Journals / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2023 / Cilt: 25 Sayı: 75

Investigation of the Effects of Needle Designs on the Root Canal Irrigation Using Computational Fluid Dynamics

Farklı İğne Tasarımlarının Diş Kanalı İrrigasyonu Üzerindeki Etkilerinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile İncelenmesi

Pages
769–780
Publication Date
2023-09-27
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The needle tip designs influence important parameters for the effectiveness and safety of the irrigation process.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:This study aims to investigate the effects of irrigation needles geometries on the flow inside the root canal and compare their irrigation performances based on Computational Fluid Dynamics (CFD) analyzes.
📊
Key Findings & Data:Their irrigation performances were evaluated based on apical pressure and wall shear stress.
💡
Conclusion & Impact:The needle tip designs influence important parameters for the effectiveness and safety of the irrigation process.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) · Endodonti · İrigasyon

Abstract

This study aims to investigate the effects of irrigation needles geometries on the flow inside the root canal and compare their irrigation performances based on Computational Fluid Dynamics (CFD) analyzes. CFD simulations of three commonly used close-ended irrigation needles were performed for various inlet Reynolds numbers and working lengths. Their irrigation performances were evaluated based on apical pressure and wall shear stress. The flow was assumed to be incompressible, turbulent and steady at all inlet Reynolds numbers. The closed-ended needles showed similar limited irrigant penetration toward the apex. Among all configurations, the Model C outperforms others as it provides the highest wall shear stress around the needle tip and the lowest apical pressures in the apical foramen, which reduces the risk of apical extrusion. The needle tip designs influence important parameters for the effectiveness and safety of the irrigation process.

Özet

Bu çalışma, bir dişin kök kanalının irrigasyonunda kullanılan iğnelerinin geometrilerinin kök kanalı içindeki akış üzerine etkilerini araştırmayı ve bunların irrigasyon performanslarını “Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)” analizlerine dayanarak karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Çeşitli giriş Reynolds sayıları ve çalışma uzunlukları için yaygın olarak kullanılan üç adet yandan perfore irrigasyon iğnesinin HAD simülasyonları yapıldı. Bunların irrigasyon performansları apikal bölgedeki ortalama basınç ve kanal boyunca ortalama duvar kayma gerilmesine dayalı olarak değerlendirildi. İncelenen tüm giriş Reynolds sayılarında akışın sıkıştırılamaz, türbülanslı ve daimi olduğu varsayıldı. İncelenen yandan perfore iğnelerin irrigasyon performansı apekse doğru ilerledikçe benzer şekilde doyuma ulaşmaktadır. Tüm konfigürasyonlar arasında Model C, iğne ucu çevresinde en yüksek duvar kayma gerilimini ve apikal foramende en düşük apikal basınçları sağlayarak apikal ekstrüzyon riskini azalttığı için diğerlerinden daha iyi performans gösterdi. İğne ucu tasarımları, irrigasyonun verilmiliği ve güvenliği için önemli parametreleri etkilemektedir.

🔖

Cite This Article

BULGU, S., YILDIZELİ, A., ÇADIRCI, S., YILDIRIM, S. (2023). Investigation of the Effects of Needle Designs on the Root Canal Irrigation Using Computational Fluid Dynamics. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 25 Sayı: 75, 769–780. https://ajindex.com/articles/962772

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Loroño, G., Zaldívar, J. M. R., Jimenez‐Octavio, J. R., Dorado, S., Arias, A., & Cisneros, R. 2020. CFD analysis on the effect of combining positive and negative pressure during the irrigation of artificial isthmuses. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, 36(10), e3385. DOI: 10.1002/cnm.3385 [2] Zehnder, M. (2006). Root canal irrigants. Journal of endodontics, 32(5), 389-398. DOI: 10.1016/j.joen.2005.09.014 [3] Verma, P., & Love, R. M. (2011). A Micro CT study of the mesiobuccal root canal morphology of the maxillary first molar tooth. International endodontic journal, 44(3), 210-217. DOI: 10.1111/j.1365-2591.2010.01800.x [4] Villas-Bôas, M. H., Bernardineli, N., Cavenago, B. C., Marciano, M., del Carpio-Perochena, A., De Moraes, I. G.,Ordinola-Zapata, R. 2011. Micro–computed tomography study of the internal anatomy of mesial root canals of mandibular molars. Journal of endodontics, 37(12), 1682-1686. DOI: 10.1016/j.joen.2011.08.001 [5] Lam, M. S., Chang, J. W., & Cheung, G. S. 2021. Ex vivo shaping ability of reciprocating instruments operated by new users: Reciproc versus WaveOne. Clinical Oral Investigations, 25(5), 2791-2799. DOI: 10.1007/s00784-020-03593-x [6] Esentürk, G., Akkas, E., Cubukcu, E., Nagas, E., Uyanik, O., & Cehreli, Z. C. 2020. A micro‐computed tomographic assessment of root canal preparation with conventional and different rotary files in primary teeth and young permanent teeth. International Journal of Paediatric Dentistry, 30(2), 202-208. DOI: 10.1111/ipd.12587 [7] Peters, O. A., Laib, A., Göhring, T. N., & Barbakow, F. 2001. Changes in root canal geometry after preparation assessed by high-resolution computed tomography. Journal of endodontics, Cilt. 27(1), s. 1-6. [8] Peters, O. A., Laib, A., Göhring, T. N., & Barbakow, F. 2001. Changes in root canal geometry after preparation assessed by high-resolution computed tomography. Journal of endodontics, 27(1), 1-6. DOI: 10.1097/00004770-200101000-00001 [9] Boutsioukis, C., Verhaagen, B., Versluis, M., Kastrinakis, E., & Van Der Sluis, L. W. M. 2010. Irrigant flow in the root canal: experimental validation of an unsteady Computational Fluid Dynamics model using high‐speed imaging. International Endodontic Journal, 43(5), 393-403. DOI: 10.1111/j.1365-2591.2010.01692.x [10] Goldman, M., Kronman, J. H., Goldman, L. B., Clausen, H., & Grady, J. 1976. New method of irrigation during endodontic treatment. Journal of endodontics, 2(9), 257-260. DOI: 10.1016/