(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの連続する滅菌サイクルにおいて対象物を加湿オゾンに暴露させることによって滅菌室内の対象物を滅菌する方法における改良に関し、この改良は、前記連続する滅菌サイクルのうちの第１のサイクルを終了してから前記連続する滅菌サイクルのうちの第２のサイクルを開始するまでの間に、滅菌室内に存在する凝縮した水を除去することを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２の連続する滅菌サイクルのペアにおいて対象物を加湿オゾン含有ガスに暴露させることによって滅菌室内の前記対象物を滅菌する方法であって、前記第１の滅菌サイクルを終了してから前記第２の滅菌サイクルを開始するまでの間に、前記滅菌室内に存在する凝縮した水を除去することを含む改良点を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
凝縮した水を除去する前記ステップが、不活性ガスを前記滅菌室に吹きかけるステップによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記不活性ガスが酸素であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記吹きかけるステップを少なくとも１回繰り返すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の滅菌サイクルを開始する前に前記滅菌室内の温度を安定させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも２つの連続する滅菌サイクルを含む、対象物の滅菌方法であって、前記連続する滅菌サイクルのうちの第１の滅菌サイクルが、
（ａ）滅菌室を用意するステップと、
（ｂ）前記滅菌室内に前記対象物を配置するステップと、
（ｃ）前記滅菌室を密閉するステップと、
（ｄ）前記滅菌室の運転温度を約２０〜３５℃に保つステップと、
（ｅ）水の沸点温度を少なくとも前記滅菌室内の温度と同じ低さまで下げるのに十分なレベルに調整されている、あらかじめ選択された真空圧力の真空を前記滅菌室に適用するステップと、
（ｆ）発生する水蒸気が前記滅菌室内の相対湿度を９０〜１００％にするのに十分であるように選択された量の水を、前記滅菌室内の前記真空圧力に暴露させて前記水を沸騰させることによって前記滅菌室を加湿するステップと、
（ｇ）前記滅菌室にオゾン含有ガスを供給するステップと、
（ｈ）あらかじめ選択された処理時間の間、前記滅菌室の密閉を保つステップと、
（ｉ）前記滅菌室内の真空を解放するステップと、
を含み、
前記少なくとも２つの連続する滅菌サイクルのうちの第２の滅菌サイクルが、少なくともステップ（ｅ）から（ｈ）を繰り返すことを含み、
前記第１および第２のサイクルの間に追加ステップを実行することを含む改良点を有し、前記追加ステップが（ｊ）前記滅菌室内の凝縮した水を除去するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記滅菌室を、約３０℃の運転温度に保つことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記真空圧力が０．１〜１０ミリバールであることを特徴とする請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記真空圧力が０．５〜２ミリバールであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象物の完全な滅菌を確実に行うのに十分な回数で前記ステップ（ｅ）から（ｇ）を繰り返し、最後のサイクルを除く各滅菌サイクルの後にステップ（ｊ）を繰り返すことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
凝縮した水を除去する前記ステップ（ｊ）が、不活性ガスを前記滅菌室に吹きかけるステップによって実行されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記不活性ガスが酸素であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記吹きかけるステップを少なくとも１回繰り返すことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の滅菌サイクルを開始する前に前記滅菌室の温度を安定させることを特徴とする請求項６から１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滅菌方法に関し、特に、加湿オゾンを用いる滅菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌とは、ウィルス、細菌、真菌、または他の微生物を、それらが増殖状態であれ、休眠胞子状態であれ、すべて駆除することである。従来の、医療器具の滅菌処理では、高温（蒸気装置や乾熱装置など）や有毒化学薬品（エチレンオキサイド（ＥｔＯ）ガスなど）が用いられてきた。オートクレーブによる蒸気滅菌は、古くからある滅菌方法である。この方法は、時間がかからず、費用効率が高い。しかしながら、オートクレーブを用いると、熱に弱い器具は壊れる。そこで、医療にはますます熱に弱い関節鏡や内視鏡などの器具が用いられていることから、他のタイプの滅菌、特に低温滅菌が必要とされている。
【０００３】
熱に弱い器具の低温滅菌には、エチレンオキサイドを用いることが可能である。しかしながら、国の安全衛生機関などでは、エチレンオキサイドに発がん性や神経毒性があると考えられるようになってきた。また、エチレンオキサイドは引火性の問題があるため、通常は、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）と組み合わせて用いられるが、ＣＦＣ自体も現在では有害とされている。さらに、エチレンオキサイドによる滅菌には１４〜３６時間かかる。
【０００４】
より効率的で、より安全で、より安価な滅菌剤として、オゾン（Ｏ３）がある。オゾン、特に加湿オゾンは滅菌ガスである。オゾンは、酸素、特に医療グレードの酸素から容易に発生させることが可能である。酸素は、病院環境では、通常は壁または天井の酸素源から、あるいは移動しながらであればポータブル「Ｊ形」酸素シリンダから容易に使用可能である。
【０００５】
オゾンは、工業においては、製紙用パルプの漂白、飲料水の処理、排水や食品の滅菌などに、酸化剤として広く用いられている。浄水用滅菌ガスに必要なオゾンの量（濃度）は少なく、一般に４０ｍｇ／ｌ（ミリグラム毎リットル）未満である。しかしながら、オゾンが微生物に対する効果的な滅菌剤であるためには、臨界的な湿度での、より高い濃度が必要である。つまり、高濃度のオゾンガスを、湿度の臨界値で使用しなければならない。オゾンの滅菌効率は、相対湿度が上がるにつれ、急激に高くなる。オゾンを微生物の防護殻に浸透させるためには、相対湿度を高くしなければならない。また、水蒸気の存在は、有機物質のオゾン反応を加速する。相対湿度が十分であれば、オゾンによる滅菌包装の浸透がさらに助長される。
【０００６】
オゾンによる滅菌は、ＥｔＯによる滅菌より効率的で時間がかからず、ユーザは習慣をほとんど変える必要がない。さらに、オゾンベースの処理は、滅菌パウチや硬質容器などの現行の包装との併用が可能である。
【０００７】
オゾン滅菌の場合、滅菌した器具を空気にさらしたり、冷却したりすることはほとんど不要であり、滅菌後にすぐ使用することが可能である。これにより、病院では、高価な医療機器の在庫を維持するコストを低減することが可能である。オゾン滅菌には、ほかにも多くの利点がある。オゾン滅菌では、有毒廃棄物が発生せず、危険なガスシリンダの取り扱いが不要であり、環境や人体への脅威が生じない。ステンレス鋼の器具と熱に弱い器具とを同時に処理することが可能であり、それらの処理のために滅菌器を２つ用意する必要がない。
【０００８】
米国特許第３７１９０１７号明細書では、滅菌対象物を入れて密封したプラスチック袋の容器内でオゾンガスと非常に細かい霧との混合物を用いることが開示されている。この方法では、プラスチック袋を排気して、オゾンガスと非常に細かい霧との混合物を再充填することを繰り返す。袋内の空気が抜かれ、オゾンと霧との加圧混合物で置換される。袋内の圧力が大幅に低下すると、加圧混合物内の水の粒子が破裂して霧が形成される。しかしながら、このシステムは、十分な滅菌に必要な高い相対湿度（少なくとも８５％の相対湿度）を与えるだけの高密度の水蒸気を発生させることができない。
【０００９】
米国特許第５０６９８８０号明細書では、８５％の相対湿度を与えることが可能な装置が示されている。この装置では、オゾンガスの含水量を高めるために、オゾンを水槽にくぐらせて泡にする。湿度８５％のオゾンは、微生物をほとんど死滅させることが可能であるが、北米の規格で規定されている「最悪の事態」には適合していない。さらに、この装置は、８５％を超える程度の湿度を与えることができない。また、滅菌室の加湿中にオゾンを注入すると、オゾンと滅菌対象器具との接触時間が長くなり、酸化による損傷を器具に与える可能性がある。
【００１０】
米国食品医薬品局やカナダ保健省などの機関が設定した北米規格に適合するためには、少なくとも９０％（９５％±５％）程度の相対湿度が必要である。
【００１１】
水は、大気圧（１０１３ミリバールまたは７６０トル）の下では１００℃で蒸発する。したがって、様々な先行特許（米国特許第５２６６２７５号、第５３３４３５５号、および第５３３４６２２号明細書（Ｆａｄｄｉｓら）を参照））において、水を沸点より高温まで加熱して蒸発させ、その蒸気を、オゾン発生器で発生させたオゾン含有ガスに注入する滅菌システムが教示されている。この蒸気は１２０℃まで加熱される。したがって、オゾン含有ガスに注入された直後の蒸気は、１００℃に近い温度を有する。しかしながら、オゾンの分解は、２０〜３００℃の範囲では温度とともに指数関数的に増えるので、１２０℃付近の温度で水蒸気を注入すると、オゾンの分解が早く進みすぎる。結果として、オゾン発生器で発生させたガスの有効オゾン濃度が低下するため、各滅菌サイクルにおいて、処理時間を大幅に長くし、より多くのオゾンガスを発生させることが必要になる。したがって、少なくとも９０％を超える相対湿度でのオゾン滅菌のために、より効率的かつ効果的な滅菌装置が必要である。
【００１２】
参照により開示に含まれる米国特許出願第１０／００５７８６号明細書（２００１年１１月８日出願。この出願は、１９９９年５月１２日に出願されて現在は放棄されている米国特許出願第０９／３１０６９５号の一部継続出願である）では、これらの問題に対処するために、減圧によって水の沸点を滅菌室内の温度より低くする方法が示されている。したがって、この出願の教示は、効果的な滅菌処理を提供する。
【００１３】
この出願で教示されているように、有効な滅菌をより確実に行うためには、滅菌サイクルを少なくとも１回繰り返すことが好ましい。その滅菌サイクルは、滅菌室に滅菌対象物（医療器具など）を入れた後、対象物を加湿オゾン滅菌剤に暴露させることと、その滅菌剤を除去することとを含む。したがって、このサイクルを繰り返すことは、対象物を加湿オゾン滅菌剤に再度暴露させることと、その滅菌剤を除去することとを含む。
【００１４】
この繰り返し滅菌方法は非常に効果的であることがわかっているが、この方法の効率を低下させる技術的問題が時々発生している。滅菌処理においては、オゾン濃度と相対湿度とのちょうどよい組み合わせを達成することが重要である。そこで、そうした技術的問題に直接影響するそれらのパラメータや他のパラメータを監視する。滅菌の効果が弱まるような値が検出された場合は、処理全体を中止し、手順を最初からやり直すのが普通である。さらに、このタイプの繰り返し滅菌サイクルを実行したときに、滅菌対象物の特定の部品、例えば蝶番や留め具のように堅く締められた空間や隙間がある金属部品が十分に滅菌されない場合があることが報告されている。
【００１５】
本発明は、滅菌処理が中止される頻度を減らし、滅菌が有効となる可能性を高めることを目標とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述の繰り返し滅菌サイクルを、少なくとも１つの追加ステップを処理に挿入することによって変更すると、手順を中断しなければならない頻度が下がり、さらに、処理対象の医療器具の滅菌効果が改善されることがわかった。
【００１７】
本発明の改良点は、１つの滅菌サイクルを終了してから次の滅菌サイクルを開始するまでの間に、滅菌室内の凝縮した水を除去するステップを追加することを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様は、少なくとも２つの連続する滅菌サイクルにおいて対象物を加湿オゾンに暴露させることによって滅菌室内の対象物を滅菌する方法を提供し、本発明の改良点は、前記連続する滅菌サイクルのうちの第１のサイクルを終了してから前記連続する滅菌サイクルのうちの第２のサイクルを開始するまでの間に、滅菌室内に存在する凝縮した水を除去することを含む。
【００１９】
本発明の別の態様は、少なくとも２つの連続する滅菌サイクルを含む、対象物の滅菌方法を提供し、前記連続する滅菌サイクルのうちの第１の滅菌サイクルは、（ａ）滅菌室を用意するステップと、（ｂ）滅菌室内に対象物を配置するステップと、（ｃ）滅菌室を密閉するステップと、（ｄ）滅菌室運転温度を約２０〜３５℃に保つステップと、（ｅ）水の沸点温度を少なくとも滅菌室内の温度と同じ低さまで下げるのに十分なレベルに調整されている、あらかじめ選択された真空圧力の真空を滅菌室に適用するステップと、（ｆ）発生する水蒸気が滅菌室内の相対湿度を９０〜１００％にするのに十分であるように選択された量の水を、滅菌室内の真空圧力に暴露させて水を蒸発させることによって滅菌室を加湿するステップと、（ｇ）滅菌室にオゾン含有ガスを供給するステップと、（ｈ）あらかじめ選択された処理時間の間、滅菌室の密閉を保つステップと、（ｉ）滅菌室内の真空を解放するステップとを含み、前記少なくとも２つの連続する滅菌サイクルのうちの第２の滅菌サイクルは、少なくともステップ（ｅ）から（ｈ）を繰り返すことを含み、改良点は、前記第１および第２のサイクルの間に追加ステップを実行することを含み、この追加ステップは、（ｊ）滅菌室内の凝縮した水を除去するステップを含む。
【００２０】
現実問題として、高い相対湿度が用いられることから、滅菌室およびその内容物に加湿オゾンを加えるステップの後に、ある程度の凝縮が滅菌室の床や壁に発生する可能性があると考えられる。凝縮はまた、滅菌室内の対象物の表面、たとえば、そのような対象物の金属部分や金属部品の表面にも発生する可能性がある。繰り返し滅菌サイクルの開始時の、最初の真空ステップにおいて、そのような凝縮した水が蒸発し、それによって、滅菌室内で対象物の滅菌室の温度が下がり、実質的な「コールドスポット」が発生する。そして、滅菌室またはその内容物の温度が下がると、そのような「コールドスポット」の存在によって、次の加湿ステップで水蒸気がさらに凝縮する可能性が高まり、それによって滅菌室の含水量が減り、それによって、目標レベル（好ましくは９５％）を下回るほどに相対湿度が下がって、滅菌手順を中止しなければならなくなる。さらに、現在では、滅菌対象物の特定の部品、例えば蝶番や留め具などの金属部品の滅菌が不十分であったのは、凝縮によってオゾンに対する障壁が形成され、十分な滅菌が妨げられたためであると考えられている。凝縮物を除去する追加ステップを少なくとも１つ導入することにより、そのような部品に対して、後続の滅菌サイクルの滅菌加湿オゾンがよりよく接触することが可能になると考えられる。
【００２１】
この、凝縮した水を除去するステップを後暴露ステップと呼ぶ場合もある。それは、このステップが、少なくとも第１の滅菌サイクルとそれによる加湿オゾン滅菌剤への暴露の後に行われるからである。しかしながら、調整ステップまたは再調整ステップと呼ぶほうがふさわしいであろう（再調整ステップと呼ぶのは、好ましいプロセスでは、それが第１の調整ステップでない可能性があり、その場合は、滅菌室内の状態を、滅菌開始時の状態を少なくとも近似する状態に戻すことが予定されているからである）。
【００２２】
再調整ステップでの凝縮した水の除去は、不活性ガス、すなわち、水分を水蒸気の形で除去する媒体として動作し、滅菌を妨げないガスを滅菌室に吹きかけることによって達成されることが好ましい。
【００２３】
そのための好ましいガスは酸素である。窒素ガスも適用可能であるが、窒素や空気などの窒素含有混合物の使用は避けることが好ましい。これは、強力な酸化剤であるオゾンを用いる滅菌処理という条件下では、医療器具の部品を腐食させたり損傷させたりする可能性のある何らかの硝酸が形成される可能性があるためである。同様の理由で、硫黄含有ガスなどの腐食性酸化生成物を形成する他のガスも避けるべきである。酸素自体は、滅菌処理の条件下ではそのような腐食性化合物をまったく形成しないので、後暴露ステップに用いることのできるガスである。さらに、本発明の方法が非常に有用であると考えられる病院環境において、前述のように、酸素源は容易に使用可能である。
【００２４】
以下の説明では、圧力の単位として、ミリバール、トル、気圧、１／４トルなど、様々な単位を用いる。１気圧は、７６０トルであり、１０１３ミリバールである。
【００２５】
滅菌室に残っているオゾンおよび湿気を滅菌室から除去する好ましい方法に、１つまたは複数の換気サイクルを追加することが可能である。
【００２６】
以下、あくまで例示として、添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１および２に見られるように、プロセスは、一部を第２の滅菌サイクルで繰り返すことが可能な、６つまたは７つの基本的なステップを含むとみなすことが出来る。
【００２８】
図１は、本発明による滅菌処理の概略を表したものであり、処理の各ステップをシーケンスとして示している。図２は、本発明による処理を別の形で表したものである。図２は、各ステップを圧力の関数として示すことによって処理を表している。図２の縦軸は圧力であり、縦軸の上端が大気圧を表し、縦軸の下端がゼロ気圧（又は完全な真空）を表している。横軸は、左から右に向かって処理のステップのシーケンスを表しており、経過時間に対応しているが、あくまで説明を目的としたものであって、必ずしも正確な尺度で示されているわけではない。
【００２９】
本発明は主に加湿ステップに関係しているので、他の処理ステップの詳細は、好ましい特徴の、本発明の最も広い態様に対して本質的でない性質のものであることを理解されよう。
【００３０】
前述のように、滅菌サイクルにおける本質的なステップは、滅菌対象器具を滅菌剤に暴露させることと、その滅菌剤を除去することとを含む。滅菌剤が加湿オゾンである場合は、滅菌の効果を最大化するために、十分なオゾンを滅菌に用いることだけでなく、滅菌している間、十分な湿度を保つことにも注意を払わなければならない。以下では、そのような加湿オゾン滅菌処理に好適であることがわかった好ましい手順および変形例について説明する。
【００３１】
図１および２に示すように、滅菌の前に、ステップ１００Ａに示されるような調整ステップがあることが好ましい。このステップを事前調整ステップと呼ぶことにする。このステップでは、滅菌対象物を滅菌室に入れた後、滅菌室を密閉する。
【００３２】
一般には、約２５〜４０℃の範囲の目標温度で滅菌を行うのが好ましく、約３０〜３６℃の範囲であればより好ましく、３０℃前後、例えば３０．８℃が特に好ましい。滅菌室の壁は、この滅菌温度前後に保たれることが好ましい。これは通常の室温より高いので、パルスを連続させる形で、滅菌室を外気で満たすことと排気することとを連続的に行うことが好ましい。このパルス動作によって、滅菌室内の状態を安定させやすくなり、任意の負荷（滅菌対象器具）を好ましい滅菌室温度に到達させやすくなる。これは、図２では、１００Ａとして示されている、グラフの左側部分のピークと谷の連続で表される。この部分が事前調整ステップである。ピークは、大気圧近辺の圧力を表しており、したがって、少なくとも部分的に、滅菌室を外気で満たしていることを表している。谷は、滅菌室の減圧または排気を表している。通常の室温は１８〜２２℃前後なので、目標温度の例えば３０℃に到達させるには、空気を加熱しなければならない。そのためには滅菌室の壁を加熱することが好ましい。したがって、滅菌室で一定量の空気を出し入れするパルス動作によって、空気の温度と負荷（滅菌室内の滅菌対象器具）の温度とが３０℃前後の目標滅菌室温度に近づく。一般に、この事前調整ステップの各排気パルスにおいて滅菌室を排気するために行われる減圧の範囲は、約３５０〜４５０トルであることが好ましく、約２５０トルであればより好ましい。外気負荷は７〜１６回パルス動作することが好ましく、１０回がより好ましい。しかしながら、そのようなパルスの数は、負荷である外気を十分な温度に到達させるために、増やしたり減らしたりすることが可能である。
【００３３】
事前調整ステップでは、ガスとして任意の不活性ガスを用いることが可能である。ガスの選択は、コストによって、または後続の滅菌ステップの滅菌剤への干渉の有無によって決定される。後のほうのステップでは、空気を用いないことが好ましい。これは、空気に含まれる窒素が、オゾンの強力な酸化能力の結果として窒素酸化物などの有害物質を形成する可能性があるためである。そのような窒素酸化物は、水蒸気とともに微量の硝酸を形成する可能性があり、それによって、滅菌対象物の金属部分などの一部に損傷を与える可能性がある。しかしながら、この事前調整ステップでは空気を用いることが可能である。ただし、酸素を用いることが好ましい。
【００３４】
次のステップは真空ステップであり、図１および２では１０１として示される。このステップでは、滅菌室のガス状内容物を排気する。可能な限り多くのガス状内容物を除去するために、一般には約５〜０．５トルの範囲の深い真空を用いることが好ましく、約２．５〜０．５トルであればより好ましく、１．２５トル未満であればさらに好ましい。この圧力をかける時間としては、約３０秒〜５分の範囲が好ましく、特に、滅菌対象物に容器やパウチも含まれる可能性を考慮すると、滅菌室内の圧力を安定させるためには約１分がより好ましい。
【００３５】
次のステップは加湿ステップであり、図１および２では１０２として示される。このステップでは、滅菌に必要な湿気を滅菌室に与える。補水タンクの水が蒸発し、水蒸気となって滅菌室に取り入れられる。これは、相対湿度が目標値以上になるまで続けられる。滅菌中の相対湿度は少なくとも９０％を超えていることが好ましく、９５％以上であればさらに好ましい。目標湿度に到達した後、条件を維持して、滅菌室全体および滅菌室内の滅菌対象物の状態を安定させ、平衡状態にすることが好ましい。条件を維持する時間は約１０〜５０分の範囲であることが好ましく、少なくとも３０分であることがより好ましい。
【００３６】
次のステップはオゾン注入ステップであり、図１および２では１０３として示される。オゾンは、オゾン発生器で発生させる。十分な量のオゾンが滅菌室に注入されるように、オゾン発生器で発生するオゾンを監視することが好ましい。したがって、加湿ステップの最後の、オゾンが必要になるときまでに十分なオゾンが発生しているように、加湿ステップの最後より前にオゾン発生器を作動させることが好ましい。滅菌室が約１２５リットルの場合は、通常の温度および圧力（ＮＴＰ）において１６０〜２００ｍｇ／Ｌのオゾンを発生器から発生させることが好ましい。使用済みオゾンおよび不要なオゾンは、汚染を避けるために、（酸素に変換することによって）触媒作用で破壊してから大気中に放出することが好ましい。
【００３７】
好適なオゾン発生器は、発生器内において約１０，０００Ｖｐ−ｐ（ボルトピークツーピーク）の高周波電圧で適切に生成された電界に向けて送り出された酸素（好ましくは、医療グレードの超乾燥酸素）からオゾンを発生させる。この高電圧は、発生器のセル内で、酸素をオゾンに変換するコロナ放電を起こすことを可能にする。オゾンは熱に弱いので、オゾン発生を最適化するために、オゾン発生器を２〜４℃前後で動作させ続けることが好ましい。準備ができたら、加湿された滅菌室にオゾンを注入する。オゾンの注入は、滅菌室内のオゾン濃度が約４５〜１００ｍｇ／Ｌの範囲に達するまで行うのが好ましく、約８５ｍｇ／Ｌ  ＮＴＰに達するまで行うのがより好ましい。この濃度であれば、高い湿度との組み合わせで、滅菌を達成するのに十分であるとみなされる。
【００３８】
次のステップは加湿オゾン暴露ステップであり、図１および２では１０４として示される。このステップでは、前のステップまでで達成されたオゾンおよび湿気のレベルを、十分なレベルの滅菌を達成するのに十分な時間だけ維持する。時間は５分〜１時間が必要と考えられるが、１５分が好ましい。このステップで、第１の滅菌サイクルが完了する。滅菌の確実性を最大化するために、好ましくは少なくともステップ１０１、１０２、１０３、および１０４の繰り返しを含む、少なくとも第２の滅菌サイクルで滅菌を繰り返すことが好ましい。
【００３９】
しかしながら、前述のように、本発明によれば、第２または他の追加滅菌サイクルを開始する前に、再調整ステップが必要であることがわかっている。したがって、次のステップは、本発明によれば、図１および２で１０５として示される再調整ステップである。このステップの目的は、凝縮した水を除去することである。このステップでは、凝縮した水をすべて、またはほぼすべて除去することが好ましく、水蒸気をすべて、またはほぼすべて除去することが好ましい。除去する水の量は、重量比で、滅菌室内のすべての水の約７５〜１００％であることが好ましく、約８０〜１００％であることがより好ましい。したがって、このステップを、凝縮した水を除去する排出ステップとみなすことが可能である。さらに、滅菌室の温度を、目標温度、例えば好ましい温度である３０．８℃に再安定化することが好ましい。この排出ステップに用いるガス状手段は、滅菌処理に関しては不活性であるガスが好ましい。たとえば、前述のように、窒素などのガスは、オゾンとの接触によって好ましくない酸化物を形成する可能性があるので、そうしたガスは避けることが好ましい。このステップは、オゾンを使用した滅菌サイクルに続くステップなので、空気の使用を避けることが好ましい。空気は窒素の含有率が高いからである。このステップに好ましいガスは酸素、特に、医療グレードの乾燥酸素である。酸素は、病院のように、本発明の滅菌処理が普通に行われる環境では、常に容易に使用可能である。再調整ステップは、滅菌室から湿気とオゾンとを除去する真空ステップを含むか、真空ステップの後であることが好ましい。好ましくは約２０〜５トルの範囲の真空、より好ましくは１０トル未満の真空を適用することが好ましい。環境上の理由から、滅菌室から除去したガス状内容物を触媒に通し、含まれているオゾンをすべて酸素に変換する。滅菌室内の対象物（特にパウチや容器を有する対象物）の中のガス状内容物を滅菌室の他の部分と平衡させることを可能にして除去を最適化するために、ある程度の時間、好ましくは２〜３分にわたって低い圧力、例えば好ましい圧力である１０トルを保つことが好ましい。次に、医療グレードの酸素を滅菌室に注入する。すべての凝縮物の除去を最適化するために、この再調整ステップは、真空ステップと酸素注入ステップとの少なくとも１回の繰り返しを含むことが好ましい。
【００４０】
すべての滅菌サイクルが完了したら、図１および２で１０７として示される換気ステップを実行する。このステップの目的は、滅菌室を開いて滅菌済み対象物を取り出す前に、オゾンと水蒸気とを除去することである。
【００４１】
滅菌の効果を減じることなく、いくつかのステップの順番を変更することが可能であることは、当業者であれば容易に理解されよう。いくつかのステップは同時実行が可能であるが、前述のように順序よく実行することが好ましい。
【００４２】
本発明の方法での使用に好適なオゾン滅菌装置を、図３に概略的に例示する。オゾン発生器２２を含むオゾン発生ユニットにおいて、医療グレードの酸素に電界をかける。これによって酸素の一部がオゾンに変換される。このオゾンを、医療機器を滅菌する加湿滅菌室１０に送る。次に、このオゾンを、オゾン変換ユニット５２で酸素に再変換する。滅菌サイクルの最後に残っているのは、酸素と清浄な水蒸気だけである。
【００４３】
このオゾン滅菌装置は、内部を密閉して真空にすることが可能な加熱滅菌室１０を含む。密閉は、選択的な開閉が可能なアクセスドア１２を用いて行う。滅菌室内にアクセスする場合は開け、閉じると滅菌室が密閉される。オゾン滅菌装置はさらに、オゾン含有ガスを滅菌室に供給するオゾン発生器２２と、水蒸気を滅菌室に供給する加湿器設備３０と、真空ポンプ４０（好適なポンプはＡｎｅｓｔｉｗａｔａ製ドライスクロール真空ポンプ）とを含む。真空ポンプ４０は、滅菌ガスの浸透を高めることと、滅菌室内の温度より低い温度で水を沸騰させることを可能にすることとに十分な真空を滅菌室１０に適用するために用いられる。好ましい実施形態における真空ポンプ４０は、滅菌室内の水の沸点を滅菌室内の温度より低くするのに十分な真空を滅菌室内で発生させることが可能である。好ましいオゾン滅菌装置においては、真空ポンプは、０．１ミリバールの真空を発生させることが可能である。オゾン発生器２２で発生したオゾンは、オゾン含有ガスが滅菌室１０を通った後に送られるか、オゾン発生器２２から弁２９ｂを経由して直接送られる先のオゾン変換ユニット５２で破壊される。オゾン配管回路は、オゾン変換触媒（ＴＳＯ３製ＤＥＳＴ  ２５など）を含む。オゾン変換ユニット５２は、オゾンガスが外気中に漏れないように、真空ポンプ４０の前または後に直列に接続される。好ましい触媒におけるオゾン分解物質はカロライトである。経済的および実用上の理由から、滅菌室１０から排出されるオゾンを分解するために触媒を用いることが好ましい。触媒は、接触したオゾンを破壊して酸素に変換する。その際、一定量の熱が発生する。この種の触媒とその製造元については、オゾン発生器の分野の当業者にはよく知られているので、本明細書での詳しい説明は不要である。さらに、滅菌ガスに含まれるオゾンを破壊する他の手段も、当業者には自明である。例えば、あらかじめ選択された時間だけ、ガスを、オゾン分解が加速する温度、例えば３００℃に加熱することが可能である。
【００４４】
加湿器設備３０は、加湿器室３２（ＴＳＯ３製ＨＵＭ  ０．５など）を含む。加湿器室３２は、外気から密閉されていて、導管および蒸気吸気弁３４を介して滅菌室１０に接続される。加湿器室３２には、十分高い水位を確保する水位コントロール（図示せず）が設けられる。加湿器室３２には、接続された飲料水または精製水供給源からの水が直接供給される。水は、フィルタ３３、圧力調整器３５、および入力弁３６を経て加湿器室３２に供給される。加湿器室３２で発生した水蒸気は、蒸気吸気弁３４を経て滅菌室１０に入り込む。
【００４５】
オゾン発生ユニットは、コロナ放電タイプのオゾン発生器２２（ＴＳＯ３製ＯＺ、ｍｏｄｅｌ１４ａなど）を含む。このタイプは、当業者にはよく知られているとおり、冷却されると、オゾン分解速度が遅くなる。オゾン滅菌処理において高い致死率を達成するためには、滅菌室のオゾン濃度が４８〜９６ｍｇ／ｌ、好ましくは５０〜９０ｍｇ／ｌになるだけのオゾンを滅菌室に供給しなければならない。これらの濃度では、オゾン発生に伴い、熱の形で発散されるエネルギーが比較的多い。一般に、供給される電気エネルギーの約９５％が熱に変換され、わずか５％がオゾンの発生に用いられる。熱によりオゾンから酸素への逆変換が加速するので、オゾン発生器２２を冷却して、可能な限り迅速に熱を除去しなければならない。オゾン滅菌装置内のオゾン発生器は、冷却水再循環による間接冷却システムか、冷却用冷凍ユニットによる直接冷却システムによって、３〜６℃の比較的低い温度に保たれる。冷却システム６０は、３〜６℃の温度に保たれることが好ましい。好ましい実施形態では、オゾン発生器２２によって発生したオゾン含有ガスの温度が、２０〜３５℃、好ましくは３０℃前後の周囲温度になるように、冷却システムを４℃に保つ。したがって、加湿および滅菌のために滅菌室に入り込むオゾン含有ガスの温度は、２０〜３５℃の外気温度に保たれる。これは、オゾン分解が最小限に抑えられ、滅菌処理の効率が向上することを意味する。
【００４６】
オゾン発生ユニットへは、医療クォリティまたは医療グレードの酸素を供給することが好ましい。オゾン滅菌装置は、病院によくある、壁の酸素引き出し口、酸素シリンダ、または他の任意の、必要な品質および流量を供給できる酸素源に接続されることが可能である。オゾン発生器２２への酸素供給は、フィルタ２３、圧力調整器２４、流量メータ２５、および酸素遮断弁２６を経て行われる。オゾン発生器は、安全圧力スイッチ２７によって、酸素の過圧力から保護される。オゾン発生器２２によって発生したオゾン／酸素混合物は、ニードル弁２８と混合供給ソレノイド弁２９ａとによって滅菌室１０に送られる。この混合物は、バイパスソレノイド弁２９ｂを経てオゾン変換ユニット５２に直接供給されることも可能である。体積が１２５リットルの滅菌室を含む好ましい実施形態では、圧力調整器２４が、酸素入力の流量を約１．５リットル毎分に制御することが好ましい。ただし、オゾン発生器２２のメーカーおよび型式や滅菌室のサイズに応じて他の流量も可能であることは、当業者には自明であろう。
【００４７】
本発明による装置は、新しい水を用いない閉鎖循環冷却システムを含むことが好ましい。
【００４８】
滅菌室１０内の真空は、真空ポンプ４０により、オゾン変換ユニット５２と滅菌室排水弁４４とを経て実現される。
運用
前述のように、好ましい滅菌方法は、図１のフローチャートに示す、以下の概略ステップを含む。滅菌対象の医療器具を、病院環境で一般的に使用されている滅菌包装容器またはパウチに入れて密封し、滅菌室に入れる。滅菌室のドアを閉じてロックし、滅菌室に真空を適用することによって事前調整フェーズを開始する。滅菌室の内容物を加湿するために、滅菌室に水蒸気を入れる。オゾンと酸素の混合物を滅菌室に送り、あらかじめ選択された処理時間の間、滅菌室の密閉を保つ。本発明によれば、滅菌サイクルを繰り返す前に、再調整ステップを実行して、凝縮した水を除去する。次に、真空適用ステップとオゾン供給ステップとを少なくとも１回繰り返す。滅菌室１０に残っているすべてのオゾンを除去するために、滅菌サイクルの完了後、換気フェーズを開始する。換気フェーズの完了後、ドアのロックを解除し、処理済み対象物を滅菌室から取り出す。
【００４９】
滅菌サイクルを開始する前に、加湿器室３２を、滅菌サイクル全体に必要な量を十分にまかなう水位まで、水で満たす。これは、水入力弁３６を一時的に開けることによって行われる。このとき以外の滅菌サイクルでは、弁３６を閉じたままにする。滅菌サイクルの第１のフェーズでは、吸気弁１８、酸素遮断弁２６、混合供給弁２９ａ、および混合バイパス弁２９ｂ（任意選択）を閉じ、蒸気吸気弁３４および滅菌室排水弁４４を開く。滅菌室１０を、約０．１ミリバールの真空圧力まで排気する。滅菌室内の絶対圧力が６０ミリバールを下回ったら、水蒸気吸気弁３４を閉じる。圧力が約１．０ミリバールになったら、滅菌室排水弁４４を閉じ、水蒸気吸気弁３４を開いて、加湿器室３２内の圧力を、滅菌室内の真空圧力まで下げる。これによって加湿器室内の水が沸騰して蒸発し、水蒸気となって滅菌室１０に入り込む。加湿時間が終了する少し前（通常は、加湿時間が終了する約２〜６分前）に、オゾン発生器を起動する。オゾン発生器から出る酸素／オゾン混合物の流れを、オゾン混合供給弁２９によって制御する。オゾン滅菌装置はさらに、真空耐性があって、１〜１２リットル毎分の範囲で流量を調整できる調整器弁２８を含むことが好ましい。オゾン発生器は、任意機能として、加湿時間の開始と同時に起動されることが可能である。これを達成するには、遮断弁２６と混合バイパス弁２９ｂとを用いる。遮断弁２６を開いて、酸素をオゾン発生器に入れる。オゾン発生器で発生したオゾン／酸素混合物を、混合バイパス弁２９ｂと真空ポンプ４０とを介して、オゾン変換ユニット５２へ直接誘導する。約３０分の加湿時間の後、混合供給弁２９ａを開き、混合バイパス弁２９ｂを閉じて、酸素／オゾン混合物を滅菌室に誘導する。滅菌室１０内のオゾン濃度が８５ｍｇ／ｌになるまで、酸素／オゾン混合物を滅菌室１０に入れる。このステップに必要な時間は、混合物内のオゾンガスの流量および濃度に依存する（重量比で１０〜１２％が好ましい）。この時点で、混合供給弁２９ａを閉じて、滅菌室を密閉し、加湿されたオゾン／酸素ガス混合物を真空下の滅菌室に保持する。
【００５０】
滅菌室が加湿滅菌ガス（酸素とオゾンのガス混合物）で満たされたら、オゾン発生器２２を停止させ、酸素遮断弁２６を閉じ、オゾンを滅菌対象物と接触させ続ける。接触させる時間は、滅菌室の体積が１２５リットル（４立方フィート）の場合で約１５分である。この段階では、滅菌室はまだ、約６７０ミリバールの部分的真空状態にある。任意選択の第２のステップで、酸素を充填ガスとして用いて、圧力を約９００ミリバール程度まで上げる。この圧力水準を約２０ｍｍ維持する。滅菌時間の後、真空を再適用する。ここでも圧力は約１．０ミリバールが好ましい。真空が０．１ミリバールに達したら、加湿フェーズを再開し、その後に、酸素／オゾン滅菌ガス混合物を新しく注入する。その後、滅菌時間に入る。約１．０ミリバールの真空の適用、滅菌ガスの注入、加湿、および滅菌からなるサイクルを繰り返すことが可能であり、器具の完全な滅菌を達成できるように繰り返し滅菌サイクル（ミニサイクル）の回数を選択することが可能である。任意の連続する２つの滅菌サイクルの間に、前述のように、再調整ステップを実行して、凝縮した水を滅菌室から除去することが好ましい。１２５リットル（４立方フィート）の滅菌室を含む、本発明による方法の実験的設置で用いた繰り返しサイクルの回数は、２回であった。この設置は、ＦＤＡ（ＳＡＬ１０−６）のＳｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｓｓｕｒａｎｃｅ  Ｌｅｖｅｌ規格に準拠したものである。
【００５１】
滅菌完了後（連続するすべての滅菌サイクルの後）、滅菌室１０に残ったオゾンおよび湿気をすべて除去するために、換気フェーズを実行する。換気フェーズを開始するのは、最後の滅菌サイクルが終了してからである。滅菌室排水弁４４を開き、約１３ミリバールになるまで真空を適用する。加湿器内に残っているオゾンを排気するために、圧力が６０ミリバールに達したら蒸気吸気弁３４を閉じる。真空の圧力が１３ミリバールになったら、滅菌室排水弁４４を閉じ、吸気弁２１を開いて酸素を滅菌室１０に取り込む。外気の圧力に達したら、吸気弁２１を閉じ、滅菌室排水弁４４を開いて、圧力が１３ミリバールに達するまで真空を再適用する。次に、換気サイクルを２回繰り返す。最後のサイクルの後、外気の圧力に達したら、滅菌室のドア機構を起動して、滅菌室の内容物へのアクセスを可能にする。換気フェーズには機能が２つある。第１は、アクセスドアを開く前に、滅菌室内のオゾン残留物をすべて除去することであり、第２は、処理済み対象物が乾燥しているようにすることであり、これは、真空圧力を適用した際に凝縮物が存在していれば、それらがすべて蒸発することによって達成される。
【００５２】
滅菌室１０から排気されたオゾン含有ガスは、オゾン変換ユニット５０のオゾン分解触媒５２を通ってから、外気中に排出される。これは、滅菌ガス内のオゾンが完全に分解されるようにするためである。オゾン発生器２２は、滅菌サイクル中の２つの部分でのみ用いられる。それは、（任意選択の弁２９ａおよび２９ｂを用いて）オゾン発生器２２を起動するときと、滅菌室１０を排気するときである。オゾン発生器２２の起動フェーズの間に、混合バイパス弁２９ｂを開いてオゾンを触媒に誘導する。オゾン発生器２２の起動フェーズが完了したら、バイパス弁２９ｂを閉じる。滅菌室１０の排気中に、滅菌室排水弁４４を開いて、オゾン含有滅菌排ガスを触媒に誘導する。滅菌室１０の排気が完了したら、滅菌室排水弁４４を閉じる。オゾンの循環は、真空ポンプ４０によって確実に行われる。真空ポンプ４０は、すべての繰り返しサイクルを含む滅菌サイクル全体を通して動作している。オゾン分解触媒が真空ポンプの上流に配置されていれば、触媒物質を汚染しないようにカロライトを可能な限り乾燥した状態に保つことがさらに確実に行われる。真空ポンプ４０が滅菌処理の全体を通して作動しているので、カロライトは、オゾンの分解に用いられていない場合でも、減圧下にさらされる。これによって、滅菌室の排気中にカロライトに吸収されていた可能性のある、触媒に含まれていた水が強制的に蒸発させられる。オゾン分解触媒が真空ポンプの下流に配置されている場合は、触媒を加熱してカロライトを十分乾燥した状態に保つことが好ましい。
【００５３】
前述のシステムのように、本発明の方法での使用に好適なシステムは、滅菌サイクルの全体を通して相対湿度を９０％、好ましくは９５％±５％以上程度に保つことが可能である。
【００５４】
加湿フェーズにおける水の蒸発に必要なエネルギーは、様々なエネルギー源から取得される。すなわち、そのエネルギーは、加湿器ユニットおよび滅菌室の構造物と、滅菌対象物とから取得される。このことは、滅菌室およびその内容物のさらなる冷却に寄与する。実際、２０℃では水は絶対圧力２３．３ミリバールまでで沸騰し、３５℃では水は絶対圧力５６．３ミリバールまでで沸騰する。滅菌室の真空は、水の沸点温度が滅菌室内の温度を下回る圧力に調整されることが好ましい。その沸点温度は、周辺の構造物やガスから得られるエネルギーによっては、加湿器室内の水が蒸発する前に凍結するほどに低くなりすぎる可能性がある。加湿器も、蒸発の過程で、凝縮したものが加湿器の外部表面に凍りつく温度まで冷却される可能性がある。これを避けるには、加湿器ユニットの外装と加湿器室内の水とが室温に、好ましくは滅菌室の温度以上に保たれるよう、加湿器の外部表面を十分に加熱する。これは、当業者には自明であると考えられる加熱設備（図示せず）によって達成される。
【００５５】
加湿機ユニット内で発生した水蒸気によって、滅菌室内の相対湿度が上がる。加湿フェーズは、包装パウチおよび容器に収容された医療器具を取り巻くガスの相対湿度が最低でも９５％±５％、好ましくは１００％に達するまで続ける。滅菌室の体積が約１２５リットルの場合は、水蒸気の流入により、滅菌室内の圧力が約５３ミリバールまで上がる。
【００５６】
外気温度において、加湿された滅菌室に酸素／オゾン含有滅菌ガスを注入する。１２５リットルの滅菌室を有する滅菌装置を最適動作させるには、滅菌室の１回ごとの充填のために少なくとも全部で１０，０００ｍｇ前後のオゾンを取得するために、約１６０〜２００ｍｇ／ｌのオゾンを含む、約１〜６リットル毎分、より好ましくは１．５〜２リットル毎分の範囲のオゾン流を発生させることが可能なシステムを用いることが好ましい。
【００５７】
以上の具体的に説明した実施形態に対して、本発明の範囲から逸脱することなく改変や変形を行うことが可能であり、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による方法のフロー図である。
【図２】本発明による方法の各ステップのシーケンスを、時間に対する圧力のプロットで示したグラフである。
【図３】本発明の方法での使用に好適な装置の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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