歯科医院におけるレジオネラ症：歯科医療従事者および患者に対するエアロゾルリスクの定量化

Legionnaires' disease in dental offices: Quantifying aerosol risks to dental workers and patients.

抄録

レジオネラ症は日和見呼吸器病原細菌であり、米国における飲料水アウトブレイクの主要な原因の一つである。歯科医院では、歯科用給水ラインの体積に対する表面積の割合が高く、バイオフィルムの増殖を助長する特徴があるため、吸入または誤嚥の潜在的リスクがある。これは、呼吸ゾーン内に微細なエアロゾルを発生させる高圧水装置（超音波スケーラーなど）の使用と相まっている。先行研究では、歯科用ユニットの給水ラインで発生することが確認されているが、関連するヒトの健康リスクは評価されていない。我々の目的は以下の通りである：(1)歯科医院におけるレジオネラ症の伝播と管理に関するエビデンスを統合すること、(2)関連する感染リスクを予測するための定量的モデリングの枠組みを構築すること、(3)さらなる研究が必要な影響力のあるパラメータと研究ギャップを強調すること。われわれは、発生事例、管理指針、および曝露研究を検討し、これらのデータを用いて、歯科医院での適用を想定した定量的微生物リスク評価（QMRA）モデルをパラメータ化した。歯科衛生士および患者の感染確率を曝露ごとおよび年ごとに評価した。また、換気速度の変化と個人防護具（PPE）の使用による影響も評価した。器具のパージ（すなわち洗浄）後、換気速度を1時間当たり1.2換気とした場合、歯科衛生士および患者の曝露当たりの感染確率の中央値は、1万分の1の感染リスクベンチマークを上回った。パージ中の作業者の曝露リスクおよびN95マスクを着用している作業者の年間リスクはベンチマークを上回らなかった。治療室の空気交換率を1.2回から10回に増加させると、リスクは約85％減少し、N95マスクを使用するとリスクは約95％減少した。歯科用ユニットの給水ラインの濃度は、モデルにおいて支配的なパラメータであり、リスクを促進する要因であった。今後のリスクアセスメントの取り組みと微生物学的制御プロトコルの改良には、歯科用アプリケーションの発生データセットの拡大が有益であろう。

is an opportunistic bacterial respiratory pathogen that is one of the leading causes of drinking water outbreaks in the United States. Dental offices pose a potential risk for inhalation or aspiration of due to the high surface area to volume ratio of dental unit water lines-a feature that is conducive to biofilm growth. This is coupled with the use of high-pressure water devices (e.g., ultrasonic scalers) that produce fine aerosols within the breathing zone. Prior research confirms that occurs in dental unit water lines, but the associated human health risks have not been assessed. We aimed to: (1) synthesize the evidence for transmission and management of Legionnaires' disease in dental offices; (2) create a quantitative modeling framework for predicting associated infection risk; and (3) highlight influential parameters and research gaps requiring further study. We reviewed outbreaks, management guidance, and exposure studies and used these data to parameterize a quantitative microbial risk assessment (QMRA) model for in dental applications. Probabilities of infection for dental hygienists and patients were assessed on a per-exposure and annual basis. We also assessed the impact of varying ventilation rates and the use of personal protective equipment (PPE). Following an instrument purge (i.e., flush) and with a ventilation rate of 1.2 air changes per hour, the median per-exposure probability of infection for dental hygienists and patients exceeded a 1-in-10,000 infection risk benchmark. Per-exposure risks for workers during a purge and annual risks for workers wearing N95 masks did not exceed the benchmark. Increasing air change rates in the treatment room from 1.2 to 10 would achieve an ∼85% risk reduction, while utilization of N95 respirators would reduce risks by ∼95%. The concentration of in dental unit water lines was a dominant parameter in the model and driver of risk. Future risk assessment efforts and refinement of microbiological control protocols would benefit from expanded occurrence datasets for in dental applications.