(57)【要約】【課題】ニードルレスコネクターの広い範囲を殺菌することができる殺菌装置を提供すること。【解決手段】本発明の殺菌装置は、ニードルレスコネクターを殺菌するための殺菌装置である。本発明の殺菌装置は、紫外光を出射する光源と、前記ニードルレスコネクターの全体を取り囲むように構成され、前記光源から出射された紫外光を前記ニードルレスコネクターに向けて反射させるための反射筒と、を有する。【選択図】図１
2020081744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードルレスコネクターを殺菌するための殺菌装置であって、
紫外光を出射する光源と、
前記ニードルレスコネクターの全体を取り囲むように構成され、前記光源から出射された紫外光を前記ニードルレスコネクターに向けて反射させるための反射筒と、
を有する、殺菌装置。
【請求項２】
前記ニードルレスコネクターを殺菌するときに、前記反射筒の内側に配置され、前記ニードルレスコネクターを位置決めするための位置決め部をさらに有する、請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記位置決め部は、前記ニードルレスコネクターの周囲を取り囲むように構成され、前記反射筒で反射された紫外光を前記ニードルレスコネクターに向けて透過させる筒状の部材である、請求項２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記位置決め部は、ガラス、石英またはシリコーンで構成されている、請求項２または３に記載の殺菌装置。
【請求項５】
前記光源から出射された紫外光を集光するためのレンズをさらに有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記反射筒は、その内面またはその外面に、紫外光を反射させるための金属層を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記金属層は、アルミニウム層である、請求項６に記載の殺菌装置。
【請求項８】
前記反射筒は、紫外光の少なくとも一部を反射させる樹脂で構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項９】
前記樹脂は、フッ素樹脂である、請求項８に記載の殺菌装置。
【請求項１０】
前記光源は、深紫外光を出射する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニードルレスコネクターを殺菌するための殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の医療において、IVカテーテルを用いて薬剤や栄養剤を静脈内に送り込むことは有力なヘルスケアの方法の一つになっている。現在、このカテーテルが原因となる院内感染が医療現場で大きな問題となっており、カテーテル関連血流感染症（ＣＲ−ＢＳＩ）と呼ばれている。現状では、このようなカテーテル関連血流感染症は、院内や人体の皮膚に存在する表皮ブドウ球菌、黄色ブドウ球菌、緑濃菌、大腸菌などが繁殖し、これらの菌がカテーテルを通じて人体に侵入することが原因となり引き起こされることが知られている。
【０００３】
IVカテーテルの投与セットにおいて、薬液側の雄ルアーと人体側の留置カテーテルとの間を接続するために、ニードルレスコネクターが一般的に使用されるが、上記のようなカテーテル関連血流感染症の約半数は、このニードルレスコネクターに起因することが知られている。具体的には、上記のような菌またはウイルスがニードルレスコネクターの表面または内部に付着して、時間をかけてバイオフイルムと呼ばれるコロニーを形成し、このコロニーから菌がカテーテルを通じて人体に侵入することによって感染症が引き起こされると考えられている。
【０００４】
このような感染症を防ぐためのカテーテルの操作手順として、カテーテルを流れる輸液が入った輸液容器を交換するときに、薬液側の雄ルアーが、人体側に留置されているニードルレスコネクターに接続される部分をエタノールやＩＰＡ、クロロヘキシジンなどの殺菌作用のある有機溶媒を含ませた脱脂綿で１５秒〜３０秒程度強くふき取るということが広く行われてきた。この手順により感染症をある程度減らせることもわかっている。
【０００５】
しかしながら、この手順は医療現場においてかなり手間がかかるため負担となっており、またふき取る時間やふき取る強さなども個人差があることに加えて、医療現場においてこの手順が必ずしも実行されていないという問題が存在している。
【０００６】
このようなニードルレスコネクターに起因する感染症の問題を解決するための発明として、紫外光の殺菌作用を積極的に利用しようとするものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１に記載のＵＶ殺菌システムは、ＵＶ光源を含むハウジングと、内部反射面を含むシールドとを有している。シールドは、ハウジングの受口に保持されている。シールドの内部にニードルレスコネクターの一部を入れた状態で、ＵＶ光源から紫外光を出射すると、ニードルレスコネクターの表面の一部が紫外光により殺菌される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１５−５２８７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、ニードルレスコネクターの一部の表面しか殺菌できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ニードルレスコネクターの広い範囲を殺菌することができる殺菌装置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】
【００１１】
本発明に係る殺菌装置は、ニードルレスコネクターを殺菌するための殺菌装置であって、紫外光を出射する光源と、前記ニードルレスコネクターの全体を取り囲むように構成され、前記光源から出射された紫外光を前記ニードルレスコネクターに向けて反射させるための反射筒と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ニードルレスコネクターの広い範囲を殺菌することができる殺菌装置を提供することができる。したがって、本発明によれば、カテーテル関連血流感染症の発生を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは、第１の実施形態に係る殺菌装置と、当該殺菌装置によって殺菌されるニードルレスコネクターとを示す図である。図１Ｂは、ニードルレスコネクターを当該殺菌装置で殺菌しているときの状態を示す図である。
【図２】図２Ａは、第２の実施形態に係る殺菌装置と、当該殺菌装置によって殺菌されるニードルレスコネクターとを示す図である。図２Ｂは、ニードルレスコネクターを当該殺菌装置で殺菌しているときの状態を示す図である。
【図３】図３Ａは、シミュレーションに用いたニードルレスコネクターのスリーブの断面の一部をＺＹ平面上に示す図である。図３Ｂは、スリーブの外観を示す図である。
【図４】図４Ａは、シミュレーションに用いたニードルレスコネクターのハウジングの断面の一部をＺＹ平面上に示す図である。図４Ｂは、ハウジングの外観を示す図である。図４Ｃは、シミュレーションに用いた樹脂の紫外光の透過率スペクトルを示すグラフである。
【図５】図５Ａは、シミュレーションに用いた比較例のモデルを示す図である。図５Ｂは、シミュレーションに用いた実施例のモデルを示す図である。
【図６】図６Ａ、Ｂ、Ｃは、図５Ａに示された比較例のモデルの照度分布を示すグラフである。図６Ｄ、Ｅ、Ｆは、図５Ｂに示された実施例のモデルの照度分布を示すグラフである。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る殺菌装置でニードルレスコネクターを殺菌しているときの状態を示す図である。
【図８】図８は、シミュレーションに用いたモデルを示す図である。
【図９】図９Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図５Ａに示された比較例のモデルの照度分布を示すものである。図９Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、図８に示されたモデルの照度分布を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
（殺菌装置の構成）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１００の構成を示す断面図である。図１Ａでは、ニードルレスコネクター２００を反射筒１２０内に配置する前の様子を示しており、図１Ｂでは、ニードルレスコネクター２００を反射筒１２０内に配置した後の様子を示している。
【００１６】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、殺菌装置１００は、紫外光１１１を出射する光源１１０と、光源１１０から出射された紫外光１１１をニードルレスコネクター２００に向けて反射させる反射筒１２０とを有する。
【００１７】
光源１１０は、ニードルレスコネクター２００を殺菌するための紫外光１１１を出射する。光源１１０の種類は、紫外光１１１を出射できるものであれば特に制限されない。光源１１０の例には、半導体レーザー、発光ダイオードが含まれる。光源１１０は、殺菌効果を高めるという観点から、波長２００〜３００ｎｍの深紫外光を出射できる光源が好ましい。深紫外光を出射できる光源の例には、中心波長が２６５ｎｍまたは２８５ｎｍの発光ダイオードが含まれる。光源１１０は、反射筒１２０の中に配置されていてもよいし、外に配置されていてもよい。
【００１８】
反射筒１２０は、ニードルレスコネクター２００の全体を取り囲むことができるように構成されており、光源１１０から出射された紫外光１１１の少なくとも一部をニードルレスコネクター２００に向けて反射させる。反射筒１２０の構成は、ニードルレスコネクター２００の全体を取り囲むことができ、かつ光源１１０から出射された紫外光１１１を反射できれば特に制限されない。反射筒１２０は、例えば、その内面またはその外面に、紫外光１１１を反射させるための金属層を有する筒である。金属層が反射筒１２０の外面に配置されている場合は、反射筒１２０の本体は、紫外光１１１を透過させる材料で構成されている。金属層を構成する金属の種類は、紫外光１１１を適切に反射させることができれば特に制限されず、例えばアルミニウムである。金属層がアルミニウム層の場合、反射筒１２０は円筒状のアルミニウムミラーとして機能する。また、反射筒１２０は、紫外光１１１の少なくとも一部を反射する樹脂で構成されていてもよい。反射筒１２０を構成する樹脂の種類は、紫外光の少なくとも一部を反射することができれば特に制限されず、例えばフッ素樹脂である。
【００１９】
ここで、光源１１０とニードルレスコネクター２００の頂部２０１との距離（間隔）ｄ、ニードルレスコネクター１２０の内径Ｄは、ニードルレスコネクター２００に到達する紫外光の割合がより大きくなるように、殺菌されるニードルレスコネクター２００の大きさ（例えば、頂部２０１における直径、およびニードルレスコネクター２００の長さｌ等）に応じて調整されることが好ましい。
【００２０】
例えば、図１Ｂにおいて、光源１１０とニードルレスコネクター２００の頂部２０１との距離ｄがより離れている場合、光源１１０から出射された紫外光１１１の一部（例えば、頂部２０１の外縁近傍を通過する紫外光１１１）は、反射筒１２０の内面に対して大きな入射角で入射し、大きな反射角で反射する。ニードルレスコネクター２００の大きさによっては、このように大きな反射角で反射した反射光１１２は、ニードルレスコネクター２００に到達することなく反射筒１２０の外に出てしまう。
【００２１】
また、図１Ｂにおいて、反射筒１２０の内径Ｄがより大きい場合も、光源１１０から出射された紫外光１１１の一部（例えば、頂部２０１の外縁近傍を通過する紫外光１１１）は、反射筒１２０の内面に到達するまでの光路が長くなる。ニードルレスコネクター２００の大きさによっては、このように必要以上に反射筒１２０の内径Ｄが大きい場合、反射筒１２０の内面で反射した反射光１１２は、ニードルレスコネクター２００に到達することなく反射筒１２０の外に出てしまう。
【００２２】
このように、ニードルレスコネクター２００に到達する紫外光１１１の割合は、光源１１０とニードルレスコネクター２００の頂部２０１との距離ｄ、反射筒１２０の内径Ｄ、ニードルレスコネクター２００の長さｌなどによって変化する。したがって、光源１１０とニードルレスコネクター２００の頂部２０１との距離ｄ、反射筒１２０の内径Ｄは、ニードルレスコネクター２００の大きさに応じて調整されることが好ましい。
【００２３】
たとえば、光源１１０の発光中心から出射された紫外光１１１のニードルレスコネクター２００を経由せずに直接、反射筒１２０の内面へ向かう光の反射筒１２０の内面到達点のうち、最も光源から遠い到達点の、反射筒１２０の中心軸方向（光源１１０の光軸方向）に沿う光源１１０からの距離をＸとし、光源１１０とニードルレスコネクター２００の頂部２０１との距離（間隔）をｄとし、ニードルレスコネクター２００の長さをｌとしたとき、Ｘ＜ｄ＋ｌ＜２Ｘとなるように反射筒１２０の内径Ｄが調整されることが好ましい（図１Ｂ参照）。距離Ｘに到達した紫外光１１１が反射光１１２となり、反射光１１２がニードルレスコネクター２００の底部２０２の外縁へ到達するようにすることで、実質的にすべての反射光１１２が、ニードルレスコネクター２００に到達できるようになる。
【００２４】
殺菌対象のニードルレスコネクター２００の構成は、特に制限されない。図１Ａに示される例では、ニードルレスコネクター２００は、ハウジング２１０と、スリーブ２２０とを有する。スリーブ２２０は、ハウジング２１０内に収容されている。ニードルレスコネクター２００の頂部２０１は、薬液側のカテーテルからの雄ルアーを受け入れる側の部分であり、ニードルレスコネクター２００の底部２０２は、人体側のカテーテルと接続される側の部分である。
【００２５】
ニードルレスコネクター２００にカテーテルの雄ルアーを接続する方式には、スプリットセプタム式とメカニカルライプ式とがある。スプリットセプタム式では、薬液側のカテーテルの雄ルアーがスリーブ２２０に入り込むことで、スリーブ２２０内を液体が通過できるようになる。メカニカルライプ式では、薬液側のカテーテルの雄ルアーを押し込むと、スリーブ２２０がハウジング２１０内に押し込まれて液体が通過できるようになる。
【００２６】
ハウジング２１０の材料は、必要な強度を有していれば特に制限されないが、ニードルレスコネクター２００の内部まで殺菌する観点からは、紫外光１１１を透過させる材料であることが好ましく、２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の深紫外光を透過させる材料であることがより好ましい。このようなハウジング２１０の材料の例には、環状オレフィンコポリマー、ポリメチルペンテン、環状ブロックコポリマーなどが含まれる。ハウジング２１０の材料の具体例には、三井化学株式会社のＴＰＸ−ＲＴ１８、ＵＳＩ社のＶｉｖｉＯｎなどが含まれる。
【００２７】
一方、スリーブ２２０の材料も、必要な強度を有していれば特に制限されないが、ニードルレスコネクター２００の内部まで殺菌する観点からは、紫外光１１１を透過させる材料であることが好ましく、２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の深紫外光を透過させる材料であることがより好ましい。スリーブ２２０の材料の例には、無色または有色のシリコーン樹脂が含まれる。具体的なシリコーン樹脂の例には、モメンティブ社のＬＳＲ−７０６０やＬＳＲ−７０８０ＨＰ、東レ株式会社のダウシリコーンのＭＳ−１００２、信越化学工業株式会社の同様のシリコーン樹脂などが含まれる。
【００２８】
（殺菌装置の動作）
次に、殺菌装置１００によりニードルレスコネクター２００を殺菌する方法について説明する。
【００２９】
図１Ｂに示されるように、ニードルレスコネクター２００を殺菌するときには、ニードルレスコネクター２００を反射筒１２０内に収容する。前述のとおり、反射筒１２０はニードルレスコネクター２００の全体を取り囲むように構成されている。
【００３０】
光源１１０から紫外光１１１を出射すると、出射された紫外光１１１の一部は、ニードルレスコネクター２００に直接到達し、出射された紫外光１１１の他の一部は、反射筒１２０で反射されて反射光１１２となり、ニードルレスコネクター２００の光源１１０側の部分（頂部２０１）だけでなく反対側の部分（底部２０２）にも到達する。また、ニードルレスコネクター２００（特にハウジング２１０）が紫外光１１１を透過させる材料で構成されている場合は、紫外光１１１（反射光１１２）はニードルレスコネクター２００の内部にも到達する。これにより、実質的にニードルレスコネクター２００のすべての表面が、紫外光１１１により殺菌される。
【００３１】
（効果）
以上のように、第１の実施形態に係る殺菌装置１００では、光源１１０から直接到達した紫外光１１１だけでなく、反射筒１２０で反射された紫外光１１１（反射光１１２）によってもニードルレスコネクター２００が殺菌されるため、実質的にニードルレスコネクター２００のすべての表面が紫外光１１１により殺菌される。
【００３２】
［第２の実施形態］
（殺菌装置の構成）
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る殺菌装置３００の構成を示す断面図である。図２Ａでは、ニードルレスコネクター２００および位置決め部３３０を反射筒１２０内に配置する前の様子を示しており、図２Ｂでは、ニードルレスコネクター２００および位置決め部３３０を反射筒１２０内に配置した後の様子を示している。なお、第２の実施形態について、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
第２の実施形態に係る殺菌装置３００は、ニードルレスコネクター２００を位置決めするための位置決め部３３０をさらに有する点で第１の実施形態に係る殺菌装置１００と相違する。位置決め部３３０の構成は、反射筒１２０の内側に配置され、ニードルレスコネクター２００の位置を決めることができるものであれば特に制限されない。
【００３４】
図２Ｂに示されるように、位置決め部３３０は、反射筒１２０の内側に配置され、例えば、ニードルレスコネクター２００の周囲を取り囲むように構成された筒状の部材である。本実施の形態では、この筒状の部材は、中心軸を含む平面により二分割されうる。ニードルレスコネクター２００は、これら２つの部材により挟まれることで、位置決め部３３０内に保持される。図２Ｂにおいて、位置決め部３３０は、ニードルレスコネクター２００の全体を取り囲むように構成されているが、位置決め部３３０はニードルレスコネクター２００の一部を取り囲むように構成されていてもよい。また、位置決め部３３０がニードルレスコネクター２００を保持することができれば、位置決め部３３０とニードルレスコネクター２００との間に隙間があってもよいし、隙間がなくてもよい。さらに、位置決め部３３０を反射筒１２０内の所望の位置に固定することができれば、位置決め部３３０は、反射筒１２０と接触していてもよいし、離間していてもよい。本実施形態では、位置決め部３３０は、ニードルレスコネクター２００および反射筒１２０との間にほとんど隙間なく接触している。
【００３５】
位置決め部３３０は、ニードルレスコネクター２００を位置決めする機能に加えて、ニードルレスコネクター２００と反射筒１２０との接触を防止する機能も担っている。したがって、位置決め部３３０は、反射筒１２０がニードルレスコネクター２００により汚染されることを防ぐことができる。この場合、位置決め部３３０は、例えば安価な材料で構成するようにして使い捨てにすることができる。
【００３６】
位置決め部３３０の材料は、光源１１０からの紫外光１１１の少なくとも一部を透過させることが可能なものであることが好ましい。位置決め部３３０の材料の例には、ガラス、石英、シリコーンなどが含まれる。位置決め部３３０が、このような材料で構成されている場合、反射筒１２０で反射された紫外光１１１をニードルレスコネクター２００に向けて透過させることができる。
【００３７】
（殺菌装置の動作）
次に、殺菌装置３００によりニードルレスコネクター２００を殺菌する方法について説明する。
【００３８】
図２Ｂに示されるように、ニードルレスコネクター２００を位置決め部３３０内の所定の位置に配置するとともに、位置決め部３３０を反射筒１２０内の所定の位置に配置する。これにより、ニードルレスコネクター２００は、反射筒１２０内の適切な位置に配置される。
【００３９】
光源１１０から紫外光１１１を出射すると、出射された紫外光１１１の一部は、ニードルレスコネクター２００に直接到達する。出射された紫外光１１１の他の一部は、位置決め部３３０を透過し、反射筒１２０で反射されて反射光１１２となる。反射光１１２は、位置決め部３３０を再度透過して、ニードルレスコネクター２００の光源１１０側の部分（頂部２０１）だけでなく反対側の部分（底部２０２）にも到達する。また、ニードルレスコネクター２００（特にハウジング２１０）が紫外光１１１を透過させる材料で構成されている場合は、紫外光１１１（反射光１１２）はニードルレスコネクター２００の内部にも到達する。これにより、実質的にニードルレスコネクター２００のすべての表面が、紫外光１１１により殺菌される。
【００４０】
（シミュレーション）
第２の実施形態に係る殺菌装置による殺菌効果を知るために、光学系モデルを用いて、ニードルレスコネクターに対する紫外光の照度のシミュレーションを行った。以下に当該シミュレーションに用いたニードルレスコネクターの構成およびシミュレーションの条件について説明する。
【００４１】
図３Ａおよび図３Ｂは、シミュレーションに用いた殺菌対象のニードルレスコネクターのスリーブを示す図である。図３Ａは、ＺＹ平面上にスリーブの断面の一部を示した図であり、図３Ｂはスリーブの外観を示す図である。図３Ｂに示されるスリーブの形状は、図３Ａに示す断面をＺ軸を回転軸として回転することで得られる。図３Ａに示されるように、スリーブは長さが２０ｍｍで、最大外径は８ｍｍである。
【００４２】
スリーブの材料は、モメンティブ社のシリコーン樹脂（ＬＳＲ−７０８０ＨＰ）とした。波長λ２６５ｎｍの光について、この樹脂の屈折率ｎは、１．４７７３４であり、この樹脂の吸収係数ｋは、０．００００１であった。
【００４３】
図４Ａおよび図４Ｂは、シミュレーションに用いた殺菌対象のニードルレスコネクターのハウジングを示す図である。図４Ａは、ＺＹ平面上にハウジングの断面の一部を示した図であり、図４Ｂはハウジングの外観を示す図である。図４Ｂに示されるハウジングの形状は、図４Ａに示す断面をＺ軸を回転軸として回転することで得られる。
【００４４】
ハウジングの材料は、三井化学株式会社のポリメチルペンテン（ＴＰＸ−ＲＴ１８）とした。波長λ２６５ｎｍの光について、この樹脂の屈折率ｎは、１．４７６３であり、この樹脂の吸収係数ｋは、０．００００２であった。
【００４５】
図４Ｃは、厚さ１ｍｍのＴＰＸ−ＲＴ１８の板の紫外光の透過率スペクトルを示すグラフである。図４Ｃから、波長２６５ｎｍの深紫外光の透過率は、２３％程度であることがわかる。
【００４６】
図５Ａは、図３Ｂに示されたスリーブおよび図４Ｂに示されたハウジングからなるニードルレスコネクター５００を用いた、比較例に係る光学モデルを示す図である。この光学モデルでは、反射筒５２０を使用していない。図５Ａの光学モデルでは、ニードルレスコネクターの頂部２０１から５ｍｍ離れた位置に深紫外光を出射する発光ダイオード５１０が配置されている。発光ダイオード５１０は、中心波長が２６５ｎｍであり、発光領域が１×１ｍｍのランバート光源である。１個の発光ダイオードの出力は、３０ｍｗとした。なお、このような発光ダイオードの例には、日機装株式会社製の発光ダイオード、旭化成株式会社製の発光ダイオード、スタンレー電気株式会社製の発光ダイオード、ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製の発光ダイオードが含まれる。
【００４７】
図５Ｂは、図３Ｂに示されたスリーブおよび図４Ｂに示されたハウジングからなるニードルレスコネクター５００を用いた、実施例に係る光学モデルを示す図である。この光学モデルでは、反射筒５２０および位置決め部５３０を使用している。位置決め部５３０は、ニードルレスコネクターの周囲の全体を囲むことができる長さ２７ｍｍで外径１４ｍｍの筒状の部材とした。位置決め部５３０の材料は、石英とした。反射筒５２０は、内面にアルミニウム層（反射層）を有する、内径１４ｍｍの筒状の部材とした。
【００４８】
今回のシミュレーションでは、照度計をニードルレスコネクターの中心軸上においたと仮定して、この中心軸に直交する方向の照度分布を測定した。具体的には、モンテカルロ法による光線追跡を行い、各点における照度を計算した。このような計算を行うことができる光学計算ソフトウェアとしては、米国のSynospsys社のLightToolsや米国のZemax社のOpticstudioがよく知られている。
【００４９】
上記条件にて、ニードルレスコネクターの頂部２０１から底部２０２に向かって５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍの位置の照度分布を計算した。
【００５０】
図６Ａ、Ｂ、Ｃは、図５Ａに示された比較例の光学モデルにおける、ニードルレスコネクターの頂部２０１から５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍのそれぞれの位置での照度分布を示すグラフである。図６Ｄ、Ｅ、Ｆは、図５Ｂに示された実施例の光学モデルにおける、ニードルレスコネクターの頂部２０１から５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍのそれぞれの位置での照度分布を示すグラフである。なお、各グラフにおいて縦軸のスケールが異なっている。
【００５１】
図６Ａと図６Ｄ、図６Ｂと図６Ｅ、図６Ｃと図６Ｆをそれぞれ比べると、図５Ａの比較例と図５Ｂの実施例とにおける照度分布の違いがわかる。すなわち、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から５〜１０ｍｍ程度の浅い位置では、ニードルレスコネクター５００の内部の照度分布はあまり変わらないが、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から２０ｍｍの遠い位置では、反射筒５２０を有する図５Ｂの光学モデルで照度が高いことがわかる。
【００５２】
これは、ニードルレスコネクター５００の外側に配置された反射筒５２０により、ニードルレスコネクター５００の内部から外に出た紫外光が反射筒５２０で反射してニードルレスコネクター５００の内部に戻るためであると考えられる。このことから、図５Ｂに示されるような反射筒５２０を有する殺菌装置は、殺菌効果がより高くなることがわかる。
【００５３】
（効果）
以上のように、第２の実施形態に係る殺菌装置２００は、第１の実施形態に係る殺菌装置１００の効果に加え、さらに位置決め部３３０によってニードルレスコネクター２００を最適な位置に位置決めすることができるとともに、ニードルレスコネクター２００による反射筒１２０の汚染を防止できるという効果を有する。
【００５４】
［第３の実施形態］
（殺菌装置の構成）
本発明の第３の実施形態に係る殺菌装置７００について、図７を用いて説明する。第３の実施形態について、第１の実施形態および第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図７は、殺菌装置７００によって殺菌されているニードルレスコネクター２００の状態を示す図である。殺菌装置７００は、光源１１０から出射された紫外光１１１を集光するためのレンズ７１０を有する点で第１の実施形態および第２の実施形態と相違する。
【００５６】
レンズ７１０の構成は、光源１１０から出射された紫外光１１１を集光できるものであれば特に制限されない。レンズ７１０は、例えば、全反射レンズ、またはアルミミラーと自由曲面レンズとを組み合わせたレンズとすることができる。全反射レンズは、光源１１０からの出射角度の大きい光をレンズと空気層との全反射現象で反射させて制御することができる。全反射レンズの長所としては、光の利用効率を高くできるということが挙げられる。また、このレンズの曲面の形状を制御することで、レンズからの出射光を拡げたり、ほぼ平行にしたり、集光したりすることができる。
【００５７】
レンズ７１０は、光源１１０から出射された光の利用効率を高くする観点から、光源１１０からの出射光を実質的に平行光に変換できるコリメートレンズが好ましい。また、レンズ７１０はニードルレスコネクター２００の頂部２０１からある程度の離れた位置に配置されることが好ましい。例えば、レンズ７１０は、ニードルレスコネクター２００の頂部２０１から１０ｍｍ以上離れた位置に配置されることが好ましく、２０ｍｍ以上離れた位置に配置されることがより好ましく、３０ｍｍ以上離れた位置に配置されることがより好ましい。レンズ７１０のニードルレスコネクター２００の頂部２０１からの距離の上限は、特に制限されないものの、例えば５０ｍｍ以下である。
【００５８】
（殺菌装置の動作）
次に、殺菌装置７００によりニードルレスコネクター２００を殺菌する方法について説明する。
【００５９】
光源１１０から紫外光１１１を出射すると、出射された紫外光１１１は、レンズ７１０に入射し集光される。集光された紫外光１１１の一部はニードルレスコネクター２００に直接到達する。集光された他の一部は、反射筒１２０で反射されて反射光１１２となる。反射光１１２は、ニードルレスコネクターの光源１１０側の部分（頂部２０１）だけでなく反対側の部分（底部２０２）にも到達する。また、ニードルレスコネクター２００（特にハウジング２１０）が紫外光１１１を透過させる材料で構成されている場合、紫外光１１１（反射光１１２）はニードルレスコネクター２００の内部にも到達する。これにより、実質的にニードルレスコネクター２００の全ての表面が紫外光１１１により殺菌される。
【００６０】
なお、第３の実施形態では、レンズ７１０により紫外光１１１を集光するため、反射筒１２０はなくてもよい。ただし、紫外光１１１をより効率よくニードルレスコネクター２００に照射する観点からは、反射筒１２０とレンズ７１０とを組み合わせることが好ましい。
【００６１】
（シミュレーション）
第３の実施形態に係る殺菌装置による殺菌効果を知るために、光学系モデルを用いて、ニードルレスコネクターに対する紫外光の照度のシミュレーションを行った。本シミュレーションでは、レンズの効果を確認するため、反射筒を用いずに紫外光を照射するモデルを用いた。
【００６２】
図８は、シミュレーションに用いた光学モデルを示す図である。シミュレーションに用いたニードルレスコネクター５００および位置決め部５３０は、上記の第２の実施形態においてシミュレーションで用いられたものと同一である。レンズ８１０は、発光ダイオード５１０から出射された紫外光をほぼ平行化することができる全反射レンズである。レンズ８１０は、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１および位置決め部５３０の頂部から２０ｍｍの位置に配置した。また、発光ダイオード５１０は、レンズ８１０と接するように配置した。
【００６３】
このモデルにおいて、上記の第２の実施形態に係る殺菌装置のシミュレーションと同様にニードルレスコネクター５００における紫外光の照度分布をモンテカルロ法の光学系ソフトウェアで計算した。この条件にて、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から底部２０２に向かって５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍの位置の照度分布を計算した。
【００６４】
図９Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図５Ａの比較例の光学モデルにおける、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍのそれぞれの位置での照度分布を示すグラフである。図９Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、図８の光学モデルにおける、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍのそれぞれの位置での照度分布を示すグラフである。なお、各グラフにおいて縦軸のスケールが異なっている。
【００６５】
図９Ａと図９Ｅ、図９Ｂと図９Ｆ、図９Ｃと図９Ｇをそれぞれ比べると、図５Ａの比較例の光学モデルと図８の光学モデルとにおける照度分布の違いがわかる。すなわち、レンズ８１０を用いることで、光源からの距離が変化しても照度分布が変わりにくくなることがわかる。また、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から２０ｍｍ、２２ｍｍと離れた位置では、レンズ８１０を有する図８の光学モデルで照度が高いことがわかる。
【００６６】
また、ニードルレスコネクター２００の頂部２０１から２２ｍｍ離れた位置は、ニードルレスコネクター５００の内部においてスリーブの下の位置となる（図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ参照）が、レンズ８１０を有する図８の光学モデルで照度が高くなった。これらのことから、ニードルレスコネクター５００の頂部２０１から離れた位置の照度を高めるためにはレンズ８１０を用いることが有効であることがわかった。
【００６７】
（効果）
以上のように、第３の実施形態に係る殺菌装置７００は、第１の実施形態に係る殺菌装置１００の効果に加え、さらに、ニードルレスコネクター２００をより効率よく殺菌することができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の殺菌装置によれば、ニードルレスコネクターのより広い範囲を殺菌することができる。したがって、本発明によれば、カテーテル関連血流感染症の発生を低減させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１００、３００、７００  殺菌装置
１１０  光源
１１１  紫外光
１１２  反射光
１２０、５２０  反射筒
２００、５００  ニードルレスコネクター
２０１  頂部
２０２  底部
２１０  ハウジング
２２０  スリーブ
３３０、５３０  位置決め部
５１０  発光ダイオード
７１０、８１０  レンズ
【図１】
2020081744.tif 000003
【図２】
2020081744.tif 000004
【図３】
2020081744.tif 000005
【図４】
2020081744.tif 000006
【図５】
2020081744.tif 000007
【図６】
2020081744.tif 000008
【図７】
2020081744.tif 000009
【図８】
2020081744.tif 000010
【図９】
2020081744.tif 000011