Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Brug af fysik til at forbedre effektiviteten af ​​rodkanalen

Til venstre:Strømlines af vandingsvæsken; højre:Hastighedsvektorer ved recirkulationszonen ved siden af ​​nålespidsen. Kredit:Hanhui Jin

Forskere brugte beregningsvæskedynamik til at bestemme effekten af ​​temperatur på rodkanalrensningseffektivitet. Højere temperaturer kan, til et punkt, forbedre udrensning, men denne fordel falder, hvis temperaturen bliver for høj.

I Fysik af væsker , forskere fra Kina og USA rapporterer beregninger med en model af den konisk formede rodkanal inde i en tand. Dette hulrum er normalt fyldt med papirmasse. Når frugtkødet bliver betændt eller inficeret, en endodontist fjerner den inficerede papirmasse, og så renser former og fylder kanalen. Spidsen forsegles derefter.

Et afgørende skridt i denne almindelige tandbehandling er vanding, eller skylning, af rodkanalhulen med en antibakteriel opløsning, såsom natriumhypochlorit. Effektiv rengøring og vellykket ødelæggelse af bakterier eller andre mikrober i hulrummet afhænger af vandingsvæskens indtrængning og renseevne.

Den beregningsmæssige undersøgelse brugte et struktureret net som en model af det koniske rodkanalhulrum. Mere end 1 million celler i nettet beskrev fuldstændigt og nøjagtigt både rodkanalen og den sideventilerede nål, som hypochloritopløsningen injiceres igennem. Væskedynamikligninger blev brugt til at modellere flowet af hypochloritopløsningen.

Forskerne varierede væskehastigheden, temperatur og indgangseffekt for at bestemme den mest effektive renseteknik. Som forventet, højere væskehastigheder fører til bedre rensning. Måske kontraintuitivt, renseeffektiviteten er højere på væggen bag nåleåbningen.

"Det effektive område på rodkanalvæggen, hvor forskydningsspændingen overstiger den kritiske værdi for at rense væggen, er normalt større bag nåleudløbet end foran det, " sagde forfatteren Hanhui Jin.

Den maksimale forskydningsspænding forekommer normalt også på væggen bag nåleudløbet, Jin forklarede.

Efterforskerne så også på effekten af ​​temperatur på udrensning. De overvejede fire forskellige temperaturer:22 Celsius, som er stuetemperatur; 37 C, som er kropstemperatur; og to højere temperaturer på 45 C og 60 C. Temperaturer over 60 C er smertefulde for patienten og har tendens til at forårsage rodkanalskader.

Forøgelse af temperaturen til 45 C, mens du holder væskehastigheden fast, forbedret rensedybden og rensespændet over hele kanalens bredde, men yderligere stigninger i temperaturen ud over 45 C reducerede faktisk rensningseffektiviteten.

Efterforskerne overvejede virkningen af ​​strømforbruget af vandingsanordningen. Hvis strømforbruget holdes på en fast værdi, effekten af ​​temperatur på renseeffektiviteten er meget mere udtalt.

"Væskecirkulationen i kanalen er tydeligt forstørret, når temperaturen øges, " sagde Jin. Derfor, omhyggelig styring af både strømforbrug og temperatur fører til øget rengøringseffektivitet.