Gli scienziati hanno utilizzato la fluidodinamica computazionale per determinare l'effetto della temperatura sull'efficienza della pulizia del canale radicolare. Temperature più elevate possono fino a un certo punto, migliorare la pulizia, ma questo beneficio diminuisce se la temperatura diventa troppo alta.

In Fisica dei fluidi , scienziati cinesi e statunitensi riportano calcoli con un modello del canale radicolare di forma conica all'interno di un dente. Questa cavità è solitamente piena di polpa. Quando la polpa si infiamma o si infetta, un endodontista rimuove la polpa infetta, e poi pulisce, modella e riempie il canale. L'apice viene quindi sigillato.

Un passaggio cruciale in questa comune procedura dentale è l'irrigazione, o risciacquo, della cavità del canale radicolare con una soluzione antibatterica, come l'ipoclorito di sodio. La pulizia efficiente e la corretta distruzione di eventuali batteri o altri microbi nella cavità dipendono dalla penetrazione e dalla capacità di pulizia del fluido di irrigazione.

L'indagine computazionale ha utilizzato una rete strutturata come modello della cavità del canale radicolare conico. Più di 1 milione di cellule nella rete hanno descritto in modo completo e accurato sia il canale radicolare che l'ago con sfiato laterale attraverso il quale viene iniettata la soluzione di ipoclorito. Le equazioni fluidodinamiche sono state utilizzate per modellare il flusso della soluzione di ipoclorito.

Gli scienziati hanno variato la velocità del fluido, temperatura e potenza in ingresso per determinare la tecnica di pulizia più efficiente. Come previsto, velocità del fluido più elevate portano a una migliore pulizia. Forse controintuitivamente, l'efficienza di pulizia è maggiore sulla parete dietro lo sfiato dell'ago.

"L'area effettiva sulla parete del canale radicolare, in cui lo sforzo di taglio supera il valore critico per pulire la parete, è solitamente più grande dietro l'uscita dell'ago che davanti ad essa, ", ha detto l'autore Hanhui Jin.

La massima sollecitazione di taglio si verifica solitamente anche sulla parete dietro l'uscita dell'ago, ha spiegato Jin.

I ricercatori hanno anche esaminato l'effetto della temperatura sulla pulizia. Hanno considerato quattro diverse temperature:22 gradi Celsius, che è la temperatura ambiente; 37 C, che è la temperatura corporea; e due temperature più elevate di 45 C e 60 C. Temperature superiori a 60 C sono dolorose per il paziente e tendono a causare danni al canale radicolare.

Aumentando la temperatura a 45 C, mantenendo fissa la velocità del fluido, migliorato la profondità di pulizia e l'ampiezza della pulizia attraverso la larghezza del canale, ma ulteriori aumenti della temperatura oltre i 45 C in realtà hanno diminuito l'efficienza di pulizia.

I ricercatori hanno considerato l'effetto del consumo di energia da parte del dispositivo di irrigazione. Se il consumo di energia è mantenuto ad un valore fisso, l'effetto della temperatura sull'efficienza di pulizia è molto più pronunciato.

"La circolazione del fluido all'interno del canale è chiaramente aumentata quando la temperatura è aumentata, " disse Jin. Pertanto, un attento controllo sia del consumo energetico che della temperatura porta a una maggiore efficienza di pulizia.