1問1答 論文 エンド

歯髄の生死を、酸素飽和度で測れるか?——著者らが3Dプリンターで作ったプローブ保持具で、健全歯128本の歯髄は平均93.17%、同じ被験者の示指は97.22%、根管治療歯10本は0%。壊死した歯髄や歯髄炎を見分ける精度は調べていない(Grabliauskiene 2021)

1問1答 論文 エンド

エンド|リトアニアの大学で、著者らが作ったパルスオキシメーターのプローブ保持具を使い、健全歯128本(8歯種×16本)と根管治療歯10本の歯髄の酸素飽和度を測って、示指の値と比べた研究(Grabliauskiene 2021・Medicina)

著者らによると、冷却試験や電気歯髄診断が見ているのは歯髄の神経の反応で、歯髄が生きているかを決めるのは血液の供給の状態です。そこで、血液の酸素飽和度を測るパルスオキシメーターを歯に使う研究が行われてきました。ただ、歯科用に作られた機器は無く、これまでの保持具は特定の種類の歯にしか合わなかった、と著者らは書いています。Grabliauskieneらは、どの種類の歯にも当てられる保持具を3Dプリンターで自作し、健全歯128本と根管治療歯10本で測りました。健全歯の歯髄の酸素飽和度は平均93.17%で、同じ被験者の示指(97.22%)より有意に低く(p<0.001)、歯の種類の間に有意差は検出されませんでした。根管治療歯10本は0%でした。ただし、測ったのは冷却試験に反応した健全歯と、歯髄の無い根管治療歯だけ。壊死した歯髄が残る歯や歯髄炎を、この方法でどれだけ正しく見分けられるかは、この研究では調べていません。

論文
Pulp Vitality Testing with a Developed Universal Pulse Oximeter Probe Holder(開発した万能型パルスオキシメーター・プローブ保持具による歯髄の生活反応の検査)
著者
Živile Grabliauskiene, Roberta Zamaliauskiene, Greta Lodiene(リトアニア健康科学大学 歯科・口腔病理学講座)
掲載
Medicina (Kaunas) 2021; 57(2): 101
種類
保持具の開発と、患者の歯での測定研究(比較の相手は同じ被験者の示指と、根管治療歯)。2017年9月〜2019年1月に138人を募集。冷却試験に反応し、症状・X線の異常が無い健全歯128本(上下の切歯・犬歯・小臼歯・大臼歯の8群×16本)と、根管治療歯10本(陰性対照)。平均26.0歳(20〜54歳)。歯は3回測った平均。マン・ホイットニー検定とウィルコクソン検定、3群以上はクラスカル・ウォリス検定、相関はスピアマン
資金・利益相反
研究への資金援助は受けていないと記載。利益相反は無いと記載。特許や製品化についての記載は無い。保持具は著者ら自身が設計・作製し、評価も著者らが行った
DOI
10.3390/medicina57020101
PMID
33498652

①歯髄の生死、神経の反応ではなく血液の酸素で測れる?

外傷のあとで冷却試験に反応しない歯。歯髄は本当に死んでいるのか、まだ血が通っているのか。迷った経験のある先生は多いと思います。冷却試験も電気歯髄診断も、答えているのは歯髄の神経です。では、歯髄の血液の酸素飽和度から見る方法は使えるのでしょうか。

リトアニアのGrabliauskieneらは、指に付けるパルスオキシメーターを歯に当てるための保持具を自作し、健全歯と根管治療歯で酸素飽和度を測りました(Medicina 2021)。

結論を先に書きます。
・対象:138人を募集。冷却試験に反応した健全歯128本(上下の切歯・犬歯・小臼歯・大臼歯の8群×16本)と、根管治療歯10本(陰性対照)
・測り方:著者らが3Dプリンターで作った保持具でプローブを歯に当て、3回測った平均。同じ被験者の示指とも比べた
・健全歯:歯髄の酸素飽和度は平均93.17%。示指の97.22%より有意に低い(p<0.001)
・歯の種類:8種類のどの歯でも測れ、種類の間に有意差は検出されなかった(p=0.53)
・根管治療歯:10本とも0%(健全歯との差は有意、p<0.05)
・注意:壊死した歯髄が残る歯・歯髄炎・外傷歯は測っておらず、見分ける精度(感度・特異度)は調べていない

②なぜパルスオキシメーターなのか

著者らは導入で、次のように整理しています。歯髄が生きているかを決めるのは血液の供給の状態だが、冷却試験や電気歯髄診断が見ているのは神経の反応である。たとえば電気歯髄診断では、外傷を受けて間もなく、血流は保たれているのに感覚を失った歯で偽陰性が、一部が壊死して血流の無い歯で偽陽性が出ることがある。

血流を見る方法には、レーザードップラー血流計もあります。ただし著者らは、高価で歯科医院での日常使用に向かないこと、センサーを動かさずに歯に当て続ける必要があること、歯周組織からの反射光で偽陽性が出うることを挙げています。

パルスオキシメーターは、赤色光と赤外光を当てて、脈打つ動脈血の酸素飽和度を読み取る機器です。患者さんの応答が要らないので、客観的な検査になりうる。ただし、歯科用に作られた機器は無く、これまでの研究の保持具は上顎前歯用・小臼歯用・大臼歯用など、特定の歯にしか合わなかったと著者らは書いています。そこで、どの歯にも使える保持具を作り、健全な歯髄の値を示指と比べたのが、この研究です。

③どんな研究か

保持具:歯の幅・高さと歯髄腔の位置をもとに、設計ソフトで形を作り、3Dプリンターで樹脂(PLA)から作りました。ノギスのように幅を変えられる仕組みで、光を出す側(LED)と受ける側の向きを平行に保ったまま、歯の幅に合わせられるとしています。消毒できる素材を選んだと書かれています。

対象:2017年9月〜2019年1月に、大学の歯科・口腔病理学講座で138人を募集しました(平均26.0歳・20〜54歳)。健全歯の条件は、むし歯・破折・変色が無い、プロービングの深さ1〜3mmでプロービング時の出血が無い、動揺が無い、冷却試験に正常に反応する、痛みや外傷の既往が無い、歯髄腔の石灰化や根尖の変化・吸収が無い、打診・触診で痛みが無い、などです。矯正装置や冠のある人、深さ3mmを超える部位や根尖の変化がある人は除き、全身疾患や服薬のある人はいませんでした。

健全歯128本を、上下の切歯・犬歯・小臼歯・大臼歯の8群(各16本)に分けました。陰性対照は、X線で異常が無く温度の試験に反応しない根管治療歯10本です。冷却試験はエチルクロライドのスプレーを綿球に含ませて頬側の中央3分の1に当て、15秒以内に痛みが無ければ壊死として研究から外しました。

測り方:綿花で防湿・乾燥し、市販のパルスオキシメーター(CONTEC社 CMS60C)のプローブを保持具で歯に当てました。LEDは唇側・頬側、受光部は舌側・口蓋側で、平行に置きます。位置は歯の歯頸側3分の1で、歯肉は避けます。値が安定してから記録し、3回の平均を使いました。示指の値も被験者ごとに測っています。著者らは、歯と歯肉では画面の波形が違って見えたとも書いています(原典の図2)。

解析:値が正規分布しなかったため、マン・ホイットニー検定とウィルコクソン検定、3群以上はクラスカル・ウォリス検定、相関はスピアマンの方法を使いました。

④結果:健全歯の歯髄は平均93.17%、示指は97.22%

著者らは、保持具が8種類すべての歯で使え、プローブを平行にしっかり保てたと報告しています(原典の図3)。これは著者らの観察で、保持の安定性を数値で測った結果は示されていません。

健全歯128本の歯髄の酸素飽和度は平均93.17%(SD 4.87)で、示指の平均97.22%(SD 1.84)より有意に低い値でした(p<0.001)。中央値で見ると、歯は94.0%(四分位 89.25〜97.0)、示指は98.0%(96.0〜99.0)です。根管治療歯10本は0%で、健全歯との差は有意でした(p<0.05)。

図1 パルスオキシメーターで測った酸素飽和度の平均:示指、健全歯128本の歯髄、根管治療歯10本 0 20 40 60 80 100 示指(同じ被験者の指) 97.22% 平均 97.22%(SD 1.84) 健全歯128本の歯髄 93.17% 平均 93.17%(SD 4.87) 根管治療歯10本(陰性対照) 0% 0%(棒なし) 酸素飽和度(%・0から100) 対象:リトアニアの大学の歯科で2017年9月〜2019年1月に募集した138人。健全歯128本(上下の切歯・犬歯・小臼歯・大 臼歯の8群×16本。冷却試験に反応し、症状・X線の異常が無い歯)と、根管治療歯10本(陰性対照)。平均26.0歳(20〜 54歳)。 歯には著者らが3Dプリンターで作った保持具でプローブを当て、3回測った平均。示指も被験者ごとに測った。 示指と歯の差は有意(p<0.001)。中央値は示指 98.0%(四分位 96.0〜99.0)、歯 94.0%(89.25〜97.0)。根管治 療歯10本は0%で、健全歯との差は有意(p<0.05)。壊死した歯髄が残る歯・歯髄炎・外傷歯は測っていない。
図1 パルスオキシメーターで測った酸素飽和度の平均。原典の本文(Results)の値。根管治療歯は0%なので棒を付けていない。

歯の種類による違い。8群の平均は91.63〜93.94%で、歯の種類の間に有意差は検出されませんでした(χ2=2.24、自由度3、p=0.53)。上顎と下顎の比較でも有意差は検出されていません(p=0.23)。個々の歯の値の範囲は75〜99%でした。

図2 歯の種類ごとの歯髄の酸素飽和度(健全歯・各16本) 顎・歯の種類 平均(SD) 中央値(四分位) 範囲 上顎 切歯 93.75(3.26) 94.5(91.0〜96.0) 88〜99 上顎 犬歯 91.63(4.98) 91.5(89.0〜95.75) 79〜98 上顎 小臼歯 93.38(5.76) 96.0(89.5〜97.75) 80〜99 上顎 大臼歯 92.31(4.42) 91.0(88.25〜96.0) 87〜99 下顎 切歯 93.69(6.22) 95.5(91.25〜98.75) 75〜99 下顎 犬歯 93.56(3.6) 94.0(91.0〜96.5) 87〜99 下顎 小臼歯 93.94(4.74) 96.0(88.25〜98.0) 86〜99 下顎 大臼歯 93.13(5.82) 94.0(88.25〜99.0) 82〜99 単位はすべて%。原典の表1の全8行をそのまま載せた(抜粋なし)。 歯の種類の間に有意差は検出されなかった(χ2=2.24、自由度3、p=0.53)。上顎と下顎の比較でも有意差は検出されな かった(p=0.23)。 示指との相関(スピアマン)は、上顎の歯で r=0.05(p=0.72)、下顎の歯で r=0.29(p=0.02・正の相関)。 リトアニアの大学で138人を測った研究。健全歯は冷却試験に反応し症状の無い歯。保持具は著者らが自作。
図2 歯の種類ごとの歯髄の酸素飽和度。原典の表1の全8行。

示指との相関。上顎の歯では示指の値と相関が見られず(r=0.05、p=0.72)、下顎の歯では正の相関がありました(r=0.29、p=0.02)。年齢と酸素飽和度の相関は、歯でも示指でも見られませんでした(歯 r=0.01・示指 r=−0.08、いずれも p>0.05)。

⑤結果の読み方:「健全歯で測れた」と「見分けられる」は別

この研究で言えるのは、著者らの保持具を使うと、冷却試験に反応した健全歯では8種類のどの歯でも酸素飽和度の値が得られ、その平均は93%前後で示指より低かったということです。歯髄の無い根管治療歯では0%でした。

一方で、歯髄検査として使えるかの肝心な問い、つまり壊死した歯髄が残る歯や、歯髄炎の歯を、どれだけ正しく見分けられるかは、この研究では調べていません。生きていない歯として測ったのは、歯髄そのものが無い根管治療歯10本だけです。感度・特異度のような診断の精度も計算されていません。

健全歯の値にも幅があり、個々の歯では75%から99%まで分かれました。どの値より下なら異常と考えるか、という線引きも示されていません。

示指より歯の値が低い理由について、著者らは、エナメル質と象牙質による赤色光・赤外光の回折(diffraction)で測定値が下がるのかもしれない、と考察しています。これは考えられる理由で、この研究で確かめたものではありません。

⑥明日の臨床へ

著者らの結論は、抄録では「新たに作った万能型の保持具は、歯髄の生活反応の検査に有効な道具である」、本文の結論の節では「保持具付きのパルスオキシメーターが歯髄検査として臨床で使える可能性を確かめた。ただし、さまざまな歯髄の状態での酸素飽和度を調べる生体での研究がさらに必要」というものです。測った範囲に近いのは、後者の言い方です。

著者らが記した測り方の要点は次のとおりです。

・LEDは唇側・頬側、受光部は舌側・口蓋側に、平行に置く
・当てる位置は歯頸側3分の1で、歯肉は避ける(歯肉の酸素飽和度の影響を避けるため)
・頭を動かさないよう伝え、値が安定してから記録し、3回の平均を使う
・歯と歯肉では画面の波形の形が違って見えた(著者らの観察)

ここからは筆者の読みです。現時点では、歯髄の診断は冷却試験などの従来の検査を土台にし、パルスオキシメーターは「血液の酸素飽和度を見る」別の角度の検査として研究が進んでいる段階、と受け止めるのが妥当だと思います。健全な歯髄でも酸素飽和度の平均が示指より約4ポイント低かったこと(97.22−93.17。両平均から筆者が計算)は、測ってみるときの目安として知っておく価値があります。保持具は著者らの自作で、使った機器や保持具の性能を他の製品と比べた研究ではありません。

⑦ここだけ補助線

ここだけ、冷静に補助線8種類の歯を各16本そろえ、同じ方法で測ったことで、健全歯の値の目安が見えた研究です。読むときは次の点だけ押さえておきたいところです。
・見分ける力は調べていない:測ったのは健全歯と根管治療歯(歯髄が無い歯)だけ。壊死した歯髄が残る歯・歯髄炎・外傷歯は含まれず、感度・特異度も出していない
・若い人が中心:平均26歳。高齢者や根未完成歯での値は分からない
・「健全」の基準は冷却試験:健全歯は冷却試験に反応した歯で、組織で確かめたわけではない
・保持具の評価は著者ら自身:保持具は著者らが設計・作製し、「平行にしっかり保てた」は著者らの観察。繰り返し測ったときのばらつきや、ほかの保持具との比較の数値は無い
・資金と利益相反:資金援助は受けておらず、利益相反は無いと記載。特許や製品化の記載は無い
・人数と歯の数:138人を募集し、測った歯は健全歯128本と根管治療歯10本。1人1本かどうかは原典に明記が無い
それでも、「健全な歯髄を測ると、どのくらいの値が出るか」を、すべての歯種でそろえて示した1本です。酸素飽和度で歯髄を見る検査の、次の研究を読むときの土台になります。

今日のひとこと

著者らが作った保持具でパルスオキシメーターのプローブを歯に当てると、冷却試験に反応した健全歯128本の歯髄の酸素飽和度は平均93.17%で、同じ被験者の示指の97.22%より有意に低く、根管治療歯10本は0%でした。8種類の歯のどれでも測れ、歯の種類の間に有意差は検出されていません。ただし、壊死した歯髄が残る歯や歯髄炎を見分ける精度は調べておらず、著者らも、さまざまな歯髄の状態でのさらなる研究が必要だと書いています。歯髄の酸素飽和度を測る検査の、入口の1本です。

Grabliauskiene Ž, Zamaliauskiene R, Lodiene G. Pulp Vitality Testing with a Developed Universal Pulse Oximeter Probe Holder. Medicina (Kaunas). 2021;57(2):101. doi: 10.3390/medicina57020101. PMID: 33498652
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。