Studi Numerik Karakteristik Aliran pada Irigasi Saluran Akar Menggunakan Jarum Side-Vented Metode Tekanan Positif dan Open-Ended Tekanan Negatif

Fernando, William (2017) Studi Numerik Karakteristik Aliran pada Irigasi Saluran Akar Menggunakan Jarum Side-Vented Metode Tekanan Positif dan Open-Ended Tekanan Negatif. Undergraduate thesis, Institut Teknologi sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2115105058-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (5MB) | Preview

Abstract

Perawatan saluran akar sangat penting untuk mempertahankan gigi tetap berfungsi dengan baik. Faktor keberhasilan perawatan adalah dengan tersingkirnya sisa-sisa jaringan pulpa mati, bakteri dan toksin dari sistem saluran akar dengan mekanisme pembilasan fluida irigan pada saluran akar terutama pada bagian apikal atau pada bagian yang sulit dijangkau oleh instrument mekanis. Metode irigasi endodontik meliputi jarum suntik dengan tekanan positif dan tekanan negatif. Kedua metode memiliki karakteristik aliran dan pola irigasi yang berbeda terhadap daerah kanal sehingga perlu dianalisa untuk efektifitas pembersihan yang optimal. Model uji yang digunakan dalam penelitian secara numerik ini berupa saluran akar yang berbentuk frustum dengan diameter apikal 0,45 mm dan taper 7%. Pengujian dilakukan dengan variasi jarum dan variasi metode tekanan yaitu jarum yang berbentuk side-vented dengan tekanan positif dan jarum open-ended dengan tekanan negatif. Saluran akar juga divariasikan dengan panjang 20,5 mm, 20,9 mm dan 21,5 mm untuk metode tekanan positif dan panjang 20,5 mm dan 21,5 mm untuk tekanan negatif. Jarum dimodelkan dengan penampang berbentuk silinder. Jarum untuk kedua metode berdiameter 0,196 mm dengan panjang 25 mm untuk tekanan positif sedangkan pada metode negatif memiliki panjang 20 mm. Kedalaman penyisipan jarum sepanjang 2 mm dari ujung apikal pada tekanan positif dan 10 mm dari bagian orifis saluran akar pada tekanan negatif. Fluida irigan berupa sodium hypochlorite 2,5% dengan densitas ρ 1060 kg/m3 dan viskositas µ 0,001073 kg/m.s yang dimodelkan laminar flow dengan aliran bersifat incompressible flow, viscous dan steady-flow. Laju aliran jarum sebesar 0,2 mL/s. Tekanan hisap pada outlet untuk metode tekanan negatif sebesar -20kPa. Pengukuran dilakukan pada ujung jarum hingga apikal yang dibagi menjadi 12 section. Dari hasil studi numerik yang dilakukan didapatkan hasil berupa visualisasi aliran seperti profil kecepatan kontur dan pathlines, kontur wall shear stress dan nilai tekanan dinamis, dimana hasil tersebut menunjukkan jika variasi panjang saluran akar tidak begitu signifikan terhadap pola aliran. bentuk ujung jarum yang berbeda yaitu side-vented dengan metode tekanan positif dan open-ended dengan tekanan negatif menghasilkan pola aliran yang berbeda secara signifikan. Variasi metode tekanan positif dan negatif juga mempengaruhi besarnya kecepatan aliran, wall shear stress dan tekanan dinamis. Irigasi saluran akar dengan tekanan negatif menggunakan jarum open-ended menghasilkan aliran sampai ujung apikal dan memenuhi syarat untuk terjadinya pertukaran irigan dibanding dengan irigasi tekanan positif dengan jarum side-vented yang tidak sampai ujung apikal. Dapat disimpulkan irigasi saluran akar dengan metode tekanan negatif lebih efektif dan lebih optimal untuk melakukan pembersihan debris, bakteri, dan jaringan mati hingga ujung apikal saluran akar dibanding dengan irigasi dengan metode tekanan positif menggunakan jarum side-vented. =================================================================== Ro o t canal treatment is very important to keep the tooth functioning properly. The effectiveness of treatment relies on the removal of dead pulp tissue, bacteria and toxins from the root canal system by mechanical flushing on the root canal especially from areas of the root canal that have been left unprepared by mechanical instruments . The method s of endodontic irrigation included a syr inge - needle with positive pressure and negative pressure. Both methods ha d different flow characteristics and irrigation patterns on the root canal. The aim of this study to characterize the irrigation dynamics with different methods and different needle t ip design for optimal cleaning effectiveness, using computational fluid dynamics model. The root canal was simulated as a geometrical frustum of a cone with an apical diameter of 0.45 mm and 7% taper. Two different methods were modeled as the modes of irri gation which had various needle tip design, side - vented needle for the positive pressure and open - ended tip design for negative pressure methods . Three different length of root canal were simulated for positive pressure, namely 20.5 mm, 20.9 mm and 21.5 mm while there were 2 variations for negative pressure, 20.5 mm and 22.5 mm. For both methods, the needles were modeled as a cylinder with an interna diameter of 0.196 mm, a length of 25 mm for side - vented needle and a length of 20 mm for open - ended needle. The needles were fixed and centered within the canal. The needles were considered to be placed 2 mm short of the working length for positive pressure method and 10 mm from canal orifice for negative pressure methods. The irrigation fluid, sodium hypochlor ite 2.5% aqueous solution, was modelled as an incompressible, viscous and steady flow with density, ρ , equal to 1060 kg/m 3 and viscosity, μ 0,001 073 kg/m - s. The inlet flow rate was set to 0.2 mL/s at the top of needle. The top of root canal was specified a s an outlet pressure boundary which was set at atmospheric pressure for positive pressure and was defined - 20 kPa for negative pressure. The velocity profiles were extracted from twelve cross - sectional locations along the root canal . The result of this numerical study shows visualization of flow such velocity profile, contour and pathlines, wall shear stress contour and dynamic pressure value, which the variation of root canal length appeared to have limited influence on the general ch aracteristics of the flow pattern developed. However, both of needle tip designs produced different flow pattern. Variations of positi ve and negative pressure method also affect ed the flow velocity, wall shear stress and dynamic pressure . Negative pressure method used open - ended needle led to a more extensive irrigant exchange apically to its tip if compared with positive pressure method. The insertion depth of 2 mm at positive pressure irrigatio n is less effective and required closer placement of approxima tely 1 mm from apical to be optimal. In conclusion, root canal irrigation with negative pressure method was more effective and more optimal for cleaning debris, bacteria and dead tissue up to apical foramen compared with positive pressure irrigation using side - vented needle.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Metode Komputasi Fluida, Irigasi Saluran Akar, Jarum, Tekanan Positif, Tekanan Negatif
Subjects: R Medicine > RK Dentistry
T Technology > T Technology (General)
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Fernando William
Date Deposited: 30 Jan 2018 02:21
Last Modified: 08 Mar 2019 06:39
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/45623

Actions (login required)

View Item View Item