Historia C-CLAD (Wand) – sterowanego komputerowo systemu do podawania znieczuleń miejscowych

Dr Mark Hochman

C-CLAD – system oprogramowania i sprzętu komputerowego oraz przyrządów stomatologicznych używany do podawania znieczulenia miejscowego w stomatologii, w którym ilość leku znieczulającego i szybkość wykonywania iniekcji są kontrolowane przez jednostkę napędową sterowaną przez oprogramowanie komputerowe. Sama iniekcja jest wykonywana manualnie.

Pod koniec lat 80-tych XIX w. trzej znani lekarze – Zygmunt Freud, Carl Koller oraz William Halstead – prowadzili badania nad zastosowaniami medycznymi benzoil-metyl-ekogniny, znanej powszechnie jako kokaina, oraz jej użyciem jako leku do znieczulenia miejscowego.
Choć Freud i Koller pierwsi zauważyli znieczulające działanie kokainy, to jednak dopiero Halstead zastosował kokainę jako środek do miejscowego znieczulenia w stomatologii. Za pomocą strzykawki demonstrował, że śródmiąższowe podanie uwodnionej kokainy powoduje skuteczne znieczulenie przewodowe nerwu zębodołowego dolnego i że niewielka ilość anestetyku podana w okolicę pnia nerwu czuciowego powoduje zniesienie odczuwania bólu we wszystkich gałęziach nerwu. Odkrycie to wyznaczyło nową erę w leczeniu bólu miejscowego, zarówno w stomatologii, jak i w medycynie ogólnej.

Strzykawka króluje przez 1,5 wieku

Halstead w swoich badaniach używał strzykawki – prostego urządzenia mechanicznego, wynalezionego w 1853 roku przez francuskiego chirurga Charlesa Gabriela Pravaza. Składała się ona z wydrążonej igły połączonej z komorą zamkniętą tłokiem. Warto zauważyć, że konstrukcja, zasada działania oraz sposób użycia strzykawki Pravaza skonstruowanej 150 lat temu są niemal identyczne ze stosowanymi obecnie strzykawkami, nadal używanymi w medycynie i stomatologii.

Czy czegoś więc nauczyliśmy się o sposobach wykonywania iniekcji? Co mówią dane kliniczne na temat powszechnego stosowania strzykawek? Wiadomo, iż strzykawka stomatologiczna, prócz posiadania dobrze znanych zalet, budzi lęk u pacjentów. Zostało to udokumentowane w licznych badaniach stomatologicznych oraz w ankietach prowadzonych wśród pacjentów. Co więcej, szacuje się, że jedna na 20 dorosłych osób unika lub odwołuje wizyty u stomatologa z uwagi na swój lęk przed zastrzykami dentystycznymi.

Rok 1997 – nowy początek

W 1997 na rynku stomatologicznym pojawił się nowy, innowacyjny produkt – system podawania leków znieczulających firmy Milestone Scientific Inc. (USA). Początkowo oferowany jako The Wand później zmienił nazwę na CompuDent/Wand System. Był to pierwszy na świecie sterowany komputerowo systemem podawania znieczulenia miejscowego (C-CLAD), który w ciągu zaledwie kilku lat umożliwił wykreowanie nowych standardów miejscowych znieczuleń w stomatologii.

The Wand, jak żadna inna dotychczasowa technologia, umożliwiła kontrolę szybkości aplikacji podawanego miejscowo środka znieczulającego. Dodatkowo dzięki The Wand została zrealizowna idea zastosowania narzędzia o niespotykanych walorach ergonomicznych – ważąca mniej niż dziesięć gramów końcówka aplikacyjna może być trzymana w ręku tak, jak długopis, umożliwiając w ten sposób lepszą kontrolę manualną i precyzję operowania narzędziem, niż w przypadku innych metod podawania znieczulenia. Co więcej, ten nowy system podawania leków stanowi ogromny postęp w dziedzinie zastrzyków podskórnych i w ciągu ostatnich dziesięciu lat w sposób niebagatelny poprawił ich skuteczność oraz doświadczenia milionów pacjentów, przez co pomógł zmniejszyć nasilenie „czynnika lęku”, który stał się elementem tak ściśle związanym z wizytą u stomatologa.

Techniki znieczuleń odkryte na nowo

Wraz z systemem The Wand lekarze mogą stosować także takie techniki znieczuleń, które (opisane poniżej) dotąd wykonywane były niechętnie, bardzo rzadko albo w ogóle.
Znieczulenie przewodowe gałązek przednio-środkowych nerwu zębodołowego górnego (AMSA) zostalo po raz pierwszy opisane w 1997 roku przez dra Friedmana i dra Hochmana. Obecnie tej techniki naucza się w szkołach stomatologicznych na całym świecie. Jest to nowoczesna technika pozwalająca osiągnąć znieczulenie kilku zębów górnych za pomocą pojedynczej, podniebiennej iniekcji.

Blokada gałązek przednio-środkowych nerwu zębodołowego górnego (AMSA)

Friedman i Hochman wprowadzili także znieczulenie przewodowe zwane także blokiem gałązek przednich górnego nerwu zębodołowego z dostępu podniebiennego (P-ASA), gdzie za pomocą pojedynczej, podniebiennej iniekcji możliwe jest znieczulenie tkanek twardych i miękkich środkowych i bocznych siekaczy. Jest to pierwsze znieczulenie stomatologiczne pozwalające lekarzowi na znieczulenie kilku zębów górnych po obu stronach łuku zębowego metodą znieczulenia miejscowego.

Blokada gałązek przednich górnego nerwu zębodołowego z dostępu podniebiennego (P-ASA)

Trzecią nowością związaną z The Wand jest technika prowadzenia igły poprawiająca skuteczność znieczulenia przewodowego nerwu zębodołowego dolnego dzięki zmniejszeniu lub wręcz całkowitemu wyeliminowaniu problemu odchylenia się igły w trakcie jej wkłuwania. Wprowadzanie igły odbywa się z jednoczesną rotacją w obu kierunkach (kręcenie). Klinicznie zostało potwierdzone, że chwyt „długopisowy” końcówki aplikacyjnej The Wand umożliwia rotowanie igły w czasie jej wprowadzania i tym samym eliminuje problem odchylenia toru igły w czasie penetracji tkanek. Jedno z badań prowadzonych na Uniwersytecie Bostońskim wykazało zmniejszenie liczby niepowodzeń podczas podawania znieczulenia przewodowego oraz skrócenie czasu rozpoczęcia działania znieczulenia, dzięki poprawie precyzji podczas wykonywania tej metody znieczulenia.

Rok 2001 – kolejny przełom

W 2001 naukowcy firmy Milestone zakończyli kolejny etap badań i prac nad ulepszeniem dynamiki podawania płynnych środków znieczulających. Opracowano metodę dokładnego pomiaru ciśnienia płynów na końcu igły podczas podskórnego podania leku. W efekcie powstała kolejna przełomowa technologia: CompuFlo, która wykorzystuje Technologię Dynamicznej Detekcji Ciśnienia (Dynamic Pressure Sensing – DPS) do bezbolesnego podawania i aspiracji leków.
System nawigacji zastosowany w DPS za pomocą wizualnych i akustycznch sygnałów informuje o ciśnieniu śródtkankowym, co pomaga lekarzowi: 1) zidentyfikować konkretny typ tkanki, 2) zorientować się, kiedy określony typ tkanki został spenetrowany przez igłę oraz 3) upewnić się, że końcówka igły aplikacyjnej trafiła dokładnie w pożądane miejsce.

Pierwszym ośrodkiem, który opublikował artykuł naukowy dotyczący zastosowania w medycynie tej przełomowej technologii, był szpital Hermann Memorial Hospital Uniwersytetu w Teksasie. CompuFlo został poddany kilku badaniom pilotażowym obejmującym podawanie znieczulenia nadtwardówkowego oraz umożliwiał identyfikację miejsc błędnie uznanych jako właściwe do podania znieczulenia. Znieczulenie nadtwardówkowe jest tylko jednym z licznych medycznych i pozamedycznych zastosowań CompuFlo.

Powszechnie wiadomo, że współczesna stomatologia w dużej mierze ogranicza się do zabiegów na pojedynczym zębie, w których znieczulenie przewodowe całego nerwu nie jest konieczne.

W roku 2007 firma Milestone wprowadziła system CompuFlo do stomatologii, chcąc sprostać ważnemu dentystycznemu wyzwaniu – osiągnięciu znieczulenia pojedynczego zęba. Powszechnie wiadomo, że współczesna stomatologia w dużej mierze ogranicza się do zabiegów na pojedynczym zębie, w których znieczulenie przewodowe całego nerwu nie jest konieczne. Najbardziej zaawansowanym zastosowaniem technologii C-CLAD w produktach firmy Milestone jest jakże trafnie nazwany System Znieczulenia Pojedynczego Zęba (z ang. Single Tooth Anesthesia) czyli System The Wand STA, który jest pierwszym urządzeniem dającym dentystom możliwość uzyskania w czasie rzeczywistym informacji pozwalających im określić właściwe położenie igły podczas wykonywania znieczulenia pojedynczego zęba.
Tradycyjne znieczulenie więzadła ozębnej (PDL), często określane jako wykonywane „na ślepo”, wiąże się z wytworzeniem wysokiego ciśnienia w pewnym ograniczonym obszarze tkankowym. Typowym rezultatem takiej procedury jest znieczulenie o krótkim czasie trwania, co wynika z niewielkiej możliwej do podania objętości środka znieczulającego przy tak wysokim wygenerowanym ciśnieniu. Wykazano zarówno histopatologicznie, jak i klinicznie, że stosowanie zbyt wysokiego ciśnienia może prowadzić do uszkodzeń tkanek. System STA stanowi w tym względzie całkowitą odmianę.

Poprzednicy Systemu The Wand STA – systemy The Wand Plus oraz CompuDent – stanowiły postęp w stosunku do antycznej już 150-letniej strzykawki stomatologicznej. Narzędzia te dały stomatologom możliwość wykonywania znacznie przyjaźniejszych dla pacjentów znieczuleń z użyciem realnie niższych ciśnień podczas podawania leku, umożliwiających podanie znacznie większej objętości leku, dłużej działających, minimalizujących uszkodzenia tkanek, co w efekcie pozwala poprawić odbiór zabiegu ze strony pacjentów, dając im większe poczucie bezpieczeństwa.

Wraz z wprowadzeniem Systemu The Wand STA, stomatolodzy mogą obecnie osiągnąć wszystkie te trzy cele, łącznie ze znieczuleniem pojedynczego zęba oraz wszystkimi obecnie podawanymi rodzajami znieczulenia, osiągając lepsze efekty swoich działań.
Zaangażowanie firmy Milestone w rowój technologii sterowanych komputerowo systemów podawania znieczulenia miejscowego zapewniło firmie światową rozpoznawalność jako pioniera w tej branży oraz innowatora w dziedzinie stomatologii i medycyny

O autorze:

Dr Mark Hochman jest multidyscyplinarnym specjalistą w dziedzinie periodontologii, stomatologii implantologicznej oraz ortodoncji. Pełni obecnie funkcję zastępcy profesora ds. klinicznych w Szkole Stomatologicznej Uniwersytetu Nowojorskiego. Jest członkiem Nowojorskiego Centrum Stomatologii Specjalistycznej (New York Center for Specialized Dentistry), a także interdyscyplinarnej grupowej praktyki stomatologicznej, składającej się ze specjalistów zapewniających całościową opiekę stomatologiczną. Od 1999 roku dr Hochman pełni funkcję Dyrektora Klinicznego oraz Dyrektora ds. Badań Naukowych i Rozwoju w firmie Milestone Scientific Inc. w Nowym Jorku. Jest uznanym w świecie autorytetem w dziedzinie zaawansowanych systemów podawania leków w stomatologii i medycynie. Dr Hochman miał duży udział w licznych publikacjach stomatologicznych poświęconych różnym zagadnieniom, a także pracował i uczestniczył w znacznym zakresie w badaniach nad technologią C-CLAD, udostępnianą obecnie przez firmę Milestone, w tym także nad Systemem STA.