JP6139542B2 - 滅菌処理方法及びその装置 - Google Patents
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Description
<A1>容器内圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧する工程と、
<A2>前記第1圧力を維持する工程と、
<A3>容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍の圧力である第2圧力まで戻す工程と、
<A4>前記第1圧力と同等もしくはそれ以下の圧力である第3圧力まで減圧する工程と、
<A5>滅菌剤を容器内に注入する工程と、
を有することを特徴としたものである。
<A6>前記<A2>の工程後に、容器内の水の残存の有無を判断する工程、
を有し、水が残存すると判断した場合には、工程<A3>,<A1>,<A2>,<A6>の順番で処理を行い、水が残存しないと判断した後、工程<A4>,<A5>の順番で処理を行うようにしてもよい。
<B1>容器内圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧する工程と、
<B2>前記第1圧力まで減圧後一定時間加減圧の操作を停止する工程と、
<B3>容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍の圧力である第2圧力まで戻す工程と、
<B4>前記第1圧力と同等もしくはそれ以下の圧力である第3圧力まで減圧する工程と、
<B5>滅菌剤を容器内に注入する工程と、
<B6>前記<B2>の工程後、容器内に水の残存の有無を判断する工程と、
を有し、
水が残存すると判断した場合、工程<B3>,<B1>,<B2>,<B6>の順番で処理を行い、水が残存しないと判断した後、工程<B4>,<B5>の順番で処理を行う、
ことを特徴としたものである。
<C1>大気圧もしくは大気圧近傍から容器内圧力を所望の圧力まで減圧する減圧機構と前記圧力を維持するための圧力維持機構と容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍に戻す圧力解放機構とを有する圧力コントロール部と、
<C2>滅菌剤を容器内に注入する滅菌注入部と、
<C3>前記容器内の圧力を測定する圧力測定部と、
<C4>前記圧力維持機構により水の3重点以上の圧力に減圧し維持した後、容器内に水の残存の有無を判断する判断部と、
<C5>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧するのに要する時間をそれぞれ記録するメモリ部と、
<C6>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧するのに要する時間を測定する時間測定部と、
<C7>大気圧と大気圧近傍の圧力の圧力差における減圧の時間差を計算する計算部と、
<C8>前記メモリ部にあらかじめ記憶されている標準所要時間と前記時間測定部で測定した実測所要時間を比較する比較部と、
<C9>前記比較部における比較の結果、容器内の水の残量を判断する判断部と、
を有することを特徴としたものである。
<D1>大気圧もしくは大気圧近傍から容器内圧力を所望の圧力まで減圧する減圧機構と容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍に戻す圧力解放機構とを有する圧力コントロール部と、
<D2>滅菌剤を容器内に注入する滅菌剤注入部と、
<D3>前記容器内の圧力を測定する圧力測定部と、
<D4>圧力維持機構により水の3重点以上の圧力に減圧し一定時間経過後、容器内に水の残存の有無を判断する判断部と、
<D5>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定の時間停止させる際に用いる及び標準圧力増加率をそれぞれ記録するメモリ部と、
<D6>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定時間の停止させる際の圧力増加率を測定する圧力増加率測定部と、
<D7>所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定時間の停止させる際の前記実測圧力増加率を計算する計算部と、
<D8>前記メモリ部にあらかじめ記憶されている標準圧力増加率と前記実測圧力増加率を比較する比較部と、
<D9>前記比較部における比較の結果、容器内の水の残量を判断する判断部と、
を有することを特徴としたものである。
容器内の圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧し、一定時間経過した後、水の3重点以下の圧力である第3圧力まで減圧し、滅菌剤を容器内に注入する、ことを特徴としたものである。
尚、以下の説明では、特定の方向を意味する用語(例えば、「上」,「下」,「左」,「右」,「前」,「後」、及びそれらを含む他の用語、並びに「時計回り方向」,「反時計回り方向」など)を使用する場合があるが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためである。従って、本発明は、それらの用語の語義によって限定的に解釈されるべきものではない。
図1に示されるように、滅菌剤供給系6の滅菌剤注入部8及び滅菌剤注入電磁弁9、滅菌処理系10の高周波発生部13及び圧力測定部14、並びに吸排気配管系15の外気導入電磁弁18,排気ポンプ20及び排気電磁弁21は何れも、前記制御部23に対して信号授受可能に接続され、当該制御部23からの制御信号によってその作動が制御されるようになっている。尚、電磁弁9,18及び21は何れも、従来公知のいわゆる電磁制御弁で構成することができる。
図3(図3A〜3C)は、本実施形態の第1実施例に係る滅菌処理装置の作動を説明するためのフローチャートである。図3Aに示すように、滅菌処理システムの作動開始に際して、先ず、ステップ#1で、容器11の内箱12内に滅菌処理対象物2を収容し、その後、排気ポンプ20で容器11内を減圧し(ステップ#2)、容器11内の圧力が、水の3重点以上の圧力である第1圧力P101まで減圧されたか否かが継続的に判定される(ステップ#3)。
図4Aに示すように、滅菌処理システムの作動開始に際して、先ず、ステップ#31で、容器11の内箱12内に滅菌処理対象物2を収容し、その後、排気ポンプ20で容器11内を減圧し(ステップ#32)、容器11内の圧力が、水の3重点以上の圧力である第1圧力P101まで減圧されたか否かが継続的に判定される(ステップ#33)。
減圧沸騰を利用して滅菌処理対象物を乾燥する滅菌処理法では、一般的に、容器11の内側は排気ポンプ20により減圧され、滅菌処理対象物2の中の(若しくは表面等に付着残留した)残留水は減圧沸騰により蒸発して排水される。水の蒸発により(つまり、気化熱を奪われることにより)、残留水は冷却されて温度が低下することになる。以下、この工程を「工程101」と称する。
例えば、滅菌処理対象物2が、外径4mm,内径2mmのPTFE(フッ素性樹脂)チューブの場合、前記一定期間T102は約5秒である。また滅菌処理対象物2が、外径10mm,内径5mmのシリコンチューブの場合には、前記一定期間T102は約25秒である。
逆に、図8に示すように、T105≦T101aで残留水「無し」と判断された場合には、工程102の終了時点112から工程106,工程107,工程108,工程109,工程110の順番で工程が進み、全体の滅菌工程が終了する。
かかる構成によれば、滅菌処理対象物2に残留水が「有り」の場合、乾燥工程が繰り返されるが、容器11内の圧力が水の3重点圧力より小さくなることはないため、滅菌処理対象物2において、水が凍結することはなく、滅菌処理対象物2から残留水が無くなってから滅菌剤が注入される工程に進むので、残留水の凍結に起因する問題を払拭することができる。
この図に示されるように、トレー上に残留水が存在する場合、減圧開始から水の3重点圧力610Paに達するのに要する時間T101は、トレー上の残留水が多いほど長いことが分かる。
検証は1回の加熱工程を有する2種類の圧力パターンによるもので、滅菌処理対象物2として、外径が2.0mm,内径が1.0mm,長さが3700mmのPTFE(フッ素樹脂)製チューブを用い、該チューブの一方を封止し水を満水(水量約2.9mL)として容器11の中に置き、容器11の窓から残留水の状態を観察した。
すなわち、前記第1の方法では、チューブの出口部で水の凍結が発生し、チューブ出口部が氷で塞がり、チューブ内の排水が効果的に行われなかったために残留水が多くなるが、第2の方法では、かかる水の凍結発生が効果的に防止されるので、残留水量を低減できたものと考えられる。
この実験は、1回のみの加熱工程を有する2種類の圧力パターンを用いたもので、滅菌処理対象物2としては、外径が2.0mm,内径が1.0mm,長さが2000mmのPTFE(フッ素樹脂)製チューブとし、前記チューブの一方を封止して水を満水(水量約1.6mL)とし、容器11の中に置いて容器11の窓を通して状態を観察した。
減圧沸騰を利用して滅菌処理対象物を乾燥する滅菌処理法では、一般的に、容器11の内側は排気ポンプ20により減圧され、滅菌処理対象物2の中の(若しくは表面等に付着残留した)残留水は減圧沸騰により蒸発して排水される。水の蒸発により(つまり、気化熱を奪われることにより)、残留水は冷却されて温度が低下することになる。以下、この工程を「工程113」と称する。
第1圧力P101bまで減圧後、排気電磁弁21が閉じられ、容器11内の圧力は、残留水の蒸発により第1圧力P101bより上昇する工程114とへ移行する。後述するように、工程114の終了点124において、第1圧力P101bからの圧力増加率Rp114が標準圧力増加率Rp114aより大きい場合、工程115へ移行する。工程114の時間T114は圧力増加率Rp114を導き出すために必要な時間である。
そして、工程114の終了時点124から、工程118,工程119,工程121及び工程122の順番で移行する。標準圧力増加率Rp114aは、滅菌処理対象物2の種類、例えば、ピンセット,剪刀,鉗子,内視鏡,カテーテル,トレー,理容器具,包丁,まな板,ワクチン等の種類が異なる場合には、それぞれの標準圧力増加率が設定される。
前記圧力増加率比較部33において、実測圧力増加率Rp114>標準圧力増加率Rp114aとなり、この結果をもって、前記判断部25が滅菌処理対象物2に残留水が「有り」と判断した場合には、図15に示すように、工程114の終了時点124から、工程115,工程116,工程117,工程114の順番で行う乾燥工程に進むことになる。
かかる構成によれば、滅菌処理対象物2に残留水が「有り」の場合、乾燥工程が繰り返されるが、容器11内の圧力が水の3重点圧力より小さくなることはないため、滅菌処理対象物2において、水が凍結することはなく、滅菌処理対象物2から残留水が無くなってから滅菌剤が注入される工程に進むので、残留水の凍結に起因する問題を払拭することができる。
この実験では、滅菌処理対象物2に残留水があり、それが凍結した状態で滅菌剤が容器11内に注入された場合(第1のパターン)と、滅菌処理対象物2に残留水が無く従って凍結もない状態で滅菌剤が注入された場合(第2のパターン)の2種類のパターンについて、滅菌処理対象物2に残留する滅菌剤の残留量をそれぞれ測定し比較した。
(1)トレーに残留する滅菌剤の量は240倍以上である。これは、滅菌剤の蒸気が低温のトレー及び氷に次々に結露したために低温化していないトレーに比べて残留量が大きくなったと考えられる。
(2)滅菌剤の付着が、低温のトレー及び氷に集中するために、滅菌剤の付着量にバラツキが発生し、付着量の多い所では滅菌剤の残留が問題となり、かつ付着量の少ない所では滅菌不良が生じる。
(3)氷が付着した部分の滅菌処理対象物2の表面においては、滅菌剤が付着できず、滅菌不良が生じる。
すなわち、滅菌処理対象物2に残留水があり、減圧により氷が発生した場合には、滅菌剤の残留及び滅菌不良の原因となり得る。
2 滅菌処理対象物
6 滅菌剤供給系
7 滅菌剤を蓄えるタンク
8 滅菌剤注入部
9 滅菌剤注入電磁弁
10 滅菌処理系
11 容器
12 容器内箱
13 高周波発生部
14 圧力測定部
15 吸排気配管系
16 外気導入配管系
17 空気清浄フィルタ
18 外気導入電磁弁
19 排気配管系
20 排気ポンプ
21 排気電磁弁
22 排気フィルタ
23 制御部
24 演算部
25 判断部
26 時間測定部
27 実測所要時間を記録するメモリ部
28 時間比較部
29 時間差計算部
30 圧力増加率測定部
31 圧力増加率に関係するメモリ部
32 圧力増加率計算部
33 圧力増加率比較部
P101 水の3重点以上の圧力
P103 水の3重点より低い圧力
T101 第1圧力P101まで減圧するのに要する時間
T101a 第1圧力P101まで減圧するのに要する標準所要時間
Rp114 実測圧力増加率(%)
Rp114a 標準圧力増加率(%)
T102 一定期間
T105 工程105に要した時間
T106 第2圧力P102bを維持する時間
Claims (11)
- 容器内を減圧し当該容器内の滅菌処理対象物を滅菌剤により滅菌処理する滅菌処理方法において、
<A1>容器内圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧する工程と、
<A2>前記第1圧力を維持する工程と、
<A3>容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍の圧力である第2圧力まで戻す工程と、
<A4>前記第1圧力と同等もしくはそれ以下の圧力である第3圧力まで減圧する工程と、
<A5>滅菌剤を容器内に注入する工程と、
を有する、ことを特徴とする滅菌処理方法。 - <A6>前記<A2>の工程後、容器内に水の残存の有無を判断する工程を有し、水が残存すると判断した場合、工程<A3>,<A1>,<A2>,<A6>の順番で処理を行い、水が残存しないと判断した後、工程<A4>,<A5>の順番で処理を行うことを特徴とする請求項1記載の滅菌処理方法。
- 前記<A6>の工程では、前記<A1>の工程における実測所要時間に基づいて判断することを特徴とする請求項2記載の滅菌処理方法。
- 前記<A6>工程の判断は、予めメモリ部に記録している標準所要時間と、前記実測所要時間を比較し、実測所要時間が標準所要時間以下である場合、水が残存しないと判断することを特徴とする請求項3記載の滅菌処理方法。
- 容器内を減圧し当該容器内の滅菌処理対象物を滅菌剤により滅菌処理する滅菌処理方法において、
<B1>容器内圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧する工程と、
<B2>前記第1圧力まで減圧後一定時間加減圧の操作を停止する工程と、
<B3>容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍の圧力である第2圧力まで戻す工程と、
<B4>前記第1圧力と同等もしくはそれ以下の圧力である第3圧力まで減圧する工程と、
<B5>滅菌剤を容器内に注入する工程と、
<B6>前記<B2>の工程後に、容器内に水の残存の有無を判断する工程と、
を有し、水が残存すると判断した場合には、工程<B3>,<B1>,<B2>,<B6>の順番で処理を行い、水が残存しないと判断した後は、工程<B4>,<B5>の順番で処理を行う、
ことを特徴とする滅菌処理方法。 - 前記<B6>の工程では、前記<B2>の工程における単位時間当たりの実測圧力上昇率に基づいて判断することを特徴とする請求項5記載の滅菌処理方法。
- 前記<B6>の工程の判断は、予めメモリ部に記録している標準圧力上昇率と、前記実測圧力上昇率を比較し、該実測圧力上昇率が標準圧力上昇率以下である場合には、水が残存しないと判断することを特徴とする請求項6記載の滅菌処理方法。
- 容器内を減圧し当該容器内の滅菌処理対象物を滅菌剤により滅菌処理する滅菌処理方法において、容器内圧力を水の3重点以上の圧力である第1圧力まで減圧し、一定時間経過し、次いで水の3重点以下の圧力である第3圧力まで減圧し、滅菌剤を容器内に注入することを特徴とする滅菌処理方法。
- 容器内を減圧し当該容器内の滅菌処理対象物を滅菌剤により滅菌処理する滅菌処理装置において、
<C1>大気圧もしくは大気圧近傍から容器内圧力を所望の圧力まで減圧する減圧機構と前記圧力を維持するための圧力維持機構と容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍に戻す圧力解放機構とを有する圧力コントロール部と、
<C2>滅菌剤を容器内に注入する滅菌剤注入部と、
<C3>前記容器内の圧力を測定する圧力測定部と、
<C4>前記圧力維持機構により水の3重点以上の圧力に減圧し維持した後、容器内に水の残存の有無を判断する判断部と、
<C5>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧するのに要する標準所要時間を記録するメモリ部と、
<C6>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧するのに要する実測所要時間を測定する時間測定部と、
<C8>前記メモリ部にあらかじめ記憶されている標準所要時間と前記時間測定部で測定した実測所要時間とを比較する比較部と、
<C9>前記比較部における比較の結果、容器内の水の残量を判断する判断部と、
を有することを特徴とする滅菌処理装置。 - 大気圧から所望圧力まで減圧するのに要する時間と、大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧するのに要する時間との差を計算する計算部と、
<C8>における標準所要時間と実測所要時間を補正する補正部と、をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の滅菌処理装置。 - 容器内を減圧し当該容器内の滅菌処理対象物を滅菌剤により滅菌処理する滅菌処理装置において、
<D1>大気圧もしくは大気圧近傍から容器内圧力を所望の圧力まで減圧する減圧機構と容器内圧力を大気圧もしくは大気圧近傍に戻す圧力解放機構とを有する圧力コントロール部と、
<D2>滅菌剤を容器内に注入する滅菌剤注入部と、
<D3>前記容器内の圧力を測定する圧力測定部と、
<D4>圧力維持機構により水の3重点以上の圧力に減圧し一定時間経過後、容器内に水の残存の有無を判断する判断部と、
<D5>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定の時間停止させる際に用いる標準圧力増加率を記録するメモリ部と、
<D6>大気圧または大気圧近傍の圧力から所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定の時間停止させる際の実測圧力増加率を測定する圧力増加率測定部と、
<D7>所望圧力まで減圧後、圧力制御を所定の時間停止させる際の前記実測圧力増加率を計算する計算部と、
<D8>前記メモリ部にあらかじめ記憶されている標準圧力増加率と前記実測圧力増加率を比較する比較部と、
<D9>前記比較部における比較の結果、容器内の水の残量を判断する判断部と、
を有することを特徴とする滅菌処理装置。
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