人工歯石除去のためのアクチュエーター駆動パルスウォータージェットの有効性：予備研究

The effectiveness of an actuator-driven pulsed water jet for the removal of artificial dental calculus: a preliminary study.

• Yuka Sato
• Masahiro Iikubo
• Takashi Nishioka
• Nobuhiro Yoda
• Tetsuya Kusunoki
• Atsuhiro Nakagawa
• Keiichi Sasaki
• Teiji Tominaga

抄録

背景:

歯周治療における歯石除去には、ハンドスケーラーや超音波スケーラーが主に用いられているが、エナメル質表面にもダメージを与えることが多くの研究で明らかになっている。私たちは、材料の硬さに応じて選択的に除去する能力を持つ、新しいアクチュエータ駆動型パルスウォータージェット（ADPJ）システムを開発しました。歯と歯石の間の異なる材料特性を考慮すると、適切な噴射圧力を用いて歯のエナメル質表面に損傷を与えることなく歯石を除去するADPJの開発が可能になるかもしれない。そこで、本研究の目的は、ADPJの歯石除去効果と使用後の歯の表面の特徴を評価することであった。

BACKGROUND: While hand and ultrasonic scalers are the primary tools used for the removal of dental calculus in periodontal treatment, many studies have shown that they also damage the enamel surface. We have developed a novel actuator-driven pulsed water jet (ADPJ) system, which has the ability to selectively remove materials depending on their stiffness. Considering the different material properties between teeth and dental calculus, it might be possible to develop the ADPJ to remove dental calculus without damage to the tooth's enamel surface using a suitable jet pressure. Therefore, the aim of this study was to assess the effectiveness of the ADPJ in removing dental calculus, and the surface features of the teeth after its use.

方法:

本研究では，合計93本の人工歯を人工歯石で被覆して検討した．90本の歯の重量は、印加電圧を150、200、または240Vに設定したADPJの使用前と使用後に測定した。残りの3本の歯は、従来のハンドスケーラー、超音波スケーラー、またはADPJ（240Vに設定）を使用して計測した。人工歯の表面の損傷は、光学顕微鏡下で５％のエバンスブルー色素を用いて評価した。さらに，天然歯の代用として実験的に利用されているアパタイトペレットについて，ADPJと従来のスケーラーの両方を使用して評価した．

METHODS: A total of 93 artificial teeth coated with artificial dental calculus were examined in this study. The weights of 90 teeth were measured before and after the use of ADPJ, which had an applied voltage setting of 150, 200, or 240 V. The three remaining teeth were instrumented with a conventional hand scaler, ultrasonic scaler, or ADPJ (set at 240 V). Damage to the artificial tooth surfaces was evaluated using 5% Evans blue dye under an optical microscope. Furthermore, apatite pellets, which are utilized as experimental substitutes for natural teeth, were assessed after the use of ADPJ and both conventional scalers.

結果:

ADPJは人工歯石の量を大幅に減少させ，除去率は印加電圧に依存していた．ADPJを使用した場合、従来のスケーラーとは異なり、人工歯とアパタイトペレットの表面に損傷は認められなかった。

RESULTS: The ADPJ significantly reduced the amount of artificial calculus, and the removal rate was dependent on the applied voltage. No damage was observed on the surface of the artificial tooth and apatite pellet following the use of ADPJ, in contrast to the conventional scalers.

結論:

本研究の結果は、歯の表面にダメージを与えることなく、歯石の除去におけるADPJのin vitroでの有効性を実証している。

CONCLUSIONS: The results of this study demonstrate the in vitro effectiveness of ADPJ in the removal of dental calculus, without causing damage to tooth surfaces.