KR20110044857A - 서브-사이클계 에어로졸 살균 시스템 - Google Patents

Abstract

i) 살균된 물품을 살균 챔버에 두는 단계; ii) 살균 미스트(예컨대 과산화수소 용액)를 살균 챔버에 제공하여, 상기 물품에 제1 기간 동안 접촉시키는 단계; iii) 가스 플로우를 상기 챔버에 제 2 기간 동안 제공하여, 존재하는 곳에서 상기 살균 미스트를 교체하고, 존재하는 곳에서 상기 물품으로부터 축합 미스트를 제거하는 단계; 제1 기간 및 제 2 기간을 포함하는 기간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 6 보다 적고, 상기 단계 ii) 및 iii) 이 살균 미스트와 물품 사이에 접촉하는 일정한 총합, 살균 챔버에 제공되는 살균 미스트의 일정한 총합 또는 살균의 일정한 수준과 같은 일정한 살균 파라미터에 도달하도록 적어도 1회 반복되는 단계를 포함하는 물체의 살균 방법.

Description

서브-사이클계 에어로졸 살균 시스템{SUB-CYCLE BASED AEROSOL DISINFECTION SYSTEM}

본 발명은 순환적 용도 및 에어로졸의 제거에 사용되는 살균용 방법 및 장치에 관한 것이다.

명세서 내내 선행 기술의 임의의 설명은 인용으로 간주되어야 하는 것은 아니고, 이러한 선행 기술은 널리 알려지거나 분야에서 공통의 일반적인 지식의 일부를 형성한다.

살균기는 의학, 식품 및 패키징 산업에 사용되어 포자, 균류 및 박테리아와 같은 전달 가능한 물질의 전달을 막는다. 일반적인 살균기는 이러한 전달 가능한 물질의 거의 모두를 효과적으로 죽이는 살균 챔버에 물리적 조건의 세트를 형성한다.

살균을 필요로 하는 물품과 살균제 에어로졸의 접촉은 살균의 하나의 공지된 방법이다. 일반적인 선행기술의 에어로졸 살균 장치는 주입구 및 배출구 밸브를 갖는 살균 챔버, 주입구 밸브를 통해 챔버와 유체로 소통되는 에어로졸 발생기(일반적으로 분무기), 상기 에어로졸 발생기와 유체로 소통되는 팬 업스트림을 갖는다.

사용시, 살균이 필요한 물품을 챔버에 놓은 후 밀봉한다. 에어로졸 주입구 밸브를 열고 배출구 밸브를 닫는다. 팬은 맞물려지고, 이전 에어로졸 발생기를 통해 챔버로 가스류를 발생시킨다. 살균 챔버에 수동적인 벤트는 요구된 대로 압력 평형을 이루어 살균 챔버의 내부 및 외부에 가스가 흐르는 것을 가능하게 한다. 바람직한 살균제를 포함하는 에어로졸 발생기는 활성화되어 많은 수의 작은 살균제 액적을 가스류에 더한다. 이 액적은 가스류에 의해 전달되어 살균 챔버에 이동하는 에어로졸을 생성한다. 에어로졸류에 살균제 농도는 가스류의 유량, 분무기의 생산성 또는 사용되는 액체 살균제의 농도를 변화시킴으로써 조정될 수 있다.

수동적 폐기물 벤트는 일부 흐름이 그것을 통과하게 하여 살균 챔버를 약 대기압으로 유지시킨다. 이 수동 시스템은 일반적으로 살균제와 반응하고 살균제가 처리에 적합한 안전한 화학 물질로 변화시키는 촉매화 원소를 지나서 외부 공기로 흐르게 하는 통로를 포함해도 좋다.

이 기간 후에, 팬과 에어로졸 발생기는 비활성적이고 공기 주입구 밸브는 닫히고 살균제 전달 단계를 완료한다 . 출구 밸브(7)는 열리고 에어로졸은 높은 속도로 살균 챔버에서 에어로졸 및 증기를 뽑아내는 펌프의 방법으로 일반적으로 활성적으로 제거된다. 제거 시스템은 살균 챔버와 살균제와 반응하고 살균제가 처리에 적합한 안전한 화학 물질로 변화시키는 촉매화 원소를 지나서 외부 공기 사이를 흐르게 하는 통로를 포함해도 좋다. 수동적인 벤트는 외부 공기로부터 살균 챔버에 신선한 공기 원료를 뽑아낸다.

총 살균 사이클 시간이 가능한 한 짧은 것이 일반적으로 바람직하다. 짧은 재처리 기간은 살균된 물품이 주어진 기간에 사용될 수 있는 시간의 수를 증가시키고, 차례로 치료될 수 있는 하루당 환자의 수가 증가한다. 살균되는 물품이 고비용 의학 장치인 경우에는 짧은 사이클 시간이 의료인에 상당한 재정적 절약을 제공할 수 있다.

에어로졸계 분무기의 사용에 제한 중 하나는 짧은 살균 시간에 미생물학적 감소의 요구되는 수준이 증가하기 때문에 에어로졸 살균제의 고농도(즉, 높은 미스트 밀도)가 요구된다는 점이다. 살균시, 에어로졸 살균제의 고농도는 물품의 표면 상에 합쳐지는 액적을 야기한다. 이것은 살균되는 물품의 표면 상에 다층 B.E.T.-유사 흡수를 야기할 수 있다. 합쳐지는 흡수되는 액적은 살균 처리의 마지막에 물품으로부터 제거되기 어려울 수 있다. 살균된 물품 상에 잔류하는 나머지 살균제의 큰 수준은 조작자 및 환자에 유해할 수 있고 충분히 자동화된 살균 장치에 바람직하지 않다. 살균제의 최대 나머지 수준은 이들이 존재하는 적절한 표준에 의해 또는 생체적합성 시험, 공통의 사용 또는 다른 평가에 의해 정의될 수 있다.

나머지 살균제가 세정에 의해 제거되어도 좋지만, 이것은 자동화된 살균 장치에 첨가하기 위해 비싼 특징이고, 항상 쉽게 얻을 수 있는 살균수 및 신선한 물 공급이 요구된다. 또한, 비쌀 수 있고(예컨대, 퓸 후드), 귀중한 시간 및 공간을 줄일 수 있는 안전한 장치의 사용이 요구되고, 작동자와 접촉하는 유해한 살균제의 위험을 증가시킴으로써 핸드-워시 물품 스태프를 갖는 것이 바람직하지 않다.

또한, 세정 단계는 장치 응답 시간(turn-around times)에 상당히 추가되는 충분한 건조 시간이 요구된다.

나머지 살균제를 제거하는 다른 방법은 환기를 통해서이다. 나머지 제거 및 증발은 물품에 가스류를 통과시킴으로써 행해질 수 있다. 큰 환기된 액적은 이 처리에 의해 제거되는데 시간이 걸리고 이것은 긴 사이클 시간을 야기할 수 있다. 높은 유량 또는 큰 흡입 장치는 이 처리를 가속화하는데 사용될 수 있지만, 이러한 장치는 시끄럽고, 부피가 크고 비싸다. 이런 특성의 장치는 중앙의 살균 영역에서 멀어지게 하고, 환자와 살균 기계 사이에 물품을 이동시키는데 요구되는 노력 과 처리 시간을 추가하고, 환자들 사이에 총 재처리 시간을 증가시킨다.

살균기는 2개의 살균 사이클을 사용하여 작동된다는 것이 기술에 알려져 있다; 미생물에 제 6 log 감소를 얻기 위한 제 1 사이클, 이어서 미생물의 6 log 감소의 수준에 도달하기 위한 제 2 사이클. 단일 사이클에서 미생물 감소의 수준에 도달하는 에어로졸 살균기는 낮은 살균제 농도로 긴 살균 기간이 요구된다; 나머지 살균제를 제거하기 위한 긴 환기 시간 또는 덩치가 크고, 시끄럽고 및/또는 비싼 강력한 폐기물 제거 시스템의 사용.

요구되는 미생물학적인 효능 표적을 충족할 수 있고, 총 사이클 시간이 빠르고(살균 및 나머지 제거를 포함함), 작고, 조용하고, 신선한 공기의 공급을 필요로하지 않고, 환자에 근접하게 편리하게 위치될 수 있는 에어로졸계 살균 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

여기에 사용된 "농도(concentration)"는 존재하는 불활성 캐리어 유체(inert carrier fluid) (보통 물)의 양 또는 체적에 대한 활성 살균제 (예컨대, 과산화수소)의 양 또는 체적을 말한다. 에어로졸의 모든 입자는, 예컨대 에어로졸이 2가지 다른 소스로 발생되거나, 에어로졸이 공간 또는 시간에 부분적으로 변형되는 경우에 동일한 농도를 가질 필요는 없지만, 이 용어는 벌크(bulk) 액체, 개별적인 에어로졸 입자 또는 일반적으로 에어로졸 입자의 집합군과 관련하여 사용될 수 있다.

에어로졸에 관련된 "밀도(density)"는 에어로졸 입자로 채워진 총 체적의 양을 말한다. 밀도는 에어로졸 액적 체적과 체적 당 에어로졸 액적의 수의 조합의 척도이다. 큰 액적 또는 단위 면적 당 액적의 수가 많은 것은 에어로졸 밀도를 높이는 반면에 작은 액적 또는 단위 면적 당 액적의 수가 적은 것은 에어로졸 밀도를 줄인다.

전달된 살균제의 정량은 농도, 밀도 및 전달 시간의 함수이다.

제 1 실시형태에 따라서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 물체의 살균 방법으로서:

i) 살균된 물품을 살균 챔버에 두는 단계;

ii) 살균 미스트를 살균 챔버에 제공하여, 상기 물품에 제1 기간 동안 접촉시키는 단계;

iii) 가스 플로우를 상기 챔버에 제 2 기간 동안 제공하여, 존재하는 곳에서 상기 살균 미스트를 교체하고, 존재하는 곳에서 상기 물품으로부터 축합 미스트를 제거하는 단계;

제1 기간 및 제 2 기간을 포함하는 기간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 6 보다 적고,

상기 단계 ii) 및 iii) 이 일정한 살균 파라미터에 도달하도록 적어도 1회 반복되는, 방법을 포함하는, 물체를 살균하는 방법을 제공한다.

일정한 살균 파라미터는 예컨대 살균 미스트 및 물품 사이의 접촉 시간의 일정한 총합이고; 살균 미스트의 일정한 총합은 상기 살균 챔버 또는 살균의 일정한 수준을 제공하는 것이다.

여기에 사용되는 물품의 응축된 미스트에 관련된 "제거된다(remove)"는 잔여 살균제 수준이 일반적으로 환자와 접촉해도 안전한 것으로 인식되는 점까지 응축된 미스트를 전체적으로 부분적으로 제거하는 것을 포함한다.

다른 실시형태에 따라서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 물체의 살균 방법:

i) 살균된 물품을 살균 챔버에 두는 단계;

ii) 공지된 양의 살균 미스트를 살균 챔버에 제공하여, 상기 물품에 t_n 시간 동안 접촉시키는 단계;

iii) 가스 플로우를 상기 챔버에 제공하여, 존재하는 곳에서 상기 살균 미스트를 교체하고, 존재하는 곳에서 상기 물품으로부터 축합 미스트를 제거하는 단계;

t_n 시간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 6 보다 적고,

상기 단계 ii) 및 iii) 살균 미스트와 물품 사이에서 이 접촉 시간

의 일정한 총합을 행하도록 q번 반복되는 방법을 제공한다.

다른 실시형태에 따라서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 물체의 살균 방법:

i) 살균된 물품을 살균 챔버에 두는 단계;

ii) 공지된 양의 살균 미스트를 살균 챔버에 제공하여, 상기 물품에 t_n 시간 동안 접촉시키는 단계;

iii) 가스 플로우를 시간 t_m 동안 상기 챔버에 제공하여, 존재하는 곳에서 상기 살균 미스트를 교체하고, 존재하는 곳에서 상기 물품으로부터 축합 미스트를 제거하는 단계;

t_n 및 t_m 은 개별적인 변수이고;

t_n 시간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 6 보다 적고,

상기 단계 ii) 및 iii) 살균 미스트와 물품 사이에서 이 접촉 시간

의 일정한 총합을 행하도록 q번 반복되는 방법을 제공한다.

바람직하게, iv) 존재하는 곳에서, 축합된 미스트 잔류물을 허용가능한 수준으로 감소시키기 위하여 제3 기간(t_f) 동안 상기 챔버에 가스 플로우를 제공하는 단계를 더 포함하는 단계를 제공한다.

다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 본 발명의 상기 실시형태 중 어느 하나를 착수하는 방법에 따라 사용되는 장치를 제공한다.

다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 본 발명의 상기 실시형태 중 어느 하나를 착수하는데 사용되는 장치를 제공한다.

주어진 단일 사이클에 걸쳐서 미생물의 총 감소는 일반적으로 살균의 최종 바람직한 수준에 달하는데 충분하지 않다. 그러나, 단일 사이클 t_n + t_m 에 걸쳐서 미생물의 총 감소는 log 4보다 작다. 모든 서브-사이클에 걸쳐서 총 살균은 log 6 보다 작은 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 log 8보다 작고, 보다 바람직하게는 log12 보다 작다.

서브사이클 당 행해지는 미생물의 총 감소는 미생물의 총 감소 6 log를 최종적으로 행하는 특히 HLD(High Level Disinfection) 장치에 대해서 100% 보다 작다. 미생물의 총 감소 12 log를 최종적으로 행하는 살균기에 대해서, 서브사이클 당 행해지는 미생물의 총 감소가 100% 보다 작으면 바람직하다.

또한, 어떤 주어진 서브사이클에 걸쳐서 미생물의 총 감소는 대수적으로 나타낼 때 보여지는 총 감소의 75% 보다 작은 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50% 보다 작고, 보다 바람직하게는 보여지는 총 감소의 33%보다 작다.

바람직하게, 살균 미스트는 통제된 습도에서 살균 챔버로 제공된다. 바람직하게, 습도는 약 20 내지 99%, 더욱 바람직하게는 40 내지 70%로 통제된다.

바람직하게, 살균 미스트는 측정된 또는 일정한 양으로 살균 챔버에 제공된다. 바람직하게 살균 미스트는 미스트 밀도, 유량 및 시간을 측정함으로써 측정되는 양으로 살균 챔버에 제공된다.

미스트는 바람직하게는 스퀘어 웨이브 정량 패턴으로 살균 챔버에 제공된다. 또한, 미스트는 미스트가 전달될 때 일정한 시간 동안 일정한 높고 낮은 한계 사이에서 행해져 스퀘어 웨이브 전달을 근사치로하는 방법으로 챔버에 제공되어도 좋다.

하나의 실시형태에 있어서, 살균 챔버 주입구 및 배출구는 동일한 플루이드 라인이다.

바람직하게 살균제는 과산화수소 용액이다.

바람직하게, 살균제 농도는 후속적인 운반 단계 동안 일정하게 유지된다. 또한, 살균제 농노 후속적인 운반 단계 동안 변화된다.

바람직하게 제 1 기간(T_n)은 모든 서브-사이클 동안 일정하게 유지된다. 또한, 제 1 기간은 하나 이상의 서브-사이클 동안 변화된다.

바람직하게 제1 기간이 10초 초과 및 10분 미만이고, 더욱 바람직하게는 제1 기간이 10초 초과 및 3분 미만이고, 보다 바람직하게는 제1 기간이 10초 초과 및 2분 미만이다.

바람직하게 제 2 기간(T_m)은 모든 서브-사이클 동안 일정하게 유지된다. 또한 제 2 기간은 하나 이상의 서브-사이클 동안 변화된다.

바람직하게, 제 2 기간은 10초 초과 및 10분 미만이고, 더욱 바람직하게는 제 2 기간이 10초 초과 및 3분 미만이고, 보다 바람직하게는 제 2 기간이 10초 초과 및 2분 미만이다.

바람직하게, 전체 사이클이 30분 미만이고, 더욱 바람직하게 전체 사이클이 7분 미만이다. 즉, 30분 미만이고, 더욱 바람직하게는 7분 미만이다.

+

+ (최적으로) tf

바람직하게, 전체 살균 사이클에서 3 이상의 운반 및 폐기물 제거 단계가 존재하고(즉, 바람직하게는 q≥3), 미생물 중 12 log 이상의 감소가 존재한다.

바람직하게, 전체 고수준 살균(HLD) 사이클에서 2 이상의 운반 및 폐기물 제거 단계가 존재하고(즉, 바람직하게는 q≥2), 미생물 중 6 log 이상의 감소가 존재한다.

바람직하게, 2 이상의 운반 및 폐기물 제거 단계는, 미생물 중 6 log 이상의 감소 및 미생물 중 12 log 미만의 감소를 제공할 것이 요구된다.

바람직하게는 액체 살균제는 35% 과산화수소 용액이다.

본 발명의 처리는 대기압 이상에서 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 챔버가 임의의 밀폐된 공간(예컨대 방)이고, 살균된 물품은 공간, 예컨대 벽, 바닥, 작동 테이블 등 내에서 임의의 표면인 방법으로 행해져도 좋다.

도 1은 본 발명의 사용에 적합한 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 방법의 개략도이다.
도 3a는 챔버에 에어로졸 플로우, 물품에 전달되는 총 에어로졸, 스퀘어 웨이브 정량 패턴에 제공되는 울트라소닉 분무기를 사용하여 주어진 시간에 챔버 내에 살균제의 양 사이의 관계의 개략도이다(도 3a).
도 3b는 에어로졸 전달이 각 전달 서브-사이클 동안 t_int의 주파수로 펄스 온 오프되는 분무기로부터 되는 것을 제외하고 도 3a와 유사하다(도 3b).
도 3c는 에어로졸 전달이 일정한 시간 동안 일정한 높고 낮은 한계 사이에 행해지는 것을 제외하고 도 3a와 유사하다.

본 발명은 살균 공정(the sterilisation process) 동안, 살균제의 순환적인 운반 및 제거(the cyclic delivery and removal of sterilant)를 채용한다. 놀랍게도, 본 방법은, 반복되는 서브-살균 및 폐기물 제거 사이클과 관련되는 것으로, 단일의 살균 단계에서 살균의 바람직한 수준을 달성할 것을 목표로 하는 방법에 비하여, 더 빠른 총 살균 및 폐기물 제거 기간을 가능하게 한다. 본 발명의 방법은, 살균제의 디스펜싱이 완료되면, 살균될 물품의 표면 상에 잔류 살균제를 더 낮은 수준으로 남김으로써 총 시간을 빠르게 달성할 수 있다. 부가적인 건조 시간을 의미하는 잔류물의 더 낮은 최초의 수준은, 전혀 필요한 경우, 단일의 살균 사이클에 의해 상응하는 살균이 달성될 수 있다면 필요하게 되었을 건조 시간을 감소시킨다. 더구나, 본 발명의 방법은 다른 가능한 방법 보다 더 작고, 더 빠르고, 더 조용한 장치를 활용하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 방법 및 장치는 첨부된 도면에 도시된 에어로졸 살균 장치의 설명에 기재될 것이다.

본 발명에 사용되는 적합한 장치의 도면이 도 1에 도시되어 있으나, 당업계에서 인식될 수 있는 다른 에어로졸 살균 장치를 본 발명의 범주 내에서 사용할 수 있다.

내시경(endoscope) 등과 같은, 살균될 물품을 살균 챔버(6) 안에 오퍼레이터에 의해 둔다. 이어서 챔버를 닫는다. 살균제 운반 상(the sterilant delivery phase) 동안, 주입구 밸브(5)를 열고, 배출구 밸브(7)를 닫는다. 팬(1)이 연결되어, 가스류(a gas stream)을 분무기(nebuliser)(3) 속으로 발생시킨다. 분무기는, 바람직하게는, 초음파 분무기가다. 다수의 상업적으로 가능한 초음파 분무기를 본 발명에서 사용할 수 있다. 분무기(3)는 액체 살균 제제(liquid sterilisation agent), 35% 과산화수소를 포함하고, 팬으로, 또는 팬을 작동시킨 바로 후에 활성화된다. 분무기는, 살균 챔버 내에 이동하는 에어로졸을 생성하기 위하여 가스류에 의해 운반되는 액적(droplets)을 생성한다. 에어로졸 스트림 중의 살균제 농도는, 가스류의 유속, 분무기의 생산성, 또는 네뷸라이즈될 최초의 액체 살균제의 농도를 변화시킴으로써 조절할 수 있다. 수동적인 폐기물 제거 벤트 또는 시스템(passive waste removal vent or system)(9)은 소정량의 가스 플로우를 통과시켜, 압력을 동등하게 하고 살균 챔버가 대략 상압(room pressure)으로 유지되도록 한다. 이러한 수동적인 시스템(passive system)은 전형적으로, 다른 살균제와 반응하고 살균제를 투여에 적합한 더 안전한 화학 물질로 분해하는 촉매 엘리먼트를 통하여 외부 공기로 흘러가는 통로(pathway)를 전형적으로 포함한다.

살균제 운반 상(the sterilant delivery phase) 동안, 에어로졸 액적은 살균될 물품의 표면과 접촉하고, 또한, 챔버의 내부 표면과 접촉한다. 특히 이들의 표면적에 대하여, 액적의 작은 사이즈는 물품의 표면에 대하여 균일하고 얇게 퍼지도록 하는 것을 가능하게 하고, 뿐만 아니라 균일한 동반된 표면의 경우(in some cases even mated surfaces)에 있어서 작은 부분에의 접근 역시 가능하게 한다.

운반상의 최종에 있어서, 팬(1) 및 분무기(3)는 불활성화(deactivated)되고, 에어 주입구 밸브(5)가 닫힌다. 출구 밸브(The exit valve)(7)가 열리고, 에어로졸이 활성의 살균제 제거/폐기물 시스템(8)로 제거되는데, 이는 에어로졸 및 증기를 높은 비율로 살균 챔버 밖으로 끌어내는 펌프를 포함할 수 있다. 가스 흐름은 사용되지 않은 에어로졸을 챔버로부터 제거하고, 또한, 살균될 물품의 표면으로부터, 또한 챔버의 벽으로부터 에어로졸을 제거한다. 분무기를 중지시켜, 팬(1)이 에어로졸 제거 상(aerosol removal phase)에 있어서 보조하는데 또한 사용될 수 있다. 이는 사용되지 않은 및/또는 축합된 에어로졸을 에어로졸 운반 통로(the aerosol delivery pathway)로부터 제거하는데 장점이 있다. 에어로졸 운반 통로가 건조하게 유지되고, 잔류 퍼옥시드와 같은 다른 물질들이 없으면, 에어로졸의 후속적인 용량의 측정(the measuring of subsequent doses of aerosol)이 더욱 신뢰성 있게 얻어질 수 있다.

제거 시스템(The removal system)은 살균 챔버, 및 살균제와 반응하고 살균제를 투여에 적합한 더 안전한 화학물질로 분해하는 촉매 엘리먼트를 통한 외부 공기 사이에 흐름을 위한 통로를 포함한다. 수동적인 벤트(9)는 신선한 공기원(a source of fresh air)을 외부 공기로부터 살균으로 끌어들일 수 있도록 한다.

장치의 다양한 컴포넌트의 스위칭은, 팬, 분무기 및 밸브가 올바른 순서로 적절하게 작동될 수 있도록 하기 위하여, 또한 타이밍이 적합하게 제어될 수 있도록 하기 위하여, 일반적으로 소프트웨어 제어 하에 있다. 장치는, 살균제의 일정한 수준이 챔버에 적용되거나 분무기에 의해 시용될 때, 분무기 및 살균 챔버 사이에 순차로 존재하는 플로우 센서(flow sensors) 및/또는 액체 수준 센서(liquid level sensors)를 또한 포함한다. 부가적으로, 살균 챔버의 표면은, 항온 수단(thermostat means) 또는 다른 방법에 의해 제어된 온도로 전기적으로 가열될 수 있고, 따라서 살균의 속도록 가속할 수 있다.

본 발명의 방법은 특히 도 2에 도시되어 있다. 본 발명의 살균 방법은 다수의 짧은 서브-사이클로 쪼개지며, 각각의 서브-사이클은 살균제 운반 상(a sterilant delivery phase) 및 폐기물 제거 상(a waste removal phase)으로 이루어진다. 서브-사이클은 적어도 하나의 하기 조건이 충족될 때까지 수회 반복된다:

i) 목적하는 총 살균제 접촉 시간이 달성됨(the desired total sterilant contact time is achieved),

ii) 살균제의 바람직한 양이 투여되고 챔버에 계량됨(a desired amount of sterilant has been dispensed or metered into the chamber); 또는

iii) 미생물 로드의 바람직한 감소가 달성됨(a desired reduction in microbial load has been achieved)

iv) 인증된 살균 공정의 모든 필요한 관점이 충족됨(all required aspects of a certified sterilisation procedure have been fulfilled).

서브 사이클은 바람직한 결과를 달성하기에 필요한 회수 만큼 반복될 수 있다. 각각의 서브-사이클은 운반 상 및 제거 상의 기간 t_n 과 동일할 수 있으며, 또는 예컨대, 살균 과정에서 증가되는 더 길거나 짧은 사이클을 사용하여 독립적으로 변화될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 전형적으로는 10 분이 소요(i.e. 10s<t_n<600s)됨에도 불구하고, 운반 상은 약 10 초 내지 2 분(i.e. 10s<t_n<120s) 사이에서 작동된다.

사이클의 회수는 어떠한 것도 무방하며, 그러나 전형적으로는 2 내지 10 (2<q<10)사이클이고, 더욱 통상적으로는 3 (q= 3) 사이클이 사용된다.

살균제 에어로졸과 살균된 물품 사이의 총 접촉 시간은 서브-사이클의 총 수에 대하여 모든 운반상의 총합이다. 실제로, 이러한 총 시간

은, 목적하는 결과를 달성하기에 공지된 파라미터와 시간을 연관시킴으로써 결정할 수 있다.

또한, 상기 공정은 살균 제제의 일정한 또는 측정된 양을 투여하거나, 또는 에어로졸의 일정량 또는 측정량을 챔버로 제공하기 위하여 작동될 수 있다.

액체의 일정 수준이 소비될 때까지 분무기를 스위치 오프하는 장치로 피드백이 필요하다면, 분무기에 있어서 액체 수준이 모니터링될 수 있고, 투여된 총량이 측정될 수 있다.

더욱 바람직하게는, 그러나, 챔버로의 유속 및 미스트 밀도가 측정되며, 이는 운반된 에어로졸의 양을 나타낸다. 주어진 살균제 농도를 인지하고, 이어서, 에어로졸 밀도, 챔버로의 유속, 및 챔버로의 플로우 시간을 측정하여, 어떠한 서브-사이클에 있어서 챔버로 투여된 살균제의 양을 계산할 수 있다. 각 서브-사이클에 투여된 양은 전체 살균 공정을 걸쳐서 물품에 운반되는 총량의 인디케이션을 제공하는데 부가될 수 있다.

도 3은 챔버로의 에어로졸 플로우, 물품으로 운반되는 총 에어로졸 및 주어진 시간에서 살균제 양 사이에서의 관계를 도시한 다이어그램이다.

챔버로의 에어로졸 플로우는 전형적으로, 스퀘어 웨이브 용량 패턴을 제공하는 초음파 분무기에 의한다(도 3a). 또한, 에어로졸 운반은 각 운반 서브-사이클 동안 프리퀀시 t_int 의 펄스 온 및 오프인 분무기로부터 이다. 각 운반 사이클 동안 펄스 기간 및 펄스에 대한 총 기간의 비율을 제어함으로써, 가스 플로우로 투여되는 에어로졸의 양을 제어할 수 있다.

또한, 미스트는, 운반 속도가 일정 시간 동안 일정한 상부 또는 하부 리미트 사이에 유지되는 방식으로 챔버로 제공될 수 있다(도 3c). 그러한 방법으로, 총 용량 범위의 추산이 이루어질 수 있다.

챔버로 운반되는 에어로졸의 총량은 점차적으로 증가되며, 반면 챔버 중 살균제의 총량은 어떠한 경우에서 상당히 낮다.

공정 파라미터는 각각의, 그리고 전체의 서브-사이클에 있어서 살균의 일정한 수준을 달성하는 데 사용될 수 있다. 이는, 만약 살균의 보증(certification) 이 달성될 수 있다면 중요하다. 보증이라 함은, 재생산가능하게 정의된 결과를 확보하는 각각의 장치에 있어서 작동 파라미터를 확립하는 것을 의미하며 - 특정 파라미터가 각각의 스테이지에서 반복되고 흠결이 없는 생물학적 시험에 대한 요구 없이 사용된다면 물품이 살균된 것으로 보증될 수 있다는 장점을 갖는다.

현재의 실시예에서, 단일 사이클 및 복수의 사이클에서 미생물 감소를 달성하기 위하여 파라미터의 다양성이 시험된다. 이들 파라미터는 단순히 장치에 미리 조정될 수 있고, 후속적인 오퍼레이터는 바람직한 결과를 선택하는데 필요하다. 예컨대, 파라미터는, 미생물 로드 중 측정된 > log 4 감소가 단일 사이클에서 달성되도록 시험된다. 사이클은 > log 8 감소를 제공하도록 반복될 수 있거나 > log 12 감소를 제공하도록 두 번 반복될 수 있다. 이러한 결과는 박테리아에서 log 12 감소로서 보증될 수 있다.

운반상 서브-사이클 회수는 물품의 표면 상에 살균제 에어로졸 농도 및 액적 유착 속도에 기초하여 결정된다. 바람직하게는, 살균제 에어로졸 농도 및 접촉 시간은, 살균 챔버 내에서 큰 유착 액적의 생성없이 현저한 미생물 감소가 있도록 선택된다. 이는, 작은, 저-소음 및 저-비용의 팬 시스템(fan system)을 활용함으로써 짧은 기간 내에 폐기물 제거 상이 수행되도록 허용한다.

에어로졸을 제거하고, 살균될 물품의 표면을 또한 건조하기 위하여 가스 플로우와의 연결이 충분할 필요가 있으므로, 에어로졸 제거 상 t_m 은 또한 중요하다. 필요 이상의 긴 시간 동안 각 살균 서브-사이클의 제거 상을 작동하는 것은 바람직하지 않으며, 이는 총 사이클 시간에 단순히 더해지기 때문이다. 그러나, 부가적인 폐기물 제거 상이, 잔류물 살균제의 제거에 있어서 여분의 안전한 마진(extra safety margin)을 제공하기 위하여 사이클의 마지막에 바람직하게 제공된다.

운반 및 폐기물 제거 서브-사이클 파라미터의 양쪽 모두 특정 적용에 최적화될 수 있다. 더 큰 살균 챔버는 일반적으로, 목적하는 레벨에 도달하기 위하여, 살균제 에어로졸 농도 및 분포를 위해서 더 긴 운반 서브-사이클을 필요로 할 것이다. 유사하게, 더큰 챔버는 완전한 폐기물 제거 상에 더 긴 시간이 걸릴 것이다.

동일한 살균 장치를 사용하여, 공지된 단일 사이클 방법과 본 발명의 방법의 수행을 비교하는 시험이 수행되었다. 단일 사이클 방법에 있어서, 챔버 습도(chamber humidity)가 전체 사이클 동안 대략 일정하게 유지되었다. 양쪽 모두의 경우에 있어서 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus Aureus)의 >6 log 감소를 달성하기 위하여 세팅을 선택하였다. 5 분 총 사이클 시간이 사용되었다. 세척되고 건조된 의학적 장치 (L11-5 Ultrasound Transducer)를 살균 챔버 내에 두고, 살균제 잔류물을 각 공정의 완료에서 의학적 장치의 표면으로부터 추출하였다. 공정의 종료에서 의학적 장치 상의 잔류 살균제는, 본 발명의 방법과 비교하였을 때, 단일 사이클 경우 보다 대략 5 배 높음을 발견하였다. 부가적으로, 단일 사이클의 경우에만, 잔류 살균제 액적은 공정의 완료 후에 의학적 장치의 표면 상에서 관찰되었고, 잔류물의 수준은 오퍼레이터 및 환자 양쪽 모두에 있어서 안전하지 않은 것으로 고려되었다. 따라서, 본 발명의 방법은 공정의 마지막에 존재하는 잔류물의 수준의 면에서 명확한 장접을 제공함을 확인할 수 있었다.

본 발명의 살균 시스템은 미생물 효율(microbial efficiency)에 있어서 장점을 제공한다. 특정 미생물(예컨대, 칸디다 알비칸스(Candida Albicans) 및 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus Aureus))가 하이드로젠 퍼옥시드 살균제와 접촉할 때, 화학 반응이 일어나, 미생물 감소 및 물의 생성의 결과가 일어난다는 것이 알려져 있다. 이론에 의지함이 없이도, 물을 배리어를 생성할 수 있는 층을 형성하고, 신선한 살균제를 희석하며, 신선한 살균제 액적이 미생물에 닿지 않도록 하고, 살균제 효능의 감소를 유발하는 것으로 여겨진다. 본 발명은 폐기물 제거 상 동안 이러한 물 층을 제거하고, 신선한 살균제 액적이 미생물까지 직접 운반되는 것을 가능하게 하며, 따라서 더욱 효율적인 살균 공정을 제공한다. 놀랍게도, 시험 결과, 본 발명의 순환 공정에서와 같이, 에어로졸 하이드로젠 퍼옥시드 살균제의 더 큰 용량의 운반이 칸디다 알비칸스(Candida Albicans) 및 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus Aureus)의 살균에 있어서 효율적이지 않음을 확인하였다. 다수의 미생물이 작은 표면 면적에 층으로 형성될 때, 층의 맨 위 부분의 미생물 감소로부터 물이 형성되므로 낮은 층으로는 신선한 살균제가 도달하기가 어렵다는 것이 특히 일반적임을 발견하였다. 이는 특히, 미생물이 불균질한 표면에 놓여질 때 흔히 발생됨을 확인할 수 있었다.

본 발명의 장점들 중 일부는, 동일한 총 사이클 시간(5분) 및 최적의 살균제 농도 양쪽 모두에 있어서, 본 발명의 3회-서브사이클 방법의 실험적 결과를 공지된 단일 사이클 법과 비교함으로써, 증명될 수 있다. 사용된 미생물은 텍스쳐된 표면(프로스트된 글래스 슬라이드) 상의 칸디다 알비칸스(Candida Albicans) 및 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus Aureus)이었다. 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

미생물( Organism )	단일 사이클에 노출 후의 로그 감소( Log reduction after exposure to single cycle ) ( average of 6 samples )	3회 사이클 노출 후의 로그 리덕션( Log reduction after exposure to triple cycle ) ( average of 6 samples )
Candida Albicans (5 log control )	2.6	>5 (생존한 미생물 없음)
Staphylococcus Aureus (7.2 log control )	<2.0	6.5

스포어 G. 스테아터모필러스 ATCC 7953(spores G.stearothermophilus ATCC 7953)으로 본 발명의 방법의 효능을 증명하기 위하여 테스트를 수행하였다. 시험된 6 개의 샘플 중에서 모든 경우에 있어서 6 로그 감소보다 큼을 확인할 수 있었다.

본 발명의 방법ㅇ느, 다수의 매우 짧은 운반 상에 있어서 유사한 미생물 감소를 제공할 수 있으며, 각각의 운반 상은 바람직하게는 2 분 미만, 각 폐기물 제거 상은 바람직하게는 3 분 미만이다.

살균 시스템의 내부, 특히 살균 챔버의 내부에서 습도 레벨을 유지하는 것이 매우 중요하다. 이의 이유는, 습도에 대한 퍼옥시드 증기 밀도의 높은 민감도 레벨 때문이다. 온도 및 상대 습도("RH")를 다양화함에 따른 큐빅 미터(퍼옥시드 밀도)에 대한/하이드로젠 퍼옥시드 증기의 최대 농도(인지되는 것에 한하여)를 표 2에 나타내었다:

초회 35% H2O2 용액을 사용한 퍼옥시드 증기 농도의 최대값 Max . peroxide vapour concentration using initial 35% H 2 O 2 solution ( mg / litre )
온도(℃)	10% RH	20% RH	40% RH	80% RH
20	0.97	0.85	0.62	0.14
40	4.13	2.59	2.66	0.63
60	14.4	12.60	9.1	2.31

낮은 상대 습도인 경우, 퍼옥시드의 증기 농도는 매우 높고, 즉, 건조한 공기 중의 액체(즉, 액적 또는 에어로졸) 형태로부터 가스 형태로 평형이 유지되고, 반면 습도가 낮은 공기 중에서는, 증기화되기 보다, 퍼옥시드는 액체(즉, 에어로졸의 액적) 형태로 남아있는 경향이 있다. 그러나, 습기 있는 공기는 표면 상에 물 축합을 일으켜서, 물 배리어를 제공하고, 퍼옥시드가 접근하기 더욱 어려운 표면을 만든다. 따라서, 표면의 젖음을 방지하는 동시에 퍼옥시드 증기를 최소화하기 위하여, 바람직하게는 20 내지 99%의, 더욱 바람직하게는 40 내지 70%의, 상대 습도 수준으로 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 서브-사이클 기반 살균 방법의 효능을 증명하기 위아혀, 공지된 살균 사이클과 비교하는 실험을 수행하였다. 양쪽 모두의 살균 사이클을 동일한 요구되는 온도에서 수행하였고, 박테리아의 6 log 감소를 달성하기 위하여, 동일한 수소 퍼옥시드 살균제 에어로졸 용량 및 에어로졸 접촉 기간을 사용하였다.

공지된 살균 사이클은, 총 사이클 시간 7분을 제공하기 위하여 교정 상(remediation phase)이 후속되는 살균제 및 물품 사이에 하나의 접촉 상으로 이루어진다. 본 발명의 살균 사이클은 짧은 교정 상에 의해 분리되는, 살균제와 물품 사이에 두 개의 동일한 접촉 상으로 이루어지고, 총 사이클 시간 7분을 제공하기 위하여 최종 교정상이 후속된다. 총 접촉 시간은 양 쪽 경우에 잇어서 동일하다.

상이한 구조의 두 개의 프로브(인트라캐비티 프로브(intracavity probe) 및 표면 초음파 프로브(surface ultrasound probe))를, 살균용 물품으로 선택하였다. 각각을 공지의 방법 및 본 발명의 방법으로 처리하였다.

각각의 살균 사이클의 결론에 있어서, 각각의 프로브를 잔류 살균제에 대하여 시험하였다. 각각의 살균 사이클 타입을 각각의 프로브로 두 번 시험하였고, 결과를 평균내었다. 공지의 살균 사이클 후 프로브 상에 존재하는 잔류물 레벨은 150%(표면 프로브)이었고 342%(인트라캐비티 프로브)는 본 발명의 살균 사이클 후의 동일한 프로브 상의 잔류물 수준이었다.

본 발명의 살균 사이클은 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer )의 표면 상에 잔류물 레벨을 제공하였고, 이는 사용자가 맨 피부로 접촉하기에 안전하며, 다만, 공지된 살균 사이클 잔류 레벨은 프로프의 표면에 형성된 액적이 육안으로 보여지고 안전하지 않은 잔류물 레벨을 함유하였다. 이러한 실험은 본 발명의 서브 사이클 살균 방법을 사용함에 의한 장점을 나타낸다.

본 명세서에 살균 및 살균에 대한 참조는 미생물 감소의 다른 레벨을 포함하며, 높거나 낮은 레벨의 살균을 포함하고, 이에 한정되지 않는다. 이 경우 높은 레벨의 살균이 언급되는 경우, 특히 아크로님 HLD 가 사용된다.

"제거하다", "제거", "제거함" 등은 부분적인 제거부터 완벽한 제거까지의 범위의 모든 가능성을 포함한다. 따라서, 살균제의 제거의 용어는 적어도 일부의 살균제의 제거 또는 모든 살균제의 제거를 의미하는 것으로 의도되었다.

용어 "미스트" 는 "에어로졸"을 의미하며, 두 개의 용어는 본 명세서에서 서로 바꾸어 사용될 수 있다.

"미생물 감소(reduction in microbes)" 또는 미생물체 감소(reductions in micro organisms)"는 단일 시험 미생물의 단일 테스트 샘플의 군집(population)의 감소를 의미한다. 6 log (1 million) 초과의 감소는, 6 log 초과의 시험 생물의 초회 군집으로 로딩된 단일 캐리어가 6 log (1 million)) 초과로 감소되었음을 의미한다. 시험 미생물은 살균 및 살균 제품의 국제적인 허가 승인에 사용되는 생물체를 포함한다(다만 이에 한정되지 않는다).

6 log 초과로 특정된 미생물 감소는, 6 log 감소에, 상기 6 log 감소로 특정된 감소의 부가적인 양에 상응하는 무균 보증 기준(sterility assurance level; SAL)의 합을 의미한다. 따라서, 9 log 이상 감소는 6 log 이상의 감소 더하기, 3 log SAL 이상을 포함한다.

12 log 감소는, 또한, 이론적으로 12 log 감소를 의미한다. 업계에서, 살균기 중 제1 기간 동안 6 log 이상의 감소를 달성함에 의하여 12 log 감소(albeit theoretically)를 예시하고, 이어서 연속적으로 물품을 제2 기간 동안 동일한 조건으로 처리하는 것이 일반적이다. 이러한 제2 기간은 "오버킬(overkill)" 사이클이라고 일컬어지며, 6 log SAL을 제공한다. 따라서, 12 log 이상의 감소는 6 log 이상의 SAL을 갖는 6 log 이상의 감소를 의미한다.

명세서에서 특히 요구하지 않는 한, 본 명세서 및 청구항을 통하여, "포함하다", "포함함", 등은 배타적인 의미의 반대로서 포함하는 의미로 사용되었고, 즉, "포함하며, 단 이에 한정되지 않는"의 의미이다.

Claims (32)

1. 하기 단계를 포함하는 물체의 살균 방법:
   i) 살균된 물품을 살균 챔버에 두는 단계;
   ii) 살균 미스트를 살균 챔버에 제공하여, 상기 물품에 제1 기간 동안 접촉시키는 단계;
   iii) 가스 플로우를 상기 챔버에 제 2 기간 동안 제공하여, 존재하는 곳에서 상기 살균 미스트를 교체하고, 존재하는 곳에서 상기 물품으로부터 축합 미스트를 제거하는 단계;
   제1 기간 및 제 2 기간을 포함하는 기간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 6 보다 적고,
   상기 단계 ii) 및 iii) 이 일정한 살균 파라미터에 도달하도록 적어도 1회 반복되는, 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 일정한 살균 파라미터는 살균 미스트 및 물품 사이의 접촉 시간의 일정한 총합인, 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 일정한 살균 파라미터는 상기 살균 챔버에 제공되는 살균 미스트의 일정한 총합인, 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 일정한 살균 파라미터는 살균의 일정한 수준인, 방법.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   iv) 존재하는 곳에서, 축합된 미스트 잔류물을 허용가능한 수준으로 감소시키기 위하여 제3 기간 동안 상기 챔버에 가스 플로우를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 기간 및 제 2 기간을 포함하는 기간에 걸쳐 미생물 중 총 감소(reduction)가 log 4 보다 적은, 방법.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 살균 미스트를 제어된 습도로 살균 챔버에 제공하는, 방법.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 살균 미스트를 측정된 또는 일정한 용량으로 살균 챔버에 제공하는, 방법.
   
9. 제10항에 있어서,
   상기 살균 미스트를 미스트 밀도, 유속, 시간을 측정함으로써 측정된 용량으로 살균 챔버에 제공하는, 방법.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살균 미스트를 일정한 용량으로 살균 챔버에 제공하는, 방법.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살균제 챔버 주입구 및 배출구가 동일한 플루이드 라인인, 방법.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살균제는 과산화수소 용액인, 방법.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살균제 농도는 후속적인 운반 단계(subsequent delivery phases) 동안 일정하게 유지되는, 방법.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살균제 농도는 후속적인 운반 단계 동안 변화되는, 방법.
    
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기간이 모든 서브-사이클 동안 일정하게 유지되는, 방법.
    
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기간이 하나 이상의 서브-사이클 동안 변화되는, 방법.
    
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기간이 10초 초과 및 10분 미만인, 방법.
    
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기간이 10초 초과 및 3분 미만인, 방법.
    
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기간이 10초 초과 및 2분 미만인, 방법.
    
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간이 모든 서브-사이클 동안 일정하게 유지되는, 방법.
    
21. 제1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간이 하나 이상의 서브-사이클 동안 변화되는, 방법.
    
22. 제1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간이 10초 초과 및 10분 미만인, 방법.
    
23. 제1항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간이 10초 초과 및 3분 미만인, 방법.
    
24. 제1항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간이 10초 초과 및 2분 미만인, 방법.
    
25. 제1항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체 사이클이 30분 미만인, 방법.
    
26. 제1항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체 사이클이 7분 미만인, 방법.
    
27. 제1항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    전체 살균 사이클에서 3 이상의 운반 및 폐기물 제거 단계가 존재하고, 미생물 중 12 log 이상의 감소가 존재하는, 방법.
    
28. 제1항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 이상의 운반 및 폐기물 제거 단계는, 미생물 중 6 log 이상의 감소 및 미생물 중 12 log 미만의 감소를 제공할 것이 요구되는, 방법.
    
29. 제1항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버는 밀폐 공간이고, 살균될 물품은 상기 공간에서의 표면인, 방법.
    
30. 제 29항에 있어서,
    상기 챔버는 방(room)인, 방법.
    
31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 방법에 사용되기 위한 살균 장치.
    
32. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 방법에 사용되는 살균 장치.

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