CC BY
21
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XXII. ISSN 1311-9427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2017. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol.XXII. ISSN 13119427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2018.
МНОГОКОМПОНЕНТЕН АНАЛИЗ НА ПРОЦЕСА НА ПЕРФОРИРАНЕ НА КОМПАКТНАТА КОСТ И ТВЪРДАТА ЗЪБНА ТЪКАН (КОРЕН) СЪС СИСТЕМИТЕ ЗА ВЪТРЕКОСТНА АНЕСТЕЗИЯ- ANESTO И QUICKSLEEPER- I-ва част Емилия Сим еоноса1,Снежана Цанова1, Пламен Загорчев2 ,Силвия Димитрова1 1МУ- Пловдив, Факултет по дентална медицина, катедра Оперативно зъболечение и ендодонтия 2МУ- Пловдив, Факултет по фармация, катедра Медицинска физика, биофизика и математика
MULTI-COMPONENT ANALYSIS OF THE COMPACT BONE AND HARD DENTAL TISSUE (DENTAL ROOT) PERFORATION PROCESS WITH INTRAOSSEOUS SYRTEMS ANESTO AND QUICKMLEEPER-PART 1 Emiliya Simeonoval, Snezhana Canoval, Plamen Zagorchev2, Silviya Dimitroval 1MU- Plovdiv, Faculty' ofDental Medicine, Department of Opeective Dentistry and Endodontics 2MU- Plovdiv, Faculty of Pharmacy, Department of Medical Physics, Biophysics and Mathematics
Abstract
Knowing the indications and contraindications of intraosseous anesthesia is very important due to the risk of injury to the dental roots. The aim of the study was to compare the maximum drilling force for perforating the compact bone and hard dental tissue with intraosseous systems Anesto and Quicksleeper. Material and methods: It was used 24 bone models of distal segment of porcine mandibules and 20 human extracted teeth. The target points for perforating the teeth were the coronary, middle and apical third of the root. The working time was 4-5s. The protocol of use of intraosseous anesthesia was complied for bone models. Results: The maximum drilling force: for the compact bone were 3.05N (Anesto) and 1.85N (Quicksleeper); for teeth- 6,8N (Anesto) and 5,6N (Quicksleeper). Conclusion: It is clinically difficult to recognize whether perforation is on a compact bone or the needle accidentally comes in contact with the tooth root. Kay wsrfs: intraosseous anesthesia, drilling force, Anesto, Quicksleeper.
Въведение
Вътрекостната анестезия (ВА) представлява техника, която позволява директно въвеждане на анестетичния разтвор в спонгиозната кост, който разпростирайки се по Хаверсовите и Фолкмановите канали на костта успява да обезболи както зъбната пулпа,
така периостта и прикрепената лигавица от двете страни на зъба (Pereira, 2012). Правилното планиране и стрикното спазване на етапите в изпълнението на анестезията са от първостепенно значение, поради съществуващ риск от нараняване на зъбните корени (Graetz 2013, Moore 2011). В литературата подробно са описани предимствата и недостатъците на вътрекостното обезболяване, но липсват данни относно каква сила на натиск е необходима да се приложи с иглите от системите за ВА, за да се перфорира компактнта кост, възможно ли е тактилно да се установи дали перфорирането се осъществява върху кост или иглата е попаднала върху зъбния корен, какви деформации претърпяват иглите след работа с тях и какви увреждания настъпват върху зъбните корени при случаен контакт с перфориращите игли.
Цел
Да се сравни максималната пробивна сила при перфориране на кост и твърда зъбна тъкан (корен) с иглите от системите за ВА Anesto и Quicksleeper. Материал и методи
Използвани са по 12 костни блокчета от дисталния участък на свински мадибули за всяка от изледваните вътрекостни системи и общо 20 прясно екстрахирани зъби (12 еднокоренови и 8 многокоренови). Методи
След екстракция зъбите са почистени от органичните материи и са потопени в 3%-разтвор на NaOCl за 15min. Така обработени, те са съхранявани в 0,9%- разтвор на NaCl за 72h при стайна температура. Всеки зъб (коронката и апекса на корена) е фиксиран в пластмасова кутийка (7х2х2,5cm) със зъботехнически гипс, като е изградено място за резервоар за течност- Фиг. 1_
Фиг.1. Фиксирани зъби със зъботехнически гипс в пластмасова кутия
Така изработеният модел е покрит с тестообразна силиконова маса (Bonasil putty, DMP, Гърция и Zeta Plus, Zhermack, Итлия), като непокрита остава вестибуларната 1/3 от повърхността на корена на всеки зъб. Останалата 2/3 коренова повърхност е потопена в 0,9%- разтвор на NaCl, с цел предпазване пресушаване на твърдите зъбни тъкани- Фиг.2.
По аналогичен начин всяко костно блокче е фиксирано в пластмасова кутийка (9х5х3,5от) с помощта на тестообразна силиконова маса, като е оставено място за резервоар на 0,9% NaCl- Фиг.3.
г
Фиг.2. Изработен модел с фиксирани зъби
Фиг.3. Изработен модел с фиксирано костно блокче
Наконечниците за ВА са фиксирани под ъгъл 90° спрямо мястото на перфорацията с помощта на механична конструкция Tenzo4ck (C-optic Ltd, Bulgaria), позволяваща регулируемо постъпателно движение, съосно с въртящата се ос на апарата за ВА-Фиг.4.
С помощта на специално разработена интерфейсна електронно-механична система е измерена максималната пробивно-контактна сила по време на перфорирането. Конфигурацията включва: тензометричен преобразувател за възпроизводимо измерване на сили в диапазона 0N^20N с точност ±0,01N (1g сила) и мостов инструментален усилвател (McClenaghan, 1987). Чрез програмируем микроконтролер, 13bit аналогово-цифрово преобразуване и схема за последователна комуникация с персонален компютър, експерименталните данни са записани в Real Time режим (Nauman 2006, Zagorchev 2016).
а) б) в) г)
Фиг.4. Опитни постановки за системата Anesto (твърда зъбна тъкан (а) и кост (б)) и Quicksleeper (твърда зъбна тъкан (в) и кост (г)
Прицелните места за перфориране на всеки зъб са коронарната, средната и апикалната трета на корена. Времето за работа с всяка от двете вътрекостни системи е 4-5s (средно 4-5s е времето, необходимо за перфориране на компактната кост в дисталния участък на долна челюст при нормални условия).
Прицелното място за перфориране на всяко костно блокче е съобразен с протокола на изпълнение на ВА. Опитите са прекратени в момента на усещане на хлътване/пропадане с перфориращите игли в спонгиозната кост.
Статистическа обработка на получените резултати
Данните, при перфорирането на костта и твърда зъбна тъкан, се получават последователно (USB port) в матрица- Nx2 (N-брой измервания). Дискретизацията е на всяка една хилядна от секундата (1/1000s=1ms), като резултатите се прехвърлят в стандартна таблица на EXCEL. В същата програмна среда се чертаят опитните плотове F=F(t), където F е сила в [N]. Променливата t представя времевия интервал в [ms].
Променливите, изчислени с помощта на специализиран софтуер аналогичен на ChartTM, включени в системата PowerLab (AD Instruments Ltd, Австралия) са съпоставени с еквивалентните им измерени в началния период с продължителност 1000ms (Modzelewska, 2003).
Резултати
Отчетените максимални стойности на пробивната сила в края на процеса на цялостното перфориране на компактната кост за Anesto са 3,05N и 1,85N за Quicksleeper. На Фиг. 5 и 6 отчетливо е показан целия процес на перфориране на
компактата с последващото хлътване/пропадане в спонгиозата, проследен във времето-3,25s за Anesto и 4,12s за Quicksleeper.
Фиг.5. Графично представяне на кривата промените на пробивната сила (Force,N), при перфориране на компактна кост със системата Anesto. Процесът стартира на 970ms
iiy
• Fôlï*. N
Фиг.6. Графично представяне на кривата промените на пробивната сила (Force,N), при перфориране на компактна кост със системата Quicksleeper. Процесът стартира на
1225ms
По аналогичен начин са регистрирани стойностите на максималната пробивна сила за твърдите зъбни тъкани (за коронарна (С), средна (М) и апикална (А) коренова трета) за двете системи в ситуации на неправилно планиране и изпълнение на техниката на ВА. Най-високи стойности и за двете системи са отчетени за коронарната трета на корена, съотвено 6,8N за Anesto и 5,6N за Quicksleeper- Фиг.7 и 8.
Фиг.7. Графично представяне пробивната сила (Force,N), при перфориране на коронарната трета (С) на зъбния корен със системата Anesto. Процесът стартира на
1050ms
Фиг.8. Графично представяне пробивната сила (Force, N), при перфориране на коронарната трета (С) на корен със системата Quicksleeper. Процесът стартира на
1100ms
Стойностите на максималните сили при работа върху всяка трета на корена са съпоставени както помежду им така и с резултатите на максималната сила, необходима за перфориране на компактна кост (В) за всяка една от вътрекостните системи - Фиг.9 и 10.
Фиг.9. Резултати за максималните пробивни сили, измерени при перфориране на коронарна (С), средна (М), апикална (А) коренова трета и компактна кост (В) със
системата Anesto
Не се наблюдават статистически различия между отчетените стойности на пробивната сила за коронарната (С)- 6,8№1,5^ средната (М)- 6,0N±1,3N и апикалната (А)- 5,4N±1,5N коренова трета при работа със системата Anesto. Такива се установяват между стойностите на силата, измерена за компактната кост (В)- 2,9N±0,9N и твърдата зъбна тъкан (корен).
Фиг. 10. Резултати за максималните пробивни сили, измерени при перфориране на коронарна (С), средна (М), апикална (А) коренова трета и компактна кост (В) със
системата Quicksleeper
За системата Quicksleeper статистически значимо различие се установява между регистрираните стойности за компактната кост (В) и твърдата зъбна тъкан (корен), както и между коронарна и апикална коренова трета (Kruskal-Wallis test, n=12).
Дискусия
Интерес за нас представляваше да сравним условията на работа на вътрекостните системи Anesto и Quicksleeper при правилна техника на изпълнение на анестезията с тези при неспазен и неправилен протокол на работа. За тази цел регистрирахме максималните пробивни сили при перфориране на компактна кост и зъбните корени с иглите от двете системи. Въпреки статистически по-големите стойности, измерени за кореновата повърхност за Anesto и Quicksleeper в сравнение с костта, то тези стойности преведени на практическо/клинично ниво нямат никакво значение. Тактилно е трудно да се разграничи дали перфорирането се осъществява върху кост или коренова повърхност. Липсата на хлътване/пропадане към края на 5s, което се наблюдава при нормален процес на перфориране на компактната кост в клинични условия, е индикация за възможно попадане на перфориращата игла върху зъбния корен. Нашето изследване е проведено по сходен начин на проучване, направено от Graetz и кол., които сравняват 5 системи за В А- Stabident,
X-Tip, Intraflow, Anesto и Quicksleeper (Graetz, 2012). Получените резултати за максимално пробивните сили на кореновата повърхност се доближават до регистрираните от тях за системите Anesto (10,47±5,2 N) и Quicksleeper (7,32±3,4 N). В тяхното изследване прави впечетление, че в сравнение с другите 3 вътрекостни системи, за Anesto и Quicksleeper са регистрирани най-ниските стойности на пробивната сила, което е показателно за по-голямата им ефективност.
Заключение
Отчетените максимални стойности на пробивната сила при перфориране на компактната кост с Anesto са 3,05N и 1,85N с Quicksleeper за време съответно 3,25s и 4,12s.
Максималните пробивни сили при работа върху зъбните корени са 6,8N (Anesto) и 5,6N (Quicksleeper).
Библиография
1. Pereira L, Bergmashi C, Ramacciato J et al. Articaine (4%) with epinephrine (1:100,000 or 1:200,000) in intraosseous injections in symptomatic irreversible pulpitis of mandibular molars: anesthetic efficacy and cardiovascular effects. Oral and Maxillofacial, 2012;1-7.
2. Graetz C, Fawzy-El-Sayed KM, Dörfer CE. Root damage induced by intraosseous anesthesia-An in vitro investigation, Med Oral Patol Oral Cir Bucal,2013;18(1): 130-134.
3. Moore PA, Cuddy MA, Cooke MR et al. Periodontal ligament and intraosseous anesthetic injection techniques.Alternatives to mandibular nerve blocks. The Journal of the American Dental Associstion, 2011;142(3): 13-18.
4. McClenaghan BA, Literowich W. Fundamentals of computerised data acquisition in the human performance laboratory. Sports Med. 1987; 4(6):425-45.
5. Nauman Az, Simonetta G, Forrester K. Recent developments in data recording systems for physiology Pak J Physiol . 2006;2(1):49-53.
6. Zagorchev P, Apostolova E, Kokova V, Peychev L - Activation of KCNQ channels located on the skeletal muscle membrane by retigabine and its influence on the maximal muscle force in rat muscle strips.Naunyn-Schmiedeberg's archives of pharmacology, 2016.
7. Modzelewska B, Kostrzewska A, Sipowicz M, Kleszczewski T, Batra S. Apamin inhibits NO-induced relaxation of the spontaneous contractile activity of the myometrium from non-pregnant women Reproductive Biology and Endocrinology. 2003; (1): 8-12.
