手動歯ブラシのデザインが歯垢除去効果に及ぼす影響

Impact of manual toothbrush design on plaque removal efficacy.

抄録

背景:

効果的な歯垢除去は口腔の健康にとって不可欠である。ヘッドサイズ、フィラメント径、歯間高さなどの異なる歯ブラシパラメータや、水平、回転、垂直などの異なるブラッシング動作は、歯垢除去効果に影響を及ぼす可能性がある。本研究の目的は、手動歯ブラシの設計パラメータの違いによる歯垢除去効果を調べることである。

BACKGROUND: Effective dental plaque removal is essential for oral health. Different toothbrush parameters including head-size, filament-diameter and interdent-height and different brushing movements like horizontal, rotating and vertical may affect plaque removal efficacy. The purpose of the study was to examine plaque removal efficacy of different design parameters of manual toothbrushes.

方法:

8種類の手動歯ブラシを、検証されたロボットテストを用いてテストし、再現したヒトの歯に対する歯ブラシの有効性を調べた。試験した特性は以下の通りである：(i)ヘッドサイズ、(ii)フィラメント径、(iii)カッティングハイト、(iv)硬度、(v)歯間高さ。各テストは、水平、回転、垂直の動きで5回実施した。プラーク除去のシミュレーションは、自動プラークプラニメーターを用いて評価した：30フィールド/歯、頬側、舌側、近心歯部位を表す13エリア。Kolmogorov-Smirnov検定を適用し、歯垢除去値の正規分布について歯面変数を検定した。パラメータは、平均差を評価するために独立2標本のt検定によって分析された。正規性の帰無仮説が棄却された場合は、Wilcoxon-Mann-Whitney-U検定を用いた。

METHODS: Eight manual toothbrushes were tested using a validated robot test to examine efficacy of toothbrush on replicated human teeth. Characteristics tested were: (i) head-size, (ii) filament-diameter, (iii) cutting-height, (iv) hardness, (v) interdental-height. Each test ran five times in horizontal, rotating, vertical movements. Simulated Plaque removal was evaluated using automated plaque planimetry: 30 fields/tooth, 13 areas representing buccal, lingual, proximal tooth sites. The Kolmogorov-Smirnov-test was applied to test tooth surface variables for normal distribution of plaque removal values. Parameters were analysed by independent two-sample t-test to assess mean differences. Where null hypothesis of normality was rejected, the Wilcoxon-Mann-Whitney-U-test was used.

結果:

ヘッドサイズが小さい歯ブラシ（コンパクト vs フルサイズ）、フィラメント径が小さい歯ブラシ（0.12mm vs 0.15mm）、カッティングハイトが大きい歯ブラシ（12mm vs 9mm）、フィラメントが柔らかい歯ブラシ（0.15mmまたは0.18mm vs 0.23mm）、歯間高低差が大きい歯ブラシ（8.5mm/11mm vs 10/11mm）で歯垢除去効果が有意に高かった。

RESULTS: Plaque removal was significantly better with toothbrush having smaller head-size (compact vs. full-size); smaller filament-diameter (0.12 mm vs. 0.15 mm); larger cutting-height (12 mm vs. 9 mm); softer filaments (0.15 or 0.18 mm vs. 0.23 mm) and greater interdent-height difference (8.5/11 mm vs. 10/11 mm).

結論:

フィラメントを自由に曲げることができ、より長く、より柔らかく、および/または全体的にフィラメントの長さに差がある手動ブラシは、より短く、より硬い毛と大きなヘッドサイズを持つ、より標準的な平らなトリム、硬いブラシと比較して、有意により多くの模擬プラークを除去した。試験管内という研究デザイン上の制約があるものの、歯ブラシのデザインの進歩により歯垢除去をさらに強化できることを示している。

CONCLUSIONS: Manual brushes allowing filaments free to flex with longer, softer and/or having a difference in filament length overall removed significantly more simulated plaque as compared to more standard flat trim, stiff brushes with shorter, harder bristles and a larger head size. While limited by the in vitro nature of the study design, this indicates that the advances in toothbrush design can further enhance plaque removal.