歯科医院における歯科治療時に発生する微粒子の沈降解析に基づくCOVID-19の感染リスク予測モデル

Infection Risk Prediction Model for COVID-19 Based on an Analysis of the Settlement of Particles Generated during Dental Procedures in Dental Clinics.

抄録

背景:

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス-2（SARS-CoV-2）による健康危機宣言により、院内感染に注目が集まっている。SARS-CoV-2の感染経路は環境条件によって様々である。唾液はSARS-CoV-2感染者のレザボアとして認識されている。そのため、歯科治療中の体液への暴露は高い感染リスクにつながる。

Background: The health emergency declaration owing to severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) has drawn attention toward nosocomial transmission. The transmission of the disease varies depending on the environmental conditions. Saliva is a recognized SARS-CoV-2 reservoir in infected individuals. Therefore, exposure to fluids during dental procedures leads to a high risk of contagion.

目的:

本研究では，歯科治療中に発生するエアロゾル粒子の沈降解析に基づき，COVID-19の感染リスク予測モデルを構築することを目的とした。

Objective: This study aimed to develop an infection risk prediction model for COVID-19 based on an analysis of the settlement of the aerosolized particles generated during dental procedures.

材料および方法:

ファントム上で行われる歯科エアロゾル発生処置（AGPs）中のエアロゾル化粒子の沈降を着色唾液を用いて評価した。重力沈降粒子をファントム頭部の周囲にろ紙を用いて登録し、沈降粒子を標準化した写真に記録した。デジタル画像を処理し，染色領域を解析した．換気量，口腔内からの距離，使用器具，治療した口腔内の面積，および周囲領域内の位置を変数としたロジスティック回帰モデルを構築した．

Materials and Methods: The settlement of aerosolized particles during dental aerosol-generating procedures (AGPs) performed on phantoms was evaluated using colored saliva. The gravity-deposited particles were registered using a filter paper within the perimeter of the phantom head, and the settled particles were recorded in standardized photographs. Digital images were processed to analyze the stained area. A logistic regression model was built with the variables ventilation, distance from the mouth, instrument used, area of the mouth treated, and location within the perimeter area.

結果:

沈降粒子による染色面積の最大比率は1～5mであった。ファントム頭部の口からの最大沈降範囲は320cmであり、高リスクのカットオフ距離は78cmであった。換気，距離，使用器具，処理する口腔内の面積，周囲における位置は，沈殿粒子量と関連を示した．これらの変数を用いて，歯科治療における沈降粒子への曝露リスクを判定するための尺度を構築し，感染リスク予測モデルとして利用した．

Results: The largest percentage of the areas stained by settled particles ranged from 1 to 5 m. The maximum settlement range from the mouth of the phantom head was 320 cm, with a high-risk cutoff distance of 78 cm. Ventilation, distance, instrument used, area of the mouth being treated, and location within the perimeter showed association with the amount of settled particles. These variables were used for constructing a scale to determine the risk of exposure to settled particles in dentistry within an infection risk prediction model.

結論:

粒子沈降の最大のリスクは、ファントム口元から78cmまでの距離、不十分な換気、高速ハンドピースによる作業時に発生する。AGP中に発生した沈降粒子の大部分は、1～5mの範囲の汚損域を呈した。このモデルは，歯科診療におけるCOVID-19への曝露リスクを予測するのに有用であった．

Conclusion: The greatest risk of particle settlement occurs at a distance up to 78 cm from the phantom mouth, with inadequate ventilation, and when working with a high-speed handpiece. The majority of the settled particles generated during the AGPs presented stained areas ranging from 1 to 5 m. This model was useful for predicting the risk of exposure to COVID-19 in dental practice.