大容量排気システムによるスプレーミストの低減-実験研究結果

Spray mist reduction by means of a high-volume evacuation system-Results of an experimental study.

抄録

目的:

高速歯面清掃では，熱損傷を避けるために効果的な冷却が必要であり，そのためにエアロゾル，液滴，粒径の異なる粒子の混合物であるスプレーミストが発生する．この実験的研究の目的は，口腔内高容量排気システム（HVE）を用いた高速歯面清掃のシミュレーションにおいて，16mmサイズのカニューレの最適吸引位置とHVEの異なる流速に対して，スプレーミストの低減効果を分析することであった．

OBJECTIVES: High-speed tooth preparation requires effective cooling to avoid thermal damage, which generates spray mist, which is a mixture of an aerosol, droplets and particles of different sizes. The aim of this experimental study was to analyze the efficacy of spray mist reduction with an intraoral high-volume evacuation system (HVE) during simulated high-speed tooth preparation for suboptimal versus optimal suction positions of 16 mm sized cannulas and different flow rates of the HVE.

材料と方法:

マネキンヘッドに歯科用タービンを装着して上顎第一小臼歯を整復し，発生した5～50ミクロンの粒子をシャドウイメージング法（フレーム: 6.6×5.3×1.1 mm）で口元から50mm上空で分析した．この設定は，仮想のオペレータの頭部に向かって垂直方向に再現性のあるスプレーミストを発生させるために選択された（最悪のケース）．HVEの流量（FR）は5段階（≤120 l/minから330 l/minまで）に分類した．10秒間の1秒あたりの粒子数（NP；p/s）をカウントし，1秒あたりの粒子の質量体積流量（MVF；μg/s*cm3）を算出した．統計学的検定はノンパラメトリックで両側（p≦0.05）であった。

MATERIAL AND METHODS: In a manikin head, the upper first premolar was prepared with a dental turbine, and generated particles of 5-50 microns were analyzed fifty millimeters above the mouth opening with the shadow imaging technique (frame: 6.6×5.3×1.1 mm). This setup was chosen to generate a reproducible spray mist in a vertical direction towards an imaginary operator head (worst case scenario). The flow rate (FR) of the HVE was categorized into five levels (≤120 l/min up to 330 l/min). The number of particles per second (NP; p/s) was counted, and the mass volume flow of particles per second (MVF; μg/s*cm3) was calculated for 10 sec. Statistical tests were nonparametric and two-sided (p≤0.05).

結果:

流量の増加に伴い，NP/MVF値は有意に減少した（eta: 0.671/0.678; p≦0.001）。FR≦160 l/minの最適でない位置にあるカニューレを使用した場合，有意に高いNP値（mean±SD）731.67±54.24 p/s（p≦0.019），MVFは3.72±0.42μg/s*cm3（p≦0.010）で，最適なカニューレ位置，FR≧300 l/min（NP/MVF：0/0）の場合と比較して測定された．FR≧250 l/minとFR>300 l/minでは，NPおよびMVFに有意差は認められなかった（p＝0.652，p＝0.664）．

RESULTS: With increasing flow rate, the NP/MVF values decreased significantly (eta: 0.671/0.678; p≤0.001). Using a suboptimally positioned cannula with an FR≤160 l/min, significantly higher NP values (mean±SD) of 731.67±54.24 p/s (p≤0.019) and an MVF of 3.72±0.42 μg/s*cm3 (p≤0.010) were measured compared to those of the optimal cannula position and FR≥300 l/min (NP/MVF: 0/0). No significant difference in NP and MVF was measurable between FR≥250 l/min and FR>300 l/min (p = 0.652, p = 0.664).

結論:

今回の実験では，HVEを用いた300 l/min以上の口腔内大流量吸引により，歯科用タービンによる高速歯面清掃で発生したスプレーミストの5～50 μmサイズの粒子を効果的に低減することができた．

CONCLUSION: Within the limitations of the current experimental study, intraoral high-flow rate suction with ≥300 l/min with an HVE effectively reduced 5-50 μm sized particles of the spray mist induced by high-speed tooth preparation with a dental turbine.