Development of risk assessment system of dental caries based upon hardness of hard tissue and remineralization method of enamel surfaces

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10242
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小関 一絵 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (40400262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丹田 奈緒子 東北大学, 大学病院, 助教 (00422121) ; 岩永 賢二郎 東北大学, 歯学研究科, 助教 (20448484) [Withdrawn] ; 小関 健由 東北大学, 歯学研究科, 教授 (80291128)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 乳歯 / エナメル質 / 硬度 / う蝕 / リスク検査

Outline of Annual Research Achievements

現行の齲蝕リスク検査では、宿主要因である歯の抵抗性としてフッ化物の応用は挙げられるものの、硬組織自体の性状の項目は欠落している。我々は、齲蝕抵抗性は歯の硬度と関連するとの考えから、作業仮説「歯の硬度は齲蝕発生リスクに関与する」ことを本研究で検証する。則ち、(1) 歯の硬さは何の影響を受けているか、(2) 齲蝕リスクは歯の硬さで予測できるか、の２課題を調査する。歯の硬度計測には、当教室で開発した超音波硬組織硬度診断装置等を用いて計測する。対象は、世界で4番目の10万人大規模コホート調査「子どもの健康と環境に関する全国調査」（エコチル調査）に参加している宮城ユニットの9千人の中から、宮城ユニット独自の追加調査に協力をいただける3.6千人の子どもを横断調査の対象とし、口腔内状態の情報を含めて脱落乳歯を回収し、それの硬度を調査する。また同時に、幼稚園・保育所の歯科健康診査時に、乳前歯の硬組織硬度の計測を実施し、その児の口腔状態を追跡する縦断調査を実施する。同時に、萌出時のエナメル質成熟・再石灰化の評価法と促進方法を開発し、硬度の疫学調査を含めて歯の硬度は齲蝕発生リスクについて検証する。これらの結果から、もし「歯の硬度は齲蝕発生リスクに関与する」ならば、う蝕予防プログラムの参加者を絞ってハイリスクアプローチの保健指導・予防管理システムを構築できることとなる。これらの成果を元に、エナメル質の成熟度に関する評価法に基づき、フッ化物を始めとしたエナメル質成熟促進法の開発、則ち、硬組織の再石灰化促進法の開発を実施する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究初年度では、これまで確立してきた硬組織硬度計測装置を乳歯の計測用に調整し、乳歯の清掃法や計測点、計装回数等の実践手法に関する実験を実施した。本研究で使用する硬組織硬度計測装置は、口腔内でも測定可能な超音波振動子（直径5mm x 11mm）を、軽い定圧（0.25N）で歯面に押しつける接触子メカニズムを持ち、口腔内の前歯部領域、もしくは臼歯部咬合面で硬組織計測が可能な機器である。この超音波振動子は温度で大きなドリフトを生じるので、口腔内温度の影響を消去するための校正法を検証した。さらに、口腔内に応用する際の感染防御のために、樹脂フイルムを介して歯に接触させる方法を選択し、唾液の付着する歯等の生体感染源に直接触れずに、間接的な接触で硬組織硬度計測を実施できることが確認された。
しかしながら、COVID-19感染症の拡大により社会全体が活動を停止し、幼稚園・保育所を始めとする歯科健康診査の実施も6月末までの報告期間を11月に延期する事態と成り、人前でマスクを外すこと自体が事実上不可能と認識され、歯科保健活動の実施が停滞した。現在では、COVID-19感染症対策対応の歯科健康診査のガイド等の整備がなされて、それに準じた歯科健診の実施時には最大限の感染防止対策を二重に講じなければいけない状況である。この状況下に、幼稚園・保育所等で歯科健康診査時に併設して、硬組織硬度計測装置にて乳歯の硬度を計測するための交渉が困難を極める事態となっている。これに関しては、精力的に丁寧な対応を行って、研究の実施フィールドを確保する最大限の努力が必要となった

Strategy for Future Research Activity

研究期間の2年目では、幼稚園・保育所の歯科健康診査の実施と、エコチル調査で収集した乳歯の硬度の測定を予定してる。同時に、抜去歯を用いた萌出後のエナメル質成熟モデルの構築の実験を実施する。
幼稚園・保育所の歯科健康診査の実施に関しては、本年度は昨年度と違い、6月までの歯科健康診査の結果報告を求められてるので、この期間に研究フィールドとなる幼稚園・保育所に、改めて研究の重要性と実施の方法を丁寧に説明し、研究実施の協力を改めて求める。研究実施の社会的環境が変化したので、必要に応じて謝礼等の交渉も行い、その結果を倫理審査申請に反映させる。エコチル調査で収集した乳歯の硬度の測定には、茨城県つくば市の環境研究所にて実施する。これには、エコチル調査センターに送付された乳歯がある程度集まった段階で計測を実施するので、収集が軌道に乗ってから月１回程度の集中的な計測を予定している、エコチル調査の乳歯収集に関しては、こちらの研究計画の立案後に、エコチル本調査で脱落乳歯の収集が決定されたこともあり、環境庁エコチル調査センターと密接な連携の元に実施する。
抜去歯を用いた萌出後のエナメル質成熟モデルの構築の実験では、東北大学病院で抜歯された埋伏智歯を用いて、エナメル質の成熟がどの段階で進行するかの実験を開始する。抜去歯を様々な条件下の人工唾液に浸漬して萌出後のエナメル質成熟のモデル製作する。評価方法としては、硬組織硬度測定の他に、エナメルバイオプシーを用いた硬組織耐酸性試験と溶解元素の分析を実施する。溶解イオンの分析には、当教室所有のイオンクロマト装置（CTO-20、島津製作所）を使用する。エナメル質の成熟度に関する評価法を確定する。

Causes of Carryover

COVID-19感染症の拡大により社会全体が活動を停止し、幼稚園・保育所を始めとする歯科健康診査の実施も6月末までの報告期間を11月に延期する事態と成り、昨年度は研究実施の目処が立てられない状況にあった。よって、感染対策の進行を待つために、大学外の研究に関しては、情報収集と先方との連絡しか実施できなかった経緯がある。よって、令和2年度は、使用額が減少したが、それらの研究準備は本年度に実施することとなっている。よって次年度使用額が生じた。