2021 Volume 63 Issue 1 Pages 1-10
現在様々な形態の歯ブラシが多数製造されているが，それらを同一条件で比較した報告は少ない。そして，ブラッシングの習熟度と歯ブラシの形態が及ぼすプラーク除去効果への影響について報告している研究は非常に乏しい。そこで我々は，プラーク除去効果について，5種類の特徴的な歯ブラシを用いて，ブラッシングの習熟度が異なる2群で比較検討を行った。歯科医師10名（P群），歯科医院でのブラッシング指導が未経験である習熟度が低い外部ボランティア10名（V群）に対し，5種類の歯ブラシを用いてブラッシングを行わせた。ブラッシング前後に智歯・過剰歯・治療途中の歯を除いた全永久歯を染色し，Plaque Control Recordを用いてその前後のプラークスコアを測定し，プラーク除去率を算定した。
その結果，V群では，いずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率は低く，差はみられなかった。一方，P群ではいずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率はV群より高く，使用した歯ブラシによってプラーク除去率が異なっていた。特に，毛先が歯面に到達しやすく適正なブラッシング圧がかかりやすいように形態が工夫された操作性の良い歯ブラシのプラーク除去率が高かった。
以上により，習熟度が異なるとプラーク除去に効果的な歯ブラシも異なることが示唆された。
プラークコントロールは歯周治療の中で極めて重要であり，ブラッシングはプラークコントロールの最も一般的な方法である。このプラークコントロールを良好に保つため，プラーク除去効果について多くの研究が報告されている。プラーク除去効果と関連がある因子として，歯ブラシの毛の材質，長さ，直径，毛先形態，植毛数，配列数，毛束のカット形状などの毛に関する因子や，歯ブラシのヘッドの幅や厚みおよび形態，ネックの形態，ネックの長さ，把柄部の持ちやすさ等の歯ブラシの形態の因子が挙げられ，現在，これらを考慮して様々な歯ブラシが多数製造されている。
一方で，歯ブラシの形態の因子だけではなく，ブラッシング方法1,2)やさらには患者の因子として癖や習慣によってもプラーク除去効果は左右されると報告がされている3-8)。よって，ブラッシングの習熟度も患者の因子としてプラーク除去効果に影響があると思われる。しかし，プラーク除去効果について，様々な形態的特徴を持った歯ブラシを同一条件で比較した報告は少なく，また，ブラッシングの習熟度の違いと各種歯ブラシとの比較も明らかではない。
そこで我々は，プラーク除去効果について，数多くある歯ブラシの中でも特徴的な5種類の歯ブラシを用いて，ブラッシングの習熟度が異なる2群で比較検討を行った。
被験者は，日本歯科大学附属病院歯周治療チーム員の歯科医師10名（P群：男性5名・女性5名，平均年齢30.6±4.79歳，平均残存歯数27.4±1.58本）と，歯科医院でのブラッシング指導が未経験である外部ボランティア10名（V群：男性7名・女性3名，平均年齢35.1±8.39歳，平均残存歯数27.4±0.52本）の2群を設けた。また，被験者は全身的疾患を有さず，全歯種が揃っている者とした。被験歯は，口腔内の全永久歯を対象としたが，智歯・過剰歯・治療途中と思われる歯は除外した。本研究の実施にあたっては，日本歯科大学生命歯学部倫理審査委員会の審査を経て，承認を得ている（NDU-T2019-29）。
2． 研究に供した歯ブラシの詳細本研究では，毛先・ヘッド・ネック・柄の形態や大きさ，長さ等，特徴が異なる5種類の歯ブラシ（A・B・C・D・E）を研究に供した。歯ブラシの外観や形態および材質を図1，表1-234に示す。本研究に供した歯ブラシは，先端集中毛および段差植毛のカーブネックタイプ（A），植毛台の厚さが2.5 mmの無平線植毛タイプ（B），スーパーテーパード毛の幅広ヘッドタイプ（C），スリムヘッドタイプ（D），先端が細くなった台形状のヘッドタイプ（E）の5種類とした。
研究に供した歯ブラシの外観（正面観，側面観）
左より歯ブラシA，B，C，D，E
歯ブラシの先端像
歯ブラシの形態および材質（毛）
毛先の形態は，A・D・Eはラウンド毛，Bはテーパー毛，Cは高度テーパード毛である。毛の材質は，Aはポリブチレンテレフタレート，B・D・Eはナイロン，Cは飽和ポリエステル樹脂である。また，全ての歯ブラシのかたさは「ふつう」で統一した。
歯ブラシの形態および材質（全長，ヘッド）
歯ブラシの全長は，長いものからC，E，A，B，Dの順である。
ヘッド形態は，A・B・Dは細長い楕円形のスリムヘッド，CはA・B・Dよりヘッドが長くA・B・D・Eより幅が広い楕円型のヘッド，EはA・B・Dよりヘッドが長く，先端が先細りの台形状ヘッドである。そして，Eのヘッドの幅は後端に行くにつれ，A・B・Dより幅が広くなっている。毛束のカット形状は，Aはヘッドの先端および2列目の計5穴が山型に整形された山切りカット（先端集中毛）であり，それ以降は2段カット（段差植毛）となっている。それ以外のB・C・D・Eは平切りカットである。
歯ブラシの形態および材質（ネック，柄）
ネックの形態はAがカーブネック，それ以外のB・C・D・Eはストレートネックであり，長さは長いものからB，A，C，D，Eの順である。柄の形態は，Aがカーブハンドル，B・C・D・Eがストレートハンドルであり，さらにそれぞれAは丸型，Bは六角型，Cは太めの丸型，D・Eは扁平型となっている。柄の材質としてA・Bにのみラバーが部分的に使用されている。
研究スケジュールおよび1日の流れを図2に示す。研究初日に全被験者に対しスケーリングと歯面研磨を行い，プラークフリーの状態とした。研究初日から，7，14，21，28，35日後を評価日として，使用する5種類の歯ブラシを無作為に割り振り，各種歯ブラシのプラーク除去効果を評価した。被験者と評価者には研究に供した歯ブラシがわからないように事前に処理し，二重盲検法で行った。なお，被験者の習熟度への影響を避けるため，各評価日までの間の口腔清掃方法は統一せず，被験者が従来行っている状態のままとし，使用する歯ブラシは被験者個人の物を使用させた。
評価日は起床後からブラッシングを中止し，夕方より各種歯ブラシを用いて被験者が自分自身で行い，P群ではスクラビング法，V群ではブラッシング方法を指定せず3分間ブラッシングを行った。
研究スケジュールおよび1日の流れ
ブラッシング前後に歯垢歯石染色液（メルサージュPCペレットレッド，株式会社松風 京都）を用いて染め出しを行い，O'Learyら9)のPlaque Control Record（PCR）を用いてプラークスコアの測定を行った。PCRの測定部位は，頬・舌側それぞれ近心，中央，遠心とし1歯につき6点とした。ブラッシング前後にPCRを用いてプラークスコアを求め，この変化率をプラーク除去率として各種歯ブラシのプラーク除去効果の判定に用いた（図3）。なおPCRの評価者は，研究期間を通じて各被験者に対し同一評価者とした。
プラーク除去率の算定方法
P群，V群における，年齢，残存歯数，ブラッシング前のプラークスコアを対応のないt検定にて，性別はカイ2乗検定にて比較検討した。各群のプラーク除去率を対応のないt検定，各群における各種歯ブラシのプラーク除去率について，一元配置分散分析と多重比較ではボンフェローニ検定を行った。その後，従属変数をプラーク除去率，独立変数を年齢・各種歯ブラシ・習熟度（P群とV群）・性別・残存歯数として，重回帰分析を行った。
各群のブラッシング前におけるプラークスコアを表5に示す。P群では，ブラッシング前のプラークスコアは88.6±12.43%であった。V群では，ブラッシング前のプラークスコアは96.3±3.84%であった。群間において，ブラッシング前のプラークスコアのみ有意差がみられた（p＜0.01）。その他の項目では両群に有意差はみられなかった。
各群のブラッシング前におけるプラークスコア
両群における被験者の研究条件は同程度であったが，ブラッシング前のプラークスコアのみ有意差がみられた（p＜0.01）。
P群とV群のプラーク除去率を図4に示す。P群では44.6±15.54%，V群では17.4±9.81%であり，P群の方が有意に高いプラーク除去率を示した（p＜0.05）。
P群とV群のプラーク除去率
P群とV群で歯ブラシA～E全体の除去率を比較した。
対応のないt検定：p＜0.05
P群における各種歯ブラシのプラーク除去率を図5に示す。
除去率は高い順からA：52.3%，B：48.2%，E：44.7%，D：39.0%，C：38.9%であった。一元配置分散分析では有意差はみられなかったが，ボンフェローニ検定ではAとC，AとDに有意差がみられた（p＜0.05）。
P群における各種歯ブラシのプラーク除去率
一元配置分散分析：p＝0.244，ボンフェローニ検定：A vs C（p＜0.05），A vs D（p＜0.05）
V群における各種歯ブラシのプラーク除去率を図6に示す。除去率は高い順からB：21.4%，A：18.4%，C：17.4%，D：15.6%，E：13.9%であった。一元配置分散分析およびボンフェローニ検定で有意差はみられなかった。
V群における各種歯ブラシのプラーク除去率
一元配置分散分析：p＝0.524
従属変数をプラーク除去率，独立変数を年齢・各種歯ブラシ・習熟度（P群とV群）・性別・残存歯数として，重回帰分析を行った。その結果を表6に示す。歯ブラシAに対して歯ブラシD（p=0.0487），P群に対してV群（p＜0.001）に有意差がみられた。また，従属変数の中でP群に対してV群の解析はp値が最も低く，さらに回帰推定値の絶対値が最も大きかった。
重回帰分析の結果
独立変数を年齢，歯ブラシの種類（歯ブラシAと比較した歯ブラシB，C，D，E），習熟度（P群と比較したV群），性別（男性と比較した女性），残存歯数とした。
本研究では，プラーク除去効果について，5種類の特徴的な歯ブラシを用いて，習熟度の異なる2群で比較検討し，プラーク除去率に影響する因子について重回帰分析を行った。
その結果，V群ではいずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率は低く，歯ブラシの違いによる差はみられなかった。一方，P群ではいずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率はV群より高く，また，歯ブラシの違いにより有意差もみられた。さらに，重回帰分析から，習熟度の差がプラーク除去率に最も影響を与えていることが示唆された。
最も高いプラーク除去率を示したのは，P群の歯ブラシAであった。Aはヘッドが小さく，山型に整形された先端集中毛およびラウンド毛による段差植毛であり，今回研究に供した歯ブラシの中ではネックが比較的長く，柄も含めカーブしている歯ブラシである。過去の研究において，段差植毛された歯ブラシのプラーク除去効果は平切り歯ブラシと比較して高く10)，特に歯間部への到達性が高いことが報告されている11)。また，歯ブラシのネック部分と柄にカーブが付与され，ネックが長く設定された歯ブラシは，操作性が向上し，ブラッシングの困難な部位においても適正なブラッシング圧をかけることが出来ることからプラーク除去率が高くなるという報告もされている12)。歯ブラシAのプラーク除去率が高かった理由として，段差植毛により歯面への到達性が良く，カーブが付与されたネックや柄および長いネックによって，さらに操作性が向上し適正なブラッシング圧をかけた状態で磨くことが出来たためであると考えられた。
また，本研究において，無平線植毛タイプで比較的ネックが長い歯ブラシBもP群で高いプラーク除去率を示した。小川ら13)の研究によると，植毛台が薄い歯ブラシは口腔前庭の狭い大臼歯頬側部でも頬粘膜に邪魔されることなくプラーク除去率が高いと報告されている。前述した両角および小川らの報告から，歯ブラシBは無平線植毛により，頬粘膜など周囲組織との干渉が少ないことで毛先を歯面まで到達させ易く，また，長いネックによりさらに操作性良く適正なブラッシング圧をかけて磨くことが出来たため高いプラーク除去率を示したと考えられる。
このように，プラーク除去率が高い歯ブラシの特徴としてヘッドが小さく，ネックが長いことが挙げられた。
一方で，P群におけるプラーク除去率が最も低かったのは歯ブラシCであった。歯ブラシCはヘッドが大きく幅広で，毛先の形態が高度テーパード型をしており，ネックが比較的長めの歯ブラシである。毛先を高度テーパードにした歯ブラシについて，藤川ら14)は，毛先がラウンドの歯ブラシと比較してプラーク除去効果が有意に高いことを報告しており，さらに高度テーパード毛はソフトであると同時に毛の腰があるため，毛先が届きにくい歯間部や歯肉辺縁部に届きやすいと述べている。しかし，今回の研究では高度テーパードの歯ブラシにおいて高いプラーク除去率を認めることが出来なかった。その理由として，ヘッドが大きく頬粘膜などの周囲組織からの干渉を受けやすく，歯面への到達性が困難になり，ブラッシング圧も干渉により適正なものとなりくいことが考えられる。過去の研究において，磨く際に余計な力が加わると毛先が逃げて歯面にうまく当たらない可能性があると指摘されている15)。さらに，歯ブラシCに用いられている高度テーパード毛においては，ブラッシング時に痛みを感じたという報告が散見された14-17)。本研究においても同様のことが考えられ，歯ブラシCを使用する際に被験者が痛みを感じてブラッシング圧を調整してしまい，適正なブラッシング圧が維持出来ず，除去率の低下を招いたと考えられた。
P群の歯ブラシDにおいても，歯ブラシC同様に低いプラーク除去率を示した。歯ブラシDは，小さなヘッドでネックの長さが比較的短い歯ブラシである。プラーク除去率が高かった歯ブラシA，B同様小さなヘッドの歯ブラシであったが，除去率に差が表れた。この差について，前述したネックの長さのほか，我々は柄の違いにも注目した。除去率が高かった歯ブラシA，Bの柄は，ポリプロピレンでグリップ部にラバーが加工されているのに対し，除去率が低かった歯ブラシDの柄はポリプロピレン単独であった。歯ブラシA，Bは，ラバーによって柄の把持が安定し，より操作性が向上したことで，プラーク除去率が高くなったと考えられる。また柄の形態的特徴では，歯ブラシAは丸型，歯ブラシBは六角型，歯ブラシDは扁平型であった。操作性を向上させるには様々な角度から把持し操作することが重要である。この為，丸型や六角型の歯ブラシの方が扁平型よりも把持しやすく，様々な角度において操作性が良かったと考えられた。
以上のことから，歯ブラシA，BとDとのプラーク除去率の差は，操作性の違いが影響していると考えられ，小さなヘッドの歯ブラシを活かすためには，細かく磨くことが出来るように良好な操作性を伴っている必要があると考えられる。
一方，V群では，歯ブラシの違いによる有意差はみられなかった。この理由として，P群のスクラビング法のように小刻みに細かく丁寧に磨くことが出来ず，習熟度が低いためにブラッシング困難な部位のプラークが除去出来なかったと推察する。歯科医院でブラッシング指導を受けたことが無いV群では，歯頚部に歯ブラシを位置付けるという意識が希薄であり，磨きやすく設計された歯ブラシの工夫が活きる機会が少なく，歯ブラシによる違いは出にくかったのではないだろうか。このように，習熟度の違いがプラーク除去率に大きく影響していることが考えられ，これを裏付けるように，重回帰分析の結果から，習熟度の違いが最もプラーク除去率に影響を与えることが示唆された。よって，プラーク除去効果を高めるためには，歯ブラシを選択するよりも日々のブラッシング指導により，習熟度を高めていくことが重要であると考えられる。
本研究におけるプラーク除去率は，最も高かったP群の歯ブラシAであっても50%程度であり，他の研究の60～70％と比較するとやや低い傾向であった。この理由として，新井ら1)の報告によるとスクラビング法による所要時間は5～6分と設定されており，本研究の3分間というやや短めの時間設定が影響していると考えられる。また，本研究ではブラッシング中止期間を半日と設定したが，プラークの蓄積が不十分である者もおり，やや短かったように思われた。本研究はブラッシング前後の差からプラーク除去率を測定しているため，ブラッシング前のプラークスコアの低い方が，高いプラーク除去率を出すのは困難である。しかし，群間におけるブラッシング前のプラークスコアを比較した結果で有意にプラークスコアが低かったP群の方が（P群：88.6±12.4%，V群：96.3±3.84%），群間におけるプラーク除去率を比較した時のプラーク除去率は2倍ほども高かったことから（P群：44.6±15.5%，V群：17.4±9.8%），研究結果への影響は少ないと考えている。ブラッシング中止期間を延長することも考慮したが，倫理的に数日間の歯ブラシ中止は現代社会において健全な社会生活を送るためには困難であり，また，半日であっても一定以上のプラークの蓄積を認めることが出来たため研究デザインとしては問題ないと考えている。
次に，本研究の限界について述べる。本研究は被験者が各群10名と少なく，また初期研究の為サンプルサイズの計算を行っていない。また，市販されている歯ブラシは数多くあるなかで，5種類の限られた比較となってしまった。しかし，本研究は初期研究として設定されたもので，対象の制約はやむをえないと考えている。また，歯ブラシの種類を増やすことで，群間比較など統計分析が困難になるため，今回は代表的な歯ブラシ5種類での研究とした。
今後の研究への展望について，適正なサンプルサイズを計算し，被験者数および使用歯ブラシを増やし，本研究でプラーク除去に影響したと考えられるネックや柄の形態・材質についての検討を進めていきたい。加えて，本研究において各種歯ブラシのかたさは，「ふつう」で統一したが，毛のかたさについても症例を増やして比較検討を行いたい。また，評価項目では1歯における部位別，全顎における部位別の比較等の検討を行っていきたい。さらに，歯ブラシの使用感を新たに評価することで，歯ブラシの違いによる情報のみでなく，実際の使用状況を把握することが可能で，プラーク除去率に影響する因子をより詳細に検討出来る可能性がある。今回の知見を活かして，更なる研究に邁進してまいりたい。
1．V群では，いずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率は低く，歯ブラシ間の差はみられなかった。P群ではいずれの歯ブラシを使用してもプラーク除去率はV群より高く，使用した歯ブラシによってプラーク除去率が異なっていた。
2．P群においてプラーク除去率が高かった歯ブラシは，ヘッドが小さいものであり，小ささを活かして細かく磨くことが出来るように，ネックや柄を工夫し操作性を向上させたものであった。
3．習熟度が異なるとプラーク除去に効果的な歯ブラシも異なることが示唆され，習熟度の低い者がプラーク除去効果を高めていくためには，歯ブラシの選択よりもブラッシング指導を行い習熟度を高めることが重要である。
本研究にボランティアで参加して頂いた皆様，日本歯科大学付属病院スタッフの皆様，関係者に厚くお礼申し上げます。
今回の論文に関連して，各種歯ブラシ製造元を含めて利益相反状態はありません。
