JP2016502893A - ガス滅菌のための工程試験用具 - Google Patents

Abstract

工程試験用具はフィルタ材料を用いて生成される制御可能な反応を含み、これは滅菌ガスが生物指標（ＢＩ）に到達するためにこのフィルタ材料を通過しなければならないように構成される。このフィルタ材料は制御可能な吸収性を持つバリアを提供し、ここで滅菌剤の吸収は化学反応によって行われ、滅菌ガスはこの化学反応を経てＢＩに到達しなければならない。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／７４８，９９３号（２０１３年１月４日出願）に基づく優先権を主張するものであり、この米国特許仮出願の開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

本発明は全般に滅菌処理に適切な品質を与えるための装置及び方法に関し、特に滅菌処理に対する生物指標の反応の制御が可能となるように滅菌剤と相互作用する工程試験用具に関する。

ガス滅菌処理においては、滅菌剤ガスが滅菌対象の医療器具及び機器のすべての面に到達することが望ましい。しかしながら、いくつかの要因によって、滅菌ガスが医療器具のすべての面に到達する際の効率を変更することができる。滅菌の前に、医療器具及び機器は袋又は容器で包装されるが、その際容器又は袋の十分な大きさの部分が滅菌ガスを透過するようになっている。このような包装は滅菌ガスに対する核酸バリアを生じる。包装に加えて、器具及び機器の形状によっては、滅菌が必要な器具のすべての箇所にガスが到達する際のさらなるバリアが生じる。このような問題を生じる形状には、ねじれた形状を有する管腔又は器具が含まれる。さらに、医療機器及び器具の材料の中には、滅菌ガスに曝露されると吸収、吸着、又は化学反応によって当該滅菌ガスと相互作用するものもある。合わせて、これらの核酸バリア及び材料の相互作用は滅菌剤の作用を阻害し、それによって標的微生物の滅菌処理に対する見かけの耐性が強くなる。

滅菌サイクルが医療器具上の微生物を不活性化のに十分であることを確実にするために、滅菌パラメータを調整して器具、器具の包装、及び負荷構成によって生じる問題を解決する。このように、単純な形状を有し、ガスが製品表面に効率的に到達できるように包装された医療器具は、サイクル時間が短くて済み、滅菌剤の所要量も少なくなる。逆に、長く細い管腔を有する器具が多数の包装によって何重にも包まれた滅菌負荷には問題があると考えられ、滅菌剤の所要量が多く、曝露時間も長くする必要がある。

これらの問題を有する場合に任意の滅菌処理が十分な効果を有することを証明するために、滅菌処理の前に、滅菌処理に対して特徴的な反応を示す微生物の群を、包装された医療器具内の最も到達が難しい箇所に配置する。処理に対して曝露した後、微生物の群を取り出して生存率を評価する。この微生物の配置により、接種された製品は滅菌処理の生物指標（ＢＩ）として機能する。

効率的に処理して製品を保存するために、ある構造物を用いてＢＩを収容し、実際の医療器具に生じた滅菌上の問題をシミュレーションする。これにより実際の製品をＢＩとして機能させるために消費する必要がなくなる。滅菌性を試験するために製品を犠牲にするという不都合を回避するために、成分指標構造物を用いて微生物が小さな担体に配置された製品のシミュレーションを行うことは一般的なことである。このＢＩは所定量の微生物群を有し、滅菌対象の器具とともに滅菌室内に配置され、処理が完了した後に、このＢＩを培養して微生物が生存しているかの判定を行うことができる。生物指標はその機能設計が発展し、脆弱な容器内の成長培地の供給源をＢＩに隣接して配置し、滅菌処理が完了した後に、この脆弱な容器を破壊して成長培地を取り外して生存している生物を培養するようになっている。通常は、色彩表示技術を導入して、生存している生物が存在する場合に生じる色彩変化を示す。あるいは、生物の生存能力を示す酵素を検出する。このようなＢＩ含有構造物は自己含有生物指標、又はＳＣＢＩと呼ばれる。このような器具の例は、米国特許第５，８３０，６８３号及び第５，４１８，１６７号に示されており、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

あるいは、実際の滅菌処理において包装及び器具の隙間に滅菌剤ガスを拡散させる際の問題をより正確に再現するために、長いねじれた管路などの拡散制限を有する工程試験用具（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｄｅｖｉｃｅ（ＰＣＤ））の内側に生物指標を配置することが時として実施される。米国特許第５，８９５，６２７号及び第５，８７２，００４号はこのような試験用具の例を示しており、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

ＳＣＢＩは、滅菌処理中に滅菌剤の拡散に対してＳＣＢＩ構造物が発生させる相対的な問題を制御する手段を有しない。ＳＣＢＩの利便性と可変性の試験構造物を組み合わせることは通常行われることであり、米国特許第５，９４２，４０８号に開示されている。この特許が開示しているＰＣＤは、特定の医療器具製品の特定の生物学的不活性化、殺菌、又は滅菌処理に対する耐性を模倣するように調整され、この処理を試験するために用いられる。これにより、この処理の有効性を確認する手段を提供する。一実施形態において、この特許で開示されているＰＣＤは単に包装内のＳＣＢＩであり、この包装は滅菌ガスに対する拡散バリアとなっている。このように、ＰＣＤの相対的な問題は拡散バリアを構成するポリマーを制御することによって制御される。ＰＣＤのバリア薄膜材料を構成する材料は、所与の処理に対する当該材料の固有の耐性が得られるように選択される。この方法がエチレン酸化物ガス滅菌等の長時間曝露滅菌処理に対して有効である一方、この種のＰＣＤは過酸化水素及び二酸化窒素をベースにした滅菌処理などのより速い滅菌処理に対しては適切ではない。エチレン酸化物は、数時間持続する曝露時間を有するＥＯ滅菌サイクル中にポリマー膜を透過することが知られている。この技術によって低速の滅菌処理中にガスに対する拡散バリアを適度に生成できる。しかしながら、器具が滅菌ガスに曝露される時間が短い高速なガス滅菌処理においては、無孔ポリマー材料を通した分子拡散のための十分な時間を確保できない。よって、曝露時間が数時間よりも短い滅菌処理においては、多孔性材料が必要となる。

米国特許第７，２４７，４８２号は、容器内に滅菌指標を有し、また可変拡散制限を容器内に入れたＰＣＤを開示している。一実施形態（特許第７，２４７，４２８号の明細書第４欄２６−３８行）において、発明者らは滅菌剤がＢＩに到達するために横切られければならないねじれた管路の長さを変更することを開示しているが、ここでこの管路は部分的に又は全体が吸収性の材料で形成されてもよい。この管路の長さは変更が可能であり、これによって滅菌処理に対する見かけの耐性も変更される。

本発明の一態様は、生物指標を保持するように構成及び配置された容器部と、前記容器部を閉塞し、前記容器部に滅菌ガスが流入できるように構成及び配置されたキャップと、前記キャップを通過し前記容器部に流入する滅菌ガスが通過するように構成及び配置されたフィルタ材料と、を備える自己含有生物指標に関する。

本発明の他の態様は、滅菌剤の有効性を判定する方法であって、滅菌剤を自己含有生物指標に適用する工程を備える方法を含む。一態様において、上記の方法は、フィルタ材料の量を変化させることにより、前記生物指標の様々な反応を選択する工程を備える。

本発明の上記及び上記以外の目的、特徴、及び性質、並びに、関連する構成要素の動作方法及び機能、そして製造における各部分の組み合わせと経済性については、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明と添付の特許請求の範囲を検討することによってさらに明らかになる。これらはいずれも本明細書の一部を構成する。本明細書において、同様の参照符号は種々の図における対応部分を表している。添付図面は例示及び説明のためのものであり、本発明の発明特定事項の定義として用いることは意図されていない。本明細書及び特許請求の範囲における用法によれば、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」には複数のものへの言及が含まれる。ただし、文脈によって別に解すべきことが明白な場合はこの限りでない。

本発明の一実施形態に係る工程試験用具の模式図である。

本発明の実施形態に係る工程試験用具の４つの異なる構成の滅菌反応を示すチャートである。

ＰＣＤ内でＢＩの見かけの耐性を適切に制御するために、本発明の実施形態の一態様は、フィルタ材料を用いてＰＣＤ反応を制御する設計及び方法において、滅菌ガスがＢＩに到達するためにはこのフィルタ材料を通過しなければならない方法を提供する。このように、フィルタ材料は制御可能な吸収性を持つバリアを提供し、ここで滅菌剤の吸収は化学反応によって行われ、滅菌ガスはこの化学反応を経てＢＩに到達しなければならない。

滅菌ガスがＢＩ含有体積へと変化する正味量を制御する際には、滅菌ガスが通過しなければならない化学反応性材料の量を変化させることが決定的な要因となる。滅菌処理が過酸化水素、二酸化窒素、二酸化塩素、又はその他の気体滅菌剤に基づく場合、吸収性フィルタ材料の一例は定量的セルロースろ過紙である。フィルタ材料の他の例は、例えば、タイベック（Ｔｙｖｅｋ）などのポリマーのフィルタ材料である。

一実施形態において、ＢＩが存在するＰＣＤの内部とＰＣＤの外部との間の圧力勾配を最小とするように、フィルタ材料が選択される。すなわち、フィルタ材料を通してガスが自由に流れるようになり、その両側の圧力差を低減又は解消する。

代替実施形態において、一連のフィルタ膜ではなく、化学反応剤材料を使用してもよい。吸収性材料に代えて、又はそれに加えて、反応剤材料を用いてもよい。このような吸収性材料で気体滅菌剤とともに用いるのに適していると考えられるものは、例えば、過マンガン酸塩又は木炭又はその他の類似の材料である。

図１は一実施形態に従う補助キャップを有するＳＣＢＩの模式図である。このキャップは、滅菌ガスと相互作用してＳＣＢＩ容器内でＢＩに到達する滅菌ガスの量を変更するフィルタ材料を含んでいる。

図１の模式図には、個別に、又は様々な組合せで含まれる異なる実施形態の態様が含まれる。ＰＣＤ１０はアンプル１４を保持するように構築及び配置された容器１２を含み、このアンプル１４を用いて問題の生物の成長を支持するための成長培地を収容する。問題の生物の胚種をスチール又は紙のディスク１６上に接種する。

化学指標が印刷されたタイベック層１８が、容器１２の内側に含まれてもよい。この容器１２は一次キャップ２０によって密封される。二次キャップ２２はろ過紙２４の層を支持するために構築及び配置され、これを通して滅菌ガスが容器１２内に流れるようになっている。一実施形態において、この二次キャップは、ろ過紙２４の多様な数の層を支持するように構成された構造を含んでいる。この構造は、例えば、積み重ねられた層を考慮した十分なヘッドスペースであってもよく、又はキャップ２２の内側に形成された複数のショルダーなどの特定の支持構造を含んでもよい。これらのショルダーの各々は一又は複数の層を支持する。

一実施形態において、標準的なＳＣＢＩが改変され、小円形のフィルタ材料が切り出されてＳＣＢＩのキャップ内に配置され、ＢＩに到達するガスはこのキャップ内のフィルタを通過しなければならないようになっている。このフィルタ材料は化学指標を含む透過性材料の層の下に配置されてもよい。

一実施形態において、化学薬品又は化合物をフィルタ材料の上に印刷又はその他の方法で付着させ、これが滅菌剤とフィルタとの化学反応を増進する。この方式に従う一実施形態において、化学指標となるインクを滅菌剤と反応する材料として用いてもよい。

本発明の他の実施形態において、フィルタ材料を含むか又はそれを定位置に保持するのに適した補助キャップを用いる。

他の実施形態において、上述のフィルタ材料の各々について、ＰＣＤの耐性は使用されるフィルタ材料の層の数によって決定される。

他の実施形態において、ＰＣＤ内のＢＩに到達する滅菌剤の量の低減は、複数のフィルタ材料を組み合わせることによって調整される。

一実施形態において、指標生物はアンプル内に別々に収容するのではなく、容器に接種する。一例において、容器は指標生物及びフィルタ材料を含み、これらが共に簡易使用包装を構成してもよい。

他の実施形態において、ＰＣＤは袋又は他の包装内に配置され、滅菌剤とＰＣＤ内に配置されたＢＩとの相互作用をさらに改変する。

さらに他の実施形態において、この包装によって、負荷に対する包装されたＰＣＤの取り付けが簡単になる。その取り付けの際には包装を吊り下げるか、又は接着剤を用いる。

一実施形態において、フィルタ材料は生物指標を包む構造物の少なくとも一部を構成してもよい。すなわち、例えば、培地アンプル１４はフィルタ材料からなる窓、壁、又はその他の部分を含んでもよい。

反応を制御するためにＰＣＤを改変する能力は図２に示されており、ここで実施形態に従うＰＣＤの４つのバリエーションからの反応が互いに比較されて図示されている。図示した例においては、１層、２層、４層、及び８層のろ過紙を用いて、ＰＣＤの内部に到達する滅菌ガスの量を制御可能に変化させる。ＮＯ₂ガス滅菌剤（ＮＸ−１、メリーランド州ボルチモアのＮｏｘｉｌｉｚｅｒ社より入手可能）を用いた処理後に残存する群を、滅菌ガスのパルス数と対比して示す。

現時点で最も実用的であり好ましいと考えられる態様に基づいて、本発明を例示のために詳細に説明したが、このような詳細な説明は例示のみを目的としたものである。本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ添付された特許請求の範囲の趣旨及び範囲に入る変形や均等な配置も本発明に含められることが意図されている。例えば、本発明においては、あらゆる実施形態の一又は複数の特徴を他の実施形態の一又は複数の特徴と可能な限り結合することができる。

Claims (9)

1. 生物指標を保持するように構成及び配置された容器部と、
   前記容器部を閉塞し、前記容器部に滅菌ガスが流入できるように構成及び配置されたキャップと、
   前記キャップを通過し前記容器部に流入する滅菌ガスが通過するように構成及び配置されたフィルタ材料と、
   を備える自己含有生物指標。
2. 前記滅菌ガスに対する前記生物指標の様々な反応が可能となるように、前記フィルタ材料が構成変更可能な請求項１に記載の自己含有生物指標。
3. 前記フィルタ材料が少なくとも１層のフィルタ材料からなり、前記フィルタ材料は前記層の数を調整することにより構成変更が可能な、請求項２に記載の自己含有生物指標。
4. 前記フィルタ材料が、前記滅菌ガスに対する反応性を有するように選択された化学薬品を含む透過性材料からなる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自己含有生物指標。
5. 前記滅菌ガスに対する反応性を有するように選択された前記化学薬品は化学指標インクからなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自己含有生物指標。
6. 生物指標を接種された基質をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自己含有生物指標。
7. 前記容器内で生物指標生物の成長を支持するために選択された成長培地をさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自己含有生物指標。
8. 滅菌剤の有効性を試験する方法であって、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の生物指標を提供する工程と、
   前記フィルタ材料を通して前記容器部に滅菌ガスを供給する工程と、
   を備える方法。
9. 前記生物指標内で用いられるフィルタ材料の量を変化させることにより、前記生物指標の様々な反応を選択する工程をさらに備える、請求項８に記載の方法。