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技術 サブサイクルベースのエアロゾル消毒システム

出願人 サバンベンチャーズピーティーワイリミテッド
発明者 ウラジーミルベレンツヴェイグロンヴァインベルゲルマイケルポタス
出願日 2014年1月31日 (6年4ヶ月経過) 出願番号 2014-017234
公開日 2014年7月10日 (5年11ヶ月経過) 公開番号 2014-128690
状態 特許登録済
技術分野 消毒殺菌装置
主要キーワード 空気入口バルブ 除去期間 立法メートル サブサイクル 合計サイクル 流れセンサー 廃棄システム エアレーション時間
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

サイクル時間が速く、小型、低騒音性患者の近くに簡便に配置可能なエアロゾルベース消毒システムを提供する。

解決手段

i)被滅菌物品滅菌チャンバ中に配置するステップ;ii)滅菌用ミスト(例えば過酸化水素溶液)を滅菌チャンバに供給し、第1所定時間接触させるステップ;iii)ガス流チャンバに第2所定時間供給し、滅菌用ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップを含み;第1所定時間および第2所定時間を含む時間にわたる微生物の総減少が6log未満であり、ステップii)iii)は、滅菌用ミストと物品との間の接触時間の所定の合計、滅菌チャンバに供給された滅菌用ミストの所定の合計または滅菌の所定のレベルなどの所定の滅菌パラメータを達成するために少なくとも一回繰り返します。

概要

背景

本明細書を通した従来技術の考察のいずれも、このような従来技術が広く公知であるとの承認、または、技術分野における普通の一般知識の一部を構成するとの承認としては、如何様にもみなされるべきではない。

滅菌器は、伝播性胞子真菌およびバクテリアなどの因子死滅させ、これによりその伝播を防止するために、医学食品およびパッケージング産業において用いられる。典型的な滅菌器は、これらの伝播性因子のほとんどすべてを効果的に死滅させる一連物理的条件滅菌チャンバ中に形成する。

滅菌が必要な物品への滅菌剤エアロゾルの接触が公知の滅菌方法の一つである。典型的な従来技術のエアロゾル滅菌装置は、入り口および出口バルブを備えた滅菌チャンバ、入口バルブを介してチャンバ流体流通可能なエアロゾル生成器(典型的にはネブライザ)、ならびに、エアロゾル生成器と流体流通可能なその上流ファンを有している。

使用においては、滅菌が必要な物品がチャンバ中に入れられ、次いでチャンバが密閉される。エアロゾル入口バルブが開けられると共に出口バルブが閉じられる。ファンが連結されており、これが、エアロゾル生成器を通るまたは流過するチャンバへのガス流を形成する。滅菌チャンバ中の受動ベントが、必要に応じた均圧化を可能として、滅菌チャンバへガス流を流入出させる。次いで、所望の滅菌剤を含有するエアロゾル生成器が起動されて、多数の微小な滅菌剤液滴がガス流に送り込まれる。これらの液滴は、ガス流に運ばれてエアロゾルを形成し、エアロゾルが滅菌チャンバに移動する。エアロゾル流における滅菌剤濃度は、ガス流の流速、エアロゾル生成器の生産性、または、用いられる液体滅菌剤の濃度のいずれかを変えることにより調節されることが可能である。

受動的廃棄ベントは、いくらかのガス流を中に流過させて、滅菌チャンバをおよそ室圧に維持させる。この受動的システムは、滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、外気への流れの経路を備えていてもよい。

一定時間の後、ファンおよびエアロゾル生成器が停止されると共に空気入口バルブが閉じられ、これにより、滅菌剤送出フェーズが完了する。次いで、出口バルブが開けられ、典型的には、エアロゾルおよび蒸気を滅菌チャンバの外に高速で排出するポンプによって、エアロゾルが能動的に除去される。この除去システムは、滅菌チャンバと外気との間に、滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、流れのための経路を備えている場合がある。受動的ベントは、新たな空気の供給源を外気から滅菌チャンバに引き込ませる。

一般的に、合計滅菌サイクル時間は可能な限り短いことが望ましい。短い再処理期間は、滅菌される物品が所与の期間の間に用いられることが可能である回数を増やし、これは、結果的に1日当たりに処理可能な患者数を増やす。被滅菌物品が高額な医療装置である場合、短いサイクル時間は、医療従事者に対して大幅な財政上の節減をもたらすことが可能である。

エアロゾルベースの滅菌器の使用の制限の1つは、必要なレベル微生物の減少を短い滅菌時間内に達成するためには、高濃度(すなわち、高ミスト密度)のエアロゾル滅菌剤が必要とされることである。滅菌の最中、高濃度のエアロゾル滅菌剤は、液滴を物品の表面上に合着させる。これはまた、滅菌される物品の表面上で多層B.E.T.様吸収をもたらす可能性がある。合着されると共に吸着された液滴は、滅菌プロセスの終了時に物品から除去することが困難である可能性がある。滅菌された物品上に残留した高レベルの残存滅菌剤は、オペレータおよび患者に対して有害である可能性があり、従って、完全に自動化された滅菌デバイスにおいては望ましくない。滅菌剤の最大残存レベルは、存在する場合には関連する規格によって、または、生体適合性テスト、通常の慣行もしくは他のアセスメントによって定義され得る。

残存滅菌剤は洗浄により除去され得るが、これは、自動化滅菌デバイスに追加されるには高価な機構であり、常に容易に入手可能であるとは限らない無菌水および清水の供給が必要とされる。あるいは、スタッフが物品を手洗いすることも、高価である可能性がある安全装置の使用(ドラフトなど)が必要となり、貴重な時間および空間が消費されてしまい、しかも、有害な滅菌剤がオペレータに接触してしまうリスクが高まるために、望ましくない。

洗浄フェーズはまたその後の乾燥フェーズを必要とし、これは、装置の回転時間にかなりの追加を伴う。

残存滅菌剤を除去するための他の方法はエアレーションによるものである。残存除去および蒸発は、ガス流を物品に流過させることにより達成されることが可能である。合着した大きな液滴は、このプロセスによって除去されるには一定の時間を必要とし、これは、長いサイクル時間をもたらす可能性がある。より速い流速またはより大きな吸引デバイスを用いてプロセスを加速させることが可能であるが、しかしながら、これらのデバイスは、度々、騒々しく、大きく、および、高価である。この性質のデバイスは、度々、中央滅菌領域に追いやられ、手扱い時間および患者と滅菌機器との間の物品の移動に必要な労力が増え、ならびに、患者間での合計再処理時間が増加する。

滅菌器は、度々、最初に細菌の6logの菌数減少を達成する第1のサイクル、続いて、細菌のさらなる6logの菌数減少を達成する第2のサイクルの2つの滅菌サイクルを用いて操作されることが技術分野において公知である。このレベルの菌数減少を単一のサイクルで達成するエアロゾル滅菌器は、低滅菌剤濃度での長い滅菌期間を必要とし;残存滅菌剤を除去する長いエアレーション時間を必要とするか、または、大きく、騒々しくおよび/あるいは高価である強力な廃棄物除去システムを用いる。

所望の微生物学的効力目標を満たすことが可能であり、合計サイクル時間(滅菌および残存除去を含む)が速く、小型であり、低騒音性で、清水の供給を必要とせず、および、患者の近くに簡便に配置することが可能である、エアロゾルベースの消毒システムを提供することが望ましい。

本明細書において用いられるところ、「濃度」という用語は、存在する不活性キャリア流体(通常は水)の量または体積に比した活性滅菌用剤(過酸化水素など)の量または体積を指すために用いられる。この用語は、一般に、バルク液体、個別のエアロゾル粒子またはエアロゾル粒子の集合群に関して用いられることが可能であるが、例えば、エアロゾルが2つの異なる発生源から生じた場合、または、エアロゾルが空間的もしくは時間的に部分的に変性された場合、エアロゾル中のすべての粒子は必ずしも同一の濃度を有している必要はない。

エアロゾルに関する「密度」という用語は、エアロゾル粒子で満たされた総体積の量を指す。密度は、エアロゾル液滴体積と単位体積当たりのエアロゾル液滴数との組み合わせの尺度である。単位面積あたりのより大きな液滴またはより多数の液滴は共に、エアロゾル密度を増加させることとなり、一方で、単位体積あたりのより小さな液滴またはより少ない液滴は共にエアロゾル密度を低下させることとなる。

送出される滅菌剤の適用量は、濃度、密度および送出時間に応じる。

概要

サイクル時間が速く、小型、低騒音性で患者の近くに簡便に配置可能なエアロゾルベースの消毒システムを提供する。i)被滅菌物品を滅菌チャンバ中に配置するステップ;ii)滅菌用ミスト(例えば過酸化水素溶液)を滅菌チャンバに供給し、第1所定時間接触させるステップ;iii)ガス流をチャンバに第2所定時間供給し、滅菌用ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップを含み;第1所定時間および第2所定時間を含む時間にわたる微生物の総減少が6log未満であり、ステップii)iii)は、滅菌用ミストと物品との間の接触時間の所定の合計、滅菌チャンバに供給された滅菌用ミストの所定の合計または滅菌の所定のレベルなどの所定の滅菌パラメータを達成するために少なくとも一回繰り返します。

目的

所望の微生物学的効力の目標を満たすことが可能であり、合計サイクル時間(滅菌および残存除去を含む)が速く、小型であり、低騒音性で、清水の供給を必要とせず、および、患者の近くに簡便に配置することが可能である、エアロゾルベースの消毒システムを提供する

効果

実績

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牽制数
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請求項1

i)被滅菌物品滅菌チャンバ中に配置するステップ;ii)既知の量の滅菌用ミストを前記滅菌チャンバに供給し、これにより、前記物品に時間tnの間接触させるステップ;iii)ガス流を前記滅菌チャンバに供給し、これにより、前記滅菌用ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップ;を含み、前記時間tnにわたる微生物の総減少が6log未満であり;ならびに、前記ステップii)およびiii)は、前記滅菌用ミストと前記物品との間で接触時間の所定の合計 が達成されるようq回繰り返される、目的物品の滅菌方法

請求項2

iv)最終ガス流を前記チャンバに所定時間(tf)供給して、凝結したミスト残渣が存在する場合にこれを許容可能なレベルに低減させるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記滅菌用ミストが、制御された湿度で前記滅菌用チャンバに供給される、請求項1または2に記載の方法。

請求項4

前記滅菌剤チャンバ入口および出口が同一の流体ラインである、請求項1から3のいずれかに記載の方法。

請求項5

前記滅菌剤が過酸化水素溶液である、請求項1から4のいずれかに記載の方法。

請求項6

完全なサイクル時間が30分間未満である、請求項1から5のいずれかに記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、エアロゾルサイクル式の適用および除去が採用されている滅菌方法および装置に関する。

背景技術

0002

本明細書を通した従来技術の考察のいずれも、このような従来技術が広く公知であるとの承認、または、技術分野における普通の一般知識の一部を構成するとの承認としては、如何様にもみなされるべきではない。

0003

滅菌器は、伝播性胞子真菌およびバクテリアなどの因子死滅させ、これによりその伝播を防止するために、医学食品およびパッケージング産業において用いられる。典型的な滅菌器は、これらの伝播性因子のほとんどすべてを効果的に死滅させる一連物理的条件滅菌チャンバ中に形成する。

0004

滅菌が必要な物品への滅菌剤エアロゾルの接触が公知の滅菌方法の一つである。典型的な従来技術のエアロゾル滅菌装置は、入り口および出口バルブを備えた滅菌チャンバ、入口バルブを介してチャンバ流体流通可能なエアロゾル生成器(典型的にはネブライザ)、ならびに、エアロゾル生成器と流体流通可能なその上流ファンを有している。

0005

使用においては、滅菌が必要な物品がチャンバ中に入れられ、次いでチャンバが密閉される。エアロゾル入口バルブが開けられると共に出口バルブが閉じられる。ファンが連結されており、これが、エアロゾル生成器を通るまたは流過するチャンバへのガス流を形成する。滅菌チャンバ中の受動ベントが、必要に応じた均圧化を可能として、滅菌チャンバへガス流を流入出させる。次いで、所望の滅菌剤を含有するエアロゾル生成器が起動されて、多数の微小な滅菌剤液滴がガス流に送り込まれる。これらの液滴は、ガス流に運ばれてエアロゾルを形成し、エアロゾルが滅菌チャンバに移動する。エアロゾル流における滅菌剤濃度は、ガス流の流速、エアロゾル生成器の生産性、または、用いられる液体滅菌剤の濃度のいずれかを変えることにより調節されることが可能である。

0006

受動的廃棄ベントは、いくらかのガス流を中に流過させて、滅菌チャンバをおよそ室圧に維持させる。この受動的システムは、滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、外気への流れの経路を備えていてもよい。

0007

一定時間の後、ファンおよびエアロゾル生成器が停止されると共に空気入口バルブが閉じられ、これにより、滅菌剤送出フェーズが完了する。次いで、出口バルブが開けられ、典型的には、エアロゾルおよび蒸気を滅菌チャンバの外に高速で排出するポンプによって、エアロゾルが能動的に除去される。この除去システムは、滅菌チャンバと外気との間に、滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、流れのための経路を備えている場合がある。受動的ベントは、新たな空気の供給源を外気から滅菌チャンバに引き込ませる。

0008

一般的に、合計滅菌サイクル時間は可能な限り短いことが望ましい。短い再処理期間は、滅菌される物品が所与の期間の間に用いられることが可能である回数を増やし、これは、結果的に1日当たりに処理可能な患者数を増やす。被滅菌物品が高額な医療装置である場合、短いサイクル時間は、医療従事者に対して大幅な財政上の節減をもたらすことが可能である。

0009

エアロゾルベースの滅菌器の使用の制限の1つは、必要なレベル微生物の減少を短い滅菌時間内に達成するためには、高濃度(すなわち、高ミスト密度)のエアロゾル滅菌剤が必要とされることである。滅菌の最中、高濃度のエアロゾル滅菌剤は、液滴を物品の表面上に合着させる。これはまた、滅菌される物品の表面上で多層B.E.T.様吸収をもたらす可能性がある。合着されると共に吸着された液滴は、滅菌プロセスの終了時に物品から除去することが困難である可能性がある。滅菌された物品上に残留した高レベルの残存滅菌剤は、オペレータおよび患者に対して有害である可能性があり、従って、完全に自動化された滅菌デバイスにおいては望ましくない。滅菌剤の最大残存レベルは、存在する場合には関連する規格によって、または、生体適合性テスト、通常の慣行もしくは他のアセスメントによって定義され得る。

0010

残存滅菌剤は洗浄により除去され得るが、これは、自動化滅菌デバイスに追加されるには高価な機構であり、常に容易に入手可能であるとは限らない無菌水および清水の供給が必要とされる。あるいは、スタッフが物品を手洗いすることも、高価である可能性がある安全装置の使用(ドラフトなど)が必要となり、貴重な時間および空間が消費されてしまい、しかも、有害な滅菌剤がオペレータに接触してしまうリスクが高まるために、望ましくない。

0011

洗浄フェーズはまたその後の乾燥フェーズを必要とし、これは、装置の回転時間にかなりの追加を伴う。

0012

残存滅菌剤を除去するための他の方法はエアレーションによるものである。残存除去および蒸発は、ガス流を物品に流過させることにより達成されることが可能である。合着した大きな液滴は、このプロセスによって除去されるには一定の時間を必要とし、これは、長いサイクル時間をもたらす可能性がある。より速い流速またはより大きな吸引デバイスを用いてプロセスを加速させることが可能であるが、しかしながら、これらのデバイスは、度々、騒々しく、大きく、および、高価である。この性質のデバイスは、度々、中央滅菌領域に追いやられ、手扱い時間および患者と滅菌機器との間の物品の移動に必要な労力が増え、ならびに、患者間での合計再処理時間が増加する。

0013

滅菌器は、度々、最初に細菌の6logの菌数減少を達成する第1のサイクル、続いて、細菌のさらなる6logの菌数減少を達成する第2のサイクルの2つの滅菌サイクルを用いて操作されることが技術分野において公知である。このレベルの菌数減少を単一のサイクルで達成するエアロゾル滅菌器は、低滅菌剤濃度での長い滅菌期間を必要とし;残存滅菌剤を除去する長いエアレーション時間を必要とするか、または、大きく、騒々しくおよび/あるいは高価である強力な廃棄物除去システムを用いる。

0014

所望の微生物学的効力目標を満たすことが可能であり、合計サイクル時間(滅菌および残存除去を含む)が速く、小型であり、低騒音性で、清水の供給を必要とせず、および、患者の近くに簡便に配置することが可能である、エアロゾルベースの消毒システムを提供することが望ましい。

0015

本明細書において用いられるところ、「濃度」という用語は、存在する不活性キャリア流体(通常は水)の量または体積に比した活性滅菌用剤(過酸化水素など)の量または体積を指すために用いられる。この用語は、一般に、バルク液体、個別のエアロゾル粒子またはエアロゾル粒子の集合群に関して用いられることが可能であるが、例えば、エアロゾルが2つの異なる発生源から生じた場合、または、エアロゾルが空間的もしくは時間的に部分的に変性された場合、エアロゾル中のすべての粒子は必ずしも同一の濃度を有している必要はない。

0016

エアロゾルに関する「密度」という用語は、エアロゾル粒子で満たされた総体積の量を指す。密度は、エアロゾル液滴体積と単位体積当たりのエアロゾル液滴数との組み合わせの尺度である。単位面積あたりのより大きな液滴またはより多数の液滴は共に、エアロゾル密度を増加させることとなり、一方で、単位体積あたりのより小さな液滴またはより少ない液滴は共にエアロゾル密度を低下させることとなる。

0017

送出される滅菌剤の適用量は、濃度、密度および送出時間に応じる。

課題を解決するための手段

0018

第1の態様によれば、本発明は:
i)被滅菌物品を滅菌チャンバ中に配置するステップ
ii)滅菌用ミストを滅菌チャンバに供給し、これにより、前記物品に第1所定時間接触させるステップ;
iii)ガス流を前記チャンバに第2所定時間供給し、これにより、前記滅菌用ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップであって;ここで、第1所定時間および第2所定時間を含む時間にわたる微生物の総減少が6log未満であり;ならびに、ここで、ステップii)およびiii)は所定の滅菌パラメータを達成するために少なくとも一回繰り返されるステップ
を含む対象の滅菌方法を提供する。

0019

所定の滅菌パラメータは、例えば、滅菌用ミストと物品との間の接触時間の所定の合計;滅菌チャンバに供給された滅菌用ミストの所定の合計、または、滅菌の所定のレベルであればよい。

0020

本明細書において用いられるところ、「除去」という用語は、物品上に凝結したミストに関連して、すべての凝結したミストの除去、または、残存滅菌剤のレベルが患者との接触に安全であると一般に認識されるであろう点までの凝結したミストの部分的な除去を包含する。

0021

他の態様によれば、本発明は:
i)被滅菌物品を滅菌チャンバ中に配置するステップ;
ii)既知の量の滅菌用ミストを滅菌チャンバに供給し、これにより、前記物品に時間tnの間接触させるステップ
iii)ガス流を前記滅菌チャンバに供給し、これにより、前記消毒ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップ;を含み、期間tnにわたる微生物の総減少が6log未満であり;ならびに、ステップii)およびiii)は、滅菌用ミストと物品との間で接触時間の所定の合計

0022

0023

が達成されるようq回繰り返される、対象の滅菌方法を提供する。

0024

他の態様によれば、本発明は:
i)被滅菌物品を滅菌チャンバ中に配置するステップ;
ii)既知の量の滅菌用ミストを滅菌チャンバに供給し、これにより、前記物品に時間tnの間接触させるステップ
iii)ガス流を前記滅菌チャンバに時間tmの間供給し、これにより、前記消毒ミストが存在する場合にこれを置き換え、および、凝結したミストが存在する場合にこれを前記物品から除去するステップを含み、ここで、tnおよびtmは独立して可変であり;期間tnにわたる微生物の総減少が6log未満であり;
ならびに、ステップii)およびiii)は、滅菌用ミストと物品との間で接触時間の所定の合計

0025

0026

が達成されるようq回繰り返される、対象の滅菌方法を提供する。

0027

好ましくは、本発明はまた、iv)最終ガス流を前記チャンバに第3所定時間(tf)供給して、凝結したミスト残渣が存在する場合にこれを許容可能なレベルに低減させるステップを含む。

0028

他の態様において、本発明は、本発明の前記態様のいずれか1つに既定されている方法に従って用いられるための装置を提供する。

0029

他の態様において、本発明は、本発明の前記態様のいずれか1つに既定されている方法に従って用いられる場合の装置を提供する。

0030

任意の所要の単一のサイクルにわたる微生物の総減少は、単独では、典型的には、最終的に所望されるレベルの消毒を達成するためには十分ではないであろう。しかしながら、単一のサブサイクルtn+tmにわたる微生物の総減少が4log未満であることが好ましい。すべてのサブサイクルにわたる総滅菌は、6log超であることが好ましく、より好ましくは8log超であり、および、さらにより好ましくは12log超である。

0031

1サブサイクル当たりで要求されると共に達成される微生物の総減少は、特に、最終的に6logの微生物の総減少を達成するHLD(高レベルの消毒)デバイスについては、100%未満であることが好ましい。最終的には12logの微生物の総減少を達成する滅菌器については、1サブサイクル当たりで要求されると共に達成される微生物の総減少が100%未満であれば好ましい。

0032

あるいは、任意の所与のサブサイクルにわたる微生物の総減少が、対数的表記された場合、要求される総減少の75%未満となり、より好ましくは総減少の50%未満となり、ならびに、さらにより好ましくは要求される総減少の33%未満となることが好ましい。

0033

好ましくは、滅菌用ミストは、制御された湿度で滅菌用チャンバに供給される。好ましくは、湿度は、約20から99%、およびより好ましくは40から70%に制御される。

0034

好ましくは、滅菌用ミストは、計測されたまたは所定の用量で滅菌チャンバに供給される。好ましくは、滅菌用ミストは、ミスト密度、流速および時間を計測することにより計測された用量で滅菌チャンバに供給される。

0035

ミストは、矩形波適用量パターンで滅菌チャンバに供給されることが好ましい。あるいは、ミストは、ミスト送出が行われている場合、これが所定の時間についての所定の上限と下限との間で保持され、これにより、矩形波送出に近接した近似値許容されるような方法でチャンバに供給され得る。

0036

一実施形態においては、滅菌剤チャンバ入口および出口は、同一の流体ラインである。

0037

好ましくは、滅菌剤は過酸化水素溶液である。

0038

好ましくは、滅菌剤濃度はその後の送出フェーズについて一定に維持される。あるいは、滅菌剤濃度はその後の送出フェーズについて変更される。

0039

好ましくは、第1所定時間(tn)はすべてのサブサイクルについて一定に維持される。あるいは、第1所定時間は1つ以上のサブサイクルについて変更される。

0040

好ましくは、第1所定時間は10秒間超および10分間未満であり、より好ましくは第1所定時間は10秒間超および3分間未満であり、ならびに、さらにより好ましくは第1所定時間は10秒間超および2分間未満である。

0041

好ましくは、第2所定時間(tm)はすべてのサブサイクルについて一定に維持される。あるいは、第2所定時間は1つ以上のサブサイクルについて変更される。

0042

好ましくは、第2所定時間は10秒間超および10分間未満であり、より好ましくは第2所定時間は10秒間超および3分間未満であり、ならびに、さらにより好ましくは、第2所定時間は10秒間超および2分間未満である。

0043

好ましくは、完全なサイクル時間は30分間未満であり、および、より好ましくは完全なサイクル時間は7分間未満である。すなわち

0044

0045

は30分間未満であり、ならびに、より好ましくは7分間未満である。

0046

好ましくは、3回以上の送出および廃棄物除去フェーズが完全な滅菌サイクル中にあり(すなわち、好ましくはq≧3)、ここで、菌数減少は12log以上である。

0047

好ましくは、2回以上の送出および廃棄物除去フェーズが完全な高レベルの消毒(HLD)サイクル中にあり(すなわち、好ましくはq≧2)、ここで、菌数減少は6log以上である。

0048

好ましくは、2回以上の送出および廃棄物除去フェーズが、微生物の6log以上の菌数減少および微生物の12log未満の菌数減少をもたらすために必要とされる。

0049

好ましくは、液体滅菌剤は35%過酸化水素溶液である。

0050

本発明のプロセスは、大気圧またはそれ以上で実施されることが好ましい。

0051

本発明の他の実施形態において、本発明は、チャンバが任意の閉鎖空間(部屋など)であると共に被滅菌物品が、例えば壁、床、手術台等といったその空間内の任意の表面であるように実施され得る。

図面の簡単な説明

0052

図1は、本発明における使用に好適な装置の概略図である。
図2は、本発明の方法の概略図である。
図3aは、任意の所与の時間での、矩形波適用量パターンをもたらす超音波ネブライザを用いた、チャンバへのエアロゾル流、物品に送出されたエアロゾル総量、および、チャンバにおける滅菌剤の量の関係の概略図である(図3a)。
図3bは、エアロゾルの送出が、各送出サブサイクルの最中にtintの周波数オンオフパルス化されるネブライザからなされていることを除き、図3aと同様である(図3b)。
図3cは、エアロゾルの送出が所定の時間についての所定の上限と下限との間で保持されていることを除き、図3aと同様である。

実施例

0053

本発明は、滅菌プロセスの最中の滅菌剤のサイクル式の送出および除去を採用する。驚くべきことに、反復的なサブ滅菌および廃棄物除去サイクル関与するこの方法は、所望のレベルの滅菌の達成を単一の滅菌ステップで実現しようとする方法よりも速い総滅菌および廃棄物の除去期間を可能とすることが見出された。本発明の方法は、滅菌剤の分取が完了した後に、低レベルの残存滅菌剤しか被消毒物品の表面上に残留させないことによりより速い合計時間を達成する。より低い初期残存レベルは、追加の乾燥時間が、仮に必要とされる場合、単一の滅菌サイクルによって同等の滅菌を達成する場合に必要とされるであろう乾燥時間と比して短縮されることを意味する。しかも、本発明の方法は、そうでない場合に可能なものより小型で、高速で、および、より静粛なデバイスを利用することが可能である。

0054

本発明の方法および装置を、添付の図面に例示されているエアロゾル滅菌装置の文脈において説明することとする。

0055

本発明における使用に好適である装置の概略図が図1に示されているが、しかしながら、当業者が、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、本明細書に記載の方法に従って他のエアロゾル滅菌装置を用いることが可能であると考えられる。

0056

内視鏡等などの被滅菌物品が、オペレータによって滅菌チャンバ6内に入れられる。次いで、チャンバが閉じられる。滅菌剤送出フェーズの最中、入口バルブ5が開かれると共に出口バルブ7が閉じられる。ファン1が連結されて、ネブライザ3へのガス流が形成される。このネブライザは、例えば、超音波ネブライザである。多数の市販されている超音波ネブライザが入手可能であり、本発明において用いられ得る。ネブライザ3は、液体滅菌剤(35%過酸化水素)を含んでいると共に、ファンと共に、または、ファンが起動された直後に作動される。ネブライザは、ガス流に運ばれてエアロゾルを形成する液滴を形成し、このエアロゾルが滅菌チャンバに移動する。エアロゾル流中の滅菌剤濃度は、ガス流の流速、ネブライザの生産性、または、噴霧される初期液体滅菌剤の濃度のいずれかを変えることによって調節されることが可能である。受動的廃棄物除去ベントまたはシステム9は、いくらかのガス流を中に流過させて、圧力を等しくすると共に、滅菌チャンバをおよそ室圧に維持させる。この受動的システムは、典型的には、任意の滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、外気への流れの経路を備えていてもよい。

0057

滅菌剤送出フェーズの最中、エアロゾル液滴は、チャンバの内表面と共に、被滅菌物品の表面に接触する。特にこれらの表面積に比して小さなサイズの液滴は、物品の表面全体に薄く均一に広げられると共に、いくつかの場合において組合面であっても微小領域に届けられる。

0058

送出フェーズの終了時には、ファン1およびネブライザ3が停止されると共に、空気入口バルブ5が閉じられる。出口バルブ7が開かれると共に、エアロゾルおよび蒸気を高速で滅菌チャンバの外に排出するポンプを備えていてもよい能動的滅菌剤除去/廃棄システム8でエアロゾルが除去される。ガス流は、未使用のエアロゾルをチャンバから除去すると共に、エアロゾルを被滅菌物品の表面およびチャンバ壁からも除去する。ネブライザを止めた状態で、ファン1を用いてエアロゾル除去フェーズを補助してもよい。これは、未使用のおよび/または凝結したエアロゾルのすべてをエアロゾル送出経路から除去する利点を有する。エアロゾル送出経路が乾燥状態に維持されて、残存過酸化物などの如何なる物質もなければ、その後のエアロゾルの用量の計測をより高い信頼性で行うことが可能である。

0059

この除去システムは、滅菌チャンバと外気との間に、滅菌剤と反応して滅菌剤を処分に好適であるより安全な化学物質に分解する触媒素子を通る、流れのための経路を備えていてもよい。受動的ベント9は、新たな空気の供給源を外気から滅菌チャンバに引き込ませる。

0060

装置の種々のコンポーネント切り替えは、一般にソフトウェア制御下にあって、ファン、ネブライザおよびバルブが確実に正しい順番で適切に運転され、ならびに、タイミングが確実に正確に制御される。このデバイスにはまた、ネブライザと滅菌用チャンバとの間のライン流れセンサーが、および/または、ネブライザ中に液体レベルセンサーが組み込まれて、所定のレベルの滅菌剤が、いつチャンバに投与されたかもしくはネブライザによって用いられたかが計測されてもよい。また、滅菌チャンバの表面は、サーモスタット手段またはその他によって制御された温度に電気的に加熱されて、これにより、滅菌速度が加速されてもよい。

0061

本発明の方法が図2により具体的に図示されている。本発明の滅菌方法は多数の短いサブサイクルに分けられ、ここで、各サブサイクルは、滅菌剤送出フェーズおよび廃棄物除去フェーズからなる。サブサイクルは、以下の条件の少なくとも1つが満たされるまで多数回繰り返される:
i)所望の総滅菌剤接触時間が達成される
ii)所望の量の滅菌剤がチャンバに分取もしくは計量される;または
iii)細菌量の所望の低減が達成される
iv)保証される滅菌手法の要求される態様のすべてが満足される。

0062

サブサイクルは、所望の結果を達成するために必要なだけ多数回繰り返され得る。各サブサイクルは、送出フェーズおよび除去フェーズの所定時間tnの観点で同等であり得、または、これは、例えば滅菌の進行として次第に長いまたは短いサイクルを用いて、独立して異なり得る。

0063

好ましい一実施形態において、送出フェーズは、約10秒間から2分間の間(すなわち、10s<tn<120s)で操作されるが、これは、典型的には、10分間もの長さであってもよい(すなわち10s<tn<600s)。

0064

任意のサイクル数が利用され得るが、典型的には、約2から10(2<q<10)サイクルであり、より通常は、2(q=3)サイクルが利用される。

0065

滅菌剤エアロゾルと被滅菌物品との間の合計接触時間は、サブサイクルの総数にわたる送出フェーズのすべての合計である。使用において、この合計時間

0066

0067

は、時間を所望の結果を達成するための既知のパラメータと相関させることにより、予め定めておくことが可能である。

0068

あるいは、このプロセスは、所定の量もしくは計量された量の滅菌用剤が分取されるか、または、所定の量もしくは計量された量のエアロゾルがチャンバに供給されるよう実施されることが可能である。

0069

必要であれば、所定のレベルの液体が消費されたらネブライザの電源を切るデバイスへのフィードバックと共に、ネブライザ中の液体レベル監視して分取された総量を計測することが可能である。

0070

しかしながら、より好ましくは、チャンバへの流速およびミスト密度が計測され、これにより、送出されるエアロゾルの量の指標がもたらされる。滅菌剤濃度が公知であれば、エアロゾル密度、チャンバへの流速、および、チャンバへの流れ時間を計測することで、任意のサブサイクルにおいてチャンバに分取される滅菌剤の量を算出することが可能である。各サブサイクルにおける送出量を合計することで、滅菌プロセス全体にわたって物品に送出される総量の指標を得ることが可能である。

0071

図3a図3bおよび図3cは、チャンバへのエアロゾル流、物品に送出されたエアロゾル総量、および、任意の所与の時間でのチャンバにおける滅菌剤の量の間の関係の概略図を示す。

0072

チャンバへのエアロゾル流は、典型的には、矩形波適用量パターンをもたらす超音波ネブライザにより形成される(図3a)。あるいは、エアロゾルの送出は、各送出サブサイクルの間、tintの周波数でオンオフにパルス化されるネブライザからなされる(図3b)。各送出サイクルの最中のパルス幅の比およびパルスの総幅を制御することにより、ガス流に分取されるエアロゾルの量を制御することが可能である。

0073

さらなる代替として、ミストは、送出速度が所定の時間についての所定の上限と下限との間で保持されるような方法でチャンバに供給されることが可能である(図3c)。このような方法では、総適用量の範囲の推定確立することが可能である。

0074

チャンバに送出されるエアロゾルの総量は徐々に逓増されるが、一方で、任意の所与の時点でのチャンバ中の滅菌剤の総量はかなり低い。

0075

プロセスパラメータもまた、各サブサイクルでの、および、全体での滅菌の所定のレベルを達成するために用いることが可能である。これは、滅菌の保証が達成されるべき場合には重要である。保証とは、再現性をもって規定の結果を確実にもたらす各デバイスについての操作パラメータを確立することを意味する−この有益性は、一定のパラメータが採用されれば、各ステージでの反復的で実用に適さない生物学的テストを必要とすることなく、物品を無菌であると保証することが可能であることである。

0076

本例においては、多様なパラメータがテストされて、単一のサイクルおよび多数のサイクルにおける菌数減少が確立されている。これらのパラメータは、単に装置に予め設定されることが可能であり、その後のオペレータは所望の結果を選択する必要があるのみである。例えば、パラメータは、細菌量の実測された>4log低減が単一のサイクルで達成されるようテストされる。このサイクルを繰り返して、>8log低減を達成し、または、2回繰り返して>12log低減をもたらすことが可能である。次いで、この結果が、バクテリアの12log低減として保証されることが可能である。

0077

送出フェーズサブサイクル時間は、滅菌剤エアロゾル濃度および物品の表面上への液滴の合着速度に基づいて測定される。好ましくは、滅菌剤エアロゾル濃度および接触時間は、大きな合着された液滴を滅菌チャンバ内に形成することなく顕著な菌数減少が得られるように選ばれる。これは、小型で、低騒音性でおよび安価なファンシステムを利用して、短時間での廃棄物除去フェーズの実施を可能とする。廃棄物除去フェーズの長さは、廃棄物除去システムの効率によって判定される。

0078

エアロゾル除去フェーズtmもまた、エアロゾルを除去するために、および、被滅菌物品の表面を乾燥させるためにも、ガス流と併せて十分である必要性があるために重要である。各滅菌サブサイクルの除去フェーズを必要とされる長さを超えて行うことは、単なる合計サイクル時間への追加であるために望ましくない。しかしながら、残存滅菌剤の除去において特に安全マージンをもたらすために、サイクル最後に追加の廃棄物除去フェーズを設定することが好ましい。

0079

送出および廃棄物除去サブサイクルパラメータの両方を特定の用途について最適化することが可能である。より大型の滅菌チャンバは通常、滅菌剤エアロゾル濃度および所望のレベルに達する分布のために、より長い送出サブサイクルを必要とすることとなる。同様に、より大型のチャンバは、廃棄物除去フェーズを完了するためにより長い時間かかり得る。

0080

テストを実施して、同一の滅菌装置を用いて、本発明の方法の性能を周知の単一サイクル法と比較した。単一サイクル法においては、チャンバ湿度を、全サイクルにわたっておよそ一定に維持した。設定は、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus Aureus)の>6logの菌数減少を両方のケースにおいて達成するために選択した。5分の合計サイクル時間を用いた。清浄で乾燥されている医療装置(L11−5超音波振動子)を滅菌チャンバ中に配置すると共に、滅菌剤残渣を、各プロセスの完了時に医療装置の表面から抽出した。プロセス終了時の医療装置上の残存滅菌剤は、単一サイクルケースについては本発明の方法と比しておよそ5倍高いことが見出された。また、単一サイクルケースのみに関しては、プロセスの完了後に医療装置の表面上に残存滅菌剤液滴が見られること、ならびに、残渣のこのレベルは、オペレータおよび患者の両方に対して危険であるとみなされることが見出された。従って、本発明の方法は、プロセスの終了時で呈される残渣レベルの観点で、明らかな利点を提供することが可能である。

0081

本発明の滅菌システムはまた細菌的効率に利点を提供する。一定の細菌(カンジダアルビカンス(Candida Albicans)および黄色ブドウ球菌(Staphylococcus Aureus)など)が過酸化水素滅菌剤と接触すると化学反応が生じ、これが、菌数減少および水の生成をもたらすことが知られている。理論に束縛されることは望まないが、水がバリアを形成することが可能である層を形成し、新鮮な滅菌剤を希釈し、および、新鮮な滅菌剤液滴の細菌への到達が阻害されてしまい、滅菌効力の低減がもたらされてしまうと考えられている。本発明は、廃棄物除去フェーズの最中にこの水層を除去して、新鮮な滅菌剤液滴を細菌に直接的に送達させる、従って、より有効な滅菌プロセスを提供する。本発明者が驚いたことに、テストは、エアロゾル過酸化水素滅菌剤のより多量の適用量の送出は、カンジダ・アルビカンス(Candida Albicans)および黄色ブドウ球菌(Staphylococcus Aureus)の滅菌工程において、本発明のサイクルプロセスほど有効ではなかったことを示した。これは、上層の菌数減少からの水の蓄積が新たな滅菌剤の下位層への到達をより困難とするために、多数の細菌が小さい表面の上に積層されている場合特に優勢であることが見出された。これはまた、粗表面上に生物が配置されている場合に特に優勢であると見出された。

0082

本発明の利点のいくつかは、共に同一の合計サイクル時間(5分間)および最適滅菌剤濃度を利用する方法である、本発明の三重サブサイクル法の実験結果と周知の単一サイクル法の実験結果とを比較することにより実証されることが可能である。用いた生物は、テクスチャ表面すりスライドガラス)上に配置したカンジダ・アルビカンス(Candida Albicans)および黄色ブドウ球菌(Staphylococcus Aureus)であった。これらのテストからの結果を表1に示す。

0083

0084

テストをまた、胞子G.ステアロサーモフィルス(G.stearothermophilus)ATCC7953での本発明の方法の効力を検証するために実施した。テストした6つのサンプルのうち、すべての事例において6logを超える菌数減少が観察されることが見出された。

0085

本発明の方法は、多数のきわめて短時間の送出フェーズにおいて同様の菌数減少をもたらすことが可能であり、ここで、送出フェーズの各々は、好ましくは2分間未満であると共に、廃棄物除去フェーズの各々は好ましくは3分間未満である。

0086

滅菌器システム内、および、特に、滅菌チャンバ内の湿度レベルを維持することが重要であることが見出された。その理由は、過酸化物蒸気密度の湿度への高レベルの感度である。様々な温度および相対的湿度(「RH」)での過酸化水素蒸気/1立法メートル過酸化物密度)の最大濃度(表示のみ)を表2に示す:

0087

0088

低い相対湿度では過酸化物の蒸気濃度はきわめて高く、すなわち、乾燥した空気中では液体(すなわち、液滴またはエアロゾル)状態から気体状態へと平衡崩れ、一方で、低湿度の空気においては、過酸化物は、気化するのではなく、液体(すなわち、エアロゾルの液滴)状態のまま維持される可能性が高い。しかしながら、湿った空気は、表面上への水の凝結をもたらすことが可能であり、これにより水バリアが形成されて、過酸化物の到達がより困難な表面が形成される。それ故、過酸化物の気化を最低限としつつ、同時に、表面が濡れてしまうことを防止するために、好ましくは、20から99%、およびより好ましくは40から70%の間のレベルに相対湿度を制御することが望ましい。

0089

本発明のサブサイクルベースの消毒方法の有効性を実証するために、これを従来技術の消毒サイクルと比較するために実験を実施した。両方の消毒サイクルは、バクテリアの6logの菌数減少を達成するために、同一の要求温度で、同一の過酸化水素滅菌剤エアロゾル適用量およびエアロゾル接触期間を用いて実施した。

0090

従来技術の消毒サイクルは、滅菌剤と物品との1回の接触フェーズ、これに続く復帰フェーズから構成されており、7分間の合計サイクル時間とされている。本発明の消毒サイクルは、短時間の復帰フェーズにより分離された滅菌剤と物品との2回の等しい接触フェーズ、これに続く最終復帰フェーズから構成されており、7分間の合計サイクル時間とされている。合計接触時間は両方の事例において同一であった。

0091

異なる構造の2つのプローブキャビティ内プローブおよび表面超音波プローブ)を消毒のための物品として選んだ。各々を従来技術の方法および本発明の方法の両方に供した。

0092

各消毒サイクルが完了したら、各プローブを残存滅菌剤についてテストした。各消毒サイクルタイプを各プローブで2回テストし、結果の平均をとった。従来技術の消毒サイクル後にプローブ上に存在していた残渣レベルは、本発明の消毒サイクル後の同一のプローブ上の残渣レベルの150%(表面プローブ)および342%(キャビティ内プローブ)であることが認められた。

0093

本発明の消毒サイクルは、ユーザが素肌で触るのに安全な超音波トランスデューサの表面上の残渣レベルをもたらしたが、しかしながら、従来技術の消毒サイクル残渣レベルは、時々、プローブの表面上に形成された液滴として視認できる危険なレベルの残渣を含有することもまた見出された。これらの実験は、本発明のサブサイクル消毒方法を用いる利点を明らかに示している。

0094

本書面における滅菌および消毒に対する言及はまた、特にこれらに限定されないが、滅菌、高および低レベル消毒を含む、他のレベルの菌数減少を含むことが意図されている。高レベルの消毒が特定的に言及されている事例においては、頭字語HLDが用いられている。

0095

「除去する(remove)」、「除去(removal)」、「除去している(removing)」等に対する言及は、部分的な除去から完全な除去の範囲内のすべての可能性を含む。従って、滅菌剤の除去に対する言及は、少なくともいくらかの滅菌剤またはすべての滅菌剤の除去を意味することが意図されている。

0096

「ミスト」という用語はまた「エアロゾル」を意味し、2つの用語は本明細書において同義的に用いられている。

0097

「細菌の低減」または「微生物の低減」への言及は、単一のテスト生物の単一のテストサンプル個体群の低減を意味することが意図される。6log(100万)を超える低減は、6log以上のテスト生物の初期個体群が載せられた単一のキャリアが、6log(100万)以上で低減された合計個体群を有することとなることを意味すると意図されている。テスト生物としては(これらに限定されないが)、消毒および滅菌製品の承認の国際的規定について用いられる生物が挙げられる。

0098

6logに特定された菌数減少に対する言及はまた、6logの菌数減少と、6logの菌数減少を超えて特定されるさらなる低減量に相当する滅菌保証レベル(SAL)との和を意味することが意図されている。9log以上の菌数減少に対する言及はまた、6log以上の菌数減少と3log以上のSALとの和を含むことを意味する。

0099

12logの菌数減少に対する言及はまた論理的な12logの菌数減少を意味する。滅菌器における第1所定時間中に6log以上の菌数減少を達成し、次いで、続いて、物品を同一の条件に第2所定時間供することにより、12logの菌数減少(理論的にであるにもかかわらず)を実証することが当該産業においては通常である。この第2所定時間は、度々、「オーバーキル」サイクルと呼ばれていると共に、6logSALをもたらす。従って、12log以上の菌数減少に対する言及はまた、6log以上のSALが伴う6log以上の菌数減少を意味することが意図されている。

0100

文脈が明らかにそうでないことを必要としない限りにおいて、明細書および特許請求の範囲を通して、「を含む(comprise)」、「を含んでいる(comprising)」等といった語は、排他的または網羅的な観念とは対照的に包含的な観念で;換言すると、「・・・を含むが、特にこれらに限定されない(including, but not limited to)」という観念で解釈されるべきである。

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