Introduction : Le besoin essentiel de reconstruction vasculaire

La reconstruction craniofacieuse représente l'un des défis les plus exigeants de la chirurgie reconstructive. Les patients présentent des défauts résultant de l'ablation tumorale, des traumatismes de haute énergie, des anomalies congénitales, de l'ostéo-radionécrose et des infections graves. Le squelette craniofacifique est unique dans sa géométrie tridimensionnelle complexe, les exigences portantes et la relation intime avec les structures vitales, y compris les orbites, la cavité nasale, la cavité buccale et le neurocranium.

Pour les défauts supérieurs à 6-9 cm, ou dans les champs irradiés et écarlates, ces greffes échouent constamment en raison de la nécrose centrale, de l'infection et de la résorption. Le développement des greffes osseuses vasculaires, qui portent leur propre apport sanguin intrinsèque via un pédicule nourrissant, a transformé ce paradigme. En maintenant des ostéocytes et des ostéoblastes viables tout au long du transfert, ces greffes guérissent principalement vers l'os hôte, résistent à l'infection et maintiennent l'intégrité structurelle. Cet article examine l'évolution, les techniques, les résultats et les horizons futurs des greffes osseuses vasculaires dans la reconstruction craniofaciale, en s'appuyant sur l'expérience clinique et les recherches qui ont fait de ces procédures la norme d'or pour les défauts complexes.

Biologie fondamentale du transfert des os vasculaires

Le concept d'angiosome et la circulation osseuse

La greffe osseuse vasculaire repose sur le concept d'angiosome, lancé par Taylor et Palmer dans les années 80. Ce cadre cartographie le corps en blocs tridimensionnels de tissus fournis par des artères de source spécifiques. Les os, comme la peau et le muscle, sont organisés en angiosomes avec une alimentation sanguine périostée et endostéale constante. La compréhension de ces territoires vasculaires permet aux chirurgiens de concevoir des volets qui comprennent un segment d'os dont la circulation naturelle est intacte, généralement par une alimentation sanguine périostée ou combinée périostéo-endosteal.

Guérison des os dans les corbeilles vasculaires par rapport aux corbeilles non vasculaires

Dans les greffes non vascularisées, la guérison se fait par un processus lent de substitution rampante, où l'os nécrotique est progressivement résorbé et remplacé par un nouvel os du lit d'hôte. Ce processus affaiblit temporairement le greffon et peut prendre des années pour de grands segments. En revanche, les greffes osseuses vascularisées guérissent par la guérison osseuse primaire à l'interface hôte-greffe, identique à la guérison de fracture dans l'os normal. Les ostéocytes viables aux extrémités coupées participent directement à la formation de calus, et le greffon maintient sa force mécanique tout au long de la période de guérison.

L'avantage biologique de maintenir des cellules osseuses viables par transfert microvasculaire ne peut pas être surestimé. C'est la différence entre recevoir une transplantation osseuse et faire repositionner votre propre os avec sa circulation préservée. (Smith et Cooper, Journal of Reconstructive Microsurgery, 2019)

Évolution historique du greffon craniofacial vasculaire des os

Tentatives précoces et Grafts non vasculaires

Avant l'ère microchirurgicale, la reconstruction craniofaciale reposait sur des autogreffes non vascularisées, des allogreffes et des matériaux prothétiques. Les greffes de côtes, les greffons de crête iliaques et les greffes calvariales fractionnées étaient couramment utilisées. Cependant, les taux de complications étaient élevés, en particulier chez les patients irradiés où la résorption du greffon dépassait 50% dans certaines séries.

La révolution microchirurgicale : les années 1970-1990

Les années 1970 ont été témoins de la naissance de la microchirurgie clinique. Taylor a rapporté le premier rabat de fibula libre pour un défaut de tibia en 1975. Peu après, le rabat de fibula a été adapté pour la reconstruction mandibulaire par Hidalgo en 1989, une publication historique qui a établi la fibula comme cheval de travail pour les défauts mandibulaires segmentaires. Le rabat DCIA, basé sur l'artère iliaque circumflexe profonde, a été introduit par Taylor et plus tard raffiné par Urken et ses collègues pour la reconstruction oromondibulaire. Le rabat scapulaire, basé sur l'artère scapulaire circumflex, offrait des possibilités chimériques avec des composants os, peau et muscle.

Pratique contemporaine: 2000 à aujourd'hui

L'ère actuelle est définie par l'intégration de l'imagerie avancée, de la planification chirurgicale virtuelle et de la fabrication additive. L'angiographie préopératoire CT cartographie les vaisseaux donneurs et receveurs. Les guides de coupe et les plaques pré-enrobées spécifiques au patient réduisent le temps de fonctionnement et améliorent la précision.

Types de Grafts os vasculaires et leurs applications

Fibule sans fibule

Le rabat de la fibule est le greffon osseux vasculaire le plus utilisé dans la reconstruction craniofaciale. Récolté à la jambe latérale, la fibule est fournie par l'artère périonéale et ses comitantes veineuses. Le segment osseux peut être jusqu'à 25 cm de longueur, suffisant pour la reconstruction mandibulaire totale. Plusieurs ostéotomies peuvent être effectuées pour recréer la courbure mandibulaire, à condition que l'approvisionnement sanguin périostéal soit préservé. La fibule a une structure bicortique épaisse, ce qui la rend idéale pour le placement d'implants dentaires endostéaux. La pagaie de la peau, fournie par des perforateurs septo-cutanés ou musculo-cutanés, fournit une doublure intra-orale ou externe.

  • Défauts spécifiques:Défauts mandibulaires segmentaires > 6 cm, impliquant en particulier la symphyse ou le corps
  • Avantages: Longueur, qualité bicorticale, pagaie de peau fiable, faible morbidité au site du donneur lorsqu'il est correctement réhabilité
  • Limitations:[ Hauteur limitée pour les défauts verticaux (technique exigeante de double baril), potentiel d'instabilité des valgus et des chevilles, nécessité d'une dissection du perforateur septo-cutané soigneuse
  • Résultats: Taux de 95 à 100%, survie à l'implant > 90% à 5 ans, excellents résultats esthétiques avec planification chirurgicale virtuelle

Flap de l'artère iliaque circumflexe profond

Le rabat DCIA, récolté à partir de la crête iliaque, fournit un volume important d'os corticocancelleux avec courbure naturelle adaptée à la reconstruction hémimandibulaire ou maxillaire. L'apport sanguin provient de l'artère iliaque circumflexe profonde, qui court le long de la table intérieure de l'ilium. Le muscle oblique interne peut être inclus pour la doublure muqueuse, et la peau peut être prise avec le rabat. La forme naturelle de la crête iliaque correspond étroitement à l'angle mandibulaire et au ramus ascendant. L'os annuleux abondant permet une osseointégration rapide des implants dentaires.

  • Défauts spécifiques: Défauts hémimandibulaires, défauts maxillaires nécessitant un volume osseux pour le placement de l'implant, reconstruction du plancher orbital
  • Avantages: Volume et qualité des os, courbure naturelle, os d'annulation abondants pour les implants
  • Limitations:[ Longueur osseuse limitée (10-14 cm), pagaie cutanée encombrante, morbidité importante au site du donneur, risque d'hernie nécessitant une réparation du maillage
  • Résultats:[ Excellent pour la réadaptation dentaire soutenue par implant, reconstruction combinée de défauts

Flaps scapulaires et parascapulaires

Le système scapulaire, basé sur l'artère scapulaire circumflexe, offre une polyvalence chimérique inégalée par d'autres sites donneurs. La bordure latérale de la scapule fournit un os droit, tandis que le bout et le corps peuvent être récoltés pour des formes plus complexes. Des palettes de peau séparées pour la doublure intra-orale et la couverture externe peuvent être élevées sur des perforateurs indépendants. Les muscles antérieurs de latissime dorsi et de serratus peuvent être inclus pour vrac et contour.

  • Défauts spécifiques: Défauts composites nécessitant des palettes osseuses, musculaires et multipaires (par exemple maxillectomie totale avec exentration orbitale)
  • Avantages: Conception chimérique, long pédicelle, multiples composants de tissus indépendants, maladie athérosclérose minimale
  • Limitations:[ Qualité osseuse inférieure pour les implants, faiblesse de l'épaule, incapacité à faire la récolte simultanée (repositionnement du patient nécessaire)
  • Résultats:[ Excellent pour les défauts complexes et multicomposants; rôle de deuxième ligne pour la reconstruction à l'implant

Radius et Ulna Grafts

Le rabat avant-bras radial, bien qu'il soit principalement un rabat de tissu mou, peut comprendre un segment de rayon (battet avant-bras radial ostéo-cutané), qui fournit une peau mince et souple avec un petit segment osseux, utile pour les défauts de petite à moyenne taille. Cependant, le segment du rayon est limité à 10-12 cm et est susceptible de se fracturer au site donneur, surtout si plus de 30% de la circonférence osseuse est récoltée. L'ulna a été décrite comme un site donneur alternatif avec moins de morbidité des donneurs.

Progrès technologiques Améliorer les résultats

Planification chirurgicale virtuelle et impression 3D

La planification chirurgicale virtuelle a révolutionné la reconstruction craniofaciale. Les scanners à haute résolution préopératoire du squelette craniofacial et du site donneur sont téléchargés dans le logiciel de planification. L'équipe chirurgicale effectue une ostéotomie virtuelle du défaut, puis conçoit la récolte de greffons osseux et les osséotomies pour correspondre parfaitement à la géométrie du défaut. Les guides de coupe sont imprimés en 3D pour le site receveur et l'os donneur, assurant que l'exécution intraopératoire correspond au plan. Les plaques de reconstruction pré-bent sont fabriquées pour adapter la reconstruction planifiée. Ce travail réduit le temps d'ischémie, améliore la précision de l'occlusion et la symétrie faciale et diminue le temps de fonctionnement global.

Pour la reconstruction maxillaire, la planification virtuelle est particulièrement précieuse. Les relations tridimensionnelles complexes de l'orbite, de la cavité nasale et du plan occlusal exigent un positionnement précis. À l'aide de guides spécifiques au patient, la greffe osseuse est positionnée par rapport au côté non affecté, et l'enveloppe tissulaire molle est drapée de façon appropriée.

Évaluation intraopératoire de la perfusion

L'angiographie vert indocyanine permet une évaluation qualitative en temps réel de la perfusion de tissu. Après l'anastomose, le rabat est injecté avec l'ICG, et une caméra proche infrarouge capture la fluorescence. Des zones de mauvaise perfusion peuvent être identifiées et l'anastomose révisée si nécessaire. La fluométrie laser Doppler et la microdialyse sont des techniques d'appoint utilisées dans certains centres. Ces outils ont contribué au taux de succès élevé du transfert des os microchirurgiques.

Raffinements de la technique microchirurgicale

Le champ de la supermicrochirurgie a permis l'anastomose de vaisseaux de moins de 0,8 mm, ce qui a permis une astomose perforatrice-perforatrice dans certains cas. Les dispositifs de coupleur pour l'anastomose veineuse ont réduit le temps anastomotique et amélioré la patence. L'anastomose artérielle de bout en bout, en particulier au système carotide externe, maintient le débit distal et est préférable dans de nombreuses circonstances.

Résultats cliniques et base de données probantes

Union des os et survie des graisses

Une revue systématique de la reconstruction mandibulaire à l'aide de greffes osseuses vasculaires a révélé des taux d'union osseuse globale de 96 % pour les volets de fibula, de 94 % pour les volets de DCIA et de 91 % pour les volets scapulaires. Une perte partielle de greffon s'est produite dans 3 à 5 % des cas, avec une perte totale de < 1 %. La résorption au cours du temps est minimale avec l'os vasculaire, en contraste avec la perte de volume de 20 à 50 % observée avec les greffes non vasculaires.

Résultats fonctionnels

La restauration des implants dentaires est possible chez la plupart des patients recevant des greffes osseuses vasculaires, avec des taux de survie des implants de 85 à 95 % à 5 ans, comparables à la survie des implants chez les mandibules indigènes. La compétence orale, la capacité à manger un régime alimentaire régulier et la capacité à parler compréhensible sont atteintes chez 80 à 90 % des patients qui ont terminé leur réadaptation. L'aspect faciale, évalué par les résultats déclarés par les patients et les groupes d'experts, est nettement mieux associé à la reconstruction vasculaire que les greffes non vasculaires ou la reconstruction prothétique.

Complications

Les complications du site du receveur sont l'infection (5-10 %), la déhiscence des plaies (5-15 %), la fistule orocutanée (2-5 %) et l'exposition à la plaque (2-8 %). Les complications du site du donneur varient selon le type de volets. Pour le rabat de la fibule, la forte contraction des orteils (10-20 %), la paralysie nerveuse périonéale transitoire (2-5%) et la douleur chronique à la cheville (5-10 %) sont les plus fréquentes. Pour le rabat de la DCIA, l'hernie (2-5 %), la douleur chronique (10-15 %) et la perturbation de la démarche sont importantes.

Les taux de complications sont fortement associés à des facteurs spécifiques au patient, notamment le tabagisme, le diabète sucré, la radiothérapie antérieure et un mauvais état nutritionnel.

Orientations futures et technologies émergentes

Grafts de os en tissu

L'objectif ultime de l'ingénierie tissulaire est de créer des greffes osseuses fonctionnelles sans la morbidité du site donneur associée à la récolte de tissus autologues. Les approches comprennent l'ensemencement de cellules ostéogènes (cellules souches mésenchymatiques, aspiration médullaire) sur des échafaudages naturels ou synthétiques (hydroxyapatite, phosphate tricalcique, matrice osseuse déminéralisée) et la culture dans des bioréacteurs avec des facteurs de croissance ostéoinducteurs tels que la protéine morphogénétique osseuse-2 et le facteur de croissance endothéliale vasculaire.

Préfabrication des flammes

La préfabrication de la flasque consiste à implanter un pédicule vasculaire dans un site de donneur choisi, ce qui permet à l'angiogenèse de créer un nouveau rabat, puis de transférer le tissu vasculaire maintenant présent sur ce pédicule. Cette technique a été utilisée pour créer des greffes osseuses en forme personnalisée en plaçant un faisceau vasculaire sous une greffe osseuse dans un moule. La technique membranaire induite, utilisée en orthopédie pour les grands défauts diaphysaires, a été adaptée pour l'utilisation craniofacial, créant une chambre biologiquement active pour la régénération osseuse.

Progrès réalisés dans la réhabilitation des sites de donateurs

Les innovations en matière de réadaptation, y compris les protocoles de physiothérapie ciblés, le transfert prophylactique du tendon (p. ex., le transfert fractionné du tendon pour corriger les Hallux valgus associés au fibule), et les techniques de récolte minimalement invasives, continuent d'améliorer les résultats fonctionnels pour les patients.

Intégration des Implants Osseointégrés

La tendance à la mise en place immédiate ou précoce d'implants dans les greffes osseuses vasculaires se développe. Avec la planification chirurgicale virtuelle, la position et l'angulation de l'implant peuvent être optimisées au sein de la greffe osseuse préopératoire. La conception assistée par ordinateur/la fabrication assistée par ordinateur (CAD/CAM) des culées et des prothèses définitives peuvent être fabriquées avant la chirurgie, ce qui permet une charge immédiate dans certains cas.

Sélection des patients et prise de décisions chirurgicales

Classement des défauts

Les systèmes de classement des défauts mandibulaires et maxillaires aident à la sélection des volets. La classification Brown des défauts maxillaires (types I-IV) et la classification Jeweler des défauts mandibulaires (condyle, angle, corps, symphyse) sont largement utilisées. Un défaut maxillaire de type I peut être correctement reconstruit avec un simple greffon ou obturateur de peau, tandis qu'un défaut de type IV impliquant le plancher orbital et la bouche nécessite une greffe osseuse vascularisée pour soutenir le globe et séparer les cavités buccales et nasales.

Optimisation du patient

Les complications médicales préexistantes, en particulier les maladies vasculaires périphériques et les radiations antérieures, influencent la sélection des volets. Le rabat de la fibule peut être contre-indiqué en cas de maladie vasculaire périphérique importante ou de traumatismes antérieurs à la jambe. Dans de tels cas, le rabat de la fibule peut être préféré.

Le rôle du chirurgien reconstructif

L'équipe de reconstruction moderne comprend un chirurgien de la micro-vasculaire, un chirurgien de la bouche et de la maxillofaciale ou un otolaryngologue, un prosthodontiste, un orthophoniste et un physiothérapeute. Une collaboration étroite dans ces disciplines est essentielle pour obtenir les meilleurs résultats. Le chirurgien de la micro-vasculaire doit avoir une vaste expérience dans la récolte des volets et l'anastomose microchirurgicale, ainsi que la capacité de gérer les complications quand elles surviennent.

Conclusion

Le développement de greffes osseuses vasculaires a transformé la reconstruction craniofaciale, fournissant une restauration fiable, durable et fonctionnelle pour les patients présentant les défauts les plus difficiles. Du travail pionnier des premiers microchirurgiens à l'intégration actuelle de la planification chirurgicale virtuelle et de la fabrication additive, le champ a progressé à un rythme impressionnant. Le rabat de fibula, le rabat DCIA et le rabat scapulaire restent les chevaux de travail, chacun avec des avantages et des limitations spécifiques. La base de données probantes appuyant ces techniques est robuste, avec des taux d'union élevés, une excellente survie des implants et des améliorations significatives de la qualité de vie des patients.