Hemodynamic, ventilatory and BIS changes in pediatric dentistry

Abstract

Esta Tesis Doctoral es un compendio de tres publicaciones que buscan ampliar nuestro conocimiento y comprensión de los cambios hemodinámicos, ventilatorios y del BIS que se producen durante el tratamiento odontológico en pacientes pediátricos. El estrés del paciente debido a los procedimientos dentales está a menudo relacionado con una sensación de miedo, ansiedad e incertidumbre y este suele desencadenar cambios cardiovasculares. El uso de estrategias de manejo de conducta no farmacológico es incapaz de resolver conductas no cooperantes, especialmente en niños menores de tres años o con necesidades especiales. En estos casos, los pacientes requieren un apoyo adicional más allá de la anestesia local, como la sedación o la Anestesia General (AG), para poder recibir el tratamiento odontológico. La monitorización de la sedación y la Anestesia General la podemos dividir en en monitorización de la función cardiorrespiratoria y monitorización de la profundización de la sedación/AG aunque en la práctica actual estos dos aspectos no están separados. La función cardiorrespiratoria se monitoriza clínicamente mediante la pulsioximetría para controlar la saturación de oxígeno y el pulso, y con el uso de un manguito para la tensión arterial. La profundidad de la sedación o la AG suele monitorizarse mediante la observación clínica del paciente y dado que se trata de métodos subjetivos, las diferencias en la interpretación clínica pueden producir variabilidad entre operadores e intraoperadores y una falta de fiabilidad y coherencia. Esto podría dar lugar a una valoración inexacta de la profundidad de la sedación y sus consecuencias. En primer lugar se realizó una revisión sistemática publicada en la revista Medicina Oral Patología Oral y Cirugía Bucal. El objetivo fue evaluar el uso de la monitorización con índice biespectral (BIS) durante la sedación endovenosa en pacientes sometidos a tratamiento odontológico, comparando el BIS con las escalas de sedación. La monitorización del BIS implica un cálculo matemático de los datos del EEG y está directamente relacionada con la actividad cortical en la que la forma de las ondas del EEG cambian con el nivel de alerta del paciente. El BIS es una escala de 100 a 0, donde los valores superiores a 90 indican que el paciente está despierto y 0 representa la supresión cortical completa. Con el uso del BIS es posible evaluar los niveles de sedación objetivamente. Además reduce la necesidad de sedantes intravenosos, disminuyendo la probabilidad de aparición de efectos secundarios y reduciendo el coste económico de los procedimientos. Sin embargo se necesitan más investigaciones en odontología para confirmar estas ventajas y superar las limitaciones identificadas en los trabajos analizados en esta revisión. Con la sedación consciente moderada suele ser suficiente para realizar la mayoría de los tratamientos dentales en adultos, pero en niños menores de 7 años y en pacientes con necesidades especiales pueden ser necesarios niveles de sedación profundos o incluso la AG. El segundo artículo, publicado en el Journal of Clinical and Experimental Dentistry, se centra en un grupo de pacientes pediátricos con necesidades especiales. La literatura ofrece datos muy limitados sobe la validez del BIS en el caso de niños con enfermedades sistémicas o con trastornos neuronales. El objetivo de este estudio fue determinar los cambios hemodinámicos, ventilatorios y los valores del BIS producidos tras la administración de propofol y sevoflurano en niños con necesidades especiales respecto a niños sanos, durante el tratamiento odontológico. Los fármacos provocaron una disminución significativa de la frecuencia cardíaca y de los valores del BIS en niños con necesidades especiales frente a niños sanos. La tensión arterial, la SaO2 y el CO2 exhalado mostraron resultados similares en ambos grupos. En conclusión, la administración de propofol y sevoflurano permite realizar tratamientos odontológicos de forma segura en niños con necesidades especiales que de otro modo no podrían ser tratados. Para el tercer artículo, publicado en la revista Special Care in Dentistry, se compararon las variables hemodinámicas de pacientes sanos tratados bajo AG con las de pacientes sanos tratados solo administrando anestesia local. La sedación endovenosa se asocia con una bajada de la presión arterial del paciente. Sin embargo, hay menos datos disponibles sobre el efecto del sevoflurano y el propofol sobre las variables hemodinámicas en pacientes pediátricos sometidos a tratamiento odontológico bajo AG. La anestesia general parece proporcionar parámetros cardiovasculares más favorables durante el tratamiento dental respecto a la anestesia local sola, mostrando valores de tensión arterial sistólica y diastólica y frecuencia cardíaca significativamente más bajos. Además la AG permite realizar tratamientos dentales en niños sanos y que no colaboran que no podrían ser tatados solo con la anestesia local.

This Doctoral Thesis is a compendium of three publications seeking to broaden our knowledge and understanding of the hemodynamic, ventilatory and BIS changes that occur during dental treatment in pediatric patients. Patient stress due to dental procedures is often related to a sense of fear, anxiety and uncertainty. The mental and physical stress that occurs during dental treatment often triggers cardiovascular changes. The use of non-pharmacological management strategies is unable to resolve resistive and uncooperative behavior, especially in children under three years of age or with special needs. In these cases, patients require additional support such as sedation or general anesthesia (GA), beyond local anesthesia (LA), in order to receive dental treatment. Monitoring of sedation and GA can be broadly divided into the monitoring of cardiorespiratory function and monitoring of the depth of sedation / GA. In current practice, these two aspects are not separate, however. Cardiorespiratory function is monitored clinically and by using pulsioximetry to monitor oxygen saturation and pulse rate, with the use of a blood pressure cuff to monitor blood pressure. The depth of sedation or GA is usually monitored through clinical observation of the patient. However, since these are subjective methods, differences in clinical interpretation may lead to inter- and intra-operator variability and a lack of reliability and consistency - potentially resulting in inaccurate judgment of the depth of sedation and its consequences. Firstly, a systematic review published in Medicina Oral Patología Oral y Cirugía Bucal was carried out. The aim of this systematic review was to evaluate the use of bispectral index (BIS) monitoring during intravenous sedation in patients undergoing dental treatment, comparing BIS versus sedation scales. Bispectral index monitoring involves a complex mathematical calculation of EEG data, providing an objective evaluation of the suppression of the central nervous system, and is directly related to cortical activity in which the shape of EEG waves changes with the patient’s level of alertness. The BIS is a scale from 100 to 0, where values over 90 indicate that the patient is awake, and 0 represents total electrical silence (complete cortical suppression). The BIS monitoring of conscious sedation offers better safety, particularly when intravenous sedation techniques are applied in a non-hospital operating room setting. This reduces the need for intravenous sedation drugs, lessening the probability of side effects and reducing the economic cost of the procedures too. Nevertheless, further research within the field of dentistry is needed to confirm these advantages and overcome the limitations identified in the works analyzed in this review. While conscious and moderate sedation often suffices for performing most dental treatments in adults, deeper sedation levels or even GA may occasionally be required in children under 7 years of age and in patients with special needs. The second paper, published in the Journal of Clinical and Experimental Dentistry, focuses on a group of patients with special needs. The literature offers very limited data on the validity of BIS monitoring in the case of children with systemic diseases or with neuronal disorders. The purpose of this study was to determine the hemodynamic and ventilatory changes and BIS values after propofol and sevoflurane administration in children with special needs versus healthy children, during dental treatment. These drugs caused a significant decrease in heart rate and BIS values in children with special needs versus healthy children. Blood pressure, SaO2 and exhaled carbon dioxide showed similar results in both groups. In conclusion, propofol and sevoflurane administration allows dental treatment to be performed safely in children with special needs who otherwise would not be treated. For the third paper, published in Special Care in Dentistry, we compared the hemodynamic variables in healthy patients under GA versus patients treated only with local LA. It is known that sedation is associated with a drop in patient blood pressure, which allows dental treatment to be carried out more safely and with a lesser risk of complications. However, fewer data are available on the effect of sevoflurane and propofol upon hemodynamic variables in pediatric patients undergoing dental treatment under GA. General anesthesia seems to afford more favorable cardiovascular parameters during the dental treatment process versus LA alone in pediatric patients, showing significant lower systolic and diastolic blood pressure values and heart rate. In addition, GA allows dental treatment to be performed in healthy, uncooperative children who could not be treated with LA alone.