Danas je nabavljen elektronički uređaj koji se u stomatologiji koristi za određivanje duljine korijenskog kanala zuba. Naime, kada dođe do upale ili infekcije tkiva unutar korijenskog kanala zuba (zubne pulpe, živca), kod liječenja je potrebno u potpunosti očistiti cijeli zubni kanal (po čitavoj dužini) i zatim taj prostor ispuniti zubnom plombom. Problem je u tome što stomatolog kod čišćenja zuba ne vidi koliko je dubok kanal, a čišćenje unutrašnjosti zuba je potrebno napraviti precizno i točno do kraja kanala kako ne bi došlo do ponovnog razvoja infekcije, dakle točno do mjesta gdje završava korijen zuba. Ta točka se zove apeks (apex), pa se elektronički instrument koji stomatologu pomaže detektirati završetak korijenskog kanala naziva Apex lokator ili Endometar (po grani dentalne medicine koja se bavi terapijom zubne pulpe i živca – endodoncija).
Naš uređaj ima komercijalni naziv Apeks lokator – Apeksomat i proizvod je hrvatske tvrtke Euromed koja se bavi proizvodnjom i servisom medicinskih i stomatoloških instrumenta i pribora.
Po svojoj konstrukciji Apex lokator je najsličniji ommetru, odnosno mjeraču vodljivosti jer novije generacije koriste izmjeničnu struju. Polazi se od činjenice da je električni otpor (impedancija) između čvrstog dijela zuba (dentin, cement i caklina) i okolnog tkiva veći od otpora između mekog tkiva koje dodiruje zub (zubno meso, paradoncij) prema okolnom tkivu, tako da se ta razlika može iskoristiti za detekciju trenutka kada je metalni vrh instrumenta za čišćenje kanala izašao iz korijenskog kanala zuba i dotaknuo meko tkivo na njegovom završetku.
Na slici je crvenom bojom prikazan vodljivi dio (tkivo malog otpora), a bijelo je tkivo velikog otpora (izolator). Može se lako uočiti kako će se strujni krug zatvoriti u trenutku kada endodontski instrument svojim vrhom dotakne vodljivo tkivo (paradoncij) na samom kraju korijenskog kanala (apeks).
Pokusima koji su u tom smjeru započeli još od 1918. godine došlo se do podatka da vrijednost električnog otpora između mekog tkiva koje neposredno dodiruje zub (paradoncija) i okolnog tkiva iznosi 6,5 kΩ i ta vrijednost je konstantna za većinu pacijenata bez obzira na dob, vrstu i promjer zuba te oblik ili promjer kanala.
No, mjerenje razlike spomenutih otpora unutar ljudskog tkiva ipak nije tako jednostavno jer postoji niz faktora koji utječu na konačni rezultat mjerenja. Najveći problem je čistoća korijenskog kanala. Detekcija bi dobro funkcionirala samo kad bi taj kanal bio potpuno suh. Međutim, u koliko se u kanalu nalaze tekućine koje se ponašaju kao elektroliti (krv, gnoj, pulpno tkivo), što je čest slučaj, tada to značajno utječe na rezultate mjerenja jer i sam kanal postaje vodljiv. U takvom okruženju posebno bi problematično bilo mjerenje otpora istosmjernom strujom jer kod nje dolazi do polarizacije tekućine (elektrolita) pri čemu se javljaju naponi i struje koje daju netočan prikaz stvarnog otpora (elektrode unutar elektrolita ponašaju se kao baterija). Stvari se dodatno kompliciraju ako želimo odrediti i točan položaj vrha endodontskog instrumenta unutar kanala, a ne samo trenutak kada on dođe do kraja kanala.
Da bi se umanjila mogućnost pogreške zbog polarizacije u svim novijim Apex lokatorima koristi izmjenična struja kod koje nema efekta polarizacije pa su time i mjerenja u uvjetima vlažnog kanala točnija. Međutim, kod primjene izmjenične struje moramo računati na pojavu (osim omskog) i kapacitivnog otpora između elektrode, tkiva i zuba, pa ovdje govorimo o mjerenju impedancije. Danas postoji više tipova Apex lokatora koji se razlikuju po mjestu i načinu mjerenja impedancije u području zuba i okolnog tkiva. Frekvencije izmjenične struje koje se koriste kod mjerenja ovisno o tipu instrumenta kreće se od 100 do 1000 Hz, dok su valni oblici uglavnom sinusni, a kod nekih novijih instrumenata počinju se sve više primjenjivati pravokutni (impulsni) valni oblici. Također, neki instrumenti koriste jednu frekvenciju dok se kod nekih koristi i do pet različitih frekvencija, gdje se onda primjenjuju metode usporedbe i omjera impedancija na različitim frekvencijama, a sve u cilju eliminacije pogrešaka koje se mogu pojaviti prilikom mjerenja duljine korijenskog kanala zuba kada on nije u potpunosti čist i homogen.
Naš Apeksomat, kao što se vidi iz oscilograma, za mjerenje koristi pravokutni napon frekvencije cca 800 Hz. S obzirom da se takav valni oblik može prikazati kao zbroj sinusnog valnog oblika sa njegovim višim harmonicima, to se ovakav uređaj može svrstati u grupu uređaja koji mjerenje impedancije vrše na više frekvencija. Uređaji koji koriste dvije frekvencije za mjerenje impedancije iskorištavaju činjenicu da se impedancije kod različitih frekvencija različito mijenjaju zbog utjecaja kapaciteta, koji se mijenja pomakom igle instrumenta u korijenskom kanalu. Tu promjenu kapaciteta između endodontske igle i korijenskog kanala kako se ona sve više uvlači u kanal možemo si slikovito i jednostavno predočiti kao kao uvlačenje ploča kod promjenjivog kondenzatora. Ovo svakako funkcionira u vlažnom kanalu (koji se sada može promatrati kako dielektrik između ploča kondenzatora), međutim, do pogreške mjerenja će ipak doći ako kanal nije čitavom površinom jednoliko širok i jednako vlažan (homogen).
Da bi se nekako kompenzirao ovaj nedostatak išlo se dalje u razvoj uređaja koji mjere i fazu i amplitudu impedancije na nekoliko različitih frekvencija. Sve izmjerene veličine se zatim analiziraju preko statističkih tablica sa proračunatim vrijednostima ili na neki drugi način, no, treba biti svjestan činjenice da u konačnici niti jedan instrument na temelju izmjerene impedancije ne može apsolutno točno prikazati položaj stomatološkog instrumenta u zubnom kanalu, a jednako tako niti sa potpunom točnošću u svim uvjetima detektirati završetak korijenskog kanala. To je iz razloga jer svako tkivo i organ ipak ima svoje specifičnosti. Da bi mjerenje moglo biti potpuno precizno korijenski kanal bi morao cijelom dužinom biti istog promjera ili bi se morao potpuno ravnomjerno sužavati, razne frakture, puknuća, duboki karijes ili slične nehomogenosti strukture zuba također mogu utjecati na izmjerenu impedanciju, ako kanal nije suh tekućina kojom je ispunjem morala bi također biti homogena itd.
Elektronika Apeksomata sastoji se od dvije pločice: glavni sklop koji se temelji na tri četverostruka operacijska pojačala LM 324 te modul sa LED i LCD pokazivačima sa pripadajućim integriranim krugovima CA3161 (dekoder/driver BCD na 7-segmentni pokazivač). Ukupno 12 operacijskih pojačala ovog uređaja vjerojatno su vezana u spojeve oscilatora, mješača, komparatora, A/D pretvornika i pojačala, no u ovoj fazi nećemo ulaziti u rekonstrukciju elektroničke sheme kompletnog sklopa.
Naš nabavljeni primjerak po izmjerenim svojstvima spada u zadnje generacije uređaja ove vrste, a moguće je i da se radi o nekom eksperimentalnom primjerku s obzirom da nema nikakvu posebnu oznaku modela. Gotovo svi Apex lokatori za kontakt s okolnim tkivom koriste elektrodu u obliku slova U koja prianja s unutarnje i vanjske strane lica pacijenta, dakle stavlja se usnu šupljinu, odnosno kvači za usnicu. Naš primjerak instrumenta pak ima štapićastu elektrodu koja je vjerojatno predviđena da ju pacijent drži u ruci (što je puno zgodniji način jer pacijent na zubarskom stolcu ionako ima pretrpanu usnu šupljinu vatama, sisaljkom, i stomatološkim instrumentima).
Kod testiranja ovog Apeksomata utvrđeno da isti detektira kraj korijenskog kanala na spomenutih 6,5 kΩ (kako i treba biti), međutim, zanimljivo je da je ta detekcija jednaka u svim uvjetima kontakta tijela s drugom elektrodom. Dakle ako prislonimo jednu elektrodu na zubno meso, a drugom dotičemo bilo koji dio kože tijela (svejedno da li je pritisak jači ili slabiji), ovaj instrument će uvijek pokazivati kraj kanala na 6,5 kΩ. Što se tiče prikaza vrijednosti položaja stomatološkog instrumenta unutar kanala, na LED pokazivaču sa dvije znamenke detekcija počinje na otporu između elektroda od 25 kΩ što odgovara udaljenosti od apeksa od cca 3 mm (prikazani broj 30) i zatim se smanjenjem otpora prikaz vrijednosti spušta sa rezolucijom 1/10 milimetra, da bi na otporu 6,5 kΩ detekcija bila 00 mm, odnosno na LED pokazivaču oznaka E, pri čemu se i pali žuta, a zatim i crvena LE dioda popraćena zvučnim signalom. Testiranje je vršeno čistim omskim otporom, no svakako bi uređaj trebalo testirati u kombinaciji s kapacitivnim opterećenjem da bi se mogla izvesti neka ocjena učinkovitosti ovog Apeksomata. Ono čemu se ovdje ipak najviše nadamo, to je da uređaj ipak neće nitko morati testirati na nekom bolnom i upaljenom zubu 🙂