医学
用流体力学来指导根管手术
科学家使用计算流体力学来确定温度对根管清洁效率的影响。较高的温度在某种程度上可以改善清洁效果，但如果温度过高，则这种好处会降低。
在《流体物理学》刊发的论文里，来自中国和美国的科学家报告了用牙齿内圆锥形根管模型进行的计算结果。牙齿内腔通常充满牙髓。当牙髓发炎或被感染时，医生会移除被感染的牙髓，然后清洗，整形并填充牙槽。然后将顶点密封。
在这种常见的牙科手术中，至关重要的一步是用抗菌溶液(如次氯酸钠)冲洗或冲洗根管腔。腔体内任何细菌或其他微生物的残留可能会使代价高昂的根管手术前功尽弃。
计算使用结构化网格作为圆锥形根管腔模型。网格用超过一百万个胞腔完整而准确地再现根管和侧面通气针，以及次氯酸盐溶液通过通气针注入的过程。流体动力学方程用于模拟次氯酸盐溶液的流动。
科学家们改变了流体的速度，温度和输入功率，以确定最有效的清洁参数。如预期的那样，较高的流体速度导致更好的清洁。可能与直觉相反，针孔后面的壁上的清洁率更高。
“在根管壁上，剪切应力超过清洁壁的临界值的有效区域，通常在针头出口后面比在针头前面更大”，作者韩慧金(音译)解释说。最大的剪切应力通常也发生在针头出口后面的壁上。
研究人员还研究了温度对清洁的影响。他们考察了四种不同的温度：22摄氏度，这是室温；37摄氏度，即体温；以及两个较高的温度分别为45和60摄氏度。高于60摄氏度会使患者感到痛苦，并容易引起根管损伤。
将温度提高到45°C，同时保持固定的流速，可以改善清洁深度和整个压根管宽度的清洁范围，但是温度进一步升高到45°C以上，实际上反而会降低清洁效率。
研究人员考虑了清洁设备功率的影响。如果将功耗保持在固定值，则温度对清洁效率的增益会更加明显。
更多信息： “流入温度对根管术效果的影响：计算流体动力学研究”，《流体物理学》 (2020年)。 aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0014737