandibulaire et en remplaçant le site par un matériau en silicone souple afin de créer une crête alvéolaire plane. |
| Système de spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie | Unité EDS intégrée au MEB, FEI Company | Non spécifié | Utilisé sur des échantillons sélectionnés pour déterminer la composition élémentaire des résidus de surface. |
| Poudre d'érythritol | Air-Flow PLUS, 14 µm, EMS, Suisse | Non spécifié | Utilisée pour la décontamination par aéropolissage à l’érythritol. |
| ImageJ v1.54g | NIH, États-Unis | Version v1.54g | Logiciel d’analyse d’image ; utilisé pour quantifier la contamination résiduelle de surface. RRID : SCR_003070. |
| Manche d’implant ou pilier d’empreinte | Dentsply Sirona, Allemagne | https://www.dentsplysirona.com/en-us/shop/BP-1000191388/implant-driver-ev.html | Utilisé pour manipuler les implants pendant les procédures de contamination et expérimentales afin d’éviter tout contact direct avec la surface de l’implant. |
| KaVo Dental SURGmatic S201 XL Pro | KaVo Dental Excellence, Allemagne | https://www.kavo.com/en/surgmatic-s201-xll-pro | Contre-angle chirurgical ; utilisé pour faire fonctionner le système de brosse en nickel-titane à 900 tr/min. |
| Objectif macro | EF 100 mm f/2.8L Macro IS USM, Canon Inc., Japon | Non spécifié | Utilisé avec l’appareil photo numérique pour des prises de vue macro standardisées des surfaces d’implants. |
| Écrou métallique | DIN 934-I6I(A2K) SW7-M4 ; Würth | Non spécifié | Utilisé comme partie d’un système de fixation sur mesure pour monter les modèles imprimés en 3D sur des unités de tête fantôme. |
| Résine modèle | Alias, Istanbul, Turquie | Non spécifié | Utilisée pour fabriquer les modèles de défauts de péri-implantite imprimés en 3D. |
| Jeu de brosse en NiTi | Hans Korea Co. Ltd., Corée du Sud | Code GMDN : 57955 | Types de brosses inclus : Omega, Pocket short, Pocket et Nano ; fonctionnant à 900 tr/min sous irrigation saline continue. |
| Perioflow | EMS, Nyon, Suisse | https://www.ems-dental.com/en-us/products/perioflow-max | Manche d’aéropolissage, sous-mucosal ; utilisé avec de la poudre d’érythritol de 14 µm à 6 bar, réglage maximal d’eau et puissance recommandée par le fabricant. |
| Implant PrimeTaper EV | OsseoSpeed, Dentsply Sirona, Allemagne | 68011099 | Implant dentaire ; titane pur commercialement, grade 4 ; diamètre cervical 4,2 mm ; longueur 11 mm ; pas de filetage macro 0,75 mm ; pas de filetage micro 0,25 mm. Numéro de lot de fabrication : 527590 |
| QUANTA FEG 250 | FEI Technologies Inc., Oregon, États-Unis | Non spécifié | Microscope électronique à balayage ; utilisé pour la caractérisation qualitative de surface à 10-30 kV et une distance de travail de 12 mm. |
| Colorant rouge permanent | Edding Permanent Lumocolor, Nuremberg, Allemagne | https://www.edding.com/ | Utilisé comme substitut simulé de biofilm ; les implants ont été immergés pendant 15 s puis séchés à l’air pendant 24 h. |
| SPSS Statistics 25 | IBM SPSS Statistics 25, SPSS Inc., États-Unis | Version 25 | Logiciel d’analyse statistique ; utilisé pour l’analyse statistique. RRID : SCR_016479. |
| Moteur chirurgical | Dentsply Sirona, Charlotte, États-Unis | https://www.dentsplysirona.com/en-us | Utilisé pour préparer les ostéotomies à 800 tr/min, parallèlement aux dents adjacentes. |
| Tokuyama Universal Bond | Tokuyama Universal Bond, Tokuyama Dental, Japon | Non spécifié | Adhésif universel ; utilisé pour fixer l’écrou métallique à la base de chaque modèle imprimé en 3D. |
Références
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