歯科治療によるエアロゾル形成：環境への病気の伝播につながる洞察力

Aerosol formation due to a dental procedure: insights leading to the transmission of diseases to the environment.

• Parisa Mirbod
• Eileen A Haffner
• Maryam Bagheri
• Jonathan E Higham

抄録

SARS-CoV-2の発生と拡散を受けて、医療現場の労働環境を改善することが求められています。歯科では、歯科用器具によるエアロゾル化によって空気中の粒子が発生します。限られた環境での感染リスクを低減する方法を開発するためには、これらの飛沫の性質とダイナミクスを理解することが必須であり、タイムリーである。本研究では，口腔内を模擬した環境下で超音波スケーラーからエアロゾル液滴が形成されることを初めて実証した．本研究では，最新の光学式流跡速度計とシャドーグラフ法を用いて，歯科用スケーリングプロセス中に生成される液滴の流速，軌跡，サイズ分布を定量的に測定した．液滴の大きさは，5 µm から 300 µm の範囲で変化しており，これはウイルスを運ぶことができる液滴の核に相当します。また，液滴の速度も1.3 m sから2.6 m sの間で変化しています。これらの観察結果は，歯科治療中の病気の感染にエアロゾルが重要な役割を果たしていることを確認するとともに，歯科医師と患者の両方の安全を確保するためのプロトコルや手順を開発するための貴重な知識を提供しています。

As a result of the outbreak and diffusion of SARS-CoV-2, there has been a directive to advance medical working conditions. In dentistry, airborne particles are produced through aerosolization facilitated by dental instruments. To develop methods for reducing the risks of infection in a confined environment, understanding the nature and dynamics of these droplets is imperative and timely. This study provides the first evidence of aerosol droplet formation from an ultrasonic scalar under simulated oral conditions. State-of-the-art optical flow tracking velocimetry and shadowgraphy measurements are employed to quantitatively measure the flow velocity, trajectories and size distribution of droplets produced during a dental scaling process. The droplet sizes are found to vary from 5 µm to 300 µm; these correspond to droplet nuclei that could carry viruses. The droplet velocities also vary between 1.3 m s and 2.6 m s. These observations confirm the critical role of aerosols in the transmission of disease during dental procedures, and provide invaluable knowledge for developing protocols and procedures to ensure the safety of both dentists and patients.