JP2015116639A

JP2015116639A - 無菌アイソレータ

Info

Publication number: JP2015116639A
Application number: JP2013261713A
Authority: JP
Inventors: 和仁谷本; Kazuhito Tanimoto
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: JP6242206B2

Abstract

【課題】有害物質の拡散を防止しつつ無菌環境下で対象物５２を取り扱うことを可能にする。
【解決手段】外部から作業者４がグローブ６等の装着具を介して作業を実施できるアイソレータ本体２と、給気手段２０と排気手段２２によりアイソレータ本体２内の圧力を調整する圧力調整手段１８とを備えており、アイソレータ本体２内を陽圧に維持した状態で内部で無菌作業を実施する。アイソレータ本体２内に作業フード９２によって区画された作業空間９４を有し、この作業空間９４内を連通管９８を介して吸引する吸引手段１０４が設けられている。吸引手段１０４を作動させた状態で、圧力調整手段１８によってアイソレータ本体２内を陽圧に維持して作業フード９２内で作業を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は無菌アイソレータに係り、特に、アイソレータ本体内を陽圧に維持した状態で内部で無菌作業を行う無菌アイソレータに関するものである。

一般に、放射性医薬品等の放射性物質を含む対象物については、放射性物質の周囲への拡散を防止するために、気密壁で囲まれた陰圧の環境下で取り扱われている（例えば、特許文献１参照）。このような陰圧の環境では、外気を吸い込む可能性があり、外部からの汚染物質が流入する危険性があるため、周囲をクリーンルームのような清浄度の高い環境にする必要があり、設備が大がかりなものとなる。

また、再生医療など細胞や組織を取り扱う場合は、陽圧に維持されたアイソレータが使用される。この場合には、ドナー由来のウイルスや細菌がアイソレータの外部に流出する可能性があり、作業者に感染する危険性がある。

特許第３９１１２５５号公報

前記のように、放射性医薬品など放射性物質を含む対象物を気密壁で囲まれた陰圧の環境下で取り扱う場合には、大がかりな設備が必要であり、また、細胞や組織などウイルスや細菌を保有する可能性のある対象物は作業者に感染する危険性があるという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、アイソレータ本体と、このアイソレータ本体内の圧力を調整する圧力調整手段を備え、前記アイソレータ本体内を陽圧に維持した状態で、内部で無菌作業を実施する無菌アイソレータにおいて、前記アイソレータ本体内に所定の作業空間を区画する作業フードと、この作業フード内とアイソレータ本体外部とを通気可能とする連通管と、この連通管を介して前記作業フード内から気体を吸引する吸引手段を備え、前記作業フード内で作業を実施する際は、前記吸引手段により作業フード内の気体を吸引しつつ前記圧力調整手段によりアイソレータ本体内の圧力を調整し、作業フードの周囲を陽圧に維持することを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、作業を実施する際の前記作業フード内の圧力を、周囲よりも低い陽圧とすることを特徴とするものである。

また、第３の発明は、前記第１の発明において、作業を実施する際の前記作業フード内の圧力を陰圧とすることを特徴とするものである。

また、第４の発明は、前記第１ないし第３の発明において、前記吸引管の内部に清浄化フィルタを収容し、外部から作業フード内に押し出し可能としたことを特徴とするものである。

また、第５の発明は、前記第４の発明において、前記清浄化フィルタを外部から作業フード内に押し出す際に、前記吸引手段を作動させることを特徴とするものである。

また、第６の発明は、前記第４の発明または第５の発明において、前記清浄化フィルタを外部から作業フード内に押し出す際に、前記圧力調整手段によってアイソレータ本体内を陰圧に維持することを特徴とするものである。

本発明の無菌アイソレータは、放射性医薬品など放射性物質を含む対象物や、細胞や組織などウイルスや細菌を保有する可能性のある対象物について、有害物質の拡散を防止しつつ無菌環境下で取り扱うことが可能になるという利点がある。また、作業者等に感染等の危険性を及ぼすことのないアイソレータを提供することができる。

図１は本発明の一実施例に係る無菌アイソレータの縦断面図である。（実施例１）図２は前記無菌アイソレータの除染およびエアレーションを行う回路を示す図である。

アイソレータ本体内に、外部と遮断され、密閉された作業室が形成されている。作業室の前面側には、作業者が手を挿入して作業室内で作業を行うためのグローブが取り付けられている。アイソレータ本体のグローブが取り付けられている前面側の壁面に、透明な樹脂製の窓が設けられており、作業者が作業室内を視認しつつ作業を行うことができる。この作業室の上方に給気用ＨＥＰＡフィルタが配置されており、給気手段の給気ブロワによって外部から供給されたエアがＨＥＰＡフィルタによって無菌化されて下方の作業室内に吹き込まれる。アイソレータ本体内の作業室に隣接して、作業室の下部と連通する排気室が設けられており、この排気室の上方に排気用ＨＥＰＡフィルタが配置されている。排気手段の排気ブロワによって排気室内のエアが吸引され、排気用ＨＥＰＡフィルタを通過して無菌化されて外部に排出される。これら給気手段と排気手段により圧力調整手段が構成されており、制御手段によって給気ブロワと排気ブロワの吸排気量を制御して、アイソレータ本体内の圧力を調整することができる。

前記作業室に開閉可能な扉を介してパスボックスが取り付けられており、この扉を開放することにより作業室内とパスボックス内を連通することができる。このアイソレータには除染ガスを供給して除染する除染手段が設けられている。除染手段は、除染剤を貯留するタンクと、タンクから供給された除染剤を加熱して蒸発させ除染ガスを発生させる蒸発器と、タンクから除染剤を蒸発器に送るポンプとを備えている。蒸発器によって発生された除染ガスは、第１供給通路からＨＥＰＡフィルタを介して作業室内に供給され、また、第２供給通路からＨＥＰＡフィルタを介してパスボックスに供給できるようになっている。パスボックスには、循環ブロワによってＨＥＰＡフィルタを介して吸引された気体を前記蒸発器に還流させる循環戻り回路が接続されており、アイソレータ本体内の除染時およびエアレーション時にアイソレータ本体からパスボックスを経由して排気するようになっている。

作業室内に所定の作業空間を区画する作業フードが設けられている。この作業フード内は、グローブを装着した作業者の手が届くようになっており、作業フード内に収容された対象物（被処理物）の処理を行うことができる。作業フードの前面側（作業者側）は開放部になっており、ビニールカーテンが垂れ下がっている。作業フードの開放部側と逆の面に、筒状の連通管が取り付けられ、作業フード内とアイソレータ本体の外部とを通気可能にしている。この連通管には、吸引通路が接続され、吸引ブロワによって作業フード内の気体を吸引できるようになっている。また、連通管のアイソレータ外部側の開口部には開閉可能な蓋が取り付けられており、この蓋を開放して連通管の奥までＨＥＰＡフィルタを挿入することができる。連通管のこのＨＥＰＡフィルタよりも外側に前記吸引通路が接続されており、吸引ブロワによって吸引される気体は、ＨＥＰＡフィルタによって有害物質が捕捉される。使用済みのＨＥＰＡフィルタを交換する場合には、連通管の外側開口部の蓋を開放して新しいＨＥＰＡフィルタを押し込み、使用済みのＨＥＰＡフィルタを作業室内に押し出して交換する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係る無菌アイソレータ（全体として符号１で示す）は、アイソレータ本体２内に、外部から遮断され密閉された内部空間を有しており、この気密が保持された内部空間内で作業を行う。このアイソレータ本体２の前面側には、作業者４が外部から内部空間内に手を挿入して作業を行うためのグローブ６が設けられている。このグローブ６が取り付けられているアイソレータ本体２の前面側には、透明な樹脂製の窓８が設けられている。前記グローブ６が取り付けられているグローブポート１０はこの透明な窓８に設けられており、作業者４がアイソレータ本体２の内部を目視しながら作業を行えるようになっている。

この実施例では、アイソレータ本体２の内部空間は、図１に示すように前面側の作業室１２と、その背後に仕切板１４によって遮断された排気室１６とに区画されている。これら作業室１２および排気室１６の上部に圧力調整手段１８が設けられている。この圧力調整手段１８は、作業室１２の上部に設けられた給気手段２０と、排気室１６の上部に設けられた排気手段２２を備えている。

給気手段２０は、作業室１２の上部に配置された給気側のＨＥＰＡフィルタ２４を備えており、この給気側のＨＥＰＡフィルタ２４に、開閉弁２８を介して給気管路２６が接続されている。給気ブロワ３０の作動によって、触媒３２を介して給気管路２６から外気を導入し、ＨＥＰＡフィルタ２４によって無菌化して作業室１２内に送り込む。作業室１２の上部には、整流板３４が設けられており、給気側ＨＥＰＡフィルタ２４を通って導入されたエアは、この整流板３４によって真下に向けて整流されて一方向の層流（ラミナフロー）として下方の作業室１２内に流入する。また、排気手段２２は、排気室１６の上部に排気側のＨＥＰＡフィルタ３６が配置されており、この排気側のＨＥＰＡフィルタ３６に、開閉弁４０を介して排気管路３８に接続され、排気ブロワ４２の作動によって排気室１６内の気体をＨＥＰＡフィルタ３６により浄化し、触媒４４を介して外部に排出する。

作業室１２と排気室１６とは、仕切板１４の下部に設けた開口によりその底部側で連通しており、給気ブロワ３０によって上方から作業室１２内に送り込まれたエアは、作業室１２の底部から排気室１６の底部に入り、排気ブロワ４２によって吸引されて排気室１６内を上昇し、ＨＥＰＡフィルタ３６を通って外部に排出される。圧力調整手段１８は、制御手段４６により給気ブロワ３０からの給気量と、排気ブロワ４２による排気量とを制御して、アイソレータ本体２内の圧力を調整できるようになっており、この実施例では、アイソレータ本体２内で無菌作業を実施する際には、内部を常に陽圧に維持するようにしている。

アイソレータ本体２の作業室１２には、開閉可能な内部扉４８を介してパスボックス５０が接続されている。この内部扉４８を閉鎖した状態で、作業室１２内で処理を行う対象物（被処理物）５２をパスボックス５０内に収容し、以下に説明する除染ガス供給手段５４からパスボックス５０内に除染ガスを供給して除染した後、前記内部扉４８を開放して、その被処理物５２をアイソレータ本体２の作業室１２内に入れる。

この無菌アイソレータ１には、その内部を除染するための除染ガス供給手段５４が設けられている。除染ガス供給手段５４は、除染剤（例えば、過酸化水素の溶液）を収容するタンク５６と、このタンク５６から除染剤を送り出すポンプ５８と、ポンプ５８によって送り込まれた除染剤を加熱して蒸気化する蒸発器６０とを備えている。

蒸発器６０は、第１供給通路６２を介してアイソレータ本体２の天面に接続されている。アイソレータ本体２の天面の作業室１２側には、給気用のＨＥＰＡフィルタ２４が取り付けられており、前記第１供給通路６２を介して供給された除染ガスは、このＨＥＰＡフィルタ２４を通して作業室１２内に送り込まれる。また、前記蒸発器６０は、第２供給通路６４を介してパスボックス５０の天面に接続されている。パスボックス５０の天面にはＨＥＰＡフィルタ６６が取り付けられており、第２供給通路を６４介して供給された除染ガスは、ＨＥＰＡフィルタ６６を通してパスボックス５０内に送り込まれる。これら第１供給通路６２および第２供給通路６４には、それぞれ開閉バルブ６８、７０が設けられておりこれら通路６２、６４を連通遮断できるようになっている。

パスボックス５０の底面には、パスボックス５０の内部を前記蒸発器６０に接続する循環戻り通路７２が設けられており、循環ブロワ７４の作動により、パスボックス５０の内部の気体を蒸発器６０に戻して、循環させることができるようになっている。パスボックス５０の底面にはＨＥＰＡフィルタ７６が取り付けられており、パスボックス５０内の気体がこのＨＥＰＡフィルタ７６によって無菌化されて前記蒸発器６０に戻される。循環戻り通路７２のパスボックス５０寄りに開閉バルブ７８が設けられており、この循環戻り通路７２を連通遮断できるようになっている。

前記循環戻り通路７２の途中には、開閉バルブ８０および触媒８２を介して外部に連通する分岐通路８４が設けられており、エアレーションを行う際には、この分岐通路８４から外部のエアが導入される（以下、この分岐通路をエア導入通路８４と呼ぶ）。また、パスボックス５０の底部には、前記ＨＥＰＡフィルタ７６を介して、エアレーション用の排気通路８６が設けられており、エアレーション時には、開閉バルブ８８を開放してパスボックス５０内の気体を触媒９０を通して外部に排出する。

アイソレータ本体２の前記作業室１２の内部に、作業フード９２によって区画された作業空間９４が形成されている。この作業フード９２の前面側、つまり、アイソレータ本体２のグローブ６を設けた壁面と対向する側が開放部になっている。この開放部にはビニールカーテン９６が垂れ下がっており、開放部分が極力小さくなるようにしている。作業フード９２の内部に被処理物の処理を行う処理手段（図示せず）が配置されており、この作業フード９２内には、グローブ６を介して作業者４の手が届くようになっている。なお、この実施例では、作業者４が手を挿入して作業を行う装着具としてグローブ６が設けられているが、グローブ６に限らず、装着具として作業者４の上半身を包むハーフスーツを採用することもできる。また、作業者４の人手により作業を行う構成に限らず、内部にロボットを設置して作業を行わせることもできる。

作業フード９２の背面側（ビニールカーテン９６が下がっている開放部の逆側）に筒状の連通管９８が取り付けられ、作業フード９２の内部の作業空間９４とアイソレータ本体２の外部とを連通できるようになっている。この連通管９８の外部側開口部９８ａには開閉可能な蓋１００が取り付けられている。この無菌アイソレータ１の使用時には、外部側の開口部９８ａからＨＥＰＡフィルタ１０２を押し込んで連通管９８の内部に収容する。また、使用済みのＨＥＰＡフィルタ１０２を交換する場合には、外部側の開口部９８ａから新しいＨＥＰＡフィルタ１０２を押し込んで、使用済みのＨＥＰＡフィルタ１０２を作業フード９２内に押し出すようになっている。

連通管９８には、作業フード９２内から気体を吸引する吸引手段１０４が設けられている。連通管９８のアイソレータ外部側に吸引通路１０６が接続され、この吸引通路１０６に、連通管９８を介して作業フード９２内を吸引する吸引手段としての吸引ブロワ１０４が設けられている。吸引通路１０６の入口側（連通管９８側）に開閉バルブ１１０が設けられており、吸引時には開閉バルブ１１０を開放して、吸引した作業フード９２内部の気体を触媒１１２を介して外部に排出する。この無菌アイソレータ１の使用時には、作業フード９２内で一定以上の風速で気流が生じるように吸引ブロワ１０４の吸引流量を設定している。また、作業フード９２の前面側を前記ビニールカーテン９６によって覆うことでさらに風速を早めるようにしている。このように吸引ブロワ１０４の作動によって作業フード９２内を吸引しているときでも、前記圧力調整手段１８によってアイソレータ本体２内における作業フード９２の周囲環境は常に陽圧に維持される。

前記無菌アイソレータ１の作動について説明する。アイソレータ１の内部の除染を行う場合には、アイソレータ本体２とパスボックス５０との間の内部扉４８を開放してアイソレータ本体２内とパスボックス５０の内部とを連通する。また、除染ガスの第１、第２供給通路６２、６４に設けられている開閉バルブ６８、７０と、循環戻り通路７２の開閉バルブ７８を開放し、エアレーション用のエア導入通路８４の開閉バルブ８０と排気通路８６の開閉バルブ８８を閉鎖する。この状態で、除染ガス供給手段５４のタンク５６内に収容されている除染剤をポンプ５８の作動によって蒸発器６０に送り込み、蒸発器６０において加熱し除染ガスを発生させる。この除染ガスは、循環戻り回路７２に設けられた循環ブロワ７４の作動により、第１供給通路６２からＨＥＰＡフィルタ２４を通してアイソレータ本体２内へ供給され、第２供給通路６４からＨＥＰＡフィルタ６６を通してパスボックス５０内に供給される。パスボックス５０内は循環戻り回路７２に設けられた循環ブロワ７４によって吸引され、パスボックス５０内の除染ガスおよびアイソレータ本体２内の除染ガスがパスボックス５０を経由して蒸発器６０に戻って循環され、アイソレータ本体２内およびパスボックス５０内が除染される。

アイソレータ本体２およびパスボックス５０内を除染した後、エアレーションを行う。アイソレータ本体２とパスボックス５０の間の扉４８を開放したまま、循環戻り回路７２の開閉バルブ７８を閉鎖するとともに、エア導入通路８４の開閉バルブ８０と、排気通路８６の開閉バルブ８８を開放する。また、除染ガス供給手段５４のポンプ５８を停止させる。この状態で循環ブロワ７４を運転すると、外部のエアが触媒８２を通してエア導入通路８４から導入され、前記蒸発器６０を通過して第１供給通路６２および第２供給通路６４から、それぞれアイソレータ本体２内およびパスボックス５０内に供給される。アイソレータ本体２内に供給されたエアは、パスボックス５０内に供給されたエアと合流して排気通路８６から触媒９０を通して外部に排出される。

アイソレータ本体２とパスボックス５０の除染およびエアレーションを終了した後、アイソレータ本体２内の作業室１２で被処理物５２の処理を行う。アイソレータ本体２内に搬入する被処理物５２は、アイソレータ本体２とパスボックス５０との間の内部扉４８を閉じた状態でパスボックス５０内に収容する。アイソレータ本体２に接続されている第１供給通路６２の開閉バルブ６８を閉じるとともに、パスボックス５０に接続された第２供給通路６４と循環戻り通路７２の開閉バルブ７０、７８を開放し、また、エアレーション用のエア導入通路８４および排気通路８６の開閉バルブ８０、８８を閉じる。この状態で前記除染ガス供給手段５４のポンプ５８を駆動して、除染剤を蒸発器６０に送り、蒸発器６０で発生した除染ガスをパスボックス５０に供給して、内部に収容した被処理物５２を除染する。

除染が終了した後、ポンプ５８を停止するとともに、循環戻り通路７２の開閉バルブ７８を閉じ、エア導入通路８４と排気通路８６の開閉バルブ８０、８８を開放する。この状態で循環ブロワ７４をを運転して、エア導入通路８４からパスボックス５０内にエアを供給し、排気通路８６から排出することによりエアレーションを行う。その後、パスボックス５０内で除染およびエアレーションを行った被処理物５２を、アイソレータ本体２とパスボックス５０の間の内部扉４８を開放し、作業者４がグローブ６を介してパスボックス５０内からアイソレータ本体２の作業室１２に搬入する。

アイソレータ本体２の作業室１２内に設置された作業フード９２の内部に前記被処理物５２を収容し、処理を行う。この場合には、圧力調整手段１８の給気手段２０と排気手段２２による吸排気量を制御して、アイソレータ本体２内を陽圧に維持する。また、被処理物５２の処理を行う際は、吸引手段１０４を作動させて作業フード９２内の作業空間９４を吸引しておく。この吸引により、有害物質はＨＥＰＡフィルタ１０２に捕捉される。この実施例では、アイソレータ本体２内の作業室１２が圧力調整手段１８によって陽圧に維持され、また、この作業室１２内に設置されている作業フード９２内が吸引されているので、この作業フード９２内の作業空間９４の圧力は、その周囲の作業室１２内の圧力よりも低くなっているが、作業フード９２内の作業空間９４の圧力が無菌アイソレータ１を設置した外部空間の圧力より高い陽圧となるように制御されている。なお、作業空間９４の圧力は、前記外部空間の圧力より低い陰圧とすることもでき、また、顕著な圧力差を示さないほぼ同圧として、作業フード９２の前面側の開放部から背面側の連通管９８に向けた気流を生じさせるだけでもよい。いずれの場合においても、作業フード９２内の作業空間９４で前面側の開放部から背面側の連通管９８に向けて吸引力を生じさせることによって、作業フード９２から有害物質が流出することが防止される。

前記作業フード９２内で被処理物５２の処理を行った後、連通管９８の内部に設置されているＨＥＰＡフィルタ１０２の交換を行う場合には、連通管９８の外部側開口部９８ａに取り付けてある蓋１００を外し、この開口部９８ａから新しいＨＥＰＡフィルタ１０２を挿入する。この新しいＨＥＰＡフィルタ１０２を連通管９８の内部まで押し込んで、使用済みＨＥＰＡフィルタ１０２を作業フード９２内に押し出し、新しいＨＥＰＡフィルタ１０２を使用済みのＨＥＰＡフィルタ１０２が設置されていた位置に設置する。この使用済みのＨＥＰＡフィルタ１０２は袋に入れて、有害物質を封じ込めた状態にしてアイソレータ本体２から搬出する。

連通管９８内の使用済みＨＥＰＡフィルタ１０２を作業フード９２内に押し出して交換する場合には、圧力調整手段１８によってアイソレータ本体２内を陽圧に維持しながら、または、圧力調整手段１８を作動させない状態で、吸引ブロワ１０４を作動させたまま新しいＨＥＰＡフィルタ１０２を押し込む。このようにすることにより使用済みＨＥＰＡフィルタ１０２に吸着されている有害物質が飛び散る場合でも、作業フード９２から漏出させずに新しいＨＥＰＡフィルタ１０２に吸着させることができる。

また、吸引ブロワ１０４は作動させずに、圧力調整手段１８によってアイソレータ本体２内を陰圧に制御して、ＨＥＰＡフィルタ１０２に捕捉された有害物質が外部に拡散することを防止することもできる。いずれの場合も、連通管９８から作業フード９２内に押し出した使用済みのＨＥＰＡフィルタ１０２は袋に入れて、有害物質を封じ込めた状態としてからアイソレータ本体２から搬出する。なお、この際の作業性を考慮して作業フード９２を取り外し可能に構成することもできる。

１無菌アイソレータ
２アイソレータ本体
１８圧力調整手段
９２作業フード
９４作業空間
９８連通管
１０２清浄化フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）
１０４吸引手段（吸引ブロワ）

Claims

アイソレータ本体と、このアイソレータ本体内の圧力を調整する圧力調整手段を備え、前記アイソレータ本体内を陽圧に維持した状態で、内部で無菌作業を実施する無菌アイソレータにおいて、
前記アイソレータ本体内に所定の作業空間を区画する作業フードと、この作業フード内とアイソレータ本体外部とを通気可能とする連通管と、この連通管を介して前記作業フード内から気体を吸引する吸引手段を備え、
前記作業フード内で作業を実施する際は、前記吸引手段により作業フード内の気体を吸引しつつ前記圧力調整手段によりアイソレータ本体内の圧力を調整し、作業フードの周囲を陽圧に維持することを特徴とする無菌アイソレータ。
作業を実施する際の前記作業フード内の圧力を、周囲よりも低い陽圧とすることを特徴とする請求項１に記載の無菌アイソレータ。
作業を実施する際の前記作業フード内の圧力を陰圧とすることを特徴とする請求項１に記載の無菌アイソレータ。
前記連通管の内部に清浄化フィルタを収容し、外部から作業フード内に押し出し可能としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無菌アイソレータ。
前記清浄化フィルタを外部から作業フード内に押し出す際に、前記吸引手段を作動させることを特徴とする請求項４に記載の無菌アイソレータ。
前記清浄化フィルタを外部から作業フード内に押し出す際に、前記圧力調整手段によってアイソレータ本体内を陰圧に維持することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無菌アイソレータ。