L’apport du rayonnement synchrotron et de la spectroscopie vibrationnelle infrarouge à la caractérisation de l’interface os-implant dentaire après « ostéodensification »

L'implantologie dentaire constitue une solution thérapeutique dont le succès repose sur la qualité de l'ostéointégration, définie comme la liaison structurale et fonctionnelle entre l'os et la surface implantaire. Cette ostéointégration dépend de la stabilité primaire, elle-même liée à la quantité et qualité de l'os et influencée par la technique de forage utilisée. Les techniques de forage conventionnelles reposent sur des ostéotomies soustractives. En 2013, Huwais propose une nouvelle technique de forage non soustractive, l'ostéodensification, permettant de préserver et compacter l'os péri-implantaire. Les études évaluant l'ostéodensification se basent principalement sur des analyses histologiques, biomécaniques et par microtomographie à rayons X. Ces approches ne permettent pas d'appréhender l'interdépendance entre les propriétés structurales, biomécaniques, biochimiques et élémentaires de l'os péri-implantaire, qui conditionnent la qualité de l'ostéointégration. L'objectif de cette thèse est de développer et valider une méthodologie multimodale exploitant la complémentarité entre spectroscopie infrarouge (IR), rayonnement synchrotron (fluorescence X, XRF) et diffraction des rayons X (XRD) pour la caractérisation de l'interface os-implant sur un modèle ex vivo de têtes fémorales porcines, afin d'évaluer l'influence de techniques de forage sur l'os péri-implantaire. La présence d'implants dans les échantillons nécessite le développement de préparation spécifique d'échantillons et de stratégies d'acquisition adaptées aux contraintes de chaque technique d'analyse. Une méthodologie par spectroscopie IR, basée sur un modèle de classification supervisée (SVM), est développée pour évaluer la densité osseuse péri-implantaire. En parallèle, une méthodologie basée sur un prétraitement spectral (EMSC) est développée pour la caractérisation biochimique de l'os péri-implantaire. Le rayonnement synchrotron est exploité dans la mise au point d’une méthodologie par XRF évaluant la densité osseuse péri-implantaire et le contact os-implant. Des études de faisabilité par XRD ont été menées pour évaluer l'impact des techniques de forage sur la structure cristalline de l'os péri-implantaire. L'application de cette approche multimodale a montré une augmentation de la densification osseuse péri-implantaire et du contact os-implant pour les implants placés après un forage par ostéodensification comparativement à un forage soustractif. La méthodologie de caractérisation biochimique a démontré sa capacité à quantifier les propriétés biochimiques de l'os péri-implantaire selon les différentes techniques de forage. Les études de faisabilité par XRD ont permis d'identifier les potentialités et contraintes de cette approche pour l'analyse de la structure cristalline de l'os péri-implantaire et l'établissement de corrélations entre les données XRD et XRF. Ces développements méthodologiques ouvrent la voie à de futures investigations in vivo permettant le suivi de l'ostéointégration au cours du temps selon les différentes techniques de forage.