JPH0467870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工臓器の系圧調節滅菌方法に関す
る。

〔従来の技術〕

人工腎臓に代表される人工臓器は、近年急激な
発展を遂げ、人工肺、活性炭吸着剤を用いる人工
肝臓、腹水処理装置、血漿分離装置などが実用化
されている。さらに、吸着体（吸着材や吸着剤を
含む、以下同様）を用いる各種治療装置が開発さ
れている（特開昭57−75141号、同58−27559号、
同58−10055号、同58−12656号各公報および特願
昭58−71913号明細書参照）。

通常、それらの人工臓器および治療装置は製造
段階での汚染に備え、製造の最終工程で滅菌され
たのち無菌状態で封印され、使用者に提供される
ものである。

近年、用いられる滅菌方法としては、オートク
レーブによる高圧蒸気滅菌方法が一般的である。

その他の方法としては、ホルムアルデヒド水溶
液やエチレンオキサイドガスを充填する方法およ
びγ線を照射する方法があげられるが、それらの
方法は滅菌剤が使用時にも容器内に残留する危惧
や、γ線照射により内容物や容器が変質して有害
物を内部で発生する危惧など、安全面での問題を
有しており、実用上採用をはばかられるばあいが
多い。

しかし前記オートクレーブによる高圧蒸気滅菌
方法を採用するにあたり、人工臓器の内部に熱容
量の大きい水、生理食塩水または若干の安定剤な
どを含有する水溶液や熱伝導性の小さい固形充填
物が内部充填物（充填材や充填剤を含む、以下同
様）として保有されているばあいには、人工臓器
の外部から高圧蒸気や高温水を加えて加熱滅菌す
るという従来の方法のみを採用すると、人工臓器
内の中心に近い部分の内部充填物の温度を滅菌に
必要な所定温度まで上昇せしめる際、また滅菌し
たのち、外部から冷却して内容物が長時間保持さ
れても変質しにくい温度以下、より好ましくは内
容物をオートクレーブより取り出すとき作業者が
熱いと思うことなく、確実に素手で取り扱うこと
のできる温度にまで下降せしめるのに長時間を要
する。すなわち人工臓器の加温時に人工臓器の外
壁に近い部分では人工臓器内の中心にある充填物
の温度を滅菌に必要な温度にまで上昇せしめるた
め、滅菌温度以上の高い温度にまで加熱された
り、滅菌に必要な高い温度に長時間さらされるた
め、人工臓器に使用されている容器や内部充填物
の品質、劣化、たとえば吸着体に付加されている
有効成分が除去されるなど致命的欠陥が生ずる。

そこで、オートクレーブ中で高圧蒸気を用いて
人工臓器を滅菌するにあたり、人工臓器を滅菌す
るのに充分な高い温度にまであらかじめ滅菌され
たのち高温に保持された液（通常、水、生理食塩
水または若干の安定剤などを含む水溶液）を人工
臓器内に通液し、その内部温度をほぼ滅菌温度に
到達せしめたのち、高圧蒸気による外部加熱によ
り、滅菌に必要な温度で所定時間、すなわち必要
なグレードの滅菌が可能な時間（たとえば10^-8の
グレードの滅菌を121℃の高圧蒸気滅菌で行なう
ばあいは20分間）維持して該人工臓器を滅菌し、
ついで該人工臓器に未だ通液していない滅菌され
た高温の液を冷却装置によつて冷却した液を該人
工臓器内に通液し、その内部を冷却せしめること
により、一連の滅菌操作を終了することを特徴と
する急速昇温急速冷却による人工臓器の滅菌方法
が報告されている（特願昭58−245761号および同
59−12462号各明細書参照）。すなわちこの方法は
急速昇温急速冷却することによつて、有効成分の
不必要に多量な脱離や製品の薬効の低下を防止す
ることができる方法である。しかしながら、この
ままの方法においては、人工臓器はオートクレー
ブ内に設置されているので、人工臓器はその外部
条件であるオートクレーブの内部の温度や圧力の
影響を受ける。つまり人工臓器の周辺であるオー
トクレーブ内の温度が高く、人工臓器内がより低
い温度でかつその温度での飽和蒸気圧下にあると
人工臓器は周辺から熱をもらつて温度を上げると
ともに人工臓器の内部で沸騰現象が生じる。この
ため人工臓器内で薬効成分の充填状況が変化した
り機械的強度の弱い部分、たとえばフイルター部
が破損したり変形したりして人工臓器としての性
能をいちじるしく低下させる現象が生じる。

また、人工臓器の内部圧力を不用意に大きくす
ると、人工臓器の容器にかかる人工臓器内の圧力
とオートクレーブ内の圧力との差が大きくなり、
人工臓器が破壊されることになる。また人工臓器
をその材料が本来有する限度一杯の滅菌温度、す
なわち人工臓器を構成する合成樹脂容器が熱によ
つて軟化する温度、あるいは軟化温度未満であつ
ても容器の内外にかかる差圧により容器が破損し
たり、変形したり溶着部分が外れたりする温度以
下でないと滅菌することができない。とくに、オ
ートクレーブ内が過渡状態にある昇温時期はオー
トクレーブ内をあらかじめ設定した温度にしよう
としても内部の温度分布が不均一であるとか装置
の熱容量が大きいため、一時的に若干設定値より
高い温度になつたりする（過渡応答現象）ので人
工臓器内の圧力とオートクレーブ内の圧力との差
が大きいときには、人工臓器の容器が部分的に軟
化して破損するなどの問題が生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、かかる実情に鑑み、鋭意研究を
重ねた結果、人工臓器内の圧力およびオートクレ
ーブ内の圧力を測定し、人工臓器内の圧力とオー
トクレーブ内の圧力との差が小さくなるように自
動制御装置を用いてオートクレーブ内または人工
臓器内の圧力を調節したばあい、人工臓器を達成
する材料が本来有する限度一杯の滅菌温度で滅菌
することができるという事実を見出し、本発明を
完成するに至つた。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明は、オートクレーブ中で高圧蒸
気を用いて人工臓器を滅菌するにあたり、人工臓
器の蒸気滅菌温度に近いあらかじめ滅菌されたの
ち高温に保持された液（以下、滅菌済所定温度液
用高温液という）を、人工臓器内に通液装置を用
いて通液し、ついで所定温の度該液（以下、滅菌
済所定温度液という）の充填下、高圧蒸気による
外部加熱により所定時間滅菌温度に維持して滅菌
し、あらかじめ滅菌されたのち高温に保持された
液（以下、滅菌済高温液という）を人工臓器に通
液する途中で冷却装置を用いて冷却した滅菌され
た低温の液（以下、滅菌済低温液という）を人工
臓器内に通液してその内部を冷却する際に、人工
臓器内の圧力およびオートクレーブ内の圧力を測
定し、人工臓器内の圧力とオートクレーブ内の圧
力との差を人工臓器の耐圧力値以上とならないよ
うにするために、 (1) オートクレーブ内に加圧気体を注入する手
段、および (2) オートクレーブから加圧気体を大気中に放出
する手段 を設け、オートクレーブ内の圧力が人工臓器内の
圧力よりも大きいときは、前記加圧気体放出手段
を作動させ、オートクレーブ内の圧力が人工臓器
の圧力よりも小さいときは、前記加圧気体注入手
段を作動させることを特徴とする人工臓器の系圧
調節滅菌方法に関する。

〔実施例〕

本発明は、人工臓器の蒸気滅菌温度に近い滅菌
済所定温度液を人工臓器に通液し、もつてその内
部温度をほぼ蒸気滅菌温度に到達せしめ、該液の
充填下、高圧蒸気による外部加熱により所定時間
蒸気滅菌温度に維持して滅菌し、滅菌済高温液を
人工臓器内に通液する途中で冷却装置を用いて冷
却した滅菌済低温液を人工臓器内に通液してその
内部を冷却し、これら工程の際人工臓器内の圧力
およびオートクレーブ内の圧力を測定し、人工臓
器内の圧力があらかじめ設定した一定圧力差以上
とならないようにするために、オートクレーブに
設けられた手段を自動制御装置を用いて作動させ
ることを特徴とする。

すなわち、人工臓器内の圧力があらかじめ設定
した一定圧力以上オートクレーブ内の圧力より大
きいばあい、加圧気体をオートクレーブ内に注入
する方法を自動制御装置を用いて行なう。また、
人工臓器内の圧力があらかじめ設定した一定圧力
以上オートクレーブ内の圧力より小さいばあい、
オートクレーブから加圧気体を大気中に放出する
方法を自動制御装置を用いて行なう。

本発明に用いる人工臓器およびその充填物の種
類は、いずれもとくに限定されるものではない。

本発明において、人工臓器の蒸気滅菌温度に近
い滅菌済所定温度液とは、あらかじめ蒸気滅菌な
どの方法で滅菌されたのち冷却装置としての機能
を発揮しえない状態、たとえば冷媒を通液してい
ない状態の冷却装置を通じて人工臓器に通液され
る通常、水、生理食塩水または若干の安定剤など
を含有するそれらの水溶液である。

該所定温度は、人工臓器の外部からの蒸気滅菌
の際の滅菌条件として採用される温度よりも０〜
３℃高い温度である。たとえば、多くのばあい、
蒸気滅菌温度は115〜134℃の範囲であるので、該
所定温度は115〜137℃となる。

本発明において人工臓器の滅菌に用いる液を人
工臓器に通液する装置は、前記滅菌済所定温度液
用高温液を加熱し貯えておく滅菌液貯槽および該
貯槽と人工臓器とを連結する配管からなり、さら
に該配管は冷却装置および人工臓器の直後に設け
られたバルブを有するものである。さらに前記滅
菌液貯槽とオートクレーブとに、自動制御装置と
接続された加圧装置およびバルブを有する配管が
連結されている。

人工臓器内の圧力の測定値とオートクレーブ内
の圧力の測定値との差（以下、圧力差という）
が、前記人工臓器の耐圧力値未満となるようにオ
ートクレーブ内に加圧気体を加えたり、気体を放
出したり、管路系の終末バルブの開きを変えた
り、滅菌液貯槽内の気相部に加圧気体を加えた
り、放出したりする操作方法による自動制御装置
を用いて調節される。前記圧力差は、好ましくは
０〜３Kgcm²、さらに好ましくは0.5Kg／cm²未満、
もつとも好ましくは0.1Kg／cm²未満であるのがよ
い。圧力差が３Kg／cm²をこえて人工臓器内の圧力
がオートクレーブ内の圧力よりも大きいばあいも
圧力差が３Kg／cm²をこえてオートクレーブ内の圧
力が人工臓器内の圧力よりも大きいばあいも人工
臓器を構成する容器が破損する可能性が大きくな
る。

前記人工臓器内の圧力の測定値および前記オー
トクレーブ内の圧力の測定値が１〜4atmである
のが好ましい。この範囲を外れるばあいも人工臓
器を構成する容器が破損する可能性が大きくな
る。

前記人工臓器やオートクレーブ内の圧力を加圧
装置を用いて強制的に上げるばあい、該圧力を上
げるために用いられる加圧装置としては、たとえ
ばコンプレツサーなどがあげられる。

人工臓器内の圧力とは人工臓器内に存在する充
填液の圧力のことであり、人工臓器と滅菌液貯槽
とを連結する管路に耐圧ステンレス配管を分岐さ
せるように取り付け、オートクレーブの外に出た
該耐圧ステレス配管に圧力計を取り付けることに
より人工臓器内の圧力を測定しうる。また、人工
臓器は滅菌液貯槽と通液装置を介して連結されて
いるので、人工臓器内の圧力を滅菌液貯槽で測定
した結果をもつて代用させることができる。ま
た、人工臓器内の圧力を人工臓器回路出口と排出
側の絞り弁との間の管路で測定してもよい。滅菌
液貯槽の圧力は、とくに限定されないが好ましく
は滅菌液貯槽の気相部に耐圧ステンレス配管を介
して圧力計を取り付けて測定されるのがよい。

オートクレーブ内の圧力とは、オートクレーブ
内に存在する水蒸気を含めた気体の圧力のことで
あり、とくに限定されないが好ましくはオートク
レーブに耐圧ステンレス配管を介して圧力計を取
り付けて測定するのがよい。

人工臓器の耐圧力値とは、人工臓器の内外の圧
力差が生じても人工臓器を構成する容器が破損し
ない程度の最も大きな圧力差をいい、温度が高い
ほど耐圧力値は小さくなるため該圧力差が小さい
ほど人工臓器を構成する材料が本来有する限界の
温度まで滅菌温度を高くすることができ短時間で
人工臓器を滅菌することができる。

本発明に用いられる自動制御装置には、空気
式、油圧式、電気式などのオンオフ調節計または
連続式調節計があげられ、後者にはさらに比例
式、比例＋積分式、比例＋積分＋微分式などの
種々のものがあるが、現実の装置に合わせ適当な
ものを選定することができる。自動制御装置は、
人工臓器内の圧力がオートクレーブ内の圧力より
も大きいばあい、たとえばオートクレーブ内に、
途中に空気圧式、油圧式、電動式、電磁式などの
種類の操作バルブを有する耐圧ステンレス配管を
介して取り付けられた加圧装置を作動させて、該
バルブを開け、加圧気体をオートクレーブ内に加
える。また人工臓器内の圧力がオートクレーブ内
の圧力よりも小さいばあい、たとえばオートクレ
ーブに設けられた前記と同様の操作バルブを開け
てオートクレーブ内の気体を大気中に放出する。
なお、オートクレーブ内や人工臓器内が過渡状態
にある昇温時および降温時ならびに滅菌時におい
て、前記したように自動制御装置が作動する。

人工臓器が長時間高温にさらされるばあい、内
部充填物などの品質劣化や性能劣化が生ずるの
で、本発明の方法では滅菌液貯槽内の圧力を加圧
装置を用いて大気圧よりも大きくしておき、人工
臓器の蒸気滅菌温度に近い滅菌済所定温度液を人
工臓器内にすみやかに通液し、内部充填液を置換
することによつて短時間で人工臓器の内部温度を
ほぼ蒸気滅菌温度に到達させてもよい。内部充填
液の置換回数は１回以上、好ましくは２〜５回で
ある。

また、オートクレーブ内にノズル機構を設けて
おき、人工臓器内の圧力がオートクレーブ内の圧
力よりも大きいばあい、該ノズル機構から液体を
噴霧することにより、オートクレーブ内の気体を
撹拌しながらオートクレーブ内に気体を導入して
もよい。

前記ノズル機構は、人工臓器の圧力がオートク
レーブ内の圧力よりも大きいばあい、オートクレ
ーブ内に加圧装置を用いて導入される酸素、窒
素、空気などの不活性な気体によつてオートクレ
ーブ内の温度分布が不均一になり、その結果オー
トクレーブ内に設定されている人工臓器の滅菌温
度が不均一になるのを防止するためにオートクレ
ーブ内に液体をシヤワー状に高速で噴霧する。こ
れにより前記導入される気体とオートクレーブ内
の気体とを激しく撹拌してオートクレーブ内の温
度分布を一定にし、均一に人工臓器を加熱滅菌す
ることができる。このとき用いる液体はオートク
レーブの温度を変化させない温度の液体であるの
が好ましい。

前記オートクレーブ内の噴霧する液体として
は、噴霧後はオートクレーブ内底部に保持された
高温溜液と混合することを考えると、人工臓器外
部加熱用の蒸溜水などの水と同じものを用いるの
が好ましい。また、該液としては、オートクレー
ブ内底部に保持された高温溜液を用いてもよく、
オートクレーブ外に設けられた、121〜128℃の液
であつてもよい。

人工臓器の蒸気滅菌温度は、人工臓器に用いら
れている容器や内部充填物の品質を劣化させずに
滅菌することができればとくに限定されないが、
通常は日本薬局方に記載された条件、たとえば
105℃以上、多くのばあい115〜134℃を用いる。
その所定時間は、通常115℃のばあい30分、121℃
のばあい20分、126℃のばあい15分、134℃のばあ
い３分などの条件が採用される。

高圧蒸気による外部加熱により所定時間蒸気滅
菌温度に維持して滅菌する方法はオートクレーブ
を用いて通常の高圧蒸気滅菌方法と同様に実施さ
れる。

ついで、本発明においては滅菌済高温液を人工
臓器に通液する途中で冷却装置により冷却した滅
菌済低温液を人工臓器内に通液し、内部充填液を
置換することによつてその内部を冷却せしめる。
この際に前記オートクレーブ内と人工臓器内との
圧力差を調整する手段を用いてもよい。このばあ
いはオートクレーブ内温度がまだ下がらず、滅菌
温度に近い高温にあるとき、人工臓器の内部に滅
菌済低温液を通すことにより、内部温度が急激に
下がつたときに、人工臓器内の圧力とオートクレ
ーブ内の圧力差が生じ、人工臓器内に成分の充填
状況を変化させるなど有害な突沸が起こることを
防止することができる。内部充填液の置換回数は
１回以上、好ましくは２〜５回である。

ここで、滅菌済高温液とは、一旦高温状態で滅
菌されたのち冷却されて滅菌済低温液に転換する
目的で使われる液のことで、人工臓器の内部温度
昇温用の滅菌済所定温度液用高温液であつてもよ
いが、必ずしもこれと同じ高温液である必要はな
く、滅菌済所定温度液の槽、すなわち滅菌液貯槽
の温度を下げることなどによつてつくられた70〜
95℃の常圧高温水、生理食塩水または若干の安定
剤を含有するそれらの水溶液であつてもよい。

滅菌済低温液は、前記滅菌済骨温液を冷却装置
としての機能を発揮しうる状態、たとえば冷媒を
通液している状態に変換された前記冷却装置を通
して60℃未満好ましくは20〜40℃に冷却されてい
るものをいう。

冷却装置としては、蛇管式、２重管式、プレー
ト式などの公知の液−液または気−液熱交換器な
どがあげられる。

また、冷却装置に用いられる冷媒としては、低
温の水道水、工業用水またはその他の冷却水など
の液体の冷媒、または低温の空気またはその他の
気体を用いてもよい。

人工臓器の蒸気滅菌温度に近い、滅菌済所定温
度液用高温液および滅菌済低温液調整用の滅菌済
高温液は、滅菌された直後のものでもよいし、ま
た一旦滅菌されたのち、菌の繁殖を許さない適正
な温度（たとえば70℃以上、好ましくは80℃以
上）で比較的短時間（たとえば24時間以内）、適
正な容器に保持されたものでもよい。またそれら
は、同一の貯槽から供給されるものでよもいし、
前記滅菌条件を満たす範囲内で別途異なる条件ま
たは装置内で供給されるものでもよい。

なお前記滅菌済所定温度液用高温液および滅菌
済低温液調整用の滅菌済高温液は、第１図〜第３
図に示す実施例のばあいには冷却装置を通じて人
工臓器内に通液される。したがつて、滅菌済所定
温度液用高温液を通過させると、それによつて冷
却装置をも滅菌しうる。一方、冷却装置内を滅菌
済所定温度液用高温液、ついで冷却されるべき滅
菌済高温液が通過して人工臓器内に至るのみでな
く、たとえば冷媒管路が滅菌済所定温度液用高温
液の槽、すなわち滅菌液貯槽の中を通過するな
ど、冷却装置が高温液槽中に存在するようにし、
冷却装置が滅菌済所定温度液用高温液や滅菌済低
温液調整用の滅菌済高温液中に存在するものであ
つてもよい。

また、滅菌済所定温度液用高温液を冷却装置を
通過させずに直接人工臓器内に至らしめ、人工臓
器を滅菌したのち、今度は滅菌済高温液が、たと
えば冷却装置を経由して人工臓器に至るように別
途設けられた管路を通過して冷却されたのち、人
工臓器内に流入するようにしてもよい。

以下に、本発明の121℃、20分間の高圧蒸気滅
菌を行なつたばあいの実施例を第１図に基づいて
説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。すなわち本明細書中でいう高
圧蒸気滅菌の滅菌条件は、121℃で20分間に限定
されるものではなく、人工臓器の容器や吸着剤の
特性に合わせて選定することができる。すなわ
ち、その条件を日本薬局方に準じて115℃で30分
間、126℃で15分間などに選ぶことができるが、
これらのばあいは以下の説明に準じて適宜温度設
定値や時間を平行移動的に変更することが望まし
い。

また本実施例では生理食塩水を滅菌済所定温度
液用高温液、滅菌済高温液および滅菌済低温液と
して用いているが、水または他の安定剤の水溶液
を用いることも可能であることは勿論である。

第１図に示す概略系統図に基づいて、本発明の
系圧調節滅菌方法の一実施例を121℃、20分間の
高圧蒸気滅菌方法により実施するための装置を用
いて説明する。

オートクレーブ１の中に人工臓器２を設置す
る。前記オートクレーブ１には、加熱器３、高温
溜液４、排出バルブ５が設けられている。前記オ
ートクレーブ１の外部には滅菌液貯槽６および冷
却装置７が設置されている。滅菌液貯槽６にはジ
ヤケツト８が設置され該槽６を加熱しうるように
なつており、該槽６の上部にはバルブ１９を介し
て呼吸用フイルター９が設けられている。滅菌液
貯槽６と冷却装置７とは耐圧ステンレス配管で連
結されている。冷却装置７と人工臓器回路入口１
１とは耐圧ステンレス配管で連結されている。ま
た、人工臓器回路出口１４とバルブ３０は耐圧ス
テンレス配管で分岐して設置された温度計３１を
有する耐圧ステンレス配管で連結されている。

前記滅菌液貯槽６には加圧装置としてコンプレ
ツサー１５が、操作バルブ１７を介して耐圧ステ
ンレス配管で連結されており、また該槽６には槽
内の気体を大気中に放出するための操作バルブ１
０が設けられている。また圧力計１６が滅菌液貯
槽６の上部にバルブ１８を介して耐圧ステンレス
配管で連結されている。さらに、圧力計２１がオ
ートクレーブ１にバルブ２４を介して耐圧ステン
レス配管で連結されている。

また、前記コンプレツサー１５、操作バルブ１
０および１７ならびに圧力計１６および２１は電
子空気圧式のP.I.作動式連続調節計である自動制
御装置２０と接続され、自動制御装置２０は圧力
計１６および２１からの圧力を検知しコンプレツ
サー１５の作動や停止ならびに操作バルブ１０お
よび１７の開閉を制御している。さらにオートク
レーブ１内の人工臓器２上部および下部近傍の温
度を測定するための温度計２７および２８がそれ
ぞれオートクレーブ１の側面に設けられている。

まず、滅菌液貯槽６に人工臓器２の充填液と同
じ水、生理食塩水または若干の安定剤を含有する
それらの水溶液を入れ、バルブ１９を開けた状態
でジヤケツト８を用いて127℃の高温に加熱し、
30分間以上保持することにより液を滅菌し、滅菌
済所定温度液用高温液および滅菌済高温液となる
滅菌された高温の液とした。

えられた滅菌された127℃の高温の人工臓器の
蒸気滅菌温度に近い123〜127℃で滅菌液貯槽６内
に保持した。このとき滅菌液貯槽６内の気相部は
加圧ぎみになり、その圧力は約2.3atmとなつた。

つぎに、バルブ１９を閉じ、操作バルブ１７な
らびにバルブ１８，２４および３０を開いた。圧
力計１６によつて滅菌液貯槽６内の圧力を介して
人工臓器２内の圧力が測定された。バルブ１７側
の耐圧ステンレス配管に加圧気体を送るようにコ
ンプレツサー１５を作動させて管路中の流体圧力
減少の定理および水頭圧から導かれる一定の関係
から滅菌液貯槽内を3.5atmとし、所定温度の該
液を人工臓器２の内部に人工臓器回路入口１１を
通して供給した。このとき、冷却装置７には冷媒
を長さなかつた。すなわち熱交換することなく、
滅菌液貯槽６内の前記滅菌された所定温度である
121℃以上（121〜123℃）の液を人工臓器２に供
給し、該人工臓器２内部を通過させ、内部充填液
を置換することによつて人工臓器２の内部温度を
ほぼ熱滅菌温度まで上昇せしめバルブ３０を閉じ
た。この際にオートクレーブ１内の圧力が圧力計
２１によつて、ほぼ2.0atmと検知された。

この際には自動制御装置２０が人工臓器２内の
圧力とオートクレーブ１内の圧力との圧力差を
0.4Kg／cm²に保持するように設定され、操作バル
ブ１０および１７を作動させた。すなわち、人工
臓器２がオートクレーブ１中において周辺から熱
を受け内部温度が上がり、飽和蒸気圧が上がつた
ときなどには、滅菌液貯槽６内の気相部から加圧
気体をわずかに操作バルブ１０から放出する方法
を用いることにより人工臓器２内の圧力差を所定
の圧力差である0.4Kg／cm²に保つように自動制御
装置２０を用いて操作バルブ１０を作動させた。
また所定の滅菌が終わり、人工臓器２に低温液を
流し急冷するときなどの低温液が人工臓器２内に
流れ、その飽和蒸気圧が下がつたとき（容器の温
度はまだ高い）には貯槽６の気相に操作バルブ１
７を介して加圧気体を追加して注入する方法を用
いることにより人工臓器２内外の差圧が0.4Kg／
cm²より大きくなることを防ぐように自動制御装置
２０を用いて操作バルブ１７を作動させた。

なお、オートクレーブ１の昇温に要する時間を
あらかじめ測定しておき、人工臓器２内部の温度
が121℃に達するときと前記オートクレーブ１の
昇温が終了し、121℃に達するときとを一致させ
るのが好ましい。

前記のように121℃以上の温度の滅菌済所定温
度液で置換によつてあげられた人工臓器２内の温
度および前記オートクレーブ１の昇温された温度
が温度計３０、２７および２８で121℃に達した
ことを確認したのちバルブ３０を閉じ、121℃の
高圧蒸気滅菌の条件として設定した所定時間であ
る20分間人工臓器２の滅菌を行なつた。このとき
も前記と同様に自動制御装置２０によつてオート
クレーブ１内および人工臓器２内の圧力調節が行
なわれた。滅菌が終了するまでに冷却装置７に冷
媒を流し、冷却装置として機能しうる状態にして
おき、所定時間である20分間の滅菌が終了したと
き、冷却装置７を働かせたまま、滅菌液貯槽６内
の安定剤液としての生理食塩水を人工臓器２に通
液する途中で冷却装置７で冷却し滅菌済低温液と
して人工臓器２内に通液し、前記方法と同様に置
換することにより、人工臓器２の内部を急速に80
℃以下に下げ、約２分後には40℃に下げた。この
ときも前記人工臓器２の昇温時と同様に、自動制
御装置２０によつて圧力差が0.4Kg／cm²となるよ
うにコンプレツサー１５、操作バルブ１０および
１７を作動させた。

これらの操作を行なうことにより、人工臓器内
で突沸現象を発生させることなく、かつ過大な圧
力差と高温により人工臓器の容器が破壊されるこ
となく、所望の滅菌を行なうことができた。

また、第２図は本発明の方法に用いる装置の一
実施例を示す概略系統図であり、コンプレツサー
１５が滅菌液貯槽６に操作バルブ１７を介して連
結されていること、該槽６に操作バルブ１０が設
けられることにかわつてコンプレツサー１５がオ
ートクレーブ１に操作バルブ２５を介して耐圧ス
テンレス配管で連結され、該オートクレーブ１に
オートクレーブ１内の気体を大気中に放出するた
めの操作バルブ２６が設けられ、圧力計１６が該
槽６にバルブ１８を介して連結されていることに
かわり圧力計１３がオートクレーブ１内で人工臓
器回路出口１４側の耐圧ステンレス配管にバルブ
２９を介して耐圧ステンレス配管で分岐して連結
されており、人工臓器回路出口１４と耐圧ステン
レス配管で連結されているバルブは操作バルブ１
２であり、さらにポンプ２２がオートクレーブ１
外に設けられており、高温溜液４をオートクレー
ブ１内に設けられたステンレス配管でオートクレ
ーブ１上部に吸い上げ、オートクレーブ１内の上
部から該液をオートクレーブ１内に噴霧できるよ
うに、オートクレーブ１内の上部に該ポンプ２２
からステンレス配管で連結してノズル２３が設け
られているほかは第１図に示す装置と同じ構成と
なつている。

前記コンプレツサー１５、操作バルブ１２，２
５および２６は自動制御装置２０と接続され、該
自動制御装置２０は圧力計１３および２１からの
圧力を検知しコンプレツサー１５の作動や停止な
らびに操作バルブ１２，２５および２６の開閉を
制御している。

ここで、人工臓器２内の圧力はバルブ２９を開
いて、圧力計１３によつて人工臓器２の下流側の
耐圧ステンレス配管中の圧力を介して測定され
る。第１図の装置におけるときと同様に、自動制
御装置２０によつて圧力差を調整する際には、人
工臓器２内の圧力がオートクレーブ１内の圧力よ
り大きいばあい操作バルブ１２が開かれるか、操
作バルブ２５を介して加圧気体がオートクレーブ
１内に注入されるかまたはそれら操作が組み合わ
され、人工臓器２内の圧力がオートクレーブ１内
の圧力より小さいばあい、操作バルブ１２が閉じ
られるか、操作バルブ２６を介してオートクレー
ブ１内から加圧気体が放出されるかまたはそれら
の操作が組み合わされるように自動制御装置２０
が作動する。また、操作バルブ２５を通じてオー
トクレーブ１内に加圧気体を加えるばあい、オー
トクレーブ１内の温度分布が不均一になるのを防
止するためにポンプ２２を作動させ、ノズル２３
から高温溜液４をオートクレーブ１内に噴霧し
た。この操作により人工臓器２の上部および下部
の温度差が小さくなることを温度計２７および２
８で確認した。

第３図は本発明の方法に用いる装置の一実施例
を示す概略系統図であり、第１図と第２図におけ
る装置を組み合わせた構成となつている。このよ
うに各操作手段を組み合わせて用いることもでき
る。

〔発明の効果〕

従来の方法では人工臓器内の圧力とオートクレ
ーブ内の圧力との差が大きくなつたとき、該圧力
差が人工臓器を構成する材料が高温時に有する耐
圧強度をこえ、その結果人工臓器が破壊されると
いつた問題が生ずるが、本発明の方法によれば、
人工臓器内の圧力を圧力計で検知し、該圧力とオ
ークレーブ内の圧力との差が大きくならないよう
に、自動制御装置を用いてオートクレーブ内の圧
力が調整されるので、前記耐熱温度まで滅菌温度
を上げても人工臓器が破壊されることはなく、か
かる問題は解消される。

さらに、内部に充填液が充填された人工臓器を
熱滅菌するばあい、充填液の熱膨脹による人工臓
器の損傷が問題になるが、本発明による方法では
熱膨脹による内部圧力の上昇分は、自動制御装置
によつて人工臓器内の圧力とオートクレーブ内の
圧力との差が小さくなるように調節されて、吸収
されるので問題にならない。また、従来の方法で
は人工臓器の降温時、オートクレーブ内温度がま
だ冷えきらず、滅菌温度に近い高温にあるとき人
工臓器の内部に滅菌済低温液を通すことにより内
部温度が急激に下がつたばあいに突沸現象が生じ
るといつた問題があるが、本発明の方法によれば
人工臓器内の圧力を検知し、該圧力とオートクレ
ーブ内の圧力との差が大きくならないように調整
できるので、人工臓器を冷却しても人工臓器内部
に突沸現象が生じることはなくかかる問題は解消
される。

本発明の方法は人工臓器全般に応用することが
でき、しかも製造工程の最終段階における滅菌の
みならず、使用中の人工臓器の滅菌にも適用しう
ることはいうまでもなく、また人工臓器内および
オートクレーブ内の圧力制御が自動化されている
ので滅菌操作を簡略化することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の系圧調節滅菌方法を
実施するための装置の実施例を示す概略系統図で
ある。 （図面の主要符号）、１：オートクレーブ、
２：人工臓器、１３，１６，２１：圧力計、１
０，１２，１７，２５，２６：操作バルブ、２
０：自動制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オートクレーブ中で高圧蒸気を用いて人工臓
   器を滅菌するにあたり、人工臓器の蒸気滅菌温度
   に近いあらかじめ滅菌されたのち高温に保持され
   た液を、人工臓器内に通液装置を用いて通液し、
   ついで所定温度の該液の充填下、高圧蒸気による
   外部加熱により所定時間減菌温度に維持して滅菌
   し、あらかじめ滅菌されたのち高温に保持された
   液を人工臓器に通液する途中で冷却装置を用いて
   冷却した滅菌された低温の液を人工臓器内に通液
   してその内部を冷却する際に、人工臓器内の圧力
   およびオートクレーブ内の圧力を測定し、人工臓
   器内の圧力とオートクレーブ内の圧力との差を人
   工臓器の耐圧力値以上とならないようにするため
   に、 (1) オートクレーブ内に加圧気体を注入する手
   段、および (2) オートクレーブから加圧気体を大気中に放出
   する手段 を設け、オートクレーブ内の圧力が人工臓器内の
   圧力よりも大きいときは、前記加圧気体放出手段
   を作動させ、オートクレーブ内の圧力が人工臓器
   の圧力よりも小さいときは、前記加圧気体注入手
   段を作動させることを特徴とする人工臓器の系圧
   調節滅菌方法。 ２ 人工臓器内の圧力の測定値が１〜4atmであ
   る特許請求の範囲第１項記載の人工臓器の系圧調
   節滅菌方法。 ３ オートクレーブ内の圧力の測定値が１〜
   4atmである特許請求の範囲第１項記載の人工臓
   器の系圧調節滅菌方法。 ４ 人工臓器内の圧力の測定値とオートクレーブ
   内の圧力の測定値との差が０〜３Kg／cm²である特
   許請求の範囲第１項記載の人工臓器の系圧調節滅
   菌方法。 ５ 人工臓器内の圧力の測定値とオートクレーブ
   内の圧力の測定値との差が0.5Kg／cm²未満である
   特許請求の範囲第１項記載の人工臓器の系圧調節
   滅菌方法。 ６ 人工臓器内の圧力の測定値とオートクレーブ
   内の圧力の測定値との差が0.1Kg／cm²未満である
   特許請求の範囲第１項記載の人工臓器の系圧調節
   滅菌方法。 ７ 人工臓器内の圧力を滅菌液貯槽で測定する特
   許請求の範囲第１項記載の人工臓器の系圧調節滅
   菌方法。 ８ 人工臓器内の圧力を滅菌液貯槽と人工臓器と
   を連結する管路で測定する特許請求の範囲第１項
   記載の人工臓器の系圧調節滅菌方法。 ９ 人工臓器内の圧力を人工臓器回路出口と排出
   側の絞り弁との間の管路で測定する特許請求の範
   囲第１項記載の人工臓器の系圧調節滅菌方法。