固定装置を装着した歯科矯正患者における歯垢および歯肉炎症の軽減に対する青色光LED歯ブラシの効果：クロスオーバー無作為化比較試験

Effects of blue-light LED toothbrush on reducing dental plaque and gingival inflammation in orthodontic patients with fixed appliances: a crossover randomized controlled trial.

抄録

背景:

固定式矯正装置を装着している患者は、歯垢の蓄積と歯肉の炎症が高い。我々の目的は、固定装置を装着した矯正患者の歯垢および歯肉の炎症を軽減する上で、発光ダイオード（LED）歯ブラシと手動歯ブラシの有効性を比較すること、およびin vitroでStreptococcus mutans（S.ミュータンス）バイオフィルムに対するLED歯ブラシの効果を調べることである。

BACKGROUND: Patients with fixed orthodontic appliances have higher plaque accumulation and gingival inflammation. Our aim was to compare the effectiveness of a light emitting diode (LED) toothbrush with a manual toothbrush in reducing dental plaque and gingival inflammation in orthodontic patients with fixed appliances, and to investigate the effect of the LED toothbrush on Streptococcus mutans (S. mutans) biofilm in vitro.

方法:

24名の歯科矯正患者を募集し、無作為に2群に割り付けた：(1)手動歯ブラシ使用開始群、(2)LED歯ブラシ使用開始群。28日間の使用と28日間の洗浄期間の後、患者はもう一方の介入に切り替えた。各介入のベースラインと28日後に歯垢と歯肉の指標を測定した。患者のコンプライアンスと満足度はアンケートで収集した。In vitro実験では、S. mutansバイオフィルムを、15秒、30秒、60秒、120秒のLED照射を行った5群（n=6）と、LED照射を行わなかった対照群に分けた。

METHODS: Twenty-four orthodontic patients were recruited and randomly assigned into 2 groups: (1) started with manual and (2) started with LED toothbrushes. After a 28-day usage and 28-day wash-out period, the patients switched to the other intervention. The plaque and gingival indices were determined at baseline and 28 days after each intervention. The patients' compliance and satisfaction scores were collected using questionnaires. For the in vitro experiments, S. mutans biofilm was divided into 5 groups (n = 6) with 15-, 30-, 60-, or 120-sec LED exposure, and without LED exposure as a control group.

結果:

歯肉指数は、手動歯ブラシ群とLED歯ブラシ群で有意差はなかった。手動歯ブラシはブラケット側近心部のプラーク指数を低下させる効果が有意に高かった（P=0.031）。しかし、ブラケット周囲や非ブラケット側の他の部位では、両群間に有意差は認められなかった。in vitroでのLED照射後、15～120秒間のLED照射後の細菌生存率は、コントロールと比較して有意に低かった（P=0.006）。

RESULTS: There was no significant difference in the gingival index between the manual and LED toothbrush groups. The manual toothbrush was significantly more effective in reducing the plaque index in the proximal area on the bracket side (P = 0.031). However, no significant difference was found between the two groups in other areas around the brackets or on the non-bracket side. After LED exposure in vitro, the percentages of bacterial viability after LED exposure for 15-120 s were significantly lower compared with the control (P = 0.006).

結論:

臨床的には、LED歯ブラシは、固定装置を装着した矯正歯科患者において、手動歯ブラシよりも歯垢や歯肉の炎症を抑制する効果は高くなかった。しかし、LED歯ブラシからの青色光は、in vitroで少なくとも15秒間照射した場合、バイオフィルム中のS. mutansの数を有意に減少させた。

CONCLUSION: Clinically, the LED toothbrush was not more effective in reducing dental plaque or gingival inflammation than the manual toothbrush in orthodontic patients with fixed appliances. However, the blue light from the LED toothbrush significantly reduced the number of S. mutans in biofilm when it was exposed to the light for at least 15 s in vitro.

臨床試験登録:

タイ臨床試験登録（TCTR20210510004）。登録10/05/2021。

CLINICAL TRIAL REGISTRATION: Thai Clinical Trials Registry (TCTR20210510004). Registered 10/05/2021.