JP2015223455A

JP2015223455A - 滅菌方法、滅菌装置

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Publication number: JP2015223455A
Application number: JP2014111909A
Authority: JP
Inventors: 高志小山; Takashi Koyama
Original assignee: Canon Marketing Japan Inc; Elquest Corp; Canon Lifecare Solutions Inc
Current assignee: Canon Marketing Japan Inc; Canon Medtech Supply Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-14

Abstract

【課題】滅菌室内部の圧力は大気を導入させた直後の所定圧からはあまり変化させずに、滅菌中に被滅菌物の外面が曝されている滅菌ガス濃度のみを希釈すること。
【解決手段】被滅菌物の内腔を滅菌するための滅菌方法において、所定圧力まで減圧にされた滅菌室に滅菌ガスを導入し、滅菌ガスを導入した滅菌室を大気に解放させ、滅菌室の内部圧が上昇することによって、滅菌室に導入された滅菌ガスを滅菌室の中の被滅菌物の内腔に導入し、滅菌室に導入された滅菌ガスを滅菌室から排気し、さらに大気導入と排気との間には滅菌室に滅菌ガスが導入されている状態を所定時間維持し、維持するときに滅菌室を大気へ解放したまま、滅菌室に導入された滅菌ガスが排気されている。

【選択図】図９

Description

本発明は滅菌方法と滅菌装置の技術に関する。

滅菌ガスの酸化作用は強いため、滅菌処理を繰り返すと劣化により使用寿命が短くなる医療器材があり、特に高価な医療器材を繰り返して滅菌処理した場合、滅菌処理した回数によっては高価な医療器材の性能が劣化して手術等で使用できなくなる。

この時には、新品の医療器材を再度購入する必要があり、病院等ではコスト面で問題となっている。また最近の学会では、滅菌装置への要望点として滅菌効果といった滅菌性能だけでなく、滅菌処理した回数による医療器材へのダメージ性能にも着目されつつある。
さらに医療器材メーカの中にはこの医療器材は１００回までは滅菌処理を繰り返しても性能を保障するというようなエビデンスを公表しているものもある。

例えば特許文献１に開示されているように、滅菌チャンバの中に大気を導入し、その導入の際の圧力差により内腔へ滅菌ガスを浸透させ、被滅菌物の外面および内腔を滅菌する滅菌方法がある。

この時に、内腔の深部には、内腔の構造上滅菌ガスが入り込みづらいので、理論上、滅菌チャンバの中の滅菌ガス濃度と比べて、内腔における滅菌ガス濃度は相対的に低くなるはずである。一般的に滅菌効果は滅菌ガス濃度と暴露時間の積分によってその滅菌効果が比例すると言われているため、内腔に浸透できた滅菌ガス濃度が外面での濃度の半分程度まで低下すると仮定した場合には、外面と同程度の滅菌効果を内腔において得るにはガス濃度の低下を補うためには必然的に暴露時間を長くする必要がある。

このように、暴露時間を長くした場合には、医療器材の外面は、暴露時間の間、内腔と比べて高濃度で滅菌ガスに曝されていることになり、外面の方が滅菌ガスの酸化作用によるダメージが大きいとが知られている。高価な医療器材の性能を保障する部品は医療器材の外面に配置させているものも多く、ダメージを減らすためには暴露時間の間は、医療器材の内腔の滅菌ガス濃度はそのままで、医療器材の外面の滅菌ガス濃度だけを希釈させる必要がある。

もし、特許文献１に開示されているように、仮に所定圧まで大気を導入させた後の滅菌室内部の滅菌ガス濃度を希釈するために、滅菌室内部の滅菌ガスを単純に少しだけ排気する方法も考えられるが、その排気による減圧によって内腔からも同時に大気の導入効果によって内腔の深部に一端押し込んだ滅菌ガスが内腔の外に排出されてしまうので、内腔における滅菌ガス濃度がさらに下がってしまい、より低い滅菌カス濃度で滅菌されてしまい内腔での滅菌効果は下がってしまい、好ましくない。

つまり、滅菌中に被滅菌物の外面が曝されている滅菌ガス濃度のみを希釈する時には、滅菌室内部の圧力は大気を導入させた直後の所定圧からはあまり変化させない仕組みが必要となる。

特許第２９２８６４０号公報

本発明は、滅菌室内部の圧力は大気を導入させた直後の所定圧からはあまり変化させずに、滅菌中に被滅菌物の外面が曝されている滅菌ガス濃度のみを希釈する仕組みを提供することを目的とする。

本発明は、被滅菌物の内腔を滅菌するための滅菌方法であって、所定圧力まで減圧にされた滅菌室に滅菌ガスを導入する滅菌ガス導入工程と、前記滅菌ガスを導入した滅菌室を大気に解放させ、前記滅菌室の内部圧が前記所定圧力から上昇することによって、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを前記滅菌室の中の前記被滅菌物の内腔に導入する大気導入工程と、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを、前記滅菌室から排気する排気工程と、前記大気導入工程と前記排気工程との間に、前記滅菌室に滅菌ガスが導入されている状態を所定時間維持する維持工程と、を含み、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気されていることを特徴とする。

また、前記大気導入工程において、前記滅菌ガスを導入した滅菌室が大気圧になるまで前記大気に解放させて、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気されている間も前記滅菌室の内部圧は前記大気圧であることを特徴とする。

また、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気された後には、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスの排気を所定時間停止することを特徴とする。

また、予め指定された前記滅菌ガスによって外面素材が劣化しやすい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合には、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを排気し、前記滅菌ガスによって外面素材が劣化しづらい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合には、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを排気しないことを特徴とする。

本発明により、滅菌室内部の圧力は大気を導入させた直後の所定圧からはあまり変化させずに、滅菌中に被滅菌物の外面が曝されている滅菌ガス濃度のみを希釈する仕組みを提供することが可能となる。

本発明に係る滅菌装置のハードウエアの構成の一例を示す図である。本発明に係るカートリッジ収容室のハードウエアの構成の一例を示す図である。本発明に係る滅菌装置の動作を制御する制御コンピュータのハードウエアの構成を示す図である。本発明による滅菌処理中の滅菌室の内部の圧力変化と、滅菌処理工程との関係を表わした図である。本発明による滅菌処理の詳細処理の一例を示す図である。本発明による滅菌前工程の詳細処理の一例を示す図である。本発明による滅菌工程の詳細処理の第１の実施形態を示す図である。本発明による換気工程の詳細処理の一例を示す図である。本発明により、被滅菌物の外面の滅菌ガス濃度が希釈される場合の、被滅菌物の外面と内腔における滅菌ガス濃度の時間変化イメージを表わす図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る滅菌装置における実施の形態について説明する。
図１を説明する。
図１を用いて、本発明に係る滅菌装置１００のハードウエアの構成の一例について説明する。

１００は、本発明に係る滅菌装置であり、１０１はカートリッジ取付用扉であり、１０２は表示部であり、１０３は印刷部１０３であり、１０４は滅菌室のドアである。
カートリッジ取付用扉１０１は、滅菌剤（過酸化水素、又は過酸化水素溶液の液体）が充填された容器であるカートリッジを取り付けるための扉である。

カートリッジ取付用扉１０１を開くと、カートリッジ２０５の取り付け場所３０３があり、ユーザは、そこにカートリッジ２０５を取り付けることができるようになる。
表示部１０２は液晶ディスプレイなどのタッチパネルの表示画面である。
印刷部１０３は滅菌処理の履歴や滅菌結果を印刷用紙に印刷するプリンタであり、適宜、滅菌処理の履歴や滅菌結果を印刷用紙に印刷することができる。

滅菌室のドア１０４は、例えば医療用器具などの被滅菌物を滅菌するために、この被滅菌物を滅菌室の内部に入れるためのドアである。滅菌室のドア１０４を開くと、滅菌室２１９があり、そこに被滅菌物を入れて、滅菌室のドア１０４を閉じることで、滅菌室内に被滅菌物を入れることができる。
滅菌室２１９は、所定の容量の筐体である。滅菌室内部の気圧（圧力）を大気圧から真空圧までの所定の圧力のまま維持することが可能である。
また、滅菌室内部の温度は、滅菌処理中において、所定の範囲の温度に維持されている。

本発明に係る滅菌装置１００は、演算処理部（ＭＰＵ等）２０１と、表示部１０２と、印刷部１０３と、カートリッジ取付用扉１０１と、液センサ２０４と、カートリッジ２０５と、液送ロータリーポンプ２０７と、濃縮炉２０８と、吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０と、開閉弁（Ｖ１）２１１と、液溜まり部２１４と、開閉弁（Ｖ２）２１５と、気化室２１６と、開閉弁（Ｖ５）２１７と、開閉弁（Ｖ７）２２６と、滅菌室（真空チャンバーとも言う）２１９と、真空ポンプ２２０と、排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１と、分解装置２２２と、から構成されている。
滅菌装置１００は、滅菌剤が入っているカートリッジ２０５の中から、滅菌剤を取り出して対象物を滅菌する装置である。
演算処理部（ＭＰＵ等）２０１は、演算処理を行い、滅菌装置１００を構成する各ハードウエアを制御するための指示をする。

液センサ２０４は、カートリッジ２０５内の液体の滅菌剤が、抽出針から液送ロータリーポンプ２０７に連通（連結）している管（導管）を通っているかを検出するための装置である。
具体的には、この導管に赤外線を照射して得られるスペクトルから滅菌剤が導管を通って流れているかを検出する。
液送ロータリーポンプ２０７は、濃縮炉２０８と導管により連通して（繋がって）おり、また、液センサ２０４と導管により連通している。
液送ロータリーポンプ２０７は、カートリッジ２０５内の液体の滅菌剤を吸引して、導管を通して濃縮炉２０８まで送る装置である。
また、液送ロータリーポンプ２０７は、液センサ２０４と連携することで、カートリッジ２０５から、所定量の滅菌剤を吸引することができる。
濃縮炉２０８は、液送ロータリーポンプ２０７と、液溜まり部２１４とそれぞれ導管により連通している。

濃縮炉２０８は、液送ロータリーポンプ２０７から導管を通じて送り込まれた滅菌剤を、ヒータを用いて加熱することで、滅菌剤に含まれる水分などを蒸発（気化）させて滅菌剤の濃度をさらに濃縮するものである。

吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０は、それぞれ滅菌室２１９と、気化室２１６と、導管により連通している。吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０は、滅菌装置１００の外の外気（空気）中のちりやほこり、雑菌などを、ＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）フィルタでフィルタリングして空気を清浄する。

そして、また、清浄された空気は滅菌室２１９との導管により連通して滅菌室２１９に送り込まれる。すなわち、吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０は、滅菌装置１００の外の外気（空気）と連通している。

開閉弁（Ｖ１）２１１は、濃縮炉２０８と液溜まり部２１４との間の導管に設けられた弁であって、弁を開けることで濃縮炉２０８と液溜まり部２１４との間の導管による連通を可能にし、弁を閉めることで濃縮炉２０８と液溜まり部２１４との間の導管による連通を遮断する弁である。
液溜まり部２１４は、濃縮炉２０８と、気化室２１６と、滅菌室２１９のそれぞれとの間の導管により連通している。

液溜まり部２１４は、開閉弁（Ｖ１）２１１を開くことにより、濃縮炉２０８から滅菌剤が流入し、濃縮した滅菌剤を気化室に導入する前に一時的に溜めるための管である。

開閉弁（Ｖ２）２１５は、液溜まり部２１４と、気化室２１６との間の導管に設けられた弁であって、弁を開けることで液溜まり部２１４と気化室２１６との間の導管による連通を可能にし、弁を閉めることで液溜まり部２１４と気化室２１６との間の導管による連通を遮断する弁である。

気化室２１６は真空ポンプ２２０を用いて気化室２１６を減圧（例えば１００Ｐａ程度）にした後に、液溜まり部２１４に溜まっている滅菌剤を導入することで、液体である滅菌剤を気化させる部屋である。

開閉弁（Ｖ５）２１７は、気化室２１６と、滅菌室２１９との間の導管に設けられた弁であって、弁を開けることで気化室２１６と滅菌室２１９との間の導管による連通を可能にし、弁を閉めることで気化室２１６と滅菌室２１９との間の導管による連通を遮断する弁である。

開閉弁（Ｖ７）２２６は、滅菌室２１９と吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０との間の導管に設けられた弁であって、弁を開けることで滅菌室２１９と吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０との間の導管による連通を可能にし、弁を閉めることで滅菌室２１９と吸気用ＨＥＰＡフィルタ２１０との間の導管による連通を遮断する弁である。すなわち、開閉弁（Ｖ７）２２６は、滅菌室２１９と外気（大気）との連通を開閉できる弁である。
滅菌室（真空チャンバーとも言う）２１９は、例えば医療用器具などの被滅菌物を滅菌する所定の容量の筐体である。

また、滅菌室２１９内には、図示しない圧力センサが備えられており、圧力センサにより滅菌室２１９内部の圧力（気圧）を測定することができ、滅菌装置１００は、この圧力センサにより測定された滅菌室２１９内の気圧を用いて、滅菌室２１９内等の圧力（気圧）が所定の気圧になっているかを判定することができる。

真空ポンプ２２０は、滅菌室２１９の内部や気化室２１６の内部と、導管を介して空間の気体を継続的に吸引して空間内を減圧することで、滅菌室２１９の内部や気化室２１６の内部を真空状態にすることができる。
真空ポンプ２２０は、滅菌室２１９との間で導管により連通されており、排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１との間で導管により連通されている。
排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１は、真空ポンプ２２０との間で導管により連通されている。

また、排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１は、滅菌剤の分解装置２２２との間で導管により連通されている。また、排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１は、濃縮炉２０８との間で導管により連通されている。

排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１は、真空ポンプ２２０により、滅菌室２１９内等から吸引された気体を、真空ポンプ２２０との間の導管から送られてきた気体内のちりやほこり、雑菌などを、ＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）フィルタでフィルタリングして、吸引された気体を清浄する。

そして、清浄された気体は、滅菌剤の分解装置２２２と排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１との間の導管を通り、分解装置２２２に送られ、分解装置２２２により該気体に含まれる滅菌剤の分子を分解し、分解後の分子を滅菌装置１００の外に放出する。

滅菌剤の分解装置２２２は、滅菌剤を分解する装置であって、例えば、滅菌剤が過酸化水素、又は過酸化水素溶液である場合、気化された過酸化水素を、二酸化マンガンを触媒として用いて、水と酸素に分解することができる装置である。
図２を説明する。
図２を用いて、本発明に係るカートリッジ収容室２２８のハードウエアの構成の一例について説明する。
図２は、本発明に係るカートリッジ収容室２２８の断面図の一例である。
カートリッジ収容室２２８は、カートリッジ２０５内の滅菌剤を、本体に供給するための取り出しユニットである。
３０３はカートリッジホルダであり、カートリッジ２０５が置かれる位置を固定する。

カートリッジ２０５は、１つのボトルに滅菌処理を複数回行える量の滅菌剤が入ったカートリッジである。カートリッジ２０５には、滅菌剤として用いられる過酸化水素などの液体が格納されている。
滅菌装置１００が、抽出針をカートリッジに向けて、該カートリッジの上部から降ろすように動作することで、蓋の穴、キャップの穴に抽出針が挿入される。

このとき、滅菌装置１００は、抽出針が蓋の穴、キャップの穴を貫通し、容器に下部に抽出針の先端が来るように動作する。なお、抽出針とは、カートリッジ内の滅菌剤を吸引するためのストロー（細い筒）である。
図３を説明する。
制御コンピュータのハードウエア構成図を示す図である。

図３において、２０１はＭＰＵで、システムバス１００４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ＲＯＭ１００２あるいは外部メモリ１０１１には、ＭＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）や、各サーバ或いは各ＰＣの実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。

１００３はＲＡＭで、ＭＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＭＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＯＭ１００２あるいは外部メモリ１０１１からＲＡＭ１００３にロードして、該ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

１００５は入力コントローラで、キーボード（ＫＢ）１００９や不図示のマウス等のポインティングデバイス等からの入力を制御する。２５０６はビデオコントローラで、表示部１０１０への表示を制御する。なお、表示部１０１０はＣＲＴだけでなく、液晶ディスプレイ等の他の表示器であってもよい。これらは必要に応じて管理者が使用するものである。また表示部は指やペン等にてユーザが表示画面内の対象位置を指定するタッチパネル機能を含むものであってもよい。

１００７はメモリコントローラで、ブートプログラム，各種のアプリケーション，フォントデータ，ユーザファイル，編集ファイル，各種データ等を記憶するハードディスク（ＨＤ）や、フレキシブルディスク（ＦＤ）、或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の外部メモリ１０１１へのアクセスを制御する。

１００８は通信Ｉ／Ｆコントローラで、ネットワーク（通信回線）を介して外部装置と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信等が可能である。
なお、ＭＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０３内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ＣＲＴ２１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ２０１は、ＣＲＴ２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

本発明を実現するための後述する各種プログラムは、外部メモリ１０１１に記録されており、必要に応じてＲＡＭ１００３にロードされることによりＭＰＵ２０１によって実行されるものである。さらに、上記プログラムの実行時に用いられるデータファイル及びデータテーブル等も、外部メモリ１０１１または記憶部に格納されている。

また、本発明におけるプログラムは、フローチャートの処理を制御コンピュータ１０００が実行可能なプログラムであり、本発明の記憶媒体はフローチャートの処理方法を実行可能なプログラムとして記憶している。
（本発明の他の実施形態）

以上のように、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体を、滅菌装置に供給し、そのシステムあるいは装置内のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，シリコンディスク等を用
いることができる。

また、読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＭＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのプログラムを格納した記録媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。

さらに、本発明を達成するためのプログラムをネットワーク上のサーバ，データベース等から通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
なお、上述した各実施形態およびその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
図４を説明する。
図４は滅菌処理中の滅菌室の内部の圧力変化と、滅菌処理工程との関係を表わした図である。

図４でＡ区間に該当する工程時間が、所定圧力まで減圧にされた滅菌室２１９に滅菌ガスを導入する滅菌ガス導入工程である。この時には滅菌室２１９の圧力が５０Ｐａから約１０００Ｐａ位まで上昇している。

図４でＢ区間に該当する工程時間が、滅菌ガスを導入した滅菌室２１９を大気に解放させ、滅菌室２１９の内部圧がさらに上昇することによって、滅菌室２１９に導入された滅菌ガスを滅菌室２１９の中の被滅菌物の内腔に導入する大気導入工程である。この時には滅菌室２１９の圧力が約１０００Ｐａから１００ｋＰａ位まで上昇している。

大気導入工程と排気工程との間の、図４でＣ区間に該当する工程時間が、滅菌室２１９に滅菌ガスが導入されている状態を所定時間維持する維持工程である。この時には滅菌室２１９の圧力は約１００ｋＰａ位でほぼ変化していない。

図４でＤ区間に該当する工程時間が、滅菌室２１９に導入された滅菌ガスを、滅菌室２１９から排気する排気工程であり、この時には滅菌室２１９の圧力は約１００ｋＰａから５０Ｐａ位まで減圧している。
図５を説明する。
次に、図５を用いて滅菌処理の詳細処理の一例について説明する。

図５に示すステップＳ５０１に示す工程を開始する前には、滅菌装置１００の開閉弁（Ｖ１）２１１、開閉弁（Ｖ２）２１５、開閉弁（Ｖ７）２２６は、閉じている状態である。

ステップＳ５０１において、滅菌装置１００は真空ポンプ２２０を動作し、滅菌室２１９の気体を吸引し、滅菌室２１９内の気圧が所定の気圧（例えば５０Ｐａ程度）になるまで、滅菌室２１９を減圧する滅菌前工程の処理を行う。滅菌前工程の処理の詳細な処理は、図６を用いて説明する。真空ポンプ２２０は滅菌剤を用いて被滅菌物を滅菌処理する場合に滅菌室２１９を真空環境にする。

ステップＳ５０２において、滅菌装置１００は滅菌室２１９に滅菌剤を入れて被滅菌物を滅菌する滅菌工程の処理を行う。滅菌工程の処理の詳細な処理は、図７を用いて説明する。

ステップＳ５０３において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内や気化室２１６内に残留した滅菌剤を取り除くための換気工程の処理を行う。換気工程の処理の詳細な処理は、図８を用いて説明する。
図６を説明する。
図６では図５のＳ５０１に示す滅菌前工程での詳細処理の一例について説明する。

ステップＳ６０１において、滅菌装置１００は、滅菌室２１９の気体を滅菌室２１９の外に排気し、滅菌室２１９の内部の圧力が所定の圧力（例えば５０Ｐａ）に達するまで継続して減圧する。
排気している間、真空ポンプ２２０が真空引きを作動しているので滅菌室２１９の内部の圧力は徐々に低下していく。

さらに、排気している間、開閉弁（Ｖ５）が閉じるように制御されているので、気化室２１６と滅菌室２１９とは連通していないので、気化室２１６と滅菌室２１９とは遮断された状態である。

さらに、排気している間、開閉弁（Ｖ７）が閉じるように制御されているので、大気（空気）と滅菌室２１９とは連通していないので、大気（空気）と滅菌室２１９とは遮断された状態である。

さらに、排気している間、開閉弁（Ｖ２）が閉じるように制御されているので、液溜まり部２１４と気化室２１６とは連通していないので、液溜まり部２１４と気化室２１６とは遮断された状態である。

ステップＳ６０２において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から滅菌室２１９内の圧力を測定し、滅菌室２１９内の圧力が所定の気圧（例えば５０Ｐａ）まで減圧されたか否かを判定し、所定の気圧まで減圧された（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ５０２に進み、所定の気圧まで減圧されていない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ６０２の判定を継続して繰り返す。

図６に示す各工程（処理）では、滅菌装置１００のＭＰＵ２０１による制御部品への実行命令によって制御部品が動作することにより行われる。また滅菌装置１００のＭＰＵ２０１が読み取り可能なプログラムが実行されることによって各工程処理に対する実行命令をする。
図７を説明する。
図７では図５のＳ５０２に示す滅菌工程での詳細処理の一例について説明する。

ステップＳ７０１において、滅菌装置１００は気化室２１６の気体を気化室２１６の外に排気し、気化室２１６の内部の圧力が所定の圧力（例えば５０Ｐａ）に達するまで継続して減圧する。
排気している間、真空ポンプ２２０が真空引きを作動しているので気化室２１６の内部の圧力は徐々に低下していく。

さらに、排気している間、開閉弁（Ｖ５）が開くように制御されているので、気化室２１６と滅菌室２１９とは連通しているので、気化室２１６は滅菌室２１９を介して排気される。

ステップＳ７０２において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から気化室２１６内の圧力を測定し、気化室２１６内の圧力が所定の気圧（例えば５０Ｐａ）まで減圧されたか否かを判定し、所定の気圧まで減圧された（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７０３に進み、所定の気圧まで減圧されていない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７０２の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７０３において、滅菌装置１００は液溜まり部２１４に溜まっていた滅菌剤を気化室２１６に導入することで、５０Ｐａまで減圧されていた気化室２１６では沸点が変わるので滅菌剤（液状態）は気化し、滅菌ガス（ガス状態）になる。

気化している間、開閉弁（Ｖ２）が開くように制御されている。つまり液溜まり部２１４と気化室２１６とは連通しているので液溜まり部２１４と気化室２１６とが同じ圧力にように圧力変動することで、液溜まり部２１４に溜まっていた滅菌剤を気化室２１６に導入することができる。液溜まり部２１４内の滅菌剤は、気化室２１６に差圧により吸い込まれ、気化室２１６内で気化する。滅菌剤は、分子クラスターとして気化室２１６内で気化する。これは、気化室２１６の容積を小さくすることで、滅菌剤の分子間の距離が近く分子間力により、分子クラスターを効率的に形成しやすくしているためである。

さらに気化している間は、開閉弁（Ｖ５）が閉じるように制御されているので、気化室２１６と滅菌室２１９とは連通していないので、気化室２１６は滅菌室２１９を介して排気されておらず、気化室２１６は一定の圧力を維持している。

さらに、気化している間、開閉弁（Ｖ７）が閉じるように制御されているので、大気（空気）と滅菌室２１９とは連通していないので、大気（空気）と滅菌室２１９とは遮断された状態である。

ステップＳ７０４において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の設定タイマの値から気化室における滅菌ガス準備の設定時間を取得し、所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７０５に進み、所定時間経過していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７０４の判定を継続して繰り返す。
ステップＳ７０５において、滅菌装置１００はステップＳ７０３の時点で気化室において既に気化しておいた滅菌ガスを滅菌室２１９に導入する。

なお、ここで滅菌ガスを滅菌室２１９に導入する場合には、気化室で予め気化した滅菌ガスを導入する方法でもよく、５０Ｐａまで減圧されていた滅菌室２１９では沸点が変わるので、滅菌剤（液状態）を、気化室を経由せずに直接滅菌室２１９に投入させて滅菌室２１９の中で滅菌ガス（ガス状態）にしてもよい。
滅菌ガスを滅菌室２１９に導入している間は、開閉弁（Ｖ５）が開くように制御されているので、気化室２１６と滅菌室２１９とは連通している。

つまり気化室２１６と滅菌室２１９とは連通しているので気化室２１６と滅菌室２１９とが同じ圧力にように圧力変動することで、気化室２１６で気化されていた滅菌ガスを滅菌室２１９に導入することができる。気化室２１６内の滅菌ガスは、滅菌室２１９に差圧により吸い込まれる。この吸い込み時の差圧は気化室２１６内の圧力よりも、滅菌室２１９内の圧力の方が低いので発生している。

さらに、滅菌ガスを滅菌室２１９に導入している間は、開閉弁（Ｖ７）が閉じるように制御されているので、大気（空気）と滅菌室２１９とは連通していないので、大気（空気）と滅菌室２１９とは遮断された状態である。

さらに、滅菌ガスを滅菌室２１９に導入している間は、真空ポンプ２２０は真空引きを停止しているので気化室２１６及び滅菌室２１９の内部の圧力が均一な圧力にように圧力変動して、時間が経過するに従って一定圧力のままで維持される。

ステップＳ７０６において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の設定タイマの値から滅菌ガス導入の設定時間を取得し、滅菌ガスを滅菌室２１９に導入してから所定時間（例えば３００秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７０７に進み、所定時間経過していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７０６の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７０７において、滅菌装置１００は大気を滅菌室２１９の中に滅菌装置１００の外から導入する。大気を滅菌室２１９に導入している間は、開閉弁（Ｖ７）が開くように制御されているので、大気と滅菌室２１９とは連通している。

つまり大気と滅菌室２１９とは連通しているので滅菌室２１９が大気と同じ圧力にように一気に圧力上昇することで、大気圧である大気を圧力の低い滅菌室２１９に導入することができる。従って滅菌装置１００の外の大気が滅菌室２１９に差圧により急激に吸い込まれる。この吸い込み時の差圧は滅菌室２１９内の圧力の方が大気よりも十分に低いので発生している。
大気を滅菌室２１９に導入している間、開閉弁（Ｖ２）が閉じるように制御されている。つまり液溜まり部２１４と気化室２１６とは連通していない。

さらに、大気を滅菌室２１９に導入している間は、真空ポンプ２２０は真空引きを停止しているので滅菌室２１９の内部の圧力は大気圧まで一気に圧力上昇して、時間が経過するに従って大気圧まで到達する。

この大気の導入より、被滅菌物の内腔といった細い空洞の奥側などの滅菌ガスが十分浸透しづらい部分にも滅菌ガスを浸透させることはできるが、滅菌剤の分子成分の方が大気の分子成分よりも拡散が遅い場合（例えば過酸化水素）、内腔の奥側には内腔の構造上、大気成分（酸素、窒素）と比べて滅菌ガス（滅菌剤の分子成分）の方が入り込みづらいので、理論上、大気圧に達した時点でも内腔における滅菌ガス濃度の方が滅菌室２１９の中の滅菌ガス濃度と比べると薄くなっている。
また、滅菌剤が溶媒で希釈されている場合（例えば３５％濃度過酸化水素水溶液等）も、滅菌剤（過酸化水素）が溶媒（水）よりも拡散速度が遅くなり、理論上、前述したことと同じ現象が発生する。

ステップＳ７０８において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から、滅菌室２１９内の圧力が大気圧（１００ｋＰａ）まで上昇したか否かを判定し、大気圧まで上昇した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７０９に進み、大気圧まで上昇していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７０８の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７０９において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の設定タイマの値から大気導入後の内腔滅菌の設定時間を取得し、滅菌室２１９内の圧力が大気圧（１００ｋＰａ）まで上昇してから所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７１０に進み、所定時間経過していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７０９の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７１０において、滅菌装置１００は希釈する工程を実行するか否かを判断する。実行する（ＹＥＳ）と判定された場合にステップＳ７１１〜ステップＳ７１４の希釈工程を実行する。実行しない（ＮＯ）と判定された場合にステップＳ７１１〜ステップＳ７１４はスキップする。

なお、外面素材の滅菌ガス濃度を希釈する工程の実行の有無は、表示部１０２に表示するユーザが操作する操作画面等（図示しない）で、ユーザによって手動で指定されてもよい。

さらに滅菌ガスによって外面素材が劣化しやすい種別の被滅菌物データを滅菌装置１００のデータベースに予め記憶させ、外面素材が劣化しやすい種別に該当する被滅菌物がデータベースから選択された場合に、希釈する工程を実行するようにＭＰＵ２０１によって自動で指定されてもよい。

このように予め指定された滅菌ガスによって外面素材が劣化しやすい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合に好適な工程フローである。この場合は維持工程において、滅菌室を大気へ解放したまま、滅菌室に導入された滅菌ガスを排気するので、希釈することができる。

滅菌ガスによって外面素材が劣化しづらい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合には、希釈する必要がないので、維持工程においてＳ７１１〜ステップＳ７１４がスキップされる。
さらに内腔を有さない被滅菌物を滅菌する場合は、内腔と外面における滅菌ガスの濃度差は起こりえないので、内腔を有する被滅菌物を滅菌する場合の維持時間（図４のＣ区間）をよりも短時間にすれば、希釈する必要がないので、維持工程においてＳ７１１〜ステップＳ７１４がスキップされる。

ステップＳ７１１において、滅菌装置１００は大気を滅菌室２１９の中に滅菌装置１００の外からさらに導入する。大気を滅菌室２１９に導入している間は、開閉弁（Ｖ７）が開くように制御されているので、大気と滅菌室２１９とは連通している。大気を滅菌室２１９に導入している間も、真空ポンプ２２０は真空引きが作動している。

つまり大気と滅菌室２１９とは連通しているので滅菌室２１９を排気することで、大気圧である大気を滅菌室２１９にさらに導入することができる。滅菌装置１００の外の大気が滅菌室２１９の排気によりさらに吸い込まれる。この吸い込みはステップＳ７０７における滅菌室２１９内の圧力上昇によるものではなく、滅菌室２１９内の圧力が大気圧のまま一定圧を保つように滅菌室２１９から排気された分を大気が補うことで発生している。

尚、この時の一定圧とは大気圧に限定されるものではなく、大気圧未満であっても大気圧未満の一定圧への制御機構を別途設けることで、大気圧未満の所定圧（例えば５０ｋＰａ等）で圧力が一定になるように制御してもよい。

このように滅菌室２１９の圧力が大気圧（あるいは大気圧未満）に到達した後のさらなる大気の導入は、滅菌室２１９の中の気体を、滅菌室２１９の中の圧力を一定に保持したままで排気し、滅菌室２１９の中の滅菌ガスが徐々に大気に置換されていくので、滅菌室２１９の中の滅菌ガス濃度だけを希釈することができる。

一方、この時に内腔における滅菌ガス濃度は、前述したように滅菌室の中の気体が排気されて大気に置換されている間も、内腔における部分的な圧力は一定のままで安定しているので、内腔における滅菌ガス濃度は大気に置換されることはなくそのまま維持されるので、滅菌室２１９の中の滅菌ガス濃度だけが希釈されていく。
また、大気を滅菌室２１９に導入している間、開閉弁（Ｖ２）が閉じるように制御されている。つまり液溜まり部２１４と気化室２１６とは連通していない。

つまり維持工程の中において、ここで滅菌室２１９を大気へ解放したまま、滅菌室２１９に導入された滅菌ガスが排気されている。滅菌ガスが排気されている間も滅菌室２１９の内部圧は大気圧である。

ステップＳ７１２において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の設定タイマの値から滅菌ガス希釈の設定時間を取得し、希釈するための排気を開始してから所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７１３に進み、所定時間経過していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７１１の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７１３において、滅菌装置１００は、真空ポンプ２２０による真空引きを停止して、希釈された後の状態で薄くなった滅菌ガス濃度で被滅菌物の外面を滅菌する。この間は、滅菌室２１９の中の滅菌ガス濃度は既に十分希釈されているので、長時間暴露しても、被滅菌物の外面素材のダメージは小さい。

つまり維持工程の中において、滅菌室２１９を大気へ解放したまま、滅菌室２１９に導入された滅菌ガスが排気された後には、滅菌室２１９を大気へ解放したまま、滅菌室２１９に導入された滅菌ガスの排気を所定時間停止している。

ステップＳ７１４において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の設定タイマの値から滅菌ガス希釈後の設定時間を取得し、希釈するための排気を停止してから所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７１５に進み、所定時間経過していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７１４の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７１５において、滅菌装置１００は滅菌室２１９の気体を滅菌室２１９の外に排気し、滅菌室２１９の内部の圧力が所定の圧力（例えば５０Ｐａ）に達するまで継続して減圧する。
排気している間、真空ポンプ２２０が真空引きを作動しているので滅菌室２１９の内部の圧力は徐々に低下していく。

ステップＳ７１６において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から滅菌室２１９内の圧力を測定し、滅菌室２１９内の圧力が所定の気圧（例えば５０Ｐａ）まで減圧されたか否かを判定し、所定の気圧まで減圧された（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ７１７に進み、所定の気圧まで減圧されていない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ７１６の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ７１７において、滅菌装置１００のＭＰＵ２０１はステップＳ７０１からステップＳ７１６の滅菌工程を所定の回数（例えば４回）繰り返して行ったか否かを判定する。所定の回数行った（ＹＥＳ）と判定される場合にはステップＳ５０３に進む。ここでまだ所定の回数は行っていない（ＮＯ）と判定される場合には、ステップＳ７０１に戻って、ステップＳ７０１からステップＳ７１６の滅菌工程を実行させる。このように、所定回数ステップＳ７０１からステップＳ７１６の処理を実行することで、被滅菌物の内腔に対する滅菌作用の効果がさらに高まり、被滅菌物の内腔まで十分に滅菌することが可能となる。

図７に示す各工程（処理）では、滅菌装置１００のＭＰＵ２０１による制御部品への実行命令によって制御部品が動作することにより行われる。また滅菌装置１００のＭＰＵ２０１が読み取り可能なプログラムが実行されることによって各工程処理に対する実行命令をする。
図８を説明する。
図８では図５のＳ５０３に示す換気工程での詳細処理の一例について説明する。

ステップＳ８０１において、滅菌装置１００は大気を滅菌室２１９の中に滅菌装置１００の外から導入する。大気を滅菌室２１９に導入している間は、開閉弁（Ｖ７）が開くように制御されているので、大気と滅菌室２１９とは連通している。

ステップＳ８０２において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から、滅菌室２１９内の圧力が大気圧（１００ｋＰａ）まで上昇したか否かを判定し、大気圧まで上昇した（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ８０２に進み、大気圧まで上昇していない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ８０１の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ８０３において、滅菌装置１００は滅菌室２１９の気体を滅菌室２１９の外に排気し、滅菌室２１９の内部の圧力が所定の圧力（例えば５０Ｐａ）に達するまで継続して減圧する。

ここでの排気により、被滅菌物や滅菌室２１９内の筐体表面に付着している滅菌剤や滅菌室２１９の空間内に滅菌ガスとして残っている滅菌剤を真空ポンプ２２０により吸引する。吸引された気体は排気用ＨＥＰＡフィルタ２２１を通り、分解装置２２２で分解されて、分解後の無害な気体は滅菌装置１００の外に排出される。
排気している間、真空ポンプ２２０が真空引きを作動しているので滅菌室２１９の内部の圧力は徐々に低下していく。

ステップＳ８０４において、滅菌装置１００は滅菌室２１９内の圧力センサの値から滅菌室２１９内の圧力を測定し、滅菌室２１９内の圧力が所定の気圧（例えば５０Ｐａ）まで減圧されたか否かを判定し、所定の気圧まで減圧された（ＹＥＳ）と判定した場合にはステップＳ８０５に進み、所定の気圧まで減圧されていない（ＮＯ）と判定した間にはステップＳ８０４の判定を継続して繰り返す。

ステップＳ８０５において、滅菌装置１００のＭＰＵ２０１はステップＳ８０１からステップＳ８０４の換気工程を所定の回数（例えば４回）繰り返して行ったか否かを判定する。所定の回数行った（ＹＥＳ）と判定される場合には、被滅菌物が滅菌室から取り出せるように滅菌室２１９の圧力を大気圧まで上昇させてから終了する。ここでまだ所定の回数は行っていない（ＮＯ）と判定される場合には、ステップＳ８０１に戻って、ステップＳ８０１からステップＳ８０４の換気工程を実行させる。

図８に示す各工程（処理）では、滅菌装置１００のＭＰＵ２０１による制御部品への実行命令によって制御部品が動作することにより行われる。また滅菌装置１００のＭＰＵ２０１が読み取り可能なプログラムが実行されることによって各工程処理に対する実行命令をする。
図９を説明する。

図９は被滅菌物の外面の滅菌ガス濃度が希釈される場合の、被滅菌物の外面（濃度Ａ）と内腔（濃度Ｂ）における滅菌ガス濃度の時間変化イメージを表わす図である。
図４で示したＢ区間の滅菌室２１９の圧力上昇によって大気が導入された直後が、図９の上段図Ａの滅菌ガス濃度分布に該当する。
図４で示したＣ区間の滅菌室２１９の排気によって大気が導入されている間が、図９の中段図Ｂの滅菌ガス濃度分布に該当する。
図４で示したＣ区間の滅菌室２１９の排気を停止後の一定圧で滅菌している間が、図９の下段図Ｃの滅菌ガス濃度分布に該当する。
図９の上段図Ａ〜図９の上段図Ｃの間においては、滅菌室２１９の内部の圧力は一定のままである。

１００滅菌装置
１０１カートリッジ取付用扉
１０２表示部
１０３印刷部
１０４滅菌室のドア
２０１演算処理部（ＭＰＵ）
２０４液センサ
２０５滅菌剤容器（カートリッジ）
２０７液送ロータリーポンプ
２０８濃縮炉
２１０吸気用ＨＥＰＡフィルタ
２１４液溜まり部
２１５開閉弁（Ｖ２）
２１６気化室
２１７開閉弁（Ｖ５）
２１９滅菌室（真空チャンバー）
２２０真空ポンプ
２２１排気用ＨＥＰＡフィルタ
２２２分解装置
２２６開閉弁（Ｖ７）
２２８カートリッジ収容室
３０３カートリッジホルダ

Claims

被滅菌物の内腔を滅菌するための滅菌方法であって、
所定圧力まで減圧にされた滅菌室に滅菌ガスを導入する滅菌ガス導入工程と、
前記滅菌ガスを導入した滅菌室を大気に解放させ、前記滅菌室の内部圧が上昇することによって、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを前記滅菌室の中の前記被滅菌物の内腔に導入する大気導入工程と、
前記滅菌室に導入された滅菌ガスを、前記滅菌室から排気する排気工程と、
前記大気導入工程と前記排気工程との間に、前記滅菌室に滅菌ガスが導入されている状態を所定時間維持する維持工程と、
を含み、
前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気されていることを特徴とする滅菌方法。
前記大気導入工程において、前記滅菌ガスを導入した滅菌室が大気圧になるまで前記大気に解放させて、
前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気されている間も前記滅菌室の内部圧は前記大気圧であることを特徴とする請求項１に記載の滅菌方法。
前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスが排気された後には、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスの排気を所定時間停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の滅菌方法。
予め指定された前記滅菌ガスによって外面素材が劣化しやすい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合には、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを排気し、
前記滅菌ガスによって外面素材が劣化しづらい種別の被滅菌物の内腔を滅菌する場合には、前記維持工程において、前記滅菌室を前記大気へ解放したまま、前記滅菌室に導入された滅菌ガスを排気しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の滅菌方法。
被滅菌物の内腔を滅菌する滅菌装置であって、
所定圧力まで減圧にされた滅菌室に滅菌ガスを導入するべく、前記滅菌室に連通させる第１開閉弁を開くように制御する滅菌ガス導入手段と、
前記滅菌ガスが導入された滅菌室に大気を導入するべく、前記大気と前記滅菌室とを連通させる第２開閉弁を開くように制御する大気導入手段と、
前記滅菌室に導入された滅菌ガスを、前記滅菌室から排気する排気手段と、
を備え、
前記排気手段によって前記滅菌室に導入された滅菌ガスを前記滅菌室から排気させずに、前記大気導入手段が前記第２開閉弁を開けて前記滅菌室に前記大気を所定時間導入し、
前記大気を所定時間導入した後に、前記大気導入手段が前記第２開閉弁を開けたままで、前記排気手段が前記滅菌室に導入された滅菌ガスを排気することを特徴とする滅菌装置。