Технология динамического контроля за давлением – инновация в области проведения местного обезболивания

Наиболее распространенный в стоматологической практике вид местного обезболивания – инъекционная методика анестезии с использованием карпульного шприца [22, 23], основоположником которой в конце XIX в. стал Уильям Хэлстед [21]. Он продемонстрировал, что при подкожном введении водного раствора кокаина вблизи ствола чувствительного нерва появляется ощущение онемения в зоне всей
иннервации. Несмотря на то, что химическая формула и фармакокинетика анестетиков, применяемых для местного обезболивания в стоматологии, были значительно модернизированы, способ подачи раствора
анестетика (при помощи карпульного шприца) практически не претерпел изменений.

В 1997 г. в качестве инновационной методики подачи раствора анестетика для проведения местного обезболивания в стоматологии была предложена компьютеризированная инъекционная система [11, 19]. Первоначально ее выпускали под торговым названием The Wand a, но позже переименовали в The Wand/Compudent System. Данная система подачи раствора анестетика состоит из компьютеризированного модуля и отдельных одноразовых наконечников с иглами различного диаметра. На стоматологическом рынке представлены и другие компьютеризированные инъекционные системы для проведения местного обезболивания, например Comfort Control Syringe, QuickSleeper и Anaeject.

В 1998 г. основным нововведением в компьютеризированных инъекционных системах стала технология динамического контроля за давлением (DPS), которая позволяет точно контролировать давление и скорость подачи раствора анестетика в режиме реального времени на протяжении всего процесса введения анестетика при местном обезболивании [16]. Уникальность технологии DPS в том, что, будучи основанной на принципе различной эластичности тканей, она позволяет врачу точно и легко определять разные виды тканей на пути введения иглы. В отличие от упомянутых выше компьютеризированных инъекционных систем первого поколения, данная система обладает возможностью звукового оповещения пользователя. Ее внедрение в клиническую практику значительно упрощает процесс местного обезболивания тканей, а также позволяет врачу более предсказуемо и быстро выполнять стоматологическое вмешательство.

Внедрение интралигаментарной анастезии в стоматологическую практику

В начале XX в. Guido, Fischer и Cassamani первыми описали интралигаментарную, или пародонтальную методику местного обезболивания c использованием традиционного карпульного шприца [6, 10], основной принцип которой заключался в «слепом» введении иглы в десневую бороздку и продвижении ее в круговую связку зуба, расположенную между поверхностью корня (цементом) и костной тканью альвеолярного отростка [8, 24, 25, 33, 34, 36] (рис. 1). Согласно современным представлениям, данная методика – разновидность внутрикостной анестезии, проводимой без трепанации костной ткани.

При проведении интралигаментарной анестезии не обходимо продвинуть скос иглы к области входа или вглубь круговой связки зуба и под высоким давлением (от 600 до 1200 psi) подать раствор анестетика в окружающие ткани, которые отличаются высокой плотностью. При использовании местного обезболивания данного вида суммарный объем вводимого раствора анестетика составляет 0,2−0,4 мл.

Выполнение традиционной интралигаментарной анестезии сопряжено с различными трудностями. Так, в прошлом столетии многие авторы указывали на то, что, ввиду недостаточной прямой визуализации и отсутствия анатомических ориентиров при выполнении местного обезболивания, достаточно сложно продвинуть иглу в указанное пространство. В результате интралигаментарную анестезию проводили практически вслепую [8, 24, 25, 33, 34, 36]. Кроме того, к недостатку методики можно отнести и то, что во время непосредственного введения раствора анестетика вглубь тканей трудно поддерживать оптимальное положение иглы [8, 29].

Для того чтобы при проведении интралигаментарной анестезии раствор анестетика проник в плотные окружающие ткани, необходимо приложить к карпульному шприцу максимальное усилие. В то же время, согласно данным гистологических и экспериментальных исследований, проведенных на животных и в клинике, при чрезмерно высоком давлении подачи раствора анестетика может наблюдаться повреждение тканей
[1, 5, 12, 29, 30], которое приводит к появлению послеоперационной болевой чувствительности у пациентов [9, 26, 37].

Другая проблема заключается в том, что при использовании традиционного карпульного шприца врачу трудно точно рассчитать количество вводимого раствора анестетика, так как во время инъекции возможно механическое блокирование просвета иглы или утечка анестетика в полость рта пациента [7]. Это зачастую становится одной из причин недостаточной продолжительности эффекта местного обезболивания.

По данным двух научных исследований, средняя продолжительность действия интралигаментарной анестезии, достаточной для эффективного обезболивания пульпы зуба, составляет от 10 до 20 мин [32, 37]. В этих работах изучали различные растворы анестетиков с разной концентрацией вазоконстрикторов. При введении большего объема раствора анестетика увеличивалась продолжительность действия обезболивания [4]. Несоблюдение объема вводимого раствора приводило к уменьшению продолжительности эффекта.

Резюмируя, можно сказать, что к недостаткам традиционных методик интралигаментарной анестезии можно отнести отсутствие визуального контроля при проведении вмешательства, слишком высокое давление, формируемое в окружающих тканях, и сравнительно небольшой объем вводимого раствора анестетика. Данные факторы способствуют снижению продолжительности действия местного обезболивания, возникновению послеоперационной болевой чувствительности у пациентов, а также вызывают повреждение окружающих тканей при проведении вмешательства.

Внедрение новых технологий для устранения недостатков традиционной интралигаментарной анестезии

В середине 2006 г. компания Milestone Scientifi c Inc. получила разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США на продажу медицинского оборудования системы CompuFlo, которое регулирует давление подаваемого раствора анестетика и совместимо со стандартными шприцами всех типов. Данная система предназначалась для использования исключительно в медицинских целях.

Внедрение в клиническую практику новой инъекционной системы значительно упрощает процесс местного обезболивания тканей, позволяет врачу более предсказуемо и быстро выполнять процедуру.

Несмотря на то, что в настоящее время систему CompuFlo с успехом применяют в различных областях, первые клинические исследования этой методики были посвящены изучению эффективности эпидуральной анестезии. Согласно результатам опубликованных научных работ, при использовании системы CompuFlo существенно повышается точность нахождения эпидурального пространства. Ghelber и соавт., выполнив два независимых исследования, сообщили о 100%-ном успехе при нахождении эпидурального пространства с использованием данной системы [13, 14]. Кроме того, отмечено значительное упрощение процедуры обучения врачей выполнению эпидуральной анестезии [14].

В 2006 г. компания Milestone Scientifi c Inc. представила второе поколение инъекционной системы для проведения местного обезболивания в области одного зуба – STA (Single Tooth Anesthesia), которая включала технологию динамического контроля за давлением, была специально разработана для применения в стоматологической практике [16–18] и разрешена Управлением по контролю за продуктами и
лекарствами США.

Компьютеризированная инъекционная система STA уникальна: только в ней используется технология динамического контроля за давлением, которая позволяет ограничить максимально допустимое давление анестетика и определить снижение давления, возникшее в результате утечки раствора анестетика во время инъек ции. Все это дает возможность предсказуемо и с высоким уровнем успеха выполнять STA-методику местного обезболивания В основании устройства STA располагается электромеханический двигатель, регулируемый центральным микропроцессором. Несколько датчиков давления определяют
сопротивление системы, после чего в режиме реального времени мгновенно вычисляются показатели давления раствора анестетика на выходе из системы [16]. Эти данные по механизму обратной связи трансформируются в звуковой сигнал и выводятся на дисплей. Таким образом пользователь непрерывно получает информацию о плотности тканей, располагающихся на пути продвижения иглы.

Принципы STA-модифицированной интралигаментарной анестезии

Инъекционная система STА позволяет постоянно контролировать процедуру проведения интралигаментарной анестезии, сообщая о достижении скосом иглы области круговой связки (рис. 2). Технология динамического контроля за давлением основана на том, что все ткани в организме человека имеют различную плотность. Так, интерстициальное давление в круговой связке зуба значительно отличается от такового в костной ткани альвеолярного отростка, а также в прикрепленной и свободной десне. При достижении иглой оптимального места инъекции, система подает сигнал подтверждения (при помощи визуальных и звуковых сигналов, речевых оповещений), что кончик иглы достиг области круговой связки зуба и находится в заданном положении в течение всей процедуры местного обезболивания. Благодаря наличию механизма обратной связи инъекционная система STA оповещает врача о возникновении блокирования просвета иглы вследствие его обструкции или наличия препятствий в тканях. Пользователь также получает информацию о возникновении утечки раствора анестетика из системы, которая может стать результатом неплотного закрепления иглы, недостаточного давления на наконечник при установке карпулы
либо внутренней утечки раствора анестетика из карпулы или подающей трубки.

С помощью новой STA-модифицированной интралигаментарной анестезии можно увеличить объем вводимого раствора анестетика по сравнению с традиционными методиками с использованием карпульного
шприца. Это достигается благодаря введению раствора анестетика под умеренным давлением, а также наличию в инъекционной системе компьютеризированной технологии контроля за скоростью подачи раствора анестетика во время процедуры. При интралигаментарной анестезии, являющейся разновидностью внутрикостной анестезии, проводимой без трепанации костной ткани, объем вводимого раствора анестетика в круговую связку зуба, в принципе, не ограничен. В то же время при использовании 2%-ного раствора анестетика рекомендуется вводить от 0,9 (для однокорневых зубов) до 1,8 мл (для многокорневых зубов). При использовании 4%-ного раствора анестетика, например артикаина гидрохлорида, следует вводить половину рекомендуемой дозы (0,5 и 0,9 мл соответственно).

Так как продолжительность эффекта обезболивания находится в прямой зависимости от объема вводимого раствора анестетика, дозу препарата определяют в соответствии с конкретными клиническими задачами. Использование рекомендуемого объема полученного эффекта обезболивания достаточно для проведения стандартного стоматологического вмешательства. В тоже время по истечении эффекта обезболивания всегда можно повторно провести инъекцию.

Уникальное и важное свойство технологии DPS – способность точно идентифицировать разные виды тканей в режиме реального времени на основании их различного сопротивления (в частности, эластичности тканей и интерстициального давления в них). При определении давления в разных по плотности тканях учитывают их физическую эластичность при введении раствора анестетика, а также соотношение увеличения объема к одномоментному повышению давления жидкости. Технология DPS подробно описана в медицинской и стоматологической литературе. Ghelber и соавт. доказали, что ее использование при проведении подкожной инъекции позволяет идентифицировать специфические виды тканей [13]. Кроме того, Hochman и соавт. выделили в полости рта ткани трех специфических типов в зависимости от величины их интерстициального давления: область круговой связки зуба, прикрепленная десна и свободная десна [20].

Методика проведения STA-модифицированной интралигаментарной анестезии

В инъекционную систему STA входят легкий портативный базовый блок и одноразовые наконечники (STA-Wand). Базовый блок работает от электрической сети. Наконечник состоит из ручки, трубки с минимальным диаметром внутреннего просвета и держателя для карпулы, который совместим с любыми стандартными карпулами раствора анестетика и медицинскими иглами. Для проведения местного обезболивания рекомендуется использовать иглы 27G 1/2’’ или 30G 1/2’’ с наконечником Люэра.

Существуют три основных режима подачи раствора анестетика:

• STA: 1-я скорость (0,005 мл/с);
• Normal: 2-я скорость (0,005 и 0,03 мл/с);
• Turbo: 3-я скорость (0,005; 0,03 и 0,06 мл/с).

Скорость подачи раствора анестетика контролируют при помощи ножной педали, соединенной с базовым блоком. При проведении интралигаментарной анестезии используют только скоростной режим STA.
По мере продвижения иглы вглубь тканей, инъекционная система STA при помощи механизма обратной связи оповещает врача о ходе процедуры звуковыми и световыми сигналами. На базовом блоке находится шкала давления, состоящая из последовательно расположенных LED-указателей (оранжевого, желтого и зеленого, рис. 3). Оранжевый соответствует минимальному значению давления, желтый − минимальному и среднему, зеленый загорается при достижении кончиком иглы круговой связки зуба и среднем значении давления. На это следует обратить внимание, так как в связи с наличием незначительных различий в плотности тканей при достижении иглой области круговой связки зуба может загореться и желтый указатель.

Благодаря наличию обратной связи, осуществляемой в виде звуковой индикации, врач постоянно получает оповещение о правильном расположении иглы в процессе манипуляции. Механизм звукового оповещения включает несколько сигналов, связанных со шкалой индикации давления и состоящих из последовательности восходящих тонов, которые во время инъекции указывают на повышение давления подачи раствора анестетика. При достижении кончиком иглы области круговой связки зуба подается сигнал PDL. Для успешного проведения интралигаментарной анестезии необходимо на протяжении всего процесса инъекции поддерживать умеренный уровень давления.

Чтобы найти оптимальное место введения раствора анестетика, можно изменить положение иглы по отношению к круговой связке зуба. Таким образом, использование инъекционной системы STA позволяет предсказуемо и эффективно выполнять интралигаментарную анестезию, а также трансформирует традиционную методику с отсутствием визуального контроля в научно обоснованный способ определения оптимального расположения иглы в области круговой связки зуба.

При применении данной системы врач может определить, когда легкие движения его руки или головы пациента становятся причиной быстрой потери давления. Это невозможно сделать при использовании традиционного карпульного шприца. В ходе всей процедуры местного обезболивания стоматолог получает информацию, необходимую для поддержания оптимального расположения кончика иглы в круговой связке зуба. Благодаря наличию механизма обратной связи, осуществляемой в режиме реального времени, он контролирует давление своей руки, оказываемое на наконечник. Если оно чрезмерно, давление в системе превысит максимально допустимое, и подача раствора анестетика сразу прекратится. Устройство подаст звуковой и световой сигналы, после чего врач может повторно провести процедуру обезболивания, изменив положение иглы по отношению к круговой связке зуба.

При слабом давлении руки на наконечник кончик иглы неплотно соприкасается с круговой связкой зуба, что может стать причиной формирования недостаточного давления в тканях или утечки раствора анестетика в полость рта пациента. Технология динамического определения давления позволяет выявить данную проблему еще до того, как ее заметит врач, и избежать появления у пациента типичного
горького привкуса раствора анестетика во рту.

При выборе препарата и его объема, необходимого для проведения местного обезболивания тканей, врач должен полагаться на свой клинический опыт. За конкретными рекомендациями по использованию препаратов для местного обезболивания следует обращаться к соответствующей компании-производителю или изучать медицинскую литературу.

При использовании 2%-ного раствора лидокаина гидрохлорида или любого другого 2%-ного раствора анестетика следует применять:

• для однокорневых зубов – 0,9 мл раствора анестетика;
• для многокорневых – не более 1,8 мл.

Не рекомендуется использовать 2%-ный раствор анестетика с концентрацией вазоконстриктора 1:50000. При использовании 4%-ного раствора артикаина гидрохлорида или любого другого 4%-ного раствора анестетика следует применять:

• для однокорневых зубов 0,5 мл раствора анестетика;
• для многокорневых – 0,9 мл.

При этом настоятельно рекомендуется использовать 4-%-ный раствор артикаина гидрохлорида с концентрацией вазоконстриктора 1:200000 и не рекомендуется с концентрацией 1:100000.

В зависимости от выбранного раствора анестетика, процедура местного обезболивания может занимать 1−2 мин для однокорневых и 1,5−3,5 мин для многокорневых зубов.
Одно из преимуществ выбора 4%-ного раствора артикаина гидрохлорида с концентрацией вазоконстриктора 1:200000 по сравнению с использованием 2%-ного раствора анестетика (например лидокаина гидрохлорида) – двукратное сокращение времени, необходимого для инъекции. Это обусловлено тем, что при соблюдении вышеуказанных рекомендаций, количество вводимого 4%-ного раствора анестетика уменьшается вдвое.

Результаты контролируемого рандомизированного исследования Berlin и соавт., показали, что при использовании компьютеризированной инъекционной системы и 4%-ного раствора артикаина уровень успеха интралигаментарной анестезии повышается на 10% [4].

Выбор врачей и пациентов STA-анестезии

Согласно данным литературных источников, пациенты отдают предпочтение интралигаментарной анестезии с использованием компьютеризированной инъекционной системы вместо традиционной мандибулярной или инфильтрационной анестезии [2, 3, 15, 28, 31, 35]. При использовании данной инъекционной системы в детской стоматологической практике отмечено значительное уменьшение страха у детей и, как следствие, их более спокойное поведение, что очень важно с точки зрения дальнейшего лечения данных пациентов [2, 3, 15, 28, 31, 35].

Врачи-стоматологи также предпочитают STA-модифицированную интралигаментарную анестезию [3, 7, 24, 27]. Это обусловлено быстрым наступлением эффекта обезболивания, возможностью в одно посещение проводить лечение зубов с обеих сторон нижней челюсти, а также одобрением данной методики у пациентов из-за отсутствия таких побочных эффектов, как чувство онемения языка, губ и щек. Кроме того, к преимуществам интралигаментарной анестезии можно отнести безопасность выполнения вмешательства по сравнению с проведением более глубокого обезболивания тканей, побочным эффектом которого служит краткосрочная или постоянная парестезия языка.

Выводы

Внедрение в клиническую практику новой инъекционной системы STA значительно упрощает процесс местного обезболивания тканей, а также позволяет врачу более безопасно и предсказуемо выполнять интралигаментарную анестезию. Использование системы дает целый ряд преимуществ, которые недоступны при проведении местного обезболивания с использованием традиционного карпульного шприца, специального инъектора или других компьютеризированных инъекционных систем, в частности она:
1) позволяет предсказуемо выполнять интралигаментарную анестезию, которая характеризуется быстрым наступлением эффекта и большей продолжительностью действия, а также может использоваться в качестве основной методики обезболивания при лечении зубов;
2) помогает быстрее найти область круговой связки зуба на основании достоверного вычисления эластичности тканей на пути продвижения иглы;
3) поддерживает заданное умеренное значение давления раствора анестетика во время всей процедуры местного обезболивания благодаря наличию механизма обратной связи, осуществляемой в режиме реального времени;
4) оповещает оператора в случае механического блокирования просвета иглы и/или потери давления вследствие утечки раствора анестетика в полость рта.

Система STA c технологией динамического определения давления – единственная компьютеризированная инъекционная система, которая дает возможность врачу корректировать процесс местного обезболивания. При применении STA-модифицированной интралигаментарной анестезии субъективный подход относительно определения оптимального места инъекции сменился научно обоснованным подходом, что повысило достоверность определения круговой связки зуба и уровень успеха при проведении анестезии в области одного зуба. В то же время необходимо понимать, что проведение местного обезболивания по-прежнему предусматривает углубленное знание анатомического строения, методики выполнения обезболивания основных видов и основ процесса местного обезболивания тканей.