鐘擺式小圓頭電動牙刷在家庭口腔護理應用中的有效性和安全性的綜述

李 剛

(空軍軍醫大學口腔醫學院口腔預防醫學教研室,陜西 西安 710032)

1 前言

口腔疾病是全球最普遍的疾病之一，對人類造成嚴重的健康和經濟負擔。作為一個世界性的公共衛生問題，口腔疾病在許多低收入人群中的發病率不斷上升，治療口腔疾病的費用給家庭和醫療系統帶來了巨大的經濟負擔[1]。《柳葉刀》雜志公布的全球疾病負擔研究的數據[2]顯示，1990～2016年各個疾病的全球患病率統計結果以恒牙齲齒患病率最高，全球發病率統計恒牙齲齒發病率為第二位，僅次于上呼吸道感染；同時乳牙齲齒發病率為第五位，牙周疾病發病率在全球患病率統計中位列第十一位，且增幅迅速。中國民眾的口腔疾病問題也不容忽視。全國第四次口腔健康流行病學調查報告顯示[3]，2015年中國5歲兒童齲患率為70.9%，12歲兒童齲患率為34.5%，與十年前相比分別上升了5.8%和7.8%。中年人牙周健康問題不容樂觀，在35～44歲居民中，牙石檢出率為96.7%，牙齦出血檢出率為87.4%，與十年前相比，上升了10.1%。調查顯示[3]中國居民日常口腔保健意識也有待加強，5歲和12歲兒童每天兩次刷牙率分別為24.1%、31.9%，而成年人每天兩次刷牙率僅為36.1%。

齲病和牙周病均是在以細菌為主的多種因素作用下，牙齒硬組織和牙齦軟組織發生的慢性、進行性破壞的疾病，去除牙菌斑對維持口腔健康起到關鍵作用。刷牙作為日常口腔護理的首要方式，卻被大眾忽視，其實口腔健康并非以治療為主，而是以“預防”為先。如果對口腔進行科學地清潔、護理，或者在齲病、牙周病發生早期就及時進行干預，不但能提高治療效果，更可以節省大量醫療費用。

日常家庭口腔護理通過清除牙菌斑，在預防齲齒和牙周疾病，進而保持口腔健康中起著重要作用。刷牙作為家庭口腔護理最主要的一環，其效果主要由牙刷的設計、刷牙技巧、刷牙的頻率以及刷牙時間的長短等因素共同決定[4]。然而除刷牙頻率不足[3]，普通人群刷牙時還主要存在以下問題。

①時間不足。研究發現[5]，人群手動刷牙的平均刷牙時間不足1分鐘，而完成一套標準的改良巴氏刷牙法需要3分鐘。

②菌斑清除率不高。Slot等人的系統回顧發現[6]，普通人手動牙刷菌斑清除率不理想，刷牙1分鐘的菌斑清除率為27%，兩分鐘的菌斑清除率為41%。

③忽略重點區域。由于牙齒形狀各異且復雜，部分區域易被忽略，菌斑、軟垢、牙結石、色素等常見堆積于牙齦邊緣、磨牙區、上前牙腭側及下前牙舌側等部位[7,8]。

④刷牙技巧或方式錯誤。若刷牙技巧掌握不好或技巧錯誤，除了會導致口腔清潔不到位，也會導致口腔軟硬組織的損傷。大力橫刷是牙齒楔狀缺損及牙齦退縮的常見原因之一[9]。

隨著現代科技的發展，電動牙刷近年來被越來越多的人使用然而大眾對如何挑選電動牙刷仍存在疑惑，主要體現在對電動牙刷的清潔功效不了解，對電動牙刷的安全性認知也存在一些誤區。本研究的目的是探討鐘擺式運動(OR)電動牙刷有效性和安全性的設計因素以及分析評價其在不同人群中使用的有效性和安全性證據。

2 電動牙刷的設計

針對于普通人在刷牙時存在的問題，OR電動牙刷引入了一些關鍵設計，旨在幫助使用者達到有效的口腔清潔，確保口腔軟硬組織的安全性，并輔助形成更好的刷牙習慣，以實現良好的口腔健康。

2.1 圓形小刷頭

OR電動牙刷最具特征的設計即為小的、圓形的刷頭。由于人類的牙齒呈類圓形體，且牙齦邊緣形態呈扇貝樣圓弧形，這種刷頭形狀能較全面包裹牙齒，并適應牙齦邊緣形態，對牙齒表面、窩溝點隙、牙齦邊緣，尤其是舌側進行高效的包裹和清潔。

2.2 刷毛磨圓率

刷毛的材質以及刷毛尖端的形態，被認為與刷牙的效果以及牙刷對軟硬組織的安全性相關[10]。國家標準委員會對刷毛磨圓率也有著明確的要求，即一支合格的牙刷或電動牙刷，平形毛型牙刷刷毛磨圓率須大于等于60%，異性毛型牙刷刷毛磨圓率須大于等于40%。

2.3 高頻鐘擺式運動(oscillating-rotating)

OR電動牙刷由于其獨特的圓形刷頭和馬達軸承設計，在啟動電源后，刷頭呈類似鐘擺運動的左右轉動，擺動角度在15°～55°，頻率在5000～18000次/min之間。部分高端的OR電動牙刷還在此基礎上加入了沿著刷毛長軸方向20000～40000/min的脈沖振動[11]。而全新技術的OR電動牙刷實現了沿刷毛長軸的微振動[12]。這樣的傳動設計和刷頭運動方式使得OR電動牙刷在放到牙齒上時，刷毛沿著牙齦邊緣進行前后小幅度顫動，這與改良巴氏刷牙法的水平顫動拂刷的動作類似。

2.4 壓力感應系統

目前，部分中高端的電動牙刷中會帶有壓力感應裝置。當感應裝置檢測到力量大于一定值時，電動牙刷的運動幅度和頻率會減少，同時部分帶有視覺反饋系統的電動牙刷會閃爍紅燈，提示壓力過大。更高端的OR電動牙刷甚至帶有雙重壓力感應系統，可以視覺提示刷牙力度是過小，處于合適的區間，或者壓力過大。有研究表明，93%的使用者在使用了帶有視覺壓力感應反饋系統的電動牙刷的一個月內，改善了原本壓力過大的習慣[13]。

2.5 計時功能

菌斑清除率和刷牙時間呈正相關[14]，但普通人平均刷牙時間不足，這可能與依從性低以及/或對刷牙時間的感知計算不準確相關。針對這樣的情況，部分電動牙刷引入了計時裝置。每30秒及兩分鐘時提醒使用者。這樣的設計也被證明，使用者有效延長了刷牙時間，提升了每次刷牙到2min的刷牙意愿[15]。

2.6 AI監測

AI以及智能手機等技術近年來迅猛發展，這也蔓延到了電動牙刷的領域，來幫助提升使用者的刷牙效果。部分電動牙刷可以連接手機應用軟件，，實現刷牙監測，括對刷牙的覆蓋區域，刷牙壓力的大小，進行長期記錄和跟蹤。這讓使用者能夠詳細了解每次刷牙的情況，并針對需要特別關注的區域或刷牙習慣進行改善提高[16]。AI監測或許在未來也能為牙醫提供患者的更多信息，針對患者的口腔狀況和行為做出個性化的指導，以幫助使用者達到更佳的口腔健康狀況。

3 OR電動牙刷應用中的有效性和安全性

基于良好的設計，電動牙刷應能實現良好的菌斑清除率，減少牙齦炎并促進牙齦健康。多個臨床隨機對照試驗發現，相對于手動牙刷，OR電動牙刷能夠更有效去除全口牙菌斑，減少牙齦出血位點。Cochrane協作組[17]發表的一項涉及3855例研究對象的42項臨床試驗進行的獨立系統評價的結果顯示，鐘擺式運動電動牙刷去除菌斑和減低牙齦炎的效果在短期內明顯優于手動牙刷，并在3個月以上的研究中表現出牙齦炎指數降低。Cochrane協作網于2014年發表的系統評價也顯示，與手動牙刷相比，OR電動牙刷技術能更有效減少牙菌斑和牙齦炎，且不管短期還是長期，結果都是如此[18]。

相對于其他技術的電動牙刷，OR電動牙刷也被證明有更好的清潔率和牙齦健康維護效果。Goyal C等[19]進行了為期6個月的研究比較了帶有微振動的智能連接鐘擺式運動牙刷與市面上銷售的智能連接聲波電動牙刷在減少牙齦炎和牙菌斑方面的效果。結果顯示在第一天單次使用后，鐘擺式運動牙刷的牙菌斑去除率即顯著高于聲波牙刷；在第24周，鐘擺式運動牙刷組的受試者從“不健康”狀態轉變為“健康”狀態的比例顯著高于聲波牙刷組(96.4%比81.8%)。一篇涵蓋17項研究、近1400位受試者的系統評價和薈萃分析發現，與左右擺動的聲波牙刷相比，OR電動牙刷能更有效去除牙菌斑和減少牙齦炎[20]。

刷牙時，有些“難以清潔(hard-to-clean areas)”的區域常易被忽視[7,8]。而OR電動牙刷尤其對于難刷部位具有清潔優勢。Grender J等[21]對包含462名受試者的6個臨床試驗的系統評價，在“難以清潔”的區域特定分析中發現，與聲波電動牙刷或手動牙刷相比，鐘擺式運動電動牙刷對難清潔區域的牙菌斑清潔率始終表現更優。相對于聲波電動牙刷，鐘擺式運動電動牙刷對舌側菌斑的清除率總體更多18%～34%，其中舌側近中面菌斑清除更多32%～49%，下頜舌側和下頜舌側前牙區菌斑清除更多32%和31%。與手動牙刷相比，鐘擺式運動電動牙刷對舌側菌斑的清除率總體更多31%～206%，在舌側近中面菌斑清除更多29%～217%，在舌側牙齦邊緣區域菌斑清除更多67%～526%。

而在安全性方面，該技術類型電動牙刷比對照的美國牙醫協會標準手動牙刷在體外試驗中表現出更小的磨損，相對牙本質磨擦值(relative dentine abrasivitv，RDA)分別為l6和100[22]。臨床試驗也證明了鐘擺式運動牙刷的安全性。Sicilia A等[23]發現，帶有壓力控制系統的鐘擺式運動電動牙刷能夠減少六成左右的刷牙力度，令牙齦炎與牙齦出血的發生頻率下降62%。Dentino A等[24]比較的患者使用手動牙刷和OR電動牙刷的6個月臨床研究結果表明,OR電動牙刷和手動牙刷組的牙齦萎縮和附著喪失無明顯變化。數據顯示，對有預先存在的牙齦萎縮或可能會造成的牙齦萎縮,使用鐘擺式旋轉電動牙刷和使用手動牙刷是一樣安全的。這與系統評價的結果相一致[25]。

4 OR電動牙刷對不同需求人群的刷牙效果

除了普通人群，臨床試驗也證明OR電動牙刷可以有效并安全地運用于兒童、正畸人群、種植人群、牙周術后患者，以及部分殘疾人群的日常口腔護理。

4.1 兒童和青少年

兒童時期是培養終生口腔衛生好習慣的最佳時期，做好學齡兒童的口腔保健，會對一生的口腔健康起到積極的作用。然而兒童手部神經肌肉發育尚未成熟，對刷牙等精細動作的掌握不足。有研究也發現[26]，即使從幼兒園至12歲接受定期的專業預防指導，在12歲時，兒童的刷牙的效果仍然欠佳，菌斑存在于50%的牙齦邊緣測試位點，這與刷牙技巧和依從性不佳相關。除了教育、家長監督或幫助刷牙，電動牙刷或作為有效的工具，幫助兒童和青少年實現更好的菌斑清潔和提升依從性。Davidovich E等[27]對998名2.5～7歲兒童進行回顧性橫斷面研究評估發現,與手動牙刷使用者相比，鐘擺式運動電動牙刷使用者牙菌斑、牙齦炎和齲齒更少，程度更輕。一項為期30天的隨機、單盲、平行對照試驗對兒童電動牙刷(Braun oral-B兒童電動牙刷-D10)和手動牙刷在普通人群兒童中的口腔硬組織和軟組織安全性以及去除牙菌斑的效果進行了研究。結果顯示，在電動牙刷組中，從第0天到第30天，全口牙菌斑(P<0.006)、頰面(P<0.0001)和前牙區(P<0.008)的平均菌斑指數在統計學上顯著降低，但在手動牙刷組中沒有顯著區別。在第15天和第30天，電動牙刷組的平均全口菌斑減少大于手動牙刷組。同時在整個研究過程中，口腔軟硬組織沒有發現不良反應(P<0.05)[28]。

交互式OR電動牙刷也被證實可幫助青少年清除更多牙菌斑并提升刷牙的依從性。對60位青少年的隨機對照試驗發現在第二周時，電動牙刷的菌斑清除率相對于基線顯著降低34%(P<0.001),手動牙刷組則沒有明顯變化(P=0.231)。對于重點護理區域，平均菌斑指數減少在交互式OR電動牙刷組中為38.1%，在手動牙刷組中為6.2%。另外交互式電動牙刷組的平均刷牙時間與基線相比增加了34s，而手動牙刷組的刷牙時間保持不變[15]。

4.2 正畸患者

正畸附件復雜對正畸患者徹底清潔口腔帶來了挑戰。學界對正畸過程中由于口腔衛生不良而出現的齲齒、牙齦炎等口腔疾病也多有研討[29～31]。良好的口腔衛生對于正畸患者的口腔健康以及最終正畸效果至關重要。早在1998年，Clerehugh V[32]等人即對早期OR技術電動牙刷在固定正畸患者中的使用效果進行了隨機對照研究，結果發現相對于手動組，電動牙刷組在第4周(P<0.001)和第8周(P=0.004)時的牙間齦出血均顯著減少。德國更近期的兩項針對青少年固定正畸患者的隨機對照試驗顯示[33,34]，在使用兩周后，交互式OR電動牙刷組相比較手動牙刷組的牙菌斑能更多的減少32%的牙菌斑；在使用6周后，OR電動牙刷組相對手動牙刷組的刷牙時間增加了67s，每天刷兩次牙的積極性提高27%、刷牙時長大于2min的積極性提高20%，且沒有發現不良反應。這表明OR電動牙刷可有效清除牙菌斑，幫助提升青少年正畸人群的刷牙積極性及依從性。

4.3 種植牙或植體支持式固定全口修復患者

有效且安全的口腔護理對于種植體及其周圍組織的健康至關重要。一項隊列研究[35]對100位進行美學區種植體修復的患者使用OR電動牙刷進行了一年的觀察，并在基線，第3、6、12個月時對牙齦乳頭出血指數，牙齦退縮和探診深度進行了測量。試驗發現，第3個月開始，各項指標即出現好轉，并一直持續到試驗結束。其中牙齦萎縮減少0.2mm,平均探診深度減少0.3mm,而出血指數在12月時減少超過50%(P<0.001)。沒有患者出現例如潰瘍或脫皮等不良反應。隨機試驗也顯示出一致結果。Vandekerckhove B.等[36]對100位植體支持式固定全口修復的患者進行了為期12個月的隨機對照試驗。在基線、3個月、6個月和12個月時測量溝出血指數、探測袋深度、牙周袋出血指數與牙齦退縮。結果顯示，所有參數都有所改善。平均探診深度從基線檢查時的3.3mm下降到12個月時的3.0mm，牙齦退縮在12個月時平均減少0.1mm，且在研究過程中沒有觀察到牙齦潰瘍等不良情況。另一項對80位種植患者進行的隨機對照試驗顯示[37]，和手動牙刷對照組相比，OR電動牙刷組在天然牙位以及種植牙位，均能更有效減少牙菌斑的形成；試驗結束時菌斑和牙齦探診出血較基線顯著降低(P<0.0001)。

4.4 牙齦退縮患者和牙周術后患者

牙齦退縮以及牙周術后患者對于牙刷的選擇有更多顧慮，尤其關注牙刷對牙齦軟組織長期的安全性和健康的影響。D?rfer CE等[38]做了一項為期3年的前瞻性、單盲、平行隨機對照試驗，來比較ADA推薦的手動牙刷和OR電動牙刷對已存在的牙齦萎縮的長期影響。結果顯示在35±2個月后，兩組之間的平均牙齦退縮沒有顯著差異，但與基線相比均顯著減少，電動牙刷組從2.35±0.35mm降至1.90±0.58mm，手動牙刷組從2.26±0.31mm降至1.81±0.66mm。這意味著對于牙周術后的患者，長期使用OR電動牙刷相對于手動牙刷，與更少的牙周炎癥和更好的牙齦邊緣穩定性和促進傷口愈合相關。Acunzo R[39]等發現使用電動牙刷的牙齦粘膜整形手術后的患者牙根完全覆蓋率顯著高于手動牙刷(對照組，66.67%；測試組，96.67%)。而一項長達9年跟蹤牙周術后患者的隊列研究[40]，使用OR電動牙刷作為日常口腔護理的一部分有助于長期維護牙周手術的效果。

4.5 殘疾人

殘疾人作為特殊的群體，由于生理和心理的因素，口腔健康問題往往高發、嚴重而不易被重視[41]。電動牙刷對于手部靈活性受限、但能抓住刷柄并將牙刷放置在口中的殘疾人可成為有效的輔助工具。臨床研究發現，對于輕度智力障礙的兒童和青少年，使用OR電動牙刷在菌斑去除方面表現優于手動牙刷[41]。而對于視力受損的青少年，OR電動牙刷相對于手動牙刷也可以更有效減少牙菌斑和牙齦炎[42]。

5 鐘擺式運動電動牙刷的全面創新

2020年，一種創新升級的鐘擺式運動牙刷面世。最新的鐘擺式運動電動牙刷在馬達、壓力感應、和刷頭方面都有了全面創新，包括：線性磁驅動技術、雙重壓力感應燈、全新的刷頭。由于線性磁驅動技術，最新鐘擺式運動電動牙刷聲音降低，刷頭背部幾乎不震動。配合全新設計的刷頭，能量集中到刷毛尖端，并且實現了微振動，可以顯著提高菌斑清除率。雙重壓力感應燈技術可以使刷牙力度在最適宜的壓力范圍內，既實現高效清潔率，又保證安全性[43]。臨床試驗顯示，無論短期和長期，最新的鐘擺式運動電動牙刷對比手動牙刷和聲波電動牙刷，在菌斑清除率和牙齦恢復健康率方面，都顯著更高。一項4期隨機、單次使用、交叉的刷牙研究顯示[44]，在健康成年人中，使用全新O-R電動牙刷的受試者與使用手動牙刷的受試者相比，牙菌斑檢出率顯著減少，且在頰側和舌側均表現出更好的菌斑清除均勻度及一致性。而在更長的試驗周期中，無論是和手動牙刷還是和高端的聲波電動牙刷相比，這種新型鐘擺式運動電動牙刷在牙齦炎癥減少方面也顯著表現更優。在第8周時，使用新型OR電動牙刷組牙齦總體“健康”的受試者人數是手動組的3倍[45]；在為期6個月的試驗中，和高端聲波電動牙刷(53%)相比牙齦總體“健康”的受試者比例也顯著更高(84%)[46]。

綜上所述，普通人群刷牙時間、頻率不足，菌斑清除效果欠佳，且常見大力刷牙和拉鋸式橫刷等錯誤刷牙技術，需要提升行為習慣或選擇更有效的工具。而電動牙刷作為一直在積極探索人類健康領域的創新品類，配合“大健康”保健理念，不斷推出高品質的個人健康護理產品，在刷頭形狀，刷毛設計，運動方式，壓力感應，計時裝置以及AI監控方面進行了全面創新。大量臨床試驗和系統評價也表明，鐘擺式運動(Oscillating-Rotating)電動牙刷相對于聲波電動牙刷以及手動牙刷，清潔效率更高，包括全口牙菌斑，尤其牙齦邊緣和舌側等難刷部位，清潔優勢更加顯著。對于口腔軟硬組織，鐘擺式運動(OR)電動牙刷與手動牙刷相比同樣安全。對于正畸患者、種植患者、兒童、殘疾等有特殊口腔護理需求的人群，也可以有效且安全地運用于其日常口腔護理。