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

2022 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• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丹田 奈緒子 東北大学, 大学病院, 助教 (00422121) ; 岩永 賢二郎 東北大学, 歯学研究科, 助教 (20448484) [Withdrawn] ; 小関 健由 東北大学, 歯学研究科, 教授 (80291128)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 – 2024-03-31
• Keywords: 齲蝕 / 硬度 / 齲蝕リスク / 石灰化 / 乳歯

Outline of Annual Research Achievements

現行の齲蝕リスクの宿主要因は、歯の齲蝕抵抗性に関わるフッ化物の応用や唾液分泌量と性状が挙げられるものの、歯硬組織自体の性状評価の項目は欠落している。これは、硬組織性状を簡便に非侵襲・非破壊に検査する方法が無かったためである。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ために、(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課題の解明を本研究で取り組んでいる。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、その児の口腔状態調査をも実施する。この結果に基づいて、萌出時のエナメル質の再石灰化の評価法を開発し、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、齲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り、より高度で効果的な個別医療・個別予防の社会での実装の基礎研究となることが考えられる。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

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本年度の研究実施内容については、仙台市内・仙台市近郊の幼稚園・保育所10施設の5歳児（年長児）224名の歯科健康診断時に、口腔内診査後に上顎右側A、もしくはその同名対側歯の唇側中央の歯面に清潔なサランラップを介して、超音波硬度測定装置を用いて表面硬度を計測した。さらに、これらの5歳児の日常生活調査・歯科保健意識行動調査を実施した。また、仙台市内・仙台市近郊の工業専門学校の3年生（17歳）192名、5年生（19歳）182名を対象に、学校歯科健康診断実施時に、上顎右側中切歯唇面中央に、同様にサランラップ小片を設置して、それを介して表面硬度計測を実施した。その後、インターネットを介したアンケート回答法を用いて、日常生活調査・歯科保健意識行動調査を実施した。これらの研究は、東北大学院歯学研究科倫理委員会の承認を得、幼稚園・保育所では実施前に保護者への説明と同意書の取得、工業専門学校では、本人への確認と同意書の取得を行って実施した。
さらに、環境庁エコチル調査の宮城ユニットへ参加者の、エコチル調査本調査で収集した脱落乳歯の内、宮城ユニットの追加調査参加者の乳歯硬度計測を行った。対象乳歯は、国立環境研究所内エコチル調査コアセンターで保管されており、センターへ出張して収集乳歯の内、上顎左右側乳犬歯の頬側面遠心側の比較的平滑な部位を選択し、超音波硬度計測装置を用いて表面硬度を計測した。現時点でも、エコチル調査コアセンターへの乳歯の送付が計測しており、本年度は保管中の約400の乳犬歯を計測した。エコチル調査宮城ユニット追加調査では、妊娠時からの口腔に関する行動意識調査を実施しているので、これらの結果も収集した。

Strategy for Future Research Activity

初年度以降、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延期・中断が生じ、2年目からは細心の注意を払いながら実施する事態が生じ、研究開始から2年間は硬度計測の疫学的研究が実質上、進まない状況が続いていた。今年度は、COVID-19感染症に対する理解が深まり、高等専門学校と幼稚園・保育所に対する歯科健康診断時に歯の硬度計測の疫学調査を実施することが出来、3年目の本年度で、実質的な初年度と2年目の研究計画実施内容を履行することが出来た。以上より、研究の実施に関しては2年間の遅れが生じていて、その遅れを3年目で一部回復できたが、多くの課題が未解決のまま残されているので、研究期間の延長を申請した。その結果、実験計画全体の半分以上の部分が2年間の遅延を生じながら、実験実施が可能になっているのが現状である。今後の研究では、4年目の研究でこの遅れ全体を取り戻すことを目指しているが、齲蝕発生リスクの検出後に実施する硬組織の再石灰化促進法の開発の結果を十分に導くには、次の年度も考慮が必要になるかもしれない。
4年目に当たる令和5年度の研究では、令和4年度に収集した幼稚園・保育所と高等専門学校の歯の硬度データ、口腔内診査結果、日常生活調査・歯科保健意識行動調査のデータの統合・整理を実施して、歯の硬度が齲蝕発生に関与するリスクを統計学的に検証する。また、エコチル本調査で実施している乳歯の収集は本年度も継続されるので、研究期間に収集された宮城ユニット追加調査参加者の上顎乳犬歯に関して、同様に硬度計測実験を継続して実施し、より研究結果の精度を高めていく。

Causes of Carryover

COVID-19感染症の拡大により、幼稚園・保育所を始めとする歯科健康診査の実施も、唾液の飛散が懸念される理由で延期・中断が生じた。これによって、本研究の大きな部分を占める歯の硬度の疫学調査が実施できない事態を生じ、予算の執行が停止していた。令和４年度になって、歯科健診が感染対策の最新の注意を払うことを要件に再開したのを受け、幼稚園・保育所、および、高等専門学校における歯の硬度の疫学調査の実験を開始する事ができた。ここで、予算の執行も２年の遅延を経て実現するところとなった。これらの理由で、研究期間の延長を申請し、２年間の遅れを追加の期間で実験を行い、研究目的を達成することとした。
令和５年度の使用計画は、当初の使用計画を延期して使用することになるが、令和４年度の硬度測定の実施に当たって、硬度測定器の測定精度の向上と位置決めの簡便化の改良が円滑な実験実施に必要と考えて、硬度測定装置の内容を更新・改良を加える事にした。幸いなことに、実験期間を延期することで、エコチル調査対象者の脱落乳歯硬度測定も、参加者の人数をより増やして精度を上げることが可能になり、この実験にも実験期間を通して取り組んでいく。