JPWO2007037000A1 - 抗原曝露室システム - Google Patents

Abstract

従来技術による抗原曝露室の問題点を解決し、特に、オールシーズンにおいて、室内の多人数の検査対象に対して同時に均一な抗原（花粉、ダニ、ハウスダスト等）曝露させることができる抗原曝露室システムを提供することを目的とする。上記目的を達成するために、本発明による抗原曝露室システムにおいては、曝露室１の天井面に設けた外気吹出口２によって外気を前記天井面から水平方向に曝露室内へ吹き出すようにし、前記曝露室の四隅に各々吹出口と吸込口とを有するファンユニット１５を設けて前記曝露室内に水平方向に旋回して流れる空気の旋回流を提供するようにし、前記曝露室の床面に排気口４を設けて前記曝露室の床面から排気するようにし、抗原を抗原供給装置から前記天井面に設けられた外気吹出口に外気と混ざるように供給し、前記空気の旋回流によって均一な濃度の抗原曝露を可能にしている。

Description

本発明は、検査対象に抗原曝露させるための抗原曝露室システムに関する。

アレルギ等の疾患に関する試験研究のために、被験対象に抗原を曝露させるために所定量の抗原が供給されるようになされた抗原曝露室システムが使用される。

従来の抗原曝露室システムとしては、室の天井に天井吹き出し給気口と天井吸い込み排気口とを設けるか又は室の天井に天井吹き出し給気口を設け、室壁の下部に吸い込み排気口を設けることにより、これらの給気口と排気口との間を流れる空気流を生じさせこの空気流に室外部から供給された抗原を混合するように成されたものがあるが、いずれも、室内の抗原濃度分布が極めて不均一なものであった。（例えば、非特許文献１参照）
更に、抗原の室外流出対策としては室圧を負圧にする程度であり、室外流出対策としては極めて不十分であり抗原が抗原曝露室外へ流出する恐れがあった。

また、測定機器が曝露室外に設置されている場合に、室内の抗原濃度をサンプリングするためにサンプリングチューブが使用されるが、従来の抗原曝露室システムにおいては、サンプリングチューブの材質が多種多様であり、配置経路も一定しておらず、測定値の補正も行われていなかった。従って、チューブの材質、長さ、曲がり箇所の数によっては抗原粒子の損失が大きくて正確な濃度測定ができないという問題があった。
無し N. Krug et al. : Validation of an environmental exposure unit for controlled human inhalation studies with grass pollen in patients seasonal allergic rhinitis, Clinical & Experimental Allergy, Vol. 33, No. 12, pp.1667-1674, 2003.12

本発明は、上記従来技術による抗原曝露室の問題点を解決し、特に、オールシーズンにおいて、室内の多人数の検査対象に対して同時に均一な抗原（花粉、ダニ、ハウスダスト等）曝露させることができる抗原曝露室システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による抗原曝露室システムにおいては、曝露室の天井面に設けた外気吹出口によって外気を前記天井面から水平方向に曝露室内へ吹き出すようにし、前記曝露室の四隅に各々吹出口と吸込口とを有するファンユニットを設けて前記曝露室内に水平方向に旋回して流れる空気の旋回流を提供するようにし、前記曝露室の床面に排気口を設けて前記曝露室の床面から排気するようにし、抗原を抗原供給装置から前記天井面に設けられた外気吹出口に外気と混ざるように供給し、前記空気の旋回流によって均一な濃度の抗原曝露を可能にしている。

本発明の抗原曝露室システムは、前記抗原曝露室内の抗原濃度を測定するために抗原濃度測定装置を更に備えている。抗原濃度測定装置を室外に設置する場合には、サンプリングチューブによって室内のサンプリング空気を取り出し、サンプリングチューブの材質をＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）にすると共にサンプリングチューブの配置経路を一定にすることにより、チューブによる測定誤差を極力少なくするのが好ましい。

更に、前記抗原曝露室を包囲するガードルームを備え、前記抗原曝露室内の室圧を負圧にするか又は前記室圧を正圧にする共にガードルームを負圧にし、出入口にエアーシャワーを設けることにより、室内からの抗原の漏れを防止している。

導入外気及び旋回流の風量及び風速は、ドラフト（通気）を感じさせない程度に抑制されるのが好ましい。

更に、外気導入系統には、抗原曝露室内が設定された温湿度となるように、導入外気の温湿度を調節する手段と、粒子状の物質を除去するフィルタと、ガス状汚染物質（ＮＯＸ、ＳＯＸ、ＶＯＣ、アルデヒド類等）を除去するための活性炭フィルタを設けるのが好ましい。

前記排気系統にも、排気中の抗原を除去するフィルタを設けるのが好ましい。

発明効果

上記のような構成を採用することにより、本発明による抗原曝露室システムによれば、室内の抗原濃度を±１０％程度のばらつきで均一にすることができる。

また、室内の抗原が外部に流れることが極力少なくなり、更に、室内の抗原濃度が正確に測定できる。

図１は、本発明による抗原曝露室システムの一つの実施形態の概略構成の側面図及び平面図である。 図２は、本発明による抗原曝露室システムの別の実施形態の概略構成の側面図及び平面図である。 図３は、図１の実施形態における室内の抗原濃度分布の測定結果を示した図である。 図４は、図１の実施形態における室内の風速分布の測定結果を示した図である。

符号の説明

１，１’ 抗原曝露室、 ２ 外気吹出口、 ３ 抗原、
４ 排気口、 ５ 給気フィルタユニット、
６ 排気フィルタユニット、 ７ プレフィルタ、 ８ 中性能フィルタ、
９ 冷温水コイル、 １０ プレヒータ、 １１ 活性炭フィルタ、
１２ ＨＥＰＡフィルタ、 １３ 中性能フィルタ、 １４ ＨＥＰＡフィルタ、
１５，１５’ ファンユニット、 １６ サンプリングチューブ、
１７ 抗原濃度測定器、 １８ 旋回流用ダクト

図１は、本発明による抗原曝露室システムの一つの実施形態の概略構成の側面図及び平面図である。抗原曝露室１は、大まかには、天井中央に設けられた外気吹出口２から抗原曝露室１内へと吹き出される外気に、抗原供給装置（図示せず）から供給される高濃度の花粉、ダニ、ハウスダスト等の特定の抗原３を吹き付けて混合し、このようにして混合した抗原を含む空気が充満せしめられ、更に、抗原曝露室の床面に設けられた排気口４から排出される構成とされている。

外気吹出口２に供給される外気は、給気フィルタユニット５を介して外気吹出口２に供給される。給気フィルタユニット５は、プレフィルタ７、中性能フィルタ８、冷温水コイル９、プレヒータ１０、活性炭フィルタ１１及びＨＥＰＡ（高効率粒子空気）フィルタ１２によって構成されている。

一方、排気口４からの排気は、排気フィルタユニット６を介して排出される。排気フィルタユニット６は、中性能フィルタ１３及びＨＥＰＡフィルタ１４によって構成されている。

排気口４の配置は、図１の平面図に示されているように、室の中央１カ所とこの中央点を中心とする室の内接円の半径をｒとして、２／５ｒ〜１ｒの半径の同心円上に４カ所設けられている。

図示されているように、抗原曝露室１の四隅には合計１２個のファンユニット１５が設けられている。ファンユニット１５は、各々、空気吸込口と空気吹出口とが設けられている。従って、図１の下方の平面図からわかるように、各ファンユニット１５での空気の吸い込み及び吹き出しによって、図１において反時計方向に回る空気の旋回流が生じる。この旋回流によって、抗原を含む空気流が抗原曝露室全体に均一に充満する。旋回流の流速は、室内の被験者にドラフトを感じさせない程度に抑制されている。

抗原曝露室内の抗原濃度は、抗原濃度測定器１７を抗原曝露室１内において抗原濃度を直接測定するのが好ましいが、本実施形態においては、サンプリングチューブ１６を介して抗原濃度測定器１７によって測定される。抗原濃度測定器１７は、測定した抗原濃度に基づいて常に所定の抗原濃度になるように抗原供給装置を制御する。サンプリングチューブの材質をＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）にすると共にサンプリングチューブの配置経路を一定にすることにより、チューブによる測定誤差を極力少なくしている。

このような構成により、抗原曝露室１には、極めて均一な抗原濃度分布の雰囲気が形成され、同時に複数の被験者に抗原曝露させることができる。抗原曝露室内は、室圧を負圧にするか又は室圧を正圧にする共にガードルームを負圧にし、更に、図示されていないが、室出入口にはエアーシャワーを設けることによって、室内からの抗原の漏れを防止している。

尚、抗原供給は、本実施形態においては、室内より外気吹出口２に向けて供給されるようになされているが、室外において外気吹出口２の上方で供給するようにしても良い。

図２は、本発明による抗原曝露室システムの別の実施形態の概略構成の側面図及び平面図である。この実施形態は、ファンユニットを室外に設置するようになされたものである。図からわかるように、この実施形態においては、図２の側面図に示されているようにファンユニット１５’が抗原曝露室１’の室外上方四隅に１つずつ設けられている。更に、抗原曝露室１’の内側四隅には、ファンユニットによる空気の流れを導く旋回流用ダクト１８が設けられている。旋回流用ダクト１８は、ファンユニット１５’が回転することによって、側面図に示されているように、旋回流用ダクト１８内を下方から上方へ流れ、ファンを経由した後、上方から下方へ流れる空気流が発生すると共に、平面図に示されているように、水平方向に旋回流用ダクトを経由する反時計方向に旋回する空気流が発生するように開口部が形成されている。このような構成により、ファンユニットを作動させると、抗原を含む空気流が抗原曝露室全体に均一に充満して所定の抗原濃度分布の曝露空間が形成される。旋回流の流速は、室内の被験者にドラフトを感じさせない程度に抑制されることは先の実施形態と同様である。

抗原曝露室１’のその他の構成は図１の抗原曝露室システムと同様であり、従って、図１と同じ符号が示されている。それらの機能も同様であるので説明は省略する。

図３及び４は、各々、図１の実施形態における室内の抗原濃度分布及び風速分布の測定結果を示した図である。この結果は、ばらつきがほぼ±１０％以内であり、従来の抗原曝露室システムと比較して著しく良好であることを示している。

更に、下に示す表１は、サンプリングチューブ１６の材質による濃度測定値の測定結果の差を示した表である。

また、表２は、サンプリングチューブの長さと経過時間とによる測定結果の差及び変化を示した表である。

これらの表に示されているように、サンプリングチューブの材質は塩化ビニルが濃度測定結果に対する影響が少なくて好ましいことがわかる。また、チューブの長さは短い方が濃度測定結果に対する影響が少なくて好ましいことがわかる。

以上、実施形態により本発明の抗原曝露室システムを説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、被験者に抗原曝露させるための抗原曝露室システムに関する。
背景技術
［０００２］
アレルギ等の疾患に関する試験研究のために、被験者に抗原を曝露させるために所定量の抗原が供給されるようになされた抗原曝露室システムが使用される。
［０００３］
従来の抗原曝露室システムとしては、室の天井に天井吹き出し給気口と天井吸い込み排気口とを設けるか又は室の天井に天井吹き出し給気口を設け、室壁の下部に吸い込み排気口を設けることにより、これらの給気口と排気口との間を流れる空気流を生じさせこの空気流に室外部から供給された抗原を混合するように成されたものがあるが、いずれも、室内の抗原濃度分布が極めて不均一なものであった。（例えば、非特許文献１参照）
更に、抗原の室外流出対策としては室圧を負圧にする程度であり、室外流出対策としては極めて不十分であり抗原が抗原曝露室外へ流出する恐れがあった。
［０００４］
また、測定機器が曝露室外に設置されている場合に、室内の抗原濃度をサンプリングするためにサンプリングチューブが使用されるが、従来の抗原曝露室システムにおいては、サンプリングチューブの材質が多種多様であり、配置経路も一定しておらず、測定値の補正も行われていなかった。従って、チューブの材質、長さ、曲がり箇所の数によっては抗原粒子の損失が大きくて正確な濃度測定ができないという問題があった。
特許文献１：無し
非特許文献１：Ｎ．Ｋｒｕｇ ｅｔ ａｌ．：Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｕｎｉｔ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｈｕｍａｎ ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｉｅｓ ｗｉｔｈ ｇｒａｓｓ ｐｏｌｌｅｎ ｉｎ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｓｅａｓｏｎａｌ ａｌｌｅｒｇｉｃ ｒｈｉｎｉｔｉｓ，Ｃｌｉｎｉｃａｌ ＆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｌｌｅｒｇｙ，Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．１２，ｐｐ．１６６７−１６７４，２００３．１２
発明の開示
発明が解決しようとする課題

【０００２】
［０００５］
本発明は、上記従来技術による抗原曝露室の問題点を解決し、特に、オールシーズンにおいて、室内の多人数の被験者に対して同時に均一な抗原（花粉、ダニ、ハウスダスト等）曝露させることができる抗原曝露室システムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するために、本発明による抗原曝露室システムにおいては、曝露室の天井面に設けた外気吹出口によって外気を前記天井面から水平方向に曝露室内へ吹き出すようにし、前記曝露室の四隅に各々吹出口と吸込口とを有するファンユニットを設けて前記曝露室内に水平方向に旋回して流れる空気の旋回流を提供するようにし、前記曝露室の床面に排気口を設けて前記曝露室の床面から排気するようにし、抗原を抗原供給装置から前記天井面に設けられた外気吹出口に外気と混ざるように供給し、前記空気の旋回流によって均一な濃度の抗原曝露を可能にしている。
［０００７］
本発明の抗原曝露室システムは、前記抗原曝露室内の抗原濃度を測定するために抗原濃度測定装置を更に備えている。抗原濃度測定装置を室外に設置する場合には、サンプリングチューブによって室内のサンプリング空気を取り出し、サンプリングチューブの材質をＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）にすると共にサンプリングチューブの配置経路を一定にすることにより、チューブによる測定誤差を極力少なくするのが好ましい。
［０００８］
更に、前記抗原曝露室を包囲するガードルームを備え、前記抗原曝露室内の室圧を負圧にするか又は前記室圧を正圧にする共にガードルームを負圧にし、出入口にエアーシャワーを設けることにより、室内からの抗原の漏れを防止している。
［０００９］
導入外気及び旋回流の風量及び風速は、ドラフト（通気）を感じさせない程度に抑制されるのが好ましい。
［００１０］
更に、外気導入系統には、抗原曝露室内が設定された温湿度となるように、導入外気の温湿度を調節する手段と、粒子状の物質を除去するフィルタと、ガス状汚染物質（ＮＯＸ、ＳＯＸ、ＶＯＣ、アルデヒド類等）を除去するための活性炭フィルタを設けるのが好ましい。

Claims (5)

1. 被験者に対して抗原を曝露するための抗原曝露室システムであって、
   外気を前記天井面から水平方向に抗原曝露室内へ吹き出すように、抗原曝露室の天井面に設けた外気吹出口と、
   前記抗原曝露室の四隅に各々吹出口と吸込口とを有し、前記抗原曝露室内に水平方向に旋回して流れる空気の旋回流を提供するファンユニットと、
   前記抗原曝露室の床面から排気するように前記抗原曝露室の床面に設けた排気口とを含み、
   抗原を抗原供給装置から前記天井面に設けられた外気吹出口に外気と混ざるように供給し、前記空気の旋回流によって均一な濃度の抗原曝露を可能にした、抗原曝露室システム。
2. 請求項１に記載の抗原曝露室システムであって、
   前記抗原曝露室内の抗原濃度を測定するための抗原濃度測定装置を更に備えた抗原曝露室システム。
3. 請求項１に記載の抗原曝露室システムであって、
   前記抗原曝露室を包囲するガードルームを更に備え、前記抗原曝露室内の室圧を負圧にするか又は前記室圧を正圧にする共にガードルームを負圧にし、出入口にエアーシャワーを設けた、抗原曝露室システム。
4. 請求項２に記載の抗原曝露室システムであって、
   前記抗原濃度測定装置を抗原曝露室外に設置し且つサンプリングチューブによって抗原曝露室内の測定空気を前記室外に設置された抗原濃度測定装置に供給するようにし、前記サンプリングチューブの材質をポリ塩化ビニルにすると共にサンプリングチューブの配置経路を一定にした、抗原曝露室システム。
5. 請求項１に記載の抗原曝露室システムであって、
   前記外気吹出口に、導入外気の温湿度を調節する手段と、粒子状の物質を除去するフィルタと、ガス状汚染物質を除去するための活性炭フィルタとを含む給気フィルタユニットが接続され、前記排気口に、排気中の抗原を除去するフィルタを含む排気フィルタユニットが接続されている、抗原曝露室システム。