針の挿入深さが根管内の洗浄液の流れに及ぼす影響：非定常数値流体力学モデルを用いた評価

The effect of needle-insertion depth on the irrigant flow in the root canal: evaluation using an unsteady computational fluid dynamics model.

抄録

序論:

本研究の目的は，シリンジと2種類の異なる針を用いて最終的に根管内を灌流する際，針の挿入深さが灌流液の流れに及ぼす影響を，数値流体力学（CFD）モデルを用いて評価することである。

INTRODUCTION: The aim of this study was to evaluate the effect of needle-insertion depth on the irrigant flow inside a prepared root canal during final irrigation with a syringe and two different needle types using a Computational Fluid Dynamics (CFD) model.

方法は以下の通りです。:

検証されたCFDモデルを用いて，準備された根管（45.06）内に，ワーキングレングス（WL）から1，2，3，4，5mm短い位置に配置されたサイドベントまたはオープンエンドのフラット30Gニードルからの灌流をシミュレーションした。根管内の速度，圧力，およびせん断応力を評価した。

METHODS: A validated CFD model was used to simulate irrigant flow from either a side-vented or an open-ended flat 30-G needle positioned inside a prepared root canal (45 .06) at 1, 2, 3, 4, or 5 mm short of the working length (WL). Velocity, pressure, and shear stress in the root canal were evaluated.

結果:

根管の先端部における流れのパターンは，針の位置を変えても同様であった。しかし，2種類の針の間には大きな違いが見られた。サイドベントニードルは1mmの位置でしかWLまで灌流液を置換できなかったが，オープンエンドフラットニードルはWLから2mmの位置でも完全に置換できた。最大剪断応力は，針がWLから離れるにつれて減少した。平らな針では、アピカルフォーメンでの平均圧力が高くなった。どちらの針も、WLからの距離が長くなるにつれて、頂部の圧力が同様に徐々に減少した。

RESULTS: The flow pattern in the apical part of the root canal was similar among different needle positions. Major differences were observed between the two needle types. The side-vented needle achieved irrigant replacement to the WL only at the 1-mm position, whereas the open-ended flat needle was able to achieve complete replacement even when positioned at 2 mm short of the WL. The maximum shear stress decreased as needles moved away from the WL. The flat needle led to higher mean pressure at the apical foramen. Both needles showed a similar gradual decrease in apical pressure as the distance from the WL increased.

結論:

針の挿入深さは、どちらのタイプの針においても、潅流液の置換範囲、管壁へのせん断応力、およびアピカルフォーメンの圧力に影響を与えることがわかった。

CONCLUSIONS: Needle-insertion depth was found to affect the extent of irrigant replacement, the shear stress on the canal wall, and the pressure at the apical foramen for both needle types.