구강약리학
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P H A R M A C O L O G Y
Chapter 8
국소마취제
1
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국소마취제의 작용기전을 토의할 수 있어야 한다.2. 치과에서 사용되는 국소마취제를 분류할 수 있어야 한다.
3. 국소마취제의 부작용을 설명할 수 있어야 한다.
4. 마취 독성의 징후와 증상을 설명할 수 있어야 한다.
5. 의학적으로 장애가 있는 환자에 대한 혈관수축제의 사용을 논의할 수 있어야 한다.
국소마취제(local anesthetics)는 신경섬유를 따라 신경 자극의
전도를 막음으로써 통증을 차단하기 위해 사용되는 약이다.- 표면마취(각막과 같이 마취되는 표면에 직접적으로 적용됨) - 국소도포마취(약이 크림/젤 형태로 피부에 도포됨)
- 침윤마취(약을 피부 아래에 주입)
- 신경전달마취(주요한 신경다발 가까이에 주사) - 경막외 마취(척수의 외부에 주사)
- 척수마취(척수관에 주사)
- 처음 치과에 사용된 국소마취제는 코카인이다.
- 1859년 Albert Niemann은 코카인이 구강 내에서 마취되는 것(마비시키는 효과)을 발견.
- Dr. Carl Koller는 처음으로 각막에 국소적으로 코카인을 사용한 수술을 시행.
- Dr. Willam Halsted는 처음 치과적 처치를 위한 마취제로 코카인을 사용.
- 1905년 합성 대체제로 프로카인이 개발.
* 화학적 특성
- 국소마취제의 화학적 성분은 염기성 곁사슬(basic side chain) 에 아미드 결합이나 에스테르 결합을 하는 방향족분절
(aromatic segment)로 구성되어 있다(그림 8-1).
- 화학적 결합은 친수성(수용성) 성분과 분자의 친지성(지용성) 부분을 연결한다.
- 치과에서 주로 사용하는 중간 정도의 효능과 작용 시간을
가진 국소마취제 (리도카인, 메피바카인(mepivacaine),
프릴로카인(prilocaine)* 화학적 특성
* 국소마취제의 작용 부위 :
신경막(nerve membrane) 또는 신경초(nerve sheath)
* 국소 마취제의 작용 지속시간은 약물이 신경세포 내에 머물러 나트륨 통로를 차단하는 시간에 달려 있다.
* 국소마취제가 신경전도를 차단하는 방법(그림 8-2).
* 국소마취제는 약염기이다. 약물의 pKa는 국소마취제의 발현 에 직접적인 영향을 미친다.
* pKa는 용액에 존재하는 염기의 양을 결정하고, 또한 용액에 존재하는 염기의 양은 용액의 pH에 따라 결정된다.
* pH가 국소마취제의 pKa와 동일할 때, 국소마취제의 염기와 이온화 성분의 동등한 양이 용액 내에 존재한다.
* 마취제의 pKa가 낮으면 낮을수록 더 빠르게 작용한다.
* 인체조직 pH ＝ 7.4, - 카보카인 pKa ＝ 7.6 - 리도카인 pKa ＝ 7.9
확산성 비이온화 형태의 pKa는 조직의 pH에 가깝기 때문에 카보카인 분자가 더 많이 존재하며, 마취 효과가 빠르다.
* 조직의 pH가 산성(pH≤약 6)인 조직의 염증 부위(예: 농양) 는 수소이온 농도가 증가되고 국소마취제의 이온화를 증가 시킨다.
⇒ 신경초를 통과하는 침투성과 효과가 감소한다.
* 국소마취제의 대사작용은 국소마취제가 에스테르형인지 아미드형인지 에 따라 다르다.
- 에스테르 국소마취제는 혈장 콜린에스테라아제에 의해 파라아미노벤 존산(paraaminobenzoic acid: PABA)으로 가수분해된다.
- 아미드 국소마취제는 미소체의 효소에 의해 간에서 주로 대사된다.
- 프릴로카인은 가장 빠르게 대사되기 때문에 독성이 가장 낮다.
* 에스테르와 아미드 제제를 정리한 것 (표 8-1).
* 아미드계 약물(표 8-2)은 알레르기의 발생률이 낮아 에스테르의 사용을 대신해왔다.
⇒ 혈관 수축제 함유 국소마취제의 권장 최대 1회 용량 계산 예시 포함.
- 1943년에 처음 소개되어 가장 널리 사용되는 아미드 마취제이다.
- 2% 일반형(혈관수축제가 없고 드물게 사용됨)과 혈관수축제가 포함 된 2%의 주사제로 사용할 수 있다.
- 도포마취제(연고, 크림, 젤리, 액)는 10% 농도로 사용할 수 있다.
- 리도카인은 내과에서 심장 흥분도를 조절하기 위한 항 부정맥제로 사용된다. 임신 시 약물 사용 범주 B에 포함된다.
* 주의 : 건강한 성인의 경우 리도카인의 안전한 최대 용량은 500mg을 초과하면 안 된다. 어린이의 경우 안전한 최대 용량은 1회당 체중의 7mg/kg 을 초과하면 안 된다.
- 1960년에 처음 사용되었다. 상표명은 카보카인(Carbocaine)이다.
카보카인은 혈관확장 작용이 덜하고 독성이 낮다.
- 혈관수축제로 희석된 레보노르데프린 [levonordefrin]: 0.054mg)를 포함하는 2% 용액과 일반형 3%를 주사 형태로 이용.
- 이 약은 약물의 효과가 빨리 나타나고 30분 이상 걸리지 않는 치과 시술에 가장 많이 사용된다.
- 메피바카인은 임신 시 약물 사용 범주 중 C에 속한다.
* 주의 : 최대 1회 용량은 환자의 몸무게에 따라 계산, 1회 진료 시 주사할 총 용량은 성인의 경우 400mg을 초과해서는 안 된다.
- 1960년에 처음 소개되었다. 상표명은 시타네스트(Citanest)이다.
프릴로카인(prilocaine)은 리도카인 보다 조직의 혈관수축을 덜 일으킨다.
- 장점 : 에피네프린보다 최소의 농도로 장시간 마취를 제공.
- 프릴로카인은 독성이 있고, 축적되면 메트헤모글로빈혈증을 유발할지도 모르는 O-toluidine으로 대사(변환)된다.
- 임신 시 약물 사용 범주 B에 속한다.
* 주의 : 심장에 효과가 적고 특히 마취가 어려운 환자들에게 유용하다.
마취 지속시간은 90분 정도면 충분.
- 프릴로카인의 계량형으로 미국에서 처음 사용되었다.
상표명은 Septocaine, Zorcaine, Ultracaine이다.
- 에스테르형 마취제에 대한 알레르기가 있는 사람이라도 아티카인 에 알레르기가 없다.
- 장점 : 다른 약품보다 작용의 발현이 약간 더 빠르고 확산력이 더 크며, 오랫동안 지속되고 안전한 마취제이다.
- 아티카인은 임신 시 약물 사용 범주 C에 속한다.
* 주의 : 4%용액은 하악골 마취 시 감각이상이 잘 동반된다.
- 1956년에 경막외 마취제가 처음으로 개발되었다. 상품명은 마케인 (Marcaine)이다. 1983년에 처음으로 치과학에서 사용.
- 부피바카인은 느리게 발현되고 (30분까지), 리도카인과 메피바카인 보다 2〜3배 더 오래 지속된다(7시간).
- 부피바카인은 일반적으로 전체 치열 재건과 광범위하고 장시간의 치주 수술이나 임플란트 시술에 사용된다.
- 임신 시 약물 사용 범주 C에 속한다.
* 주의 : 심근 독성(예: 심실의 부정맥)을 유발할 수 있음.
- 에티도카인(etidocaine)은 새로운 아미드계 마취제로 효과의 발현이 더 빠르다(3분, 부피바카인은 6〜10분)는 것을 제외하고 부피바카인과 유사하다. 상표명은 듀라네스트(Duranest)이다.
- 임신 시 약물 사용 범주 B에 속한다.
- 바늘 주입 시의 통증을 줄여주기 위해 만들어진 EMLA라는 이름 으로 판매되는 마취제이다.
- 주사 또는 천자 시술 1시간 전에 도포하는 크림으로, 제거한 후 1〜2시간 동안 효과가 지속된다
- 국소도포마취제는 주사 맞는 것과 관련된 불편감을 줄이기 위해 주사하기 전에 사용될 수 있다.
- 국소도포마취(예: 리도카인, 벤조카인)의 전신적 흡수는 투여되는 마취제의 총량을 계산할 때 고려되어야 한다.
* 주의: 설파 계 약물을 복용하는 환자들에서 금기된다. 환자가 에스 테르계에 알레르기가 있으면, 도포용 벤조카인은 금기된다.
- 리도카인 2.5%/프릴로카인 2.5% 를 포함하는 젤인 Oraqix는 치주 의 괴사 조직 제거술을 위해 치은 열구에 투여된다.
- 임신 시 약물 사용 범주 B에 속한다.
- 국소마취제는 혈류(전신순환)로의 흡수율을 증가시키는 혈관확장을 야기한다.
- 혈관확장은 국소마취제의 효과를 감소시키고 마취제의 혈중 농도를 증가시켜 과다 투여를 초래할 수 있다.
- 기본적으로 2가지 혈관수축제(vasoconstrictor)가 국소마취 용액에
사용된다. (에피네프린 또는 레보노르데프린(Neo-Cobefrin)이다.) - 혈관수축제의 첨가는 마취제의 혈관확장 효과를 방해한다.
• 조직의 혈관을 수축시켜서 주사 부위로 가는 혈류를 감소시킨다.
• 혈류에 약제의 흡수 작용을 늦춘다.
• 혈중 농도를 낮추어 과잉투여의 위험을 감소시킨다.
• 주사 부위의 출혈을 감소시키거나 예방한다(지혈).
• 장시간 동안 국소마취제의 효과를 지속시킬 수 있는 더 높은 농도를 유지한다(마취 효과의 지속시간을 증가시킴).
* 예 : 2% 리도카인은 약 10분 동안 지속되나 에피네프린을 함유한 경우 작용시간이 약 60분 동안 지속
- 에피네프린(epinephrine)은 레보노르데프린(levonordefrin) 보다 더 강력한 혈관수축제이다.
- 에피네프린은 건강한 사람의 심장에는 영향을 주지 않는다.
- 에피네프린은 1:50,000, 1:100,000, 1:200,000과 같이 다양한 농도로 희석해서 사용할 수 있다.
- 에피네프린의 최대 안정 용량은 건강한 사람은 0.2mg이고 심장병 환자는 0.04mg이다.
- 레바노르데프린(Neo-Cobefrin)은 에피네프린 절반 수준의 혈관 수축제이다.
- 레바노르데프린은 에피네프린 보다 효과/효력이 덜하기 때문에 고농도(예 : 1:20,000)로 사용된다.
- 메피바카인 2%는 혈관수축제로 레바노르데프린과 함께 이용할 수 있다.
- 작용의 발현은 빠르다(상악에서는 30〜120분, 하악에서는 1〜4분).
- 작용지속시간: 상악에서는 약 1〜2.5시간이고 하악에서 2.5〜5.5시간
- 마취제의 추천 용량과 최대 용량과 약의 양, 혈관수축제의 용량은 문서화되어야 한다(표 8-3).
- 어린이에게 주로 우려되는 점은 과다용량이 쉽게 투여될 수 있다는 점이다.
- 어린이에게 국소마취를 투여하기 전에, 적당한 용량을 계산하기 위해 어린이의 체중을 측정하여 이용한다(표 8-2).
- 에피네프린 1:100,000을 함유한 리도카인 2%와 같은 저농도액을 투여하는 것이 가장 적당하다.
- 부피바카인은 작용 기간이 길기 때문에 사용해서는 안 된다.
- 혈관수축제가 함유된 국소마취제는 임신부와 수유 여성에게 안전 하게 사용될 수 있다.
- 혈관수축제가 저농도로 함유되어 있기 때문에 리도카인이 선호된다.
- 혈관수축제의 농도가 낮아, 자궁 내의 혈류에 어떤 영향도 미치지 않는다.
- 노인 대 젊은 성인이 혈관수축제를 함유한 국소마취제에 반응하는 데 차이가 있는지는 증명된 바 없다.
- 노령자의 경우 더욱 느리게 대사가 이루어지기 때문에 권고된 최대 용량 미만을 투여하는 것이 가장 좋다.
- 가장 일반적인 국소마취제의 부작용 중 하나는 환자가 알레르기를 호소하는 것이다.
⇒ 실제 알레르기가 아니라 에피네프린에 대한 반응일 수 있다.
(예: 환자는 가슴이 두근거리는 경험을 하고 심장이 급하게 뛰는 것같이 느낌).
- 분해산물인 파라아미노벤조산(PABA: 자외선 차단제에 사용됨) 때 문에 에스테르(ester)에 알레르기가 있는 것이다.
- 산소에 의한 생물 분해를 막기 위해 혈관수축제를 함유한 국소 마취제에 항산화제(아황산나트륨과 메타아황산)를 첨가하는데, 이런 황산화제는 알레르기 가능성을 유발할 수 있다.
* 주의 : 카트리지 끝 부분에는 바늘을 삽입하는 격막(diaphragm)이 있다. 이 격막은 라텍스로 구성되어 있어 라텍스 알레르기가 있는 환자는 주의가 필요함.
- 국소마취제가 주된 전신적 작용을 중추신경계(뇌- 혈관 장벽을 통과 함)에서 하더라도, 혈중 농도가 높은 경우 저혈압과 심장기능 저하와 같이 심혈관계에 영향을 미친다.
- 국소마취제는 독성 농도에서 발작과 부정맥을 야기할 수 있다.
- 국소마취제 과량투여로 인한 죽음은 대개 호흡부전 때문이다.
- 국소마취제는 초기에 중추신경계를 자극하고(예: 떨림, 안절부절), 이후에 진정효과와 중추신경계 억제작용을 야기한다. 또한 환자는 두통과 오심을 경험할 수 있다.
- 효력이 좋은 혈관수축제인 코카인은 노르에피네프린의 재흡수를 억제하여 노르에피네프린을 축적시켜 교감신경계 활동(예: 혈압과 심박수)을 증강시키는 작용을 한다.
- 초기에 일시적인 혈관확장이 일어나고 이어서 장시간 동안 강력한 혈관수축이 일어난다.
- 에피네프린과 관련된 부작용은 가슴의 두근거림, 빈맥(빠른 심박수), 불안, 두통, 떨림, 고혈압 등으로 나타난다.
- 메트헤모글로빈혈증(methemoglobinemia)은 보통 고용량의 프릴로 카인에 의해 드물게 나타나는 유해반응이지만, 아트카인과 국소도포 용 벤조카인에 의해 일어날 수도 있다.
- 임상적 증상은 색이 어두운 혈액, 두통, 허약, 혼돈, 가슴 통증, 입술 의 점막, 손톱의 창백함/청색증으로 나타난다.
- 메트헤모글로빈 농도가 70% 이상일 때, 즉시 치료되지 않는다면 죽을 수도 있다.
- 심각한 간질환자(예: 간염, 간경화)는 국소마취제의 물질대사가 줄어들기 때문에 환자 주치의의 자문이 필요하다.
- 심각한 간질환자는 여전히 국소마취제의 표준용량이 필요하지만 전체적인 용량은 줄이거나 최소화 해야 한다.
- 국소마취제로 야기되는 응급 상황은 우선적으로 심혈관계와 호흡기 계 활력징후와 환자 의식 상태를 일정하게 관찰함으로써 관리되어야 한다.
- 만약 환자 상태에 변화가 있다면 산소를 공급해야 한다. 또한 경련이 발생할 수도 있고, 응급처치를 해야 할 수도 있다.
- 치과 환자에게 적절한 국소마취제의 선택은 다음에 달려 있다.
1. 치과 진료의 지속시간: 통증 억제 시간이 필요함
a. 단시간 시술(하악 전달마취 포함): 메피바카인이나 프릴로카 인 같은 혈관수축제가 없는 마취용액
b. 장시간: 부피바카인은 장시간 효과 지속
2. 수술 후 동통의 예방: 수술 후 통증을 덜기 위해 지속시간이 더 긴 마취제를 선택
a. 부피바카인
국소 마취제의 선택
- 치과 환자에게 적절한 국소마취제의 선택은 다음에 달려 있다.
3. 특수한 마취제의 금기증(예: 약물 상호작용: 질병)
a. 만약 에피네프린이 금기된다면 메피바카인이나 프릴로카인을 사용
4. 일상적인 진료
a. 대부분의 치과 진료에 에피네프린을 사용해도 무방하다.
b. 리도카인, 아트카인, 프릴로카인 또는 메피바카인 5. 아동과 임신한 환자
a. 리도카인
- 고혈압 환자에게 혈관수축제를 금해야 할 때가 있는데, 심각할 정도로 혈압관리가 되지 않는 경우에 한 한다.
- 혈압관리가 되는 고혈압 환자에게는 저농도의 혈관수축제 사용과 심장 모니터링이 필요하다.
- 치과 치료 중이나 전후에 혈압이 변화되었는지 혈압을 체크해야 한다.
* 주의 : 치과 보철 치료 시에 사용되는 에피네프린을 포함하는 치은 압배(gingival retraction) 코드뿐 아니라, 에피네프린 1:50,000의 사용은 피해야 한다.
- 심부전증, 협심증 환자들은 마취 전이나 마취하는 동안 세심하게 심장을 모니터링함으로써 혈관수축제의 양을 최소화해야 한다.
- 에피네프린은 지난 6개월 이내에 뇌졸중이나 심근경색증을 겪은 환자에게는 금기된다.
- 또한 3개월 이내 관상동맥 우회술이나 불안정한 협심증을 겪은 환자에게는 금기된다.
- 일반적으로 혈당이 조절되는 제1형 또는 제2형 당뇨병 환자는 특별한 주의사항 없이 혈관수축제를 사용할 수 있다.
- 혈당 수치의 변동이 크거나 인슐린을 고용량 사용하거나 혈당 조절이 되지 않는 환자에게는 에피네프린의 양이 제한된다.
- 환자들은 혈관수축제의 투여량이 최소한이어야 한다.
- 혈관수축제는 크롬친화성 세포종(pheochromocytoma) 환자에게 금기이다.
- 크롬친화성 세포종은 특징적으로 에피네프린 분비를 증가시키는 부신피질 종양으로, 고혈압과 부정맥을 야기한다.
- 갑상선 중독증(갑상선 기능항진증) 환자라면 혈관수축제(예:
에피네프린)는 피해야 한다.
- 갑상선호르몬 수치가 과도한 환자는 고혈압과 부정맥이 일어난다.
- 갑상선호르몬 대체제제(Synthroid)를 복용하고 질환이 잘 조절되는 환자는 특별히 주의해야 할 사항은 없다.
- 프릴로카인의 사용은 용혈성 빈혈 환자에게는 금한다.
- 코르티코스테로이드를 복용하는 천식 환자는 혈관수축제를 최소한 으로 사용해야 한다.
- 마취제 용액이 천식 환자에게 알레르기 반응을 일으키는 아황산염 을 함유하고 있기 때문이다.
- 기관지염과 폐기종은 만성폐쇄성 폐질환의 가장 흔한 형태이다.
- 국소마취제 투여 시 특별한 주의사항은 없다.
- 많은 경우 환자는 코카인의 사용을 고의로 보고하지 않을 수 있다.
- 혈관수축제는 코카인의 대사와 제거를 위해 마지막 사용 후 적어 도 24시간 동안 환자에게 사용되어서는 안 된다.
- 환자는 비가역적인 심장 부정맥에 이를 수 있고 이는 사망의 주요 한 원인이 된다.
- 삼환계 항우울제(예: Elavil)를 복용하는 환자에게 혈관수축제가 있는 국소마취제의 투여는 장기적으로 심각한 고혈압을 일으킬 수 있다.
- 삼환계 항우울제는 신경종말로 노르에피네프린과 세로토닌 (serotonin)이 재 흡수되는 것을 막는다.
- 삼환계 항우울제를 복용하는 환자는 극도의 주의가 필요한데, 장기간 심각하게 지속되는 고혈압이 일어날 수 있기 때문이다.
- 혈관수축제와 삼환계 항우울제를 함께 복용하는 일은 피해야 한다.
- 치아 본(tooth impression)을 위해 에피네프린을 포함한 치은압배 코드는 삼가야 한다.
- 환자의 심장 상태는 혈압을 측정하여 관찰되어야 한다.
만약 유해반응이 발생한다면, 펜톨아민(phentolamine)과 같은 α-수용 체 차단제를 사용하여 억제할 수 있다.
- 파록세틴(팍실), 플록세틴(프로작), 서트랄린(졸로프트)과 같은 SSRI와 혈관수축제와의 상호작용은 없다.
- 세로토닌 재흡수 차단은 에피네프린에 영향을 주지 않는다.
- 아리피프라졸(아빌리파이), 클로자핀(클로자릴), 올란자핀(자이프렉사) 과 같은 항정신병제(antipsychotic)는 α-아드레날린 수용체를 방해할 수 있다.
- 따라서 에피네프린의 사용은 저혈압과 빈맥(심박수 증가)을 야기한 다. EPI의 양이 최소한으로 사용되어야 하고, 환자 활력징후가 감시 되어야 한다.
- 혈관수축제가 포함되어 있는 국소마취제는 전신질환자에게 안전하게 사용될 수 있다.
- 마취제 용액은 전신으로 침습되는 용액이 혈관 안으로 유입되는 것을 막기 위해 주입 전에 흡인해야 하고, 용액은 서서히 투입되어야 한다.
- 하악 전달마취를 사용하는 단시간의 수술인 경우 혈관수축제가 포함 되지 않은 국소마취제의 사용이 이상적이다.
- 장시간의 수술에 가장 좋은 약물은 부피바카인 인데, 작용 시간이 길기 때문이다. 리도카인은 아동과 임신한 환자에게 선호된다.
일반적인 치과 시술 시에 아티카인, 리도카인, 메피바카인 또는 프릴로 카인이 고려될 수 있다.
- 프릴로카인과 아티카인, 도포용 벤조카인은 선천성 용혈성 빈혈 환자 가 피해야 할 약물이다.
* 마취제 사용의 목표 : 충분한 마취 효과를 얻는 데 필요한 마취제/혈관 수축제를 최소한의 양으로 사용하는 것이다.
- 치료 기록이 담긴 문서에는 국소마취제의 형태와 투여량(mg)이 포함 되어야 한다.
- 혈관수축제가 사용되었다면 mg이나 농도를 표시해야 한다.
(예: 0.018mg 1:100,000 에피네프린을 포함한 36mg 리도카인 2%)
- 또한 문서에는 주입된 주사 형태가 기록되어야 한다(예: 침윤, 전달).
• 마취제는 신경세포막 내의 나트륨 통로를 차단한다.
• 마취제는 염증, 산성 조직에 효과가 덜하다.
• 레보노르데프린(Neo-Cobefrin)은 에피네프린에서 혈관수축제 효능의 절반 정도이다.
• 레보노르데프린은 β-아드레날린 수용체에 효과가 없거나 적고 α-아드레날린성(교감신경) 수용체를 자극하여 고혈압을 야기한다.
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