Studi Numerik Karakteristik Aliran Irigasi Saluran Akar Gigi Menggunakan Jarum Open-Ended Tekanan Positif serta Tekanan Negatif

Pembersihan kerak gigi sangatlah penting dalam dunia medis sebagai fasilitas membersihkan bakteri, lapisan kerak, dan lain sebagainya. Pembersihan kerak gigi dapat dilakukan pada bagian saluran akar maupun luar. Pada saluran akar gigi, pembersihannya dilakukkan dengan cara penyemprotan menggunakan NaOCl 2,5% selama 5x kemudian di bilas dengan aquades (H2O). Penyemprotan dengan zat kimia tersebut bertujuan tidak hanya untuk mematikan bakteri tetapi juga melarutkan jaringan organik dan anorganik di daerah kontak langsung. Tindakan mekanis cairan lebih efektif pada campuran irigasi dalam lumen kanal, penghapusan biofilm perekat dan penghapusan lapisan smear di dinding kanal. Penelitian dilakukan secara numerik menggunakan perangkat lunak CFD komersial, dengan model laminar flow. Aliran fluida bersifat incompressible flow, viscous, serta steady flow. Model uji berupa jarum yang dimasukkan kedalam cone dengan kedalaman bervariasi. Model cone berdimensi 0.45 mm pada bagian bawah dan tapper 7%. Selain itu, bentuk jarum yang digunakan adalah jarum open ended baik dengan metode tekanan positif maupun yang tekanan negatif. Pada metode tekanan positif menggunakan jarum dengan diameter dalam 0.196 mm dan panjang 25 mm, sedangkan pada metode tekanan negatif menggunakan jarum dengan panjang 20 mm dengan diameter 0.196 mm. Setiap jarum diberikan flowrate yaitu 0.2 mL/s atau dengan kecepatan 6.62 m/s untuk setiap metode. Selain itu, fluida yang digunakan sama yaitu NaOCl 2.5 % dengan densitas (ρ) 1060 kg/m3 dan viskositas (µ) 0.001 N/ms. Pengukuran dilakukan pada setiap keluaran dari jarum hingga ujung apical dan dari apical ke outlet saluran akar. Dari hasil studi numerik yang dilakukan didapatkan hasil berupa visualisasi aliran seperti profil kecepatan, pathlines dan vektor kecepatan, kontur tekanan dinamis, dan tegangan geser dinding saluran akar. Hasil tersebut menunjukkan bahwa variasi panjang saluran akar dan perbedaan metode menghasilkan pola aliran yang sama. Hal ini dikarenakan jarum yang digunakan dengan desain yang sama. Kedua pola aliran dari kedua metode akan selalu sampai ke dasar saluran akar atau apikal, tetapi pada metode tekanan positif memiliki kecepatan, tekanan dinamis, dan tegangan geser yang lebih besar di area dasar saluran akar daripada metode tekanan negatif. Hal ini dapat mengakibatkan kecelakaan pada irigasi saluran akar karena kecepatan aliran dan tekanan dinamis pada apikal sangat besar. Sedangkan pada metode tekanan negatif lebih aman karena kecepatan dan tekanan dinamis pada apikal kecil, akan tetapi sudah memenuhi syarat terjadinya pertukaran irigan atau pengangkatan debris pada dasar saluran akar. Pada metode tekanan negatif dengan variasi panjang saluran akar 20.5 mm dan 22.5 mm akan tetap sampai ke dasar saluran akar, akan tetapi hal tersebut akan mempengaruhi distribusi kecepatannya. Distribusi kecepatan yang didapatkan akan menurun seiring dengan variasi panjang saluran akarnya karena jarak antara ujung saluran akar dan ujung jarum semakin jauh. Sehingga dapat disimpulkan bahwa metode tekanan negatif lebih aman daripada metode tekanan positif jika menggunakan jarum yang sama. Selain itu, kedua metode akan selalu sampai ke dasar saluran akar atau apikal. ================================================================= Teeth and Gum treatment is very important thing in medical world as a cleanup bacteria, a smear layer, etc. Teeth and Gum Treatment can be worked on the root canal or outside canal. On the root canal treatment, cleaning worked by spraying using a 2.5% NaOCl for 5 times then rinse with aquades (H2O). Spraying with chemicals purpose not only to turn off bacteria but also dissolve organic and inorganic network in the area of direct contact. The mechanical action of the liquid more effectively on a mixture of irrigation in the lumen of the Canal, removal of the smear layer of adhesive and removal biofilms on the wall of the Canal. The study was numerically tested using commercial CFD software, with a laminar flow model. Fluid flow is incompressible flow, viscous, and steady flow. Model test in the form of a needle inserted into the cone with the depth varies. The root canal was simulated as a geometrical frustum of a cone with an apical diameter of 0.45 mm and 7% taper. In addition, The needle used is an open end needle with positive pressure and negative pressure methods. Positive pressure method using a needle with a inner diameter 0.192 mm and length 25 mm, while on negative pressure method using a needle length 20 mm with inner diameter 0.196 mm. Each needle is given a flowrate of 0.2 mL/s or with a speed of 6.62 m/s for each method. In addition, the same fluid used is NaOCl 2.5% with density (ρ) 1060 kg / m3 and viscosity (μ) 0.001 N / ms. Measurements are performed at each output from the needle to the apical end and from the apical to the root canal outlet. The results of a numerical study obtain flow visualization such as velocity profile, pathlines and vectors of velocity, contours of dynamic pressure, and wall shear stress on root canal. These results shown that variations in root canal length and method differences produce the same flow pattern. This result can occur because the needles that are used with the same design The flow patterns of both methods will always reach the bottom of the root canal or apical, but the positive pressure method has greater speed, dynamic pressure, and shear stress in the root canal base area than the negative pressure method. This condition caused an accidents because the velocity and dynamic pressure on apical is huge, While negative pressure method is safe because velocity and dynamic pressure in apical is smaller than positive pressure method, but it has fulfilled the requirement of removal of debris on the root canal. In negative pressure method with variation of root canal length 20.5 mm and 22.5 mm always reach the apical, but it will affect the velocity distribution. The velocity distribution will decrease along with the variation of the length of the root canal because the distance between the end of the root canal and the needle is further away. So it can be concluded that the negative pressure method is more secure than the positive pressure method if you use the same needle. In addition, both methods always reach apical