歯間ブラシの最適化
－歯間ブラシの「挿入圧」を測る－

日本歯科大学 新潟短期大学　宮崎晶子先生　

歯科分野の計測についてのこれまでの背景歯科では、プラーク除去や歯周炎予防の効果は数多く検証されてきましたが、「どれくらいの力で当てるのが適切か」という"力加減"は、長く経験に依存してきました。歯ブラシについては過去に数百グラム〜数ニュートンといった力の研究（例：除去効果、過大力での歯質・歯肉損傷のリスクなど）が見られる一方、臨床現場は近年「優しい力で」「個々に合わせて」といった表現で、具体的な数値指標の提示が乏しいのが実情です。歯間清掃ではフロスだけでなく、歯周病のリスクが高い歯間部のプラークを除去するには歯間ブラシによる清掃が有効であり、日常的な口腔清掃用具の一つとして定着していますが、歯間ブラシについては、歯ブラシと比べると定義がより難しくなってきます。特に挿入時や清掃時の力加減については、「適切な力で挿入できる」あるいは「歯間部に挿入した時に痛みなくスムーズに入り、少し抵抗をもって動かせる」など曖昧な表現が多いのが現状です。

なぜ「歯間ブラシの挿入圧」？

※ご協力：デンタルプロ㈱歯間ブラシはサイズ適合と力加減が肝心です。小さすぎると清掃不十分、大きすぎると歯肉外傷や疼痛の原因になります。今回の研究では「学生さん・患者さんに力加減をどう伝えるかが難しい」と感じ、挿入圧を"見える化"することで、教育・患者指導を言語化（数値化）したいと考え、歯間ブラシの挿入圧についてアプローチしています。形状や使い方で清掃効率が変わることも報告されており、"適切な圧"の提示は臨床価値が高いといえます。

これまで困難だった歯間ブラシの挿入圧計測
歯間ブラシ自体が小さく、ひずみゲージなどの貼付が困難であり、力の測定が難しいため、これまで具体的に数値で提示されておりませんでした。そこで顎モデル御用いて、モデル側で荷重を受けられるように、触覚フォースプレート（TF-2020、定格容量：10N）のトッププレートにネジ穴を設け、顎モデルをしっかりと固定します。触覚フォースプレートでは入力荷重を6分力（Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz）することができるので、ブラシ圧をFx,Fy,Fzの合力として計測することができます。

• モデルがしっかりとFPに固定
• 歯間ブラシ以外がFPにふれないように、手を置く台も用意
• 歯間ブラシを挿入している様子

今回、顎モデルを使用した実験だが、最終的には生身の人間に対して計測できることが好ましい。そこで歯間ブラシを持つ力（把持力）に着目して、ブラシ挿入圧とブラシ把持力に相関があれば、ブラシ把持力だけでもブラシ挿入圧の予測ができないか、も同時に模索している。ブラシ把持力にはHaplogを用いて計測した。

• Haplogセンサを人差し指に装着
• Haplogのキャリブレーション

結果
フォースプレート波形（ブラシ挿入圧）をみると２つの山が見られます。（挿入時と引き抜き時にピークあり）
Haplog（ブラシ把持力）波形をみると山は1つで、フォースプレート波形とピークの位相ずれがみられた。これは、１往復の波形が１つの山型であり、歯間ブラシを挿入後、引きはじめが最も値が大きくなることが多かった。これは往復運動の引く操作の際に、刷毛部が挿入時と逆方向に折れ曲がるため、抵抗となり押付力が最も大きくなると推察される。全体的にはフォースプレートデータ（ブラシ挿入圧）との相関がみられました。

• 計測波形例
• 挿入時と引き抜き時の波形

歯間ブラシのサイズ違いでは、不適合（大きすぎ）の場合は挿入圧が過剰になりがちになり、適合サイズだと一定で安定した圧に近づく。

今後の展望
今回は一般的な顎模型を使用したが、全ての人にぴったりと当てはまることはありません。特に、歯と歯の隣接面の再現性が課題となっています。口腔内スキャン＋3Dプリンタで隣接面形状を再現し、より臨床に近いコンプライアンス（柔らかさ）も段階的に付与することによって、模型の高精度化し、より現実に近い状態での計測をすることができます。

これらの研究を進めていき、データを蓄積していくと、教育の言語化ができ「このくらいの波形・数値が適正」と可視化して伝えることができます。またデータで説明することによる患者指導の納得感（過大圧→出血・痛み、過小圧→残存プラーク）もあり、セルフケアの自己調整を促せるようにもなります。より一層、質の高いオーラルケアの実現への貢献が期待されます。

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