Il existe deux façons de classer les matériaux de substitution osseuse pour les greffes osseuses : synthétique et naturel. Le substitut de greffe osseuse synthétique est généralement constitué d’un matériau tel que le phosphate de calcium ou le sulfate de calcium. Le substitut osseux naturel provient généralement soit d’une autogreffe, dans laquelle le donneur et le receveur sont le même individu, soit d’une allogreffe, qui utilise de l’os de cadavre. Le substitut osseux naturel peut également provenir d’une xénogreffe, qui utilise un animal donneur, généralement une vache.
Les substituts de greffe osseuse peuvent également être classés selon la manière dont un matériau se greffe sur l’os existant. Le substitut osseux qui présente des propriétés ostéoconductrices, par exemple, est poreux et permet à l’os natif de se développer sur le substitut osseux en tant que cadre pour la croissance d’un nouvel os. Les substituts osseux ostéoconducteurs comprennent le sulfate de calcium, plus communément appelé plâtre de Paris ; céramiques de phosphate de calcium; et la céramique coralline poreuse, qui est fabriquée à partir de corail.
D’autre part, les matériaux ostéoinducteurs stimulent les cellules pour former de nouveaux ostéoblastes, qui deviennent un nouvel os. La matrice osseuse déminéralisée est un type de matériau ostéoinducteur fabriqué à partir de protéines en croissance qui ont été extraites d’os humain pour être utilisées dans une greffe osseuse. Cette substance n’a pas une structure suffisante pour être utilisée seule comme substitut de greffe osseuse et est généralement utilisée conjointement avec un autre matériau de substitution de greffe osseuse. De nombreux substituts osseux combinent à la fois des propriétés ostéoconductrices et ostéoinductives, qui contribuent théoriquement à une greffe osseuse à croissance plus rapide et plus solide.
Pendant de nombreuses années, l’autogreffe osseuse était le type de greffe osseuse le plus courant. Les procédures d’autogreffe présentent quelques inconvénients par rapport à l’os synthétique. Premièrement, il n’y a qu’une quantité limitée d’os de donneur disponible. Aussi, une fois la greffe réalisée, il existe un risque de douleur, qui peut être chronique, au niveau du site donneur.
La greffe osseuse est courante en chirurgie buccale pour remplacer l’os perdu à cause de la carie dentaire ou lors d’une extraction dentaire. Le remplacement de l’os manquant crée une base pour les implants dentaires. Malgré les inconvénients, les procédures d’autogreffe ont les taux de réussite les plus élevés dans ces types de greffes. L’os du donneur est prélevé dans la bouche pour ce type de chirurgie buccale, ou dans l’os de la hanche s’il n’est pas conseillé de prélever de l’os dans la bouche.
Le substitut osseux d’allogreffe est récolté sur des cadavres, ce qui permet une alternative naturelle à l’autogreffe sans les problèmes associés au prélèvement de l’os du patient. Cette option ne nécessite également qu’une seule intervention chirurgicale sur le patient, plutôt que d’avoir une intervention chirurgicale pour enlever l’os et une seconde pour le greffer. Malheureusement, l’os d’allogreffe ne se développe pas aussi bien que les greffes osseuses autogreffes et le taux d’échec est assez élevé, en particulier dans les greffes osseuses par fusion vertébrale.