JP7376106B2 - 歯科用ユニットの給水配管内の水を殺菌するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
項1.給水配管と、前記給水配管に取り付けられた、給水配管内の水を殺菌するための加温装置とを備え、前記加温装置は、前記加温装置より下流の給水配管内の水の従属栄養細菌数を2000 CFU/mL以下にすることを特徴とする装置。
項2.前記加温装置は前記給水配管内の水を収容可能なケーシングと、前記ケーシング内に設けられたヒータとを備え、前記ケーシング内の水を50℃以上に加熱することを特徴とする項1に記載の装置。
項3.前記加温装置より下流の給水配管内の水の遊離残留塩素濃度を0.1 mg/L以上にすることを特徴とする項1に記載の装置。
項4.前記装置は、アシスタントユニットとドクターユニットとを備えた歯科用ユニットであり、前記給水配管はアシスタントユニットに至る給水配管と、ドクターユニットに至る給水配管とに分岐しており、前記加温装置は該分岐部又はその上流に設けられている項1~3のいずれかに記載の装置。
項5.前記ドクターユニットは前記給水配管と流体連通するインスツルメントを備え、前記インスツルメントから排出される水の従属栄養細菌数を2000 CFU/mL以下にすることを特徴とする項4に記載の装置。
項6.前記加熱装置による60~70℃での10分間の加熱の2分後に前記インスツルメントから排出される水の温度が15~35℃である項5のいずれかに記載の装置。
項7.装置の給水配管内の水の殺菌方法であって、前記給水配管に取り付けられた、前記給水配管内の水を加熱殺菌するための加温装置を用いて、前記加温装置より下流の給水配管内の水の従属栄養細菌数を2000 CFU/mL以下にすることを特徴とする殺菌方法。
・本実施形態の歯科用ユニット1によれば、加温装置40により給水配管60内の水を加熱するだけで、加温装置40よりも下流の、水道栓から離れた箇所に従属栄養細菌数の水質管理目標値及び遊離残留塩素濃度の水質基準をいずれも満たす水を供給できるため、簡便性かつ迅速性に優れている。
・従来技術は、歯科用ユニットの水路系に添加する消毒液の残留液が及ぼす生体への影響や、費用対効果などが課題であるところ、本実施形態の歯科用ユニットによれば、水温を中等度に上げるだけで従属栄養細菌が殺菌できるため、安全性は高く、安価で効果的なアプローチである。また、消毒液使用による歯科用ユニットの機器の腐食の可能性も排除又は低減することができる。
・消毒液の頻繁な購入、使用が不要となる。少なくとも消毒液の使用頻度又は使用量を低減させることができる。
・本実施形態の歯科用ユニット1では、加温装置40を内部分岐P3よりも上流の位置に設けているため、加温装置40を一か所に設けるだけで済み、内部分岐P3から分岐する給水配管60のすべての箇所に効率的に従属栄養細菌数の水質管理目標値及び遊離残留塩素濃度の水質基準をいずれも満たす水を供給することができる。
・本実施形態の歯科用ユニット1では、加温装置40を内部分岐P3よりも上流の位置に設けているため、施術者がインスツルメント23,33を使用する時には加温された水の温度は患者に刺激を与えない程度の温度に冷めており、施術にそのまま使用することができる。
・本実施形態は、既存の歯科用ユニットの給水配管に加温装置40を設置することもできるため、現在使用されているすべての歯科用ユニットに安価かつ安全に組み込むことができ、汎用性、実用性に優れている。
・加温装置40の構成は図2に示したものに限定されず、公知のヒータを含む、給水配管60内の水を加熱可能な別の構成ヒータを用いてもよい。
・本発明によれば、従属栄養細菌数が2000 CFU/mL以下に抑制されておればよく、遊離残留塩素濃度0.1 mg/L以上の水質基準は必ずしも満たされなくてもよい。
・加温装置40の取り付け位置は水道栓4と内部分岐P3の間の配管61の位置に限定されず、従属栄養細菌数の水質管理目標値を満たす限り、歯科ユニット1内の給水配管60の任意の箇所に取り付けることができる。例えば、加温装置40は、水道栓4とスピットン装置15の間に設けてもよいし、内部分岐P3に設けてもよいし、内部分岐P3より下流の、アシスタントユニット20又はドクターユニット30等に設けてもよい。設置箇所が一か所で済み、施術者がインスツルメント23,33を使用する時には加温された水の温度が患者に刺激を与えない程度の温度に冷めているという点では、加温装置40は内部分岐P3又はその上流に設けられることが好ましい。
・本発明は、歯科用ユニット1に限定されず、家庭用浄水装置の給水配管や、貯水タンクの給水配管等、給水配管を備えた任意の他の装置にも適用することができる。これにより、水質汚染が危惧される敷地、地域、海外でも本発明の装置を使用することができる。
一般歯科用ユニットとして、東北大学病院内で2009年12月より稼働しているGC社レフィーノ3台(製造番号00036、00041及び00042)と2012年9月より稼働しているGC社イオム レガロ2台(製造番号00672及び00672)を対象とした。また、薬物洗浄機能付き歯科用ユニットとして、2015年5月もしくは2016年3月より稼働しているモリタ スペースラインスピリットV PdWトレーシステム3台(製造番号CH1006、EB1503及びZC1001)を対象とした。
上記1.の各水試料は、0.22μmのフィルタ(Millex-GP SLGP033RS,メルクミリポア社製)にて滅菌したmilliQ水を用いて10倍及び100倍に希釈した。
遊離残留塩素濃度の測定はジエチルパラフェニレンジアミン試薬(遊離残留塩素測定用試薬DPDプラス、株式会社オーヤラックス、Cat. # OYWT-11-03)及び吸光光度法による残留塩素測定器(Photometer CL、株式会社オーヤラックス、Cat. # OYWT-31)を用いて、添付の取り扱い説明書に沿って行った。15 mLの水サンプルの内10mLを試料セル内に分取し、ゼロ校正を行った後、粉末試薬1包を溶解した。測定器のセル挿入部にセットし、約30秒間静置後測定を行った。ゼロ校正ならびに超純水による試料セルの洗浄を試料ごとに行った。厚生労働省が示す水道水質基準(水道法施行規則第17条3号)の基準値(0.1 mg/L以上)をもとに合否を判定した。
一般歯科用ユニットGC社レフィーノ3台(製造番号00036、00041及び00042)よりフラッシング(残留水排出)を行わずに採取した、前日からハンドピース内に残留していたハンドピース水試料をin vitroで加熱した際の、試料中の従属栄養細菌に対する殺菌効果を検証するため、以下のように試料を処理した。
一般歯科用ユニットGC社イオム レガロ2台(製造番号00672及び00672)の給水配管のスピットン装置(15)の給排水ボックス(18)内の内部分岐P3の直前(図3に矢印で示した位置)(図3参照)に図2に示す構造を有する中等度加温装置を設置した。この加温装置は、歯科用ユニットの加温装置40内の温度を9分間で23℃から65℃まで加温することができる。加温装置のケーシングの容量は180ml、加温装置の電圧はAC24V、電力は52.8W、電力密度は2.5W/cm2、最大温度(ヒータ吐出口における最大水温)は約65℃であった。
(1)培養条件の検討:好気及び嫌気環境下での従属栄養細菌及び一般細菌の培養結果
図4に示すように、一連の実験の開始前の予備実験として、ハンドピースより採取した残留水試料中の従属栄養細菌及び一般細菌を、好気及び嫌気環境下で培養したところ、従属栄養細菌は好気環境のみでコロニーが観察され、嫌気では非検出となった。また、一般細菌はどちらの条件でも非検出となった。そのため、それ以後の実験では、好気培養で検出された従属栄養細菌数を研究対象とした。
図5に示すように、残留水排出後のハンドピース水及び含漱用水中の従属栄養細菌数は、排出前と比較し、ハンドピース水で約94%、含漱用水で98%、有意に減少した。(P <0.01, paired t-test)。また、含漱用水では残留水排出後の細菌数が目標値である2000 CFU/mLを下回ったが、ハンドピース水では残留水排出後でも目標値の5倍近い細菌数が検出された。
図6に示すように、含漱用水の遊離残留塩素濃度は、残留水排出前では水道法の基準値(0.1mg/L)よりも低かったが、残留水排出後に0.2mg/L以上となり基準値を大きく上回った(P<0.01,paired t-test)。一方、ハンドピース水の遊離残留塩素濃度は残留水排出の有無にかかわらず、0.05mg/L程度であり、基準値を上回ることはなかった。
図7に示すように、ユニット内の各ポイントから水試料を採取し、各々の従属栄養細菌数を比較したところ、水道栓(P1)及び水道栓からユニット配管に入った直後(P2)の試料中では、従属栄養細菌はほとんど検出されなかったのに対し、内部分岐部(P3)、スピットン装置の給水ノズル(P4)、及び補佐用テーブル内(P5)の配管から採取した試料では、目標値である2000 CFU/mL内に収まったものの、その検出数は徐々に増加した。さらに、術者用テーブル内(P6)では2000 CFU/mL前後の検出数となり、より細い配管で繋げられたハンドピース先端からの試料(P7)では、その検出数が一気に150000 CFU/mLへと増加した。これらの結果は、元栓からの距離に応じて、従属栄養細菌数が増加する傾向を示しており、元栓から遠いユニット内配管中では水中に含まれる従属栄養細菌が滞り、バイオフィルムなどの細菌供給源を形成している可能性が示唆された。
図8に示すように、水道栓(P1)及び水道栓からユニット配管に入った直後(P2)の遊離残留塩素濃度は、0.3 mg/L以上であり、水道法の基準値(0.1 mg/L)を大きく超えていた。一般歯科用ユニット内部に進むにつれ遊離残留塩素濃度は下がるが、内部分岐部(P3)や補佐用テーブル内部(P5)では未だ基準値以上であった。しかし、スピットン装置の給水ノズル(P4)、術者用テーブル内部(P6)及びハンドピース先端からの試料(P7)では基準値を下回った。水道栓から遠い箇所ほど、遊離残留塩素濃度は低くなる傾向を示した。
図9に示すように、参考例として、薬物洗浄機能付き歯科用ユニットハンドピースより採取した水試料では、残留水排出前でも、従属栄養細菌数が非常に少なく、目標値をクリアしていた。残留水の排出後はさらにその数が減少した。日頃より過酸化水素水が流路を循環することで、流路内の従属栄養細菌が殺菌されていることが示唆された。
図10に示すように、参考例として、残留水排出前の薬物洗浄機能付き歯科用ユニットハンドピースより採取した水試料中の遊離残留塩素濃度は水道法基準値未満であった。残留水排出により、遊離残留塩素濃度は増加傾向にあったが、必ずしも基準値以上にならなかった。このように、遊離残留塩素濃度が必ずしも水道法に準拠しないこと、さらに、過酸化水素による配管の継時的腐食が危惧された。
ハンドピースより各々採取した水試料をin vitroで各温度まで加熱した際の、試料中の従属栄養細菌に対する影響を検証した。
ユニットの給水配管内の加温装置により、最大で65℃まで加温した際の、ハンドピース水試料中の採取直後の温度及び従属栄養細菌数の経時的変化を調べた。
図13に示すように、一般歯科用ユニットのハンドピース水の温度は加熱前後の残留水は約20℃の常温であり、加熱後残留水を排出するにつれ上昇したが、30℃前後で頭打ちとなった。
Claims (4)
- 給水配管と、
前記給水配管に取り付けられた、給水配管内の水道水の塩素濃度を上昇及び/又は維持するための加温装置であって、前記給水配管が水道栓から歯科ユニットに入る箇所よりも下流に設けられた加温装置と、
ドクターユニットと、
前記ドクターユニットに懸架される、前記給水配管と流体連通するハンドピースとを備えた歯科ユニットであって、
前記加温装置は、前記給水配管内の水道水を収容可能なケーシングと、前記ケーシング内に設けられたヒータとを備え、前記ケーシング内の水道水を65℃以上に加熱し、前記ハンドピースから排出される水道水の遊離残留塩素濃度を0.1mg/L以上にし、かつ従属栄養細菌数を2000CFU/mL以下にする歯科ユニット。 - 前記歯科ユニットは、アシスタントユニットを備え、前記給水配管はアシスタントユニットに至る給水配管と、ドクターユニットに至る給水配管とに分岐しており、前記加温装置は、前記給水配管が水道栓から歯科ユニットに入る箇所よりも下流であって前記分岐部の上流に設けられているか、前記分岐部に設けられるか、又は前記分岐部よりも下流に設けられている請求項1に記載の歯科ユニット。
- 前記加温装置による65~70℃での10分間の加熱の2分後に前記ハンドピースから排出される水道水の温度が15~35℃である請求項1に記載の歯科ユニット。
- 歯科ユニットの給水配管内の水道水の殺菌方法であって、
前記歯科ユニットは、前記給水配管に取り付けられた、前記給水配管内の水道水の塩素濃度を上昇及び/又は維持するための加温装置と、ドクターユニットと、
前記ドクターユニットに懸架される、前記給水配管と流体連通するハンドピースとを備え、
前記加温装置は、前記給水配管が水道栓から歯科ユニットに入る箇所よりも下流に設けられ、
前記加温装置は、前記給水配管内の水道水を収容可能なケーシングと、前記ケーシング内に設けられたヒータとを備え、
前記方法は、前記加温装置を用いて、前記ケーシング内の水道水を65℃以上に加熱することにより、前記ハンドピースから排出される水道水の遊離残留塩素濃度を0.1mg/L以上にし、かつ従属栄養細菌数を2000CFU/mL以下にすることを含む殺菌方法。
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