Farklı çaptaki irrigasyon iğnelerinin kök kanalı içerisindeki irrigan akışı üzerindeki etkilerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak değerlendirilmesi

Abstract

Kök kanal tedavisinin amacı, kök kanalı içerisindeki iltihaplı pulpa dokusunun, iltihap ürünlerinin ve mikroorganizmaların elimine edilmesi ve sonrasında kök kanal boşluğunun biyouyumlu bir materyal ile doldurulmasıdır. Tedavinin başarısını etkileyen en önemli faktörlerden biri, kök kanal temizliğinin etkinliğidir. Kök kanalının temizlenmesi mekanik ve kimyasal olarak gerçekleştirilmektedir. Kök kanalının kompleks yapısı nedeniyle mekanik temizlik tek başına yeterli değildir. İrrigasyon, kök kanalının çeşitli kimyasal solüsyonlarla fiziko kimyasal olarak temizlenmesi işlemidir. İrrigasyonun etkinliği kullanılan solüsyonun kök kanalı içerisindeki her noktaya temas etmesine bağlıdır. Araştırmamızda farklı sebeplerden dolayı çekilmiş, çürüğü ve restorasyonu olmayan, insan daimi üst birinci kesici dişi kullanılmıştır. Giriş kavitesi açıldıktan sonra Resiprok (Reciproc) eğe sistemi kullanılarak kök kanalının şekillendirilmesi yapılmıştır. Dişin kök kanal boşluğunun mikro bilgisayarlı tomografi görüntüsü (Mikro-BT) elde edilmiştir. Mikro-BT görüntüsünün bilgisayar ortamında üç boyutlu modellenmesi yapılmıştır. İğne tipi olarak ucu açık açılı iğne kullanılmıştır. Kullanılacak olan irrigasyon iğnelerinin optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskop görüntüsü (Scanning Electron Microscope, SEM) alınmıştır. İğnelerin dış ve iç çap boyutları belirlenmiştir. Bu ölçümler kullanılarak iğnelerin bilgisayar ortamında modellenmesi yapılmıştır. Sanal ortamda iğneler kökün apeks noktasından 1 mm ve 3 mm uzaklıkta olacak şekilde yerleştirilmiştir. İrrigan olarak distile su kullanılmıştır. İrrigan sıvısının kök kanalı içerisindeki akış paternini incelemek için ANSYS Fluent v.14 ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılımı kullanılmıştır. İğne boyutuna ve yerleştirme derinliğine bağlı olarak kanal içerisindeki irriganın akış paterni değerlendirilmiştir. Sonuçlar: Her iki iğne boyutu içinde ulaşılan en yüksek hız, iğne lümeninin orta kısmında meydana geldi. İki iğne boyutu arasında apekste oluşan basınç yönünden önemli farklılıklar gözlendi. Her iki iğne boyutu için, iğne apeksten uzağa konumlandırıldıkça apikal basınç değerlerinde azalma meydana geldi. İğnelerin açıklığının baktığı duvarda meydana gelen kayma gerilmesi zıt taraftaki duvarda meydana gelen kayma gerilmesinden daha düşük olarak belirlendi. İğne apeksten daha uzağa konumlandırılınca oluşan maksimum kayma gerilmesi değeri azaldı. Sonuç: Kök kanal irrigasyonunda, iğne yerleştirme derinliğinin irrigan dinamikleri üzerinde önemli bir etkisi vardır. Kullanılan iğne boyutu kanal içerisinde meydana gelen irrigan akışını önemli derecede etkilemektedir. HAD kök kanal irrigasyon davranışlarını incelemek için önemli bir araçtır.

The purpose of the root canal treatment is to eliminate the inflamed pulp tissue in the root canal, inflammatory products and microorganisms and then filling the root canal with a bio-compatible material. One of the most important factors affecting the success of the root canal treatment is an effective cleaning of the root canal. Cleaning the root canal is performed mechanically and chemically. Mechanical cleaning of the root canal is not enough alone because of the root canal complex configuration. Irrigation is the process of root canal physico-chemical cleaning with a variety of chemical solutions. Irrigation efficiency depends on the of the solution used contact ever in point of the root canal. In this study, human upper permanent central incisor without decay and restoration was used which were extracted for different reasons. After access cavity preparation root canal preparation was performed with Reciprocal system. Microcomputed tomography (Micro-CT) of the tooth root canal was obtained. Threedimensional modeling of the micro-CT image was made. Open ended beveled needle was used. Optical microscope and scanning electron microscope image (Scanning Electron Microscope SEM) of the needle which will be used in irrigation were taken. The outer and inner diameter sizes of needles were determined. Needles modeling were made by using these measurements on software. Needles were located 1 mm and 3 mm away from the root apex in a virtual environment. Distilled water was used as an irrigating solution. Computational fluid Dynamics (CFD) commercial software ANSYS Fluent .v14 was used to analyze the flow pattern of the irrigating fluid in the root canal. Flow pattern of the irrigating fluid was evaluated depending on the size and insertion depth of the needle. Results: For both needle sizes, the maximum speed in occurred in the central part of the needle lumen. The apical pressure at the apex was observed significant differences between the two needle sizes. For both needle sizes, the needle move away from the apex apical pressure decrease occurred. The shear stress occurring on the wall of the opening of the needle lower than the shear stress occurring in the wall on the opposite side. The maximum shear stress decreased as needles moved away from the root apex. Conclusions: Needle insertion depth has a significant impact on the irrigant dynamics in root canal irrigation. Needle size used significantly affect the irrigant flow in the root canal. Computational fluid dynamics is an important tool for studying the behavior of irrigation.