JP6767935B2 - アイソレータおよび、その滅菌方法 - Google Patents

Description

本発明は、アイソレータに関し、特に、作業室の滅菌を効果的に行う技術に関するものである。

病源体の研究や、再生医療で病源体に感染している可能性がある組織を取り扱う場合、アイソレータを使用する。アイソレータでは、作業者が作業室の外部から作業用の装着具であるグローブを介して作業を行うことができる。例えば、再生医療で、取り扱う患者組織が感染症に感染している場合があり、その感染症の病原体が次に取り扱う患者組織に感染しないように、取り扱う患者組織を変更する前に作業室内を清掃、消毒して無菌の状態にする必要がある。

また、研究ではアイソレータの作業室で病源体を取り扱う。病源体とは、ウイルス、細菌、真菌などを示すが、それぞれ固有の性質が有り、病源体が、他の病原体に影響を及ぼす場合が有る。同一のアイソレータ内で取り扱う病原体の種類を変更する場合、作業室内や作業に用いるグローブ、廃棄用の袋などの器材を清掃、消毒して滅菌する必要がある。滅菌は、作業室やグローブに滅菌ガスを供給することにより、行われる。

特許文献１では、ＨＥＰＡフィルタを介して、無菌室（作業室）に除染（滅菌）ガスを導入して無菌室内を除染するアイソレータを開示している。

特開２０１４−１９８０７９号公報

特許文献１では、ＨＥＰＡフィルタを介して、無菌室（作業室）に除染（滅菌）ガスを導入しているため、滅菌ガスの気流が作業室内の隅々まで行き渡らない。そのために作業室の滅菌が十分にならない可能性がある。また、作業で用いた器材を滅菌する必要があるが、器材を効果的に滅菌することについては配慮されていない。

本発明の目的は、作業室内の滅菌を効果的に行うとともに、作業で用いた器材を滅菌するに適したアイソレータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の好ましい例としては、作業が行われる作業室と、前記作業室の空気を清浄にするフィルタと、前記作業室内に気流を生じさせるファンと、外部からの空気を給気する給気用気密ダンパと、外部に空気を排気する排気用気密ダンパと、滅菌ガスを生成する滅菌ガス発生器と、前記作業室内に設けた、前記滅菌ガス発生器からの前記滅菌ガスを噴霧する滅菌ガス噴霧手段とを設けたアイソレータである。

本発明によれば、作業室内の滅菌を効果的に行えるとともに、作業で用いた器材を滅菌するに適したアイソレータを実現できる。

実施例に関わるアイソレータの正面図。 アイソレータの右側側面図。 図１のアイソレータの作業時の気流の流れを示す図。 吊りパイプへの滅菌ガス投入を説明するアイソレータの断面図。 吊りパイプの説明図。 吊りパイプの位置決め構造を示す図。 異なる長さの吊りパイプ用フックを用いた場合の説明図。 吊りパイプを加温する実施例の説明図。

実施例の説明に先立って、本発明が適用されるアイソレータを説明する。図１および図２は、それぞれアイソレータの一例を示す正面図および側面図である。また、図３および図４に、その内部断面図を示す。

アイソレータ本室１０について、ケース（筐体）内には、病原体等の試料を取り扱う作業を行う作業室１２が設けられている。ケースの上部には給気用気密ダンパ１４が設けられ、アイソレータの外部から空気を取り入れる。

作業室１２の上部には、ファン１６が設けられ、その下流側にＨＥＰＡフィルタ１８およびパンチング板２０が設けられて、清浄な整流された空気が作業室１２に供給される。
作業室１２の下部にはスリットが設けられ、スリット３００から排出された空気は、ファン１６の上流側に戻り、空気が循環する。空気の一部は、ケースの上面に設けられた排気用気密ダンパ２２から、外部へ排出される。

作業室１２の前面側には、ガラスや樹脂製の前面扉２３が取り付けられ、前面扉２３には、開口が開けられ、作業用グローブを取り付けるための複数（図では、左側、中央、右側）のグローブポート２４が設けられている。そして、グローブポート２４には、作業室内に、作業者が試料を取り扱うグローブ２５が取り付けられる（図２）。

作業室１２の側面には、連結部４８を介して、パスボックス４０が取り付けられている。パスボックス４０には、上部に循環ファン４２およびＨＥＰＡフィルタ４４が、下部にパンチング板４６が設けられて、パスボックスの動作時に空気が循環するように構成されている。作業室１２のパスボックス側には、パスボックス側開閉扉２６が設けられ、パスボックス４０を通って試料等の搬入・搬出が行われるようになっている。

アイソレータ装置は、滅菌時に使用する滅菌ガス発生装置５０を備えており、コンディション（行き）経路５４から過酸化水素ガスなどの滅菌ガスをアイソレータ本室１０に供給する。

滅菌ガスは、コンディション（戻り）経路５２を通ってパスボックス４０から滅菌ガス発生装置５０に戻る。アイソレータ本室１０には、エアレーション工程において、滅菌ガスを除去するためのエアレーション経路５６が設けられている（図２）。

図３を用いて、作業室内で試料を処理する通常作業時の空気の流れを説明する。給気用気密ダンパ１４によりアイソレータの外部から空気Ａ１を取り入れる。ファン１６により加圧チャンバに空気Ａ２を送り、下流側のＨＥＰＡフィルタ１８およびパンチング板２０により、清浄な整列した空気Ａ３を作業室１２内へ送る。

作業室１２内の空気は、作業室の下部に設けたスリット３００から排出され、Ａ４、Ａ５で示した流れのように、ファン１６の上流側へ戻って、循環する。空気の一部であるＡ６やＡ７は、排気用気密ダンパ２２から外部へ排出される。このように、清浄な整列した空気を作業室１２へ供給することにより、作業中の試料の汚染などを防止することができる。

取り扱う患者組織を変更する場合、取り扱う病原体等の種類を変更する場合などには、作業室内や作業に用いるグローブを滅菌する必要がある。図４を用いて、滅菌時の滅菌ガスの流れを説明する。滅菌時には給気用気密ダンパ１４および排気用気密ダンパ２２を閉じて、アイソレータの外部との空気の流れを遮断する。

滅菌ガス発生装置５０で発生した、例えば過酸化水素ガスは、作業室１２内へ送られる。滅菌時にはパスボックス側の開閉扉２６が開かれており、作業室内の滅菌ガスは、パスボックス４０へ送られる。

滅菌ガスは、パスボックス４０を通ってＢ４に示した経路で滅菌ガス発生装置５０へ戻る。このように、滅菌ガスを、作業室１２を含むアイソレータへ循環させることにより、作業室１２を含むアイソレータや作業用のグローブなどの器材の滅菌を行うことができる。

滅菌工程は、以下のように行われる。
（１）除湿工程
乾燥空気により湿度を下げる。湿度を下げることにより、引き続くコンディション工程およびデコンタミネーション工程中、滅菌ガス（例えば、過酸化水素水ガス）の必要濃度を飽和レベル以下に保つ。リターン空気は乾燥カートリッジを通って乾燥加熱される。
（２）コンディション工程
滅菌剤が気流内に注入されている間、滅菌ガスが機器から離れる直前まで乾燥空気が循環し続ける。コンディション工程は、目標滅菌濃度に速く達するための工程である。
（３）デコンタミネーション工程
特定時間、滅菌剤でアイソレータ内全体の滅菌ガス濃度を維持し、作業室や作業用のグローブの滅菌を行う。
（４）エアレーション工程
滅菌剤の注入を停止し、アイソレータと接続ホース内の滅菌ガス濃度を低くするために一定時間、乾燥空気を循環させる。

図４と、図５を用いて、吊りパイプ内部に滅菌ガスを通し、作業室全体に過酸化水素ガスを噴霧できるようにした実施例１を説明する。図４は、図２に示したアイソレータの右側側面図のＡ-Ａ‘におけるアイソレータの断面を示す図である。作業室１２を横断するように、吊りパイプ３０を設けている。吊りパイプ３０には、滅菌ガスを流すようことで滅菌ガスを作業室１２内に噴霧するようにしている。

図５は、吊りパイプ３０を説明する図である、図５（a）は、その断面図を示す。吊りパイプ３０の内部は、空間を設けている。その内部空間に例えば過酸化水素ガスを流す。図４に示したように、滅菌ガス発生装置５０で発生した、滅菌ガス（過酸化水素ガス）は、流路Ｂ１、Ｂ２を経て、吊りパイプ３０に取り込む。

図５（b）は、吊りパイプ３０の側面を示す図であり、作業室１２の下方に向けて、過酸化水素ガスを作業室１２に吐出する穴１００を設けている。吊りパイプ３０の滅菌ガス吐出用の穴径は、アイソレータの本体投入口から近いほど穴径を大きくすることで、作業室１２内だけでなく、後述するように、吊りパイプに吊り下げた滅菌したい器材も一緒に効率良く滅菌できる。

図３で示したように、滅菌時において、ファン１６により生じる作業室内壁面に沿った速い気流を利用すれば、図４に示したように、作業室１２内には、滅菌ガスの流れＢ３が生じる。よって、吊りパイプ３０から噴出した濃度の高い滅菌ガスを、作業室１２内の隅々まで広めることができる。そのため、作業室内の滅菌の効果を高めることができる。

図６を用いて本発明の実施例２を説明する。図６は、吊りパイプに器材を掛ける位置決め構造を示す図である。図６（a）は、吊りパイプ用フック６１を吊りパイプ３０に吊るした図であり、吊りパイプ３０の断面方向から示す図である。図６（b）は、吊りパイプ３０の側面方向からみた図である。

吊りパイプ３０の一部に位置決め用の凹部６２Ａ、６２Ｂや目印を設け、滅菌をする器材の配置を決めることで、初期（製品出荷時または現地据え付け後）に決めた滅菌パラメータでの滅菌性能（滅菌効果の再現性）を確保できる。図６では、器材は、廃棄袋６３の場合を示している。

特に、排気袋内部は、滅菌するのは困難である。そこで、吊りパイプの穴１００の下に、図６のように廃棄袋６３を吊るすことで排気袋内部の滅菌をしやすくする。作業室への滅菌ガスの投入口に近い穴径の大きな穴１００の下に廃棄袋６３を配置することで、廃棄袋６３の内部に向かう滅菌ガスの流量が高くなり、滅菌の効果を高めることができる。

図７を用いて実施例３を説明する。図７は、異なる長さの吊りパイプ用フックを用いる場合を説明する図である。図７では、作業室の垂直方向に短い吊りパイプ用フック７１と、長い吊りパイプ用フック７２の２種類のフックを用いている。

図７（a）は、吊りパイプ用フック７１、７２と器材６３Ａ，６３Ｂを掛けた吊りパイプ３０の断面方向から見た図であり、図７（b）は、吊りパイプ用フック７１、７２と器材６３Ａ、６３Ｂを掛けた吊りパイプ３０の側面方向から見た図である。短い吊りパイプ用フック７１と長い吊りパイプ用フック７２には、それぞれ作業で使う器材６３Ａと器材６３Ｂを、滅菌工程において、フックに掛けて吊るすことができる。

器材を吊るすためのフックの長さを変えフックを用いたことで、滅菌する器材のサイズとガス流路を考慮し、器材に滅菌ガスを行き渡らせるに好適な気流を確保できる。ここでは２種類の吊りパイプ用フックを例にしたが、さらに多くの長さの異なる吊りパイプ用フックを用いてもよい。

図８を用いて実施例４を説明する。図８は、吊りパイプ３０を加温する実施例の説明図である。図８（a）は、吊りパイプ用フック６１を掛けた吊りパイプ３０の断面方向から見た図であり、図８（b）は、吊りパイプ用フック６１を掛けた吊りパイプ３０の側面方向から見た図である。

実施例４では、吊りパイプ３０に配管ヒータ８０と、それらを繋ぐ電流を流すための電線を設けている。実施例４によれば、滅菌ガス噴霧時は、濃度の高い滅菌ガスが滞留することで生じる吊りパイプ３０の内部の結露を、配管ヒータ８０で発生する熱で、防止することができるという効果がある。

１０…アイソレータ本室、１２…作業室、１４…給気用気密ダンパ、１６…ファン、１８…ＨＥＰＡフィルタ、２２…排気用気密ダンパ、３０…吊りパイプ、４０…パスボックス、４８…連結部、５０…滅菌ガス発生装置、５６…エアレーション経路

Claims (5)

1. 作業が行われる作業室と、前記作業室の空気を清浄にするフィルタと、前記作業室内に気流を生じさせるファンと、外部からの空気を給気する給気用気密ダンパと、外部に空気を排気する排気用気密ダンパと、滅菌ガスを生成する滅菌ガス発生器と、前記作業室内に設けた、前記滅菌ガス発生器からの前記滅菌ガスを噴霧する滅菌ガス噴霧手段とを有し、
   前記滅菌ガス噴霧手段は、前記作業室を横断する内空を有する管であり、前記管の内空に前記滅菌ガスが流れ、前記滅菌ガスを排出する穴が設けてあり、前記作業室にガスを導入する側に近いほど前記穴の大きさを大きくすることを特徴とするアイソレータ。
2. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、前記滅菌ガス噴霧手段には作業用の器材を吊り下げる位置を示す凹部を設けておき、前記凹部に前記器材を吊るすことが可能であることを特徴とするアイソレータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のアイソレータにおいて、前記滅菌ガス噴霧手段は、ヒータを備えていることを特徴とするアイソレータ。
4. 作業が行われる作業室内にファンにより気流を生じさせ、滅菌ガス発生器からの滅菌ガスを前記作業室内に設けた滅菌ガス噴霧手段から前記作業室に滅菌ガスを噴霧し、前記滅菌ガス噴霧手段にフックをかけて、前記フックに前記作業室で用いた器材を吊るすことで、前記器材を滅菌することを特徴とするアイソレータの滅菌方法。
5. 請求項４に記載のアイソレータの滅菌方法であって、長さの異なる前記フックを、前記滅菌ガス噴霧手段の位置決めした位置から吊るすことで前記器材を滅菌することを特徴とするアイソレータの滅菌方法。

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