Improving oral healthcare in Scotland with special reference to sustainability and caries prevention

Brett Duane Improving oral healthcare in Scotland with special reference to sustainability and caries prevention University of Turku, Faculty of Medicine, Institute of Dentistry, Community Dentistry, Finnish Doctoral Program in Oral Sciences (FINDOS-Turku), Turku, Finland Annales Universitatis Turkuensis, Sarja- Ser. D, Medica-Odontologica. Painosalama Oy, Turku, Finland, 2015. Dentistry must provide sustainable, evidence-based, and prevention-focused care. In Scotland oral health prevention is delivered through the Childsmile programme, with an increasing use of high concentration fluoride toothpaste (HCFT). Compared with other countries there is little knowledge of xylitol prevention. The UK government has set strict carbon emission limits with which all national health services (NHS) must comply. The purpose of these studies was firstly to describe the Scottish national oral health prevention programme Childsmile (CS), to determine if the additional maternal use of xylitol (CS+X) was more effective at affecting the early colonisation of mutans streptococci (MS) than this programme alone; secondly to analyse trends in the prescribing and management of HCFT by dentists; and thirdly to analyse data from a dental service in order to improve its sustainability. In all, 182 mother/child pairs were selected on the basis of high maternal MS levels. Motherswere randomly allocated to a CS or CS+X group, with both groups receiving Childsmile. Theintervention group consumed xylitol three times a day, from when the child was 3 months until 24 months. Children were examined at age two to assess MS levels. In order to understand patterns of HCFT prescribing, a retrospective secondary data analysis of routine prescribing data for the years 2006-2012 was performed. To understand the sustainability of dental services, carbon accounting combined a top-down approach and a process analysis approach, followed by the use of Pollard’s decision model (used in other healthcare areas) to analyse and support sustainable service reconfiguration. Of the CS children, 17% were colonised with MS, compared with 5% of the CS+X group. This difference was not statistically significant (P=0.1744). The cost of HCFT prescribing increased fourteen-fold over five years, with 4% of dentists prescribing 70% of the total product. Travel (45%), procurement (36%) and building energy (18%) all contributed to the 1800 tonnes of carbon emissions produced by the service, around 4% of total NHS emissions. Using the analytical model, clinic utilisation rates improved by 56% and patient travel halved significantly reducing carbon emissions. It can be concluded that the Childsmile programme was effective in reducing the risk for MS transmission. HCFT is increasing in Scotland and needs to be managed. Dentistry has similar carbon emissions proportionally as the overall NHS, and the use of an analytic tool can be useful in helping identify these emissions. Key words: Sustainability, carbon emissions, xylitol, mutans streptococci, fluoride toothpaste, caries prevention.

Perfluorattuja yhdisteitä sisältävien jätevesien puhdistus- ja analyysimenetelmät

Perfluoratut alkyyliyhdisteet eli PFAS-yhdisteet ovat synteettisiä orgaanisia yhdisteitä, joissa on fluorattu hiiliketju. Hiilen ja fluorin väliset vahvat sidokset ovat muodostuneet ongelmaksi jätevedenpuhdistamoilla, sillä yhdisteet eivät hajoa puhdistamoilla käytössä olevilla vedenpuhdistusmenetelmillä. Yhdisteitä kertyy luontoon jätevesien mukana. Kandidaatintyössä on vertailtu yhdisteitä sisältävien vesien käsittelymenetelmiä parhaiten soveltuvan menetelmän löytämiseksi. Menetelmien kustannuksia tai soveltuvuutta vedenpuhdistamomittakaavan prosessiksi ei ole arvioitu. Lisäksi työssä on koottu yhdisteitä sisältävien jätevesien analysointiin sopivia analyysimenetelmiä. Soveltuvat puhdistus- ja analyysimenetelmät on esitelty uusien tieteellisten artikkelien pohjalta. Mahdollisia erotusmenetelmiä ovat membraanierotus ja sorptio. Membraaneista soveltuvimpia ovat nanosuodatus- ja käänteisosmoosimembraanit, joilla erottuvat jopa 0,0001 μm:n kokoiset partikkelit. PFAS-yhdisteet voidaan erottaa sorptiolla muun muassa aktiivihiileen. Yhdisteiden rakenne hajoaa nykyaikaisilla hapetusmenetelmillä ja polttamalla lietteen mukana. Hapettaminen permanganaatin avulla ei tuottanut hyvää tulosta, mutta fotokemiallisella hapetuksella ja alhaisen lämpötilan plasmatekniikalla (NTP) yhdisteiden rakenne hajosi lähes kokonaan. Fotokemiallinen hapetus onnistui erityisesti perfluorokarboksyylihapoilla, joiden rakenne hajosi jopa kolmessa tunnissa. Yleisimmin käytetty analyysimenetelmä on nestekromatografin ja massaspektrometrin yhdistelmä (LC-MS/MS) ja matriisivaikutus minimoidaan tyypillisesti kiinteäfaasiuutolla (SPE). Työssä esitellyistä käsittelymenetelmistä parhaiten soveltuva on NTP-menetelmä, koska sillä saatiin tutkimusten mukaan hajotettua yhdisteiden rakenne muita menetelmiä lyhyemmässä ajassa ja se soveltuu parhaiten kaikille PFAS-yhdisteille. NTP-menetelmässä ei tarvita katalyyttiä tai lisäkemikaaleja. Voimakkaana hapettimena toimivat epästabiilit hydroksyyliradikaalit, jotka syntyvät koronapurkauksen kautta. Koronapurkauksessa muodostuu myös otsonia ja lisäksi vapaa happi voi tehostaa hapettumista. Menetelmässä muodostuvien hajoamistuotteiden hallinta vaatii lisätutkimusta. Mahdollinen hallintakeino voisi olla esimerkiksi hapettumisessa vapautuvien fluoridi-ionien saostaminen. Muodostuvien hajoamistuotteiden toksisuutta voitaisiin tarkkailla biosensorilla.