(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合型システム（１００）であって、
選択された生物学的インジケータおよび液体を含有する滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）であって、該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が底板（１２０、３２０）、垂直軸を規定する内部空洞および外部側面を備え、該外部側面が該内部空洞から発する光を伝えるように構成されており、該底板が、該底板に指向する光を該内部空洞に伝えるように構成されており、該底板が、平坦でありかつ該内部空洞によって規定される該垂直軸に直交して配向しており、そして該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が、該内部空洞から発する光を伝えるように構成された材料から構築されている、バイアル；
少なくとも２つのインキュベータブロック（１、２、・・・、ｎ）であって、各インキュベータブロックが、多数の独立して選択可能な温度で該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）をインキュベートするように独立して操作可能であり、該インキュベータブロックの各々が：
（ａ）該インキュベータブロックを該多数の独立して選択可能な温度のうちの任意の１つに加熱するように操作可能な、少なくとも１つの発熱素子（１１４）；
（ｂ）少なくとも１つのウェル（１０８）であって、各ウェルが該発熱素子（１１４）の１つと関連し、そして各ウェルが該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）を収容かつ保持する寸法を有する、ウェル；
（ｃ）該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が該ウェル（１０８）内にある際に該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の該内部空洞によって規定される該垂直軸に沿って該底板（１２０、３２０）を通じてソース光を垂直上方に指向するように各ウェル（１０８）の下に配置された光源（１１８）；
（ｄ）該内部空洞から発する出射光を検出するように配置された光検出器（１２２）であって、該ソース光が該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の該底板（１２０）を通じて指向される方向に対する角度で配置されている、光検出器（１２２）；
（ｅ）制御システム（１０２）と操作可能に通信するユーザーインタフェース（１０４）であって、該制御システム（１０２）が、
該選択可能な温度のうちの選択された１つで操作するために各発熱素子（１１４）を別々に制御し、
該光源（１１８）を操作し、
該光検出器（１２２）を操作し、
該ユーザーインタフェース（１０４）であって、該複合型システム（１００）を操作するための該制御システム（１０２）と操作可能に通信する、該ユーザーインタフェースを操作し、そして
該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の該インキュベートの間、該光検出器（１２２）からの出力に基づく滅菌プロセスの有効性に関してデータを計算しかつ該ユーザーインターフェース（１０４）に出力する
ように操作可能なハードウェアを備える、ユーザーインターフェース；
を備える、インキュベータブロック；
を備える、システム。
【請求項２】
前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が、前記外部側面の少なくとも一部に沿った位置で設けられた少なくとも１つの放射状に外側に向かって延びる支持部材（３０６）をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
各ウェル（１０８）が、該ウェル（１０８）から放射状に外側に向かって延びる多くのスロット（４０８）を備え、該スロット（４０８）の数および位置が、該少なくとも１つの支持部材（３０６）の数および位置に対応し、そして各ウェル（１０８）が該スロット（４０８）の数に対応する数の配向で該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）を操作可能に収容するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が、前記ウェル（１０８）におけるその回転配向に関することなく、該滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の内部から発する前記出射光の伝達を提供するように構成されており、前記支持部材（３０６）が前記スロット（４０８）と一列に配列しかつ該スロット（４０８）内に収容されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記光検出器（１２２）が位置する前記角度が、前記ソース光が前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の前記底板（１２０、３２０）を通じて指向する方向に対して、約２２°から約１５８°の範囲内である、請求項１から４のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記光検出器（１２２）が、前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の前記内部から発する前記波長の選択された出力範囲の出射光を検出するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記多数の選択可能な温度が、約２０℃から約７０℃の範囲内である、請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
各ウェル（１０８）が、前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）の前記外部側面の少なくとも実質的部分との接触を提供するように構成されている、請求項１から７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記光検出器（１２２）が、前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）が、（ａ）活性化されたものであり、（ｂ）前記ウェル（１０８）内に正確に配置されており、および／または（ｃ）所定の流体レベルを含む際に、前記出射光に基づいて検出するように配置されている、請求項１から８のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記システム（１００）が、前記（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の任意の１つまたはそれ以上が合致しないかどうかを表示するために、前記ユーザーインターフェース（１０４）でシグナルを提供するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御システム（１０２）が、前記インキュベートの間、前記光検出器（１２２）からの出力読取り値を定期的にサンプリングし、かつ多数の該サンプリングされた出力読取り値から得られた直線の勾配を計算し、該計算された勾配を前記滅菌インジケータバイアル（１１０、３００、６１０）内に含まれる特定の滅菌インジケータについての所定の閾値勾配と比較し、そして該比較に基づく前記滅菌プロセスの有効性に関する出力データを提供するように構成されたハードウェアを備え、そして該制御システム（１０２）が、ベースラインまたは該光検出器（１２２）からの該出力の最小値のいずれかをまず決定することなく、該計算された勾配と該所定の閾値勾配との比較のみに基づく該出力データを提供するように構成されている、請求項１から１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
滅菌プロセスの有効性を決定する方法であって、
請求項１に記載の複合型システムを提供する工程；
前記滅菌インジケータバイアルを、前記生物学的インジケータを滅菌することが意図された条件下で滅菌プロセスに曝す工程；ならびに
該滅菌プロセスが有効であったかどうかを決定するために該システムを操作する工程；
を包含する、方法。
【請求項１３】
滅菌プロセスの有効性を決定する方法であって、
請求項１に記載の複合型システムを提供し、そして前記多数の選択可能な温度のうちの１つで前記少なくとも１つのウェルのうちの選択された１つと関連する発熱素子を操作する工程；
前記滅菌インジケータバイアルを、該滅菌インジケータバイアルに含まれる生物学的インジケータの特定のタイプを滅菌することが意図された条件下で滅菌プロセスに曝す工程；
該曝された滅菌インジケータバイアルを活性化させかつ該活性化した滅菌インジケータバイアルを該選択されたウェルに挿入する工程；
前記底板を通じて該滅菌インジケータバイアルの内部空洞に光を指向することによって、該活性化した滅菌インジケータバイアルが活性化されたものであり、該選択されたウェル内に正しく配置され、そして所定の流体レベルを含むことを確認し、該内部空洞から発する出射光を光検出器で検出し、そしてその確認または欠落を前記制御システムに提供する工程；
該確認の後、該生物学的インジケータを該活性化した滅菌インジケータバイアル内でインキュベートする工程；
該インキュベートの間、該底板を通じて該内部空洞内にソース光を指向し、かつ該光検出器を操作して、該内部空洞から発する出射光を検出する工程；ならびに
該制御システムを操作して、該滅菌プロセスが有効であったかどうかを決定するために該インキュベートの間、該光検出器からの出力に基づいてデータを計算しかつ該制御システムに出力し、そしてその有効性または欠落を表示する該ユーザーインターフェースでシグナルを提供する工程；
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記制御システムを操作する工程が、前記インキュベートの間、前記光検出器からの出力読取り値を定期的にサンプリングすること、多数の該サンプリングされた出力読取り値から得られた直線の勾配を計算すること、該計算された勾配を前記滅菌インジケータバイアルに含まれる前記生物学的インジケータの特定のタイプについての所定の閾値勾配と比較すること、および該比較に基づいて前記ユーザーインターフェースで前記シグナルを提供することを包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記滅菌プロセスの有効性に関連するデータが、前記計算された勾配と前記所定の閾値勾配との比較のみに基づき、そして該計算された勾配が、ベースラインまたは前記光検出器からの前記出力の最小値のいずれかをまず決定することなく決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記滅菌プロセスが、前記計算された勾配が前記所定の閾値勾配に等しいかまたは超える場合に失敗したとみなされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記滅菌インジケータバイアルの２つが、前記インキュベータブロックの別個のものの中で２つの異なる温度で同時にインキュベートされる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記光検出器によって検出された前記出射光が、光ルミネセンス、リン光および蛍光の１つまたはそれ以上を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滅菌プロセスの有効性を決定するための装置および方法に関する。より詳細には、本発明は、複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムを提供し、これにおいて、滅菌インジケータバイアルが滅菌条件に曝され得、その後活性化かつインキュベートされ得、そしてバイアルから発する光の分析に基づいて、滅菌プロセスの有効性が決定される。
【背景技術】
【０００２】
滅菌プロセスの有効性を決定するための種々のシステムが当該分野において公知である。当該分野において使用されるいくつかのタイプのインジケータが存在し、それぞれが適切な処理の必要性が合致したユーザーに種々のレベルの保証を提供する。
【０００３】
インジケータの最も重要なクラスの１つは、生物学的インジケータ（ＢＩ）である。ＢＩは、滅菌条件がプロセッサまたは処理した充填物(processed load)自体内に合致した最高級の保証を提供する。このタイプのインジケータは、インジケータ内またはインジケータ上の特定のプロセスに極めて多数の高耐性生物を提供することにより、処理システムについての最悪のケースを表すよう設計されている。通常、胞子が滅菌システムをモニタリングするために選択される生物である。
【０００４】
生物学的インジケータは、キャリア材料に接種された微生物を含む。微生物は、典型的には細菌胞子であり、それらが使用されるべき特定の滅菌培地に対して非常に耐性があることが知られている。キャリアは、医療デバイス充填物と共に滅菌サイクル内に配置される。サイクルの完了後、生物学的インジケータ内の細菌胞子が、７日間までインキュベートされて、増殖についてモニタリングされる。生物学的インジケータにおける細菌胞子の増殖は、その滅菌プロセスが有効でなかったことを示す。生物学的インジケータの増殖がないことは、滅菌器内の条件が、少なくともインジケータ上に負荷した細菌胞子の数（例えば、１０６個の細菌胞子）を殺傷するのに充分であったことを確認し、よって、医療デバイス充填物が滅菌されているとの保証レベルを提供する。
【０００５】
多くの要因により、病院では、最短の可能な時間枠において滅菌の有効性を決定する必要がある。従来技術のシステムはこの決定に１２時間〜４８時間を要した。より近年では、蛍光が、蛍光発生性の酵素基質を増殖培地に添加することによって試験生物により生産される酵素の活性を検出するために使用される。この方法論は、数日から数時間にインキュベート時間を減少する。しかし、この方法論について見られるものを超える、インキュベート時間の減少についての主な制限は、生物学的インジケータの予備インキュベートおよびその後の蛍光モニタリングの必要性である。これらのインジケータは、評価の下での滅菌機の配置の必要性と整合する様式かつ形態で生物学的インジケータ細胞を含む目的で主に設計されており、そしてその後の蛍光検出工程における使用が必ずしも容易ではない。
【０００６】
生物学的インジケータの初期評価を可能にするこのような製品の１つには、インキュベートと蛍光発光の同時モニタリングとを組み合わせ、かつ発光のベースラインレベルの決定を必要とするものが存在する。この製品は、１つの選択された温度にセットされる、１つのヒーターブロックと、１つの生物学的インジケータが配置され得るそれぞれに、多数の縦穴とを最小限備える。ヒーターブロックは横貫通孔を有し、この孔は、試料位置における生物学的試料容器内の透過型パネルと一列に整列し、ＵＶ放射ランプからのＵＶ光が生物学的試料を通過し得る。別個の移動可能な印刷回路基板上には、貫通孔のそれぞれと一列に整列して動かされなかればならない１つの検出器が設けられており、この検出器は各試料位置の前を順番に通過する。検出器の移動は、オンボードプロセッサの制御下にあり、可動部品を必要とする。検出器は、１つのこのような試料部位から貫通孔を用いて次のものまで順番に動かされ、そして存在する各試料につき読み取りがなされる。ロジックコントローラにプログラムされたアルゴリズムは、蛍光のベースラインレベルをまず決定し、次いでベールラインレベルを超えるレベルでの蛍光の存在を検出するために使用される。ベースラインおよび得られる読取り値に基づいて、合格（ネガティブ）または不合格（ポジティブ）の性質から解釈が行われ、条件が生物学的インジケータによって評価される滅菌サイクルに合致したかどうかをユーザーにアドバイスする。
【０００７】
上述の従来技術において、可動部品への依存が、機械的故障および／または光路不整列の可能性を導入する。部品の移動は、動力学的な力（振動および機械的衝撃）によって発生または干渉され得、そして定期的なメンテナンスおよび／または再校正を必要とする表面の摩滅を生じ得る。１つのヒートブロックの存在は、１つの温度のみが所定時間にて各機械によって用いられ得るか、または異なる温度で使用するために別個の機械を購入する必要があり得ることを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
必要とされていることは、このようなリーダインキュベータの耐久性および性能に影響を与え得る可動部品、摩滅点、および他の機械的局面を削減し、光源、生物学的インジケータおよび検出器のアライメントにおけるバリエーションを削減し、テスト結果の読取りを開始する前に蛍光のベースラインまたは最小レベルの決定を必要とせず、その一方で同時に、滅菌プロセスの有効性の早期かつ確かな表示を提供する設計である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、従来技術の上記問題点の解決を提供し、その一方で同時に本発明は、滅菌プロセスの有効性の早期表示を享受しかつ高度の信頼性を保持するシステムを提供し、滅菌プロセスにおける生物学的インジケータの単純であるが、全く柔軟性のある使用を提供する。
【００１０】
それゆえ、１つの実施形態では、本発明は、複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムであって、
選択された生物学的インジケータおよび液体を含有する滅菌インジケータバイアルであって、該滅菌インジケータバイアルが構成材料、底板、内部空洞および外部側面を備え、該構成材料と該外部側面との両方が、該内部空洞から発する光を伝えるように構成されており、該底板が、該底板に指向する光を該内部空洞に伝えるように構成されている、バイアル；
少なくとも２つのインキュベータブロックであって、各インキュベータブロックが、多数の独立して選択可能な温度で該滅菌インキュベータバイアルをインキュベートするために独立して操作可能であり、該インキュベータブロックの各々が：
（ａ）該インキュベータブロックを該多数の独立して選択可能な温度のうちの任意の１つに加熱するように操作可能な、少なくとも１つの発熱素子；
（ｂ）少なくとも１つのウェルであって、各ウェルが該発熱素子の１つと関連し、そして各ウェルが該滅菌インジケータバイアルを収容かつ保持する寸法を有する、ウェル；
（ｃ）該滅菌インジケータバイアルが該ウェル内にある際に該滅菌インジケータバイアルの該内部空洞に該底板を通じてソース光を指向するように各ウェルに対して配置された光源；
（ｄ）該内部空洞から発する出射光を検出するように配置された光検出器であって、該ソース光が該滅菌インジケータバイアルの該底板を通じて指向される方向に対する角度で配置されている、光検出器；
（ｅ）制御システムと操作可能に通信するユーザーインタフェースであって、該制御システムが、
該選択可能な温度のうちの選択された１つで操作するために各発熱素子を別々に制御し、
該光源を操作し、
該光検出器を操作し、
該ユーザーインタフェースであって、該複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムを操作するための該制御システムと操作可能に通信する、該ユーザーインタフェースを操作し、そして
該滅菌インジケータバイアルの該インキュベートの間、該光検出器からの出力に基づく滅菌プロセスの有効性に関してデータを計算しかつ該ユーザーインターフェースに出力する
ように操作可能なハードウェアを備える、ユーザーインターフェース；
を備える、システムを提供する。
【００１１】
１つの実施形態では、前記滅菌インジケータバイアルは、前記外部側面の少なくとも一部に沿った位置で設けられた少なくとも１つの放射状に外側に向かって延びる支持部材をさらに備える。
【００１２】
１つの実施形態では、各ウェルは、該ウェルから放射状に外側に向かって延びる多くのスロットを備え、該スロットの数および位置は、前記少なくとも１つの支持部材の数および位置に対応し、そして各ウェルはスロットの数に対応する数の配向で前記滅菌バイアルを操作可能に収容するように構成されている。
【００１３】
１つの実施形態では、前記滅菌インジケータバイアルは、前記ウェルにおけるその回転配向に関することなく、該滅菌インジケータバイアルの内部から発する前記出射光の伝達を提供するように構成されており、前記支持部材は前記スロットと一列に整列しかつ該スロット内に収容されている。
【００１４】
１つの実施形態では、前記光検出器が位置する前記角度は、前記ソース光が前記滅菌インジケータバイアルの前記底板を通じて指向される方向に対して、約２２°から約１５８°の範囲内である。
【００１５】
１つの実施形態では、前記光源は、波長の選択された出力範囲を有する励起光源である。
【００１６】
１つの実施形態では、前記光検出器は、前記滅菌インジケータバイアルの前記内部から発する前記波長の選択された出力範囲の出射光を検出するように構成されている。
【００１７】
１つの実施形態では、前記出射光は、光ルミネセンス、リン光、または蛍光の１つまたはそれ以上と、前記ソース光の一部との両方を含む。
【００１８】
１つの実施形態では、前記多数の選択可能な温度は、約２０℃から約７０℃の範囲内である。
【００１９】
１つの実施形態では、前記制御システムは、前記ウェル内に配置した滅菌インジケータバイアルのインキュベートのために前記選択可能な温度のユーザーの選択を提供し、そして該滅菌インジケータバイアルが該ウェルに配置されかつインキュベートされる際に前記光検出器によって検出される前記出射光における任意の変化の表示を提供するために前記ユーザーインターフェースを操作するように構成されている。
【００２０】
１つの実施形態では、各ウェルは、前記滅菌インジケータバイアルの前記外部側面の少なくとも実質的部分との接触を提供するように構成されている。
【００２１】
１つの実施形態では、前記光検出器は、前記滅菌インジケータバイアルが、（ａ）活性化されたものであり、（ｂ）前記ウェル内に正確に配置されており、および／または（ｃ）所定の流体レベルを含む際に、前記出射光に基づいて検出するように配置されている。
【００２２】
１つの実施形態では、前記システムは、（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の任意の１つまたはそれ以上が合致しないかどうかを表示するために、前記ユーザーインターフェースでシグナルを提供するように構成されている。
【００２３】
１つの実施形態では、前記制御システムは、前記インキュベートの間、前記光検出器からの出力読取り値を定期的にサンプリングし、かつ多数の該サンプリングされた出力読取り値から得られた直線の勾配を計算し、該計算された勾配を前記滅菌バイアル内に含まれる特定の滅菌インジケータについての所定の閾値勾配と比較し、そして該比較に基づく前記滅菌プロセスの有効性に関する出力データを提供するように構成されたハードウェアを備える。
【００２４】
１つの実施形態では、前記制御システムは、ベースラインまたは前記光検出器からの前記出力の最小値のいずれかをまず決定することなく、前記計算された勾配と前記所定の閾値勾配との比較にのみ基づいて、前記出力データを提供するように構成されている。
【００２５】
１つの実施形態では、前記システムはさらに、各インキュベータブロックのための分離カバーを備え、該カバーおよび該インキュベータブロックは、各ウェルが塞がれていないか、または適切に配置されかつ活性化された滅菌インジケータバイアルによって塞がれているかのいずれかである場合に該カバーが閉鎖可能であるように構成されている。
【００２６】
１つの実施形態では、本発明は、滅菌プロセスの有効性を決定する方法であって、
上記の複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムを提供する工程；前記滅菌インジケータバイアルを、前記生物学的インジケータを滅菌することが意図された条件下で滅菌プロセスに曝す工程；ならびに該滅菌プロセスが有効であるかどうかを決定するために該システムを操作する工程；を包含する、方法に関する。
【００２７】
１つの実施形態では、本発明は、滅菌プロセスの有効性を決定する方法であって、
上記の複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムを提供し、そして前記多数の選択可能な温度のうちの１つで前記少なくとも１つのウェルのうちの選択された１つと関連する発熱素子を操作する工程；
前記滅菌インジケータバイアルを、該滅菌インジケータバイアルに含まれる生物学的インジケータの特定のタイプを滅菌することが意図された条件下で滅菌プロセスに曝す工程；
該曝された滅菌インジケータバイアルを活性化させかつ該活性化した滅菌インジケータバイアルを該選択されたウェルに挿入する工程；
前記底板を通じて該滅菌インジケータバイアルの内部空洞に光を指向することによって、該活性化した滅菌インジケータバイアルが活性化され、該選択されたウェル内に正しく配置され、そして所定の流体レベルを含むことを確認し、該内部空洞から発する出射光を該光検出器で検出し、そしてその確認または欠落を該制御システムに提供する工程；
該確認の後、該生物学的インジケータを該活性化した滅菌インジケータバイアル内でインキュベートする工程；
該インキュベートの間、該内部空洞内の該底板を通じてソース光を指向し、かつ該光検出器を操作して、該内部空洞から発する出射光を検出する工程；ならびに
該制御システムを操作して、該滅菌プロセスが有効であるかどうかを決定するために該インキュベートの間、該光検出器からの出力に基づいてデータを計算しかつ該制御システムに出力し、そしてその有効性または欠落を表示して該ユーザーインターフェースでシグナルを提供する工程；
を包含する、方法に関する。
【００２８】
１つの実施形態では、前記制御システムを操作する工程は、前記インキュベートの間、前記光検出器からの出力読取り値を定期的にサンプリングすること、多数の該サンプリングされた出力読取り値から得られた直線の勾配を計算すること、該計算された勾配を該滅菌バイアルに含まれる前記生物学的インジケータの特定のタイプについての所定の閾値勾配と比較すること、および該比較に基づいて前記ユーザーインターフェースで前記シグナルを提供することを包含する。
【００２９】
１つの実施形態では、前記滅菌プロセスの有効性に関連するデータは、前記計算された勾配と前記所定の閾値勾配との比較のみに基づき、そして該計算された勾配は、ベースラインまたは前記光検出器からの前記出力の最小値のいずれかをまず決定することなく決定される。
【００３０】
１つの実施形態では、前記滅菌プロセスは、前記計算された勾配が前記所定の閾値勾配に等しいかまたは超える場合に失敗したとみなされる。
【００３１】
１つの実施形態では、前記滅菌インジケータバイアルの２つが、前記インキュベータブロックの別個のものの中で２つの異なる温度で同時にインキュベートされる。
【００３２】
１つの実施形態では、前記光検出器によって検出された前記出射光は、光ルミネセンス、リン光、および蛍光の１つまたはそれ以上を含む。
【００３３】
したがって、本発明は、以下に詳細に記載するような上記従来技術の問題点に対する解決を提供する。理解されるように、本開示は、発明の例示的な記載を提供し、本発明は添付の特許請求の範囲に記載の範囲によってのみ限定される。
【００３４】
本発明は、滅菌インジケータに使用される様々な生物学的インジケータとともに有用であり得る。添付の図面は、本発明のより良い理解を提供する目的で、適切な滅菌装置の例示のための非限定的な記載を提供し、かつ開示のプロセスを示すことが意図されており、いかなるようにも限定するものであるとは意図されていない。添付の図面において、同様の部品および特徴は、同様の参照番号を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の実施形態による複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムの模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態によるプロセスを示す模式的なフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施形態とともに使用するために適切な滅菌インジケータバイアルの側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施形態とともに使用するために適切な滅菌インジケータバイアルの底面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態によるインキュベータブロックの部品の模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施形態によるインキュベータブロックの部品の模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施形態によるインキュベータブロックの部品の模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施形態によるインキュベータブロックの部品の模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施形態によるシステムのためのインキュベータブロックのヒーターシャーシと操作構成要素との部品の模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施形態によるシステムのためのインキュベータブロックのヒーターシャーシと操作構成要素との部品の模式図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の実施形態によるシステムのためのインキュベータブロックのヒーターシャーシと操作構成要素との部品の模式図である。
【図６】図６は、本発明の市販用の実施形態を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６のユーザーインターフェースのスクリーンに表示され得る種々の表示の例を含む。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図６のユーザーインターフェースのスクリーンに表示され得る種々の表示の例を含む。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図６のユーザーインターフェースのスクリーンに表示され得る種々の表示の例を含む。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図６のユーザーインターフェースのスクリーンに表示され得る種々の表示の例を含む。
【図８】図８は、本発明の実施形態によるインキュベートと読取り値の結果が、評価の下での滅菌プロセスが有効であるかどうかを決定するために、どのように分析されるかを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
説明の単純さと明確さのために、図に示す要素は、必ずしも一定の比率で表されていないことが理解されるべきである。例えば、いくつかの要素の寸法は明確さのために互いと相対して誇張され得る。さらに、適切であると考えられる場合、参照番号は、対応する要素を示すために図の間で繰り返されている。
【００３７】
さらに、本明細書中に記載される構造およびプロセスの工程は、末端で使用され得る複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステムを製造するための完璧なプロセスフローを形成し得ていないことが理解されるべきである。本発明は、当該分野において一般に使用される装置およびプロセス技術と併せて実施され得、そして多くの一般に実施されるプロセスの工程の限られたもののみが、本発明の理解に必要である程度に含まれる。
【００３８】
本発明は、従来技術の問題技術に対する解決を提供し、そして滅菌プロセスの有効性またはその欠落の早期の表示を可能にするシステムを提供する。本発明はさらに、滅菌プロセスの有効性の決定における高レベルの信頼性および生物学的インジケータの使い易さを提供する。
【００３９】
本明細書中に用いられるように、用語「活性化する」、「活性化された」および同種の用語は、生物学的インジケータを含む滅菌インジケータバイアルおよび増殖培地を含む液体に関して用いられる場合、生物学的インジケータが増殖培地を含む液体と組み合わされることを意味し、それにより、滅菌プロセスで生き延びた生物学的インジケータにおける任意の微生物がインキュベートされ得る。
【００４０】
本明細書中に用いられるように、用語「インキュベート」、「インキュベートされた」および同種の用語は、生物学的インジケータを含む滅菌インジケータバイアルおよび増殖培地を含む液体に関して用いられる場合、生物学的インジケータが活性化されることを意味し、そして適切な条件（例えば、温度、湿度および気圧）に曝され、その条件下、滅菌プロセスを生き延びた生物学的インジケータにおける任意の微生物が代謝かつ増殖し始め得、それにより滅菌インジケータバイアルのインジケータ機能が、滅菌インジケータが曝された滅菌プロセスの有効性を評価するために用いられ得る。
【００４１】
図１は、本発明の実施形態による複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステム１００の簡単な模式図である。図１に示すように、本発明によれば、システム１００は、２つまたはそれ以上のインキュベータブロック１、２、３、・・・ｎを備え、各インキュベータブロックは制御システム１０２によって別々かつ独立して制御され、ユーザーインタフェース１０４に順番に読み出しおよび他の情報を提供する。簡略化のために、インキュベータブロック２、３、・・・ｎは別々に示されていないが、このようなインキュベータブロックのそれぞれが、図１に示されるインキュベータブロック１と実質的に同一である。
【００４２】
図１に示すように、インキュベータブロック１は、ヒーターシャーシ１０６を備える。ヒーターシャーシ１０６は、活性化された滅菌インジケータバイアル１１０が適合するウェル１０８を備える。１つの実施形態では、バイアル１１０はウェル１０８内に適合し、その結果、バイアル１１０の外側側面部の実質的部分が、バイアル１１０およびその内容物（すなわち、生物学的インジケータおよびその適切なインキュベート培地１１２）への最大の熱移動を提供するようにウェル１０８の壁と接触している。
【００４３】
ヒーターシャーシ１０６は少なくとも１つの発熱素子１１４によって加熱される。発熱素子１１４は、少なくとも１つの温度センサ１１６によって制御システム１０２に提供されるフィードバックに基づいて、制御システム１０２に電気的接続を介して制御される。温度センサ１１６は、公知の方法で、ヒーターシャーシ１０６の温度を感知し、この温度情報を制御システム１０２に提供し、発熱素子１１４によってヒーターシャーシ１０６に付与される熱のタイミングおよび強度を順番に決定する。制御システム１０２は、各インキュベータブロックの温度のための実測および設定点に関してユーザーインタフェース１０４に情報を提供し、そしてユーザーインターフェース１０４を介してユーザーの入力に基づいて、制御システム１０２は、ヒーターシャーシ１０６の温度を制御する。少なくとも１つの温度センサ１１６は、制御システム１０２に温度情報またはデータを提供する。
【００４４】
本発明によれば、各インキュベータブロックは、他のインキュベータブロックから独立して、予め選択された温度で１つまたはそれ以上のバイアル１１０をインキュベートするように熱を提供するために構成されている。したがって、例えば、インキュベータブロック１は３７℃で操作され得、その一方でインキュベータブロック２は５７℃で同時に操作され得るか、あるいはインキュベータブロック１は５７℃で操作され得、その一方でインキュベータブロック２は３７℃で同時に操作され得る。両方のブロックは同じまたは異なる温度で操作され得、そしてさらなるインキュベータブロックは他の温度で操作され得る。３７℃および５７℃の温度は、現時点での実施の単なる例示であり、温度の可能な範囲はこれらの例に限定されないが、所定の微生物がインキュベートされ得る任意の温度であり得る。
【００４５】
また図１を参照すると、各インキュベータブロックはさらに、光源１１８を備える。図１に模式的に示すように、光源１１８は、１つの実施形態では、滅菌インジケータバイアル１１０より下方のインキュベータブロック内に配置されており、光源１１８からのソース光がバイアル１１０の底板１２０を通じて上方に通過する。図１において、ソース光は、光源１１８から底板１２０までの矢印によって模式的に示されている。ソース光は、底板１２０を通じてかつ生物学的インジケータおよびインキュベート培地１１２に通過する。
【００４６】
図１に示すように、インキュベータブロックはさらに光検出器１２２を備える。光検出器１２２は、光源１１８からのソース光と、インキュベートの間の生物学的インジケータにおける任意の生存微生物の代謝生成物によって発せられた蛍光またはリン光のような光との両方を含む出射光を検出することができるように選択される。出射光として内部空洞から発するソース光は、反射した、散乱したまたは屈折したソース光であり得る。したがって、出射光は、１つまたはそれ以上の光ルミネセンス、リン光、または蛍光と、ソース光の一部の両方を含み得る。
【００４７】
光検出器１２２は、広範な波長を横断する光を検出し得る汎用の光検出器であり得るか、あるいはそれは、ある選択された波長の光のみを検出し得るより「専用の(dedicated)」光検出器であり得る。波長の範囲を狭くする適切なフィルタはどちらか一方の光路に用いられ得る。理解されるように、光検出器のこれらのタイプのどちらか一方の使用には利点があり得る。汎用の光検出器は広範の検出可能な波長を提供する一方、それは光の多くの波長を検出するための必要性によりいくつかの感度を損ない得る。他方では、専用の光検出器はある選択された波長でより感度を有し得る一方、それは汎用の光検出器ほど融通が利かない。当業者は適切な光検出器を必要に応じて選択し得る。
【００４８】
バイアル１１０がウェル１０８に最初に挿入される際、光源１１８からのソース光は、生物学的インジケータおよびインキュベート培地１１２が配置されているバイアル１１０の内部空間に入る。液体レベルが充分に高い場合、本来の(native)蛍光または培地１１２より散乱した光のどちらか一方または両方が光検出器１２２により出射光として検出され得、そして光検出器１２２は、制御システム１０２がバイアル１１０内の液体レベルが充分であることを決定することにより、制御システム１０２にシグナルを提供し得る。滅菌インジケータバイアルが適切に活性化されていない場合、インキュベート液がキャップ内に残存するので、充分な液体レベルを含まなくなる。滅菌インジケータバイアルが、ウェル内に正しく配置されていない場合（例えば、ウェル内の端から端まで存在しない場合）、光源からのソース光は、それがウェル内で正しく配置されている場合にあり得るものと同様には、散乱、反射または屈折されない。１つの実施形態では、光検出器は、滅菌インジケータバイアルが（ａ）活性化されたものであり、（ｂ）ウェル内に正しく配置され、および／または（ｃ）所定の流体レベルを含む際に、出射光に基づいて検出するように配置されている。１つの実施形態では、このシステムは、（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の任意の１つまたはそれ以上が合致しないかどうかを示すためにユーザーインタフェースでシグナルを提供するように構成される。したがって、例えば、制御システム１０２は、バイアル１１０中の液体レベルが、光検出器１２２が生物学的インジケータ内に含まれる任意の生存微生物によって生じる出射光を検出することができるように充分であるかどうかについて、ユーザーインターフェース１０４に表示を提供し得る。バイアルが適切に活性化されない場合および／またはバイアルがウェル内に正しく配置されない場合、同様の通知がなされ得る。
【００４９】
（存在する場合）生存微生物により生じる出射光は、光ルミネセンス、リン光および蛍光の１つまたはそれ以上を含み得る。１つの実施形態では、光検出器１２２は、個々に選択された波長から光を検出するように構成されている。すなわち、本実施形態においては、光検出器１２２は、様々な異なる波長の１つ、または異なる波長の１つまたはそれ以上の範囲で出射光を検出するように選択され得、それ故、それは滅菌インジケータの多くの異なるタイプにとって有用となる。上述の光フィルタもまた、検出され得る波長を選択するために使用され得る。
【００５０】
１つの実施形態では、光検出器１２２は、バイアル１１０内の液体によって散乱された出射光を検出するように構成されている。ここで、出射光は、光源１１８からの励起（ソース）光と実質的に同じ波長から構成されており、ソース光は波長の選択された範囲内の波長を有する。ソース光は励起光と呼ばれ得る。それがバイアル内の液体中で分子を励起するように機能し得るからであり、それにより、光ルミネセンス、リン光または蛍光の１つまたはそれ以上を生じる。ソース光の波長の範囲は、特別な微生物、および特定の滅菌プロセスにおいて使用される特別な滅菌インジケータバイアル１１０に用いられる生物学的インジケータに使用されるレポーター遺伝子またはレポータータンパク質または他のレポーター分子に基づいて選択され得る。実際には、ソース光の波長は、光検出器が検出する出射光の波長よりも若干異なり得る。ソース光の波長選択は一般に開放されており、そして選択されるレポーターに依存し得、そして本発明の種々の実施形態について必要とされるように変化され得る。例えば、光散乱、反射、屈折などは、励起および発光波長が同じである場合に使用され得る。あるいは、別の実施形態では、波長は、発芽胞子の産生物によって発光された光が励起波長とは異なる波長から構成されるように変化し得、発光のみが光検出器で検出される。加えて、光源の波長が主に狭いバンド内にあるとしても、他の波長は、主な波長が検出可能なシグナルをその後に発するレポーターを励起するために使用されるようにより広いスペクトルにわたって存在する。その一方で、隣接する１つまたは複数の波長は、他の用途（例えば、検出、配置および媒体容量）のために使用され得る。
【００５１】
したがって、励起波長および光検出器１２２が検出し得る波長の両方は、滅菌インジケータ内で広範な生物学的インジケータの使用について提供するために必要に応じて変化され得る。本明細書中に記載の光検出器は当該分野において公知であり、そして当業者によって適切に選択され得る。
【００５２】
図１に示すように、光検出器１２２は制御システム１０２によって制御され、かつ当該制御システム１０２に対してデータを提供し、そしてこの制御とデータの提供は、ユーザーインターフェース１０４を伴いかつ含む。したがって、例えば、ユーザーインターフェース１０４は、入力性能(capability)を備え、それにより、システムの操作者が、光源１１８によって提供されるソース光の適切な波長を選択し得る。別の例として、ユーザーインタフェース１０４は、バイアル１１０の内部空洞から発する出射光の強度および／または波長の読み出しを含み得、そしてこの読み出しは、バイアル１１０の適切な充填レベル、活性化状態または位置を決定するために使用される反射ソース光、屈折ソース光または散乱ソース光と、微生物によって生じる光のものとのいずれか一方または両方に関連し得る。微生物によって生じる光は、光ルミネセンス、リン光、および蛍光の１つまたはそれ以上であり得る。１つの実施形態では、ユーザーインタフェースは、生物学的インジケータに使用される微生物のタイプの選択のための入力を含み得、そしてこのシステムは、光検出器１２２を自動的に設定して、適切な波長の出射光を検出し、および／またはインキュベート温度を設定するために、プログラム化され得る。
【００５３】
詳しく記載されていないが、インキュベータブロック１の上記説明は、インキュベータブロック２、および本発明の実施形態の全体システムの一部であり得る任意のさらなるインキュベータブロックに独立して適用する。
【００５４】
本発明の実施形態によれば、光検出器１２２は、光源１１８からのソース光の方向に対して選択された角度の範囲で方向付けられ得る。１つの実施形態では、光検出器１２２は、ソース光が滅菌インジケータバイアル１１０の底板を通じて指向される方向に関連して約２２°〜約１５８°の範囲の角度で配置され、１つの実施形態では、光検出器１２２は、ソース光が滅菌インジケータバイアル１１０の底板を通じて指向される方向に関連して約４５°〜約１３５°の範囲の角度で配置され、そして別の実施形態では、光検出器１２２は、ソース光が滅菌インジケータバイアル１１０の底板を通じて指向される方向に関連して約６０°〜約１２０°の範囲の角度で配置され、そして１つの実施形態では、光検出器１２２は、ソース光が滅菌インジケータバイアル１１０の底板を通じて指向される方向に関連して実質的に直角の角度（すなわち、約９０°）で配置される。
【００５５】
本発明の様々な実施形態によれば、バイアル１１０の底板および側板の構成材料には、選択された波長のソースおよび／または出射光がバイアル１１０の底板および側板を通過し得るものが選択される。当業者に理解されるように、滅菌インジケータバイアル１１０の構成材料は、滅菌プロセスに使用される滅菌剤と適合可能でなければならず、そのうえ、光がそれを通過し得なければならない。したがって、例えば、滅菌インジケータバイアルの構成材料は、ガラス、石英、ポリマー（例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡまたはアクリル）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等）の１つまたはそれ以上であり得る。
【００５６】
図２は、本発明の実施形態によるプロセス２００を示す模式的なフローチャートである。図２に示すように、本発明によるプロセスが、以下の工程を含み得る。まず、工程２０２において、インキュベータおよびリーダシステムと、２つまたはそれ以上のインキュベータブロック（例えば、図１に関して記載されたシステム１００）とが提供される。次に、工程２０４において、少なくとも１つの滅菌インジケータバイアル（例えば、システム１００からのバイアル１１０）が公知の様式で滅菌プロセスに曝される。滅菌プロセスは当業者によって適切に選択され得る。
【００５７】
バイアルを滅菌プロセスに曝した後、工程２０６に示すように、１つまたは複数の曝された滅菌インジケータバイアルが滅菌プロセスの後活性化される。次に、工程２０８に示すように、各活性化されたバイアルは、インキュベータおよびリーダシステムのインキュベータブロックの１つ内の個別のウェル中に配置される。
【００５８】
工程２０６および２０８におけるバイアルの活性化および配置の後、工程２１０において、システムが、滅菌インジケータバイアルが適切に活性化され、配置され、そしてバイアルを最小の流体レベルまで充填するために充分な量のインキュベート液を含有することを決定かつ確認することをチェックする。最小の流体レベルは、光検出器がバイアルの内部空洞から発する出射光を検出することが可能となるレベルである。理解されるように、流体レベルが余りにも低い場合、光検出器は光を検出することができず、そして滅菌インジケータは滅菌プロセスの結果を首尾よく反映かつ報告しない。図２に示すように、工程２１０において、バイアルが適切に活性化されず、またはウェルに配置されないと決定される場合、工程２０６および／または２０８が繰り返され得る。バイアル内の液体レベルが余りにも低い場合、これは不適切な活性化によるものであり得るか、または例えば、バイアル内のインキュベート液の漏れおよび欠落によるものであり得、この場合、滅菌インジケータバイアルは、滅菌プロセスの有効性またはその欠如を示す目的に失敗したことが考えられる。図２に示すように、工程２１０において、バイアル中の液体レベルが余りに低いと決定される場合、工程２０６および／または工程２０８が繰り返され得るか、または液体がバイアルから漏れ出た場合またはいくつかの他の理由のためにバイアル内の液体が不充分である場合、工程２０４に戻る図２の矢印に示されるように、滅菌を繰り返すことが必要であり得る。これは、もちろん、任意の所定の滅菌プロセスにおいて多数の滅菌インジケータバイアルを用い、それにより評価プロセスのためのバックアップバイアルを提供することにより避けられ得る。
【００５９】
滅菌インジケータバイアルが工程２１０において適切に活性化され、配置され、そして充填されることを確認した後、工程２１２において、選択された温度で操作する発熱素子を用いて、バイアル内の生物学的インジケータがその時間にて選択された長さの時間インキュベートされる。インキュベートの時間は、生物学的インジケータのタイプに基づいて当業者によって適切に決定され得るが、生物学的インジケータのタイプに基づいて予め決定され得る。本発明によれば、１つの実施形態では、滅菌インジケータバイアルのうち２つが同時間で別々のインキュベータブロック内で２つの異なる温度にてインキュベートされ得る。さらなる試料が、インキュベータブロック内にすでに配置された任意の試料を妨げることなく、任意の時間にて空のウェルに配置され得る。
【００６０】
インキュベートの間、工程２１４に示すように、光源からのソース光は、上記のように滅菌インジケータバイアルの底に定期的に指向され、そして光検出器が、生物学的インジケータ内の活性代謝微生物によってまたは活性代謝微生物から生じ、かつバイアルの内部空洞から発する任意の出射光を検出する。光検出器からの出力は制御システムに指向される。
【００６１】
図２に示すように、工程２１６において、制御システムはデータを計算しかつ出力して、バイアルから発する出射光がインキュベートの間増加しているかどうか（生存可能な微生物が存在していることを示す）、および滅菌プロセスがすべての微生物の死滅に成功しなかったこと、すなわち、滅菌プロセスが有効ではなかったことを決定する。滅菌プロセスの有効性またはその欠如を示す情報は、次いで、ユーザーインターフェースに対して出力される。ユーザーインターフェースは、可聴的シグナルまたは可視的（例えば、警告ライト）シグナルのようなシグナルを、滅菌プロセスが有効であったか、または有効でなかったかを示すために提供し得る。
【００６２】
本発明の実施形態によれば、制御システムの操作は、インキュベートの間の光検出器からの出力読み取り値の定期的なサンプリング、多数のサンプリングされた出力読み取り値から得られる直線の勾配の計算、計算された勾配と滅菌バイアルに含まれる生物学的インジケータの特定のタイプについての所定の閾値勾配への比較、および比較に基づくユーザーインターフェースでのシグナルの提供を含む。１つの実施形態では、滅菌プロセスの有効性に関するデータは、計算された勾配と所定の閾値勾配との比較のみに基づき、そして計算された勾配は、ベースラインまたは光検出器からの出力の最小値のいずれかを最初に決定することなく決定される。１つの実施形態では、滅菌プロセスは、計算した勾配が、所定の閾値勾配に等しいかまたは超える際に失敗したとみなされる。
【００６３】
図３Ａおよび３Ｂは、本発明の実施形態で使用するために適切な滅菌インジケータバイアル３００の側面図および底面図である。滅菌インジケータバイアル３００は、キャップ３０２、１つまたは多数の放射状に外側に延びる支持部材３０６、およびバイアル本体３１０を備える。図３Ａおよび３Ｂは４つの支持部材３０６を示すが、本発明の実施形態による滅菌インジケータバイアルはこのような支持部材３０６をゼロ個〜４個有し得る。以下により詳しく記載するように、支持部材３０６はインキュベータブロック内のスロットに適合するように設計かつ意図されている。１つの実施形態では、滅菌インジケータバイアル３００はさらに、外部側面の少なくとも一部に沿って配置されている少なくとも１つの放射状に外側に延びる支持部材３０６を備える。１つの実施形態では、インキュベートブロックにおける少なくとも１つのウェル１０８の各々は、少なくとも１つの支持部材と配列することにより定義される位置において、滅菌インジケータバイアル３００を配列するための少なくとも１つのスロットを備える。１つの実施形態では、少なくとも１つのウェルの各々は、ウェルから放射状に外側に延びる多数のスロットを備え、そしてウェルにおけるスロットの数および位置は１つまたは複数の支持部材３０６の数および位置に対応する。１つの実施形態では、各ウェルは、スロットの数（これらは支持部材の数に対応する）に対応する数の配向で滅菌バイアル３００を操作可能に収容するように構成されている。したがって、図３Ｂに示されるように４つの等しく分配された支持部材３０６が存在する場合、４つの異なるが等価の配向（バイアル３００がウェル内に挿入され得る）が存在する。１つの実施形態では、各ウェルは、滅菌インジケータバイアルの外部側面の少なくとも実質的部分との接触を提供するように構成される。
【００６４】
１つの実施形態では、滅菌インジケータバイアルは、ウェル内のその回転配向に関わらず、滅菌インジケータバイアルの内部から発する出射光の伝達を提供するように構成されており、支持部材が存在する場合は、支持部材がスロットと一列に配列しかつスロット内に収容されている。滅菌インジケータバイアル３００は、４つの支持部材３０６を備える一方で、バイアル３００はそのような支持部材を有さないことが可能であることが留意される。このような場合において、バイアルは、ウェル内で任意の様式に回転され得る。したがって、本発明によれば、滅菌インジケータバイアルは、任意の回転配向においてウェル内に配置され得、そして任意のこのような配向において同様に作動する(work)。
【００６５】
１つの実施形態では、滅菌インジケータバイアルは、米国特許第８，１７３，３８８号（この適切な滅菌インジケータバイアルのさらなる詳細について参照され得る）に記載されているものである。この結果、米国特許第８，１７３，３８８号は、滅菌インジケータバイアルに関連するその教示について参照により本明細書中に援用されている。
【００６６】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃおよび４Ｄは、本発明の実施形態によるインキュベータブロックについてのヒーターシャーシ４００のある部品の模式図である。図４Ａおよび４Ｂは、本発明の実施形態によるインキュベータブロック４００に使用するためのヒーターシャーシの２つのハーフ(halves)４０２、４０４の斜視図である。図４Ｃは、部品４０２または４０４のうちの１つの底面図である。図４Ｄは、２つのハーフ４０２、４０４の平面図であり、その位置において、それらは組み立てられたヒーターシャーシ４００内を占める。
【００６７】
図４Ａおよび４Ｂに示す実施形態において、部品４０２、４０４は互いに実際に鏡像であり、すなわち、ヒーターシャーシの各「ハーフ」（例えば、４０２）は他方のハーフ（例えば、４０４）と同一である。この実施形態において、部品４０２および４０４は、キャスティングから製造され得、それ故、ヒーターシャーシ４００の製造は単純化される。認識されるように、ヒーターシャーシは、金属または他の材料の１つのブロックから製造され得、そして様々な開口がブロック内に機械で作製される（これは多分より高価であるだろうが）。
【００６８】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃおよび４Ｄに示すように、各ハーフ４０２、４０４は、本実施形態において、４つのウェル４０６を備える。本実施形態におけるウェル４０６の各々は、上記のような４つのスロット４０８を備え、図３Ａおよび３Ｂに関して記載されているような、滅菌インジケータバイアル３００上の支持部材（例えば、部材３０６）と一列に配列する。
【００６９】
図４Ｂに最も良く示されており、そして図１に示す実施形態に類似するように、各ウェル４０６は上部から底部にかけて縮径し、そして内側に下方に向かって縮径する側壁４１０を備える。１つの実施形態では、内側に下方に向かって縮径する側壁４１０の縮径は、本発明のシステムにおけるインキュベータブロックのヒーターシャーシとともに使用することが意図される滅菌インジケータバイアルの側壁の縮径に対応する。
【００７０】
図４Ａおよび４Ｂに示すように、各ウェル４０６は、光検出器との使用のための通路４１２を備える。実際には、２つの通路４１２のうち１つのみが存在する必要があるが、図４Ａおよび４Ｂの示された実施形態において、部品４０２および４０４の両方は、本実施形態における２つの部品４０２、４０４の同一性を有する加工物として、このような通路を有している。図５に関して以下に記載するように、光検出器は、２つの部品４０２または４０４の１つの中の通路４１２の各１つと一列に配列し、その一方で当該２つの部品の他方の通路が塞がれる。部品４０２、４０４の他方の開口は、例えば、発熱素子、温度センサを取り付けるため、またはヒーターシャーシ４００およびインキュベータブロックの他の部品を組み立てるために使用される。
【００７１】
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃは、組み立てられたヒーターの部品、および本発明の実施形態によるシステムのためのインキュベータブロックの操作構成部品を備える光学シャーシ５２０の模式図である。
【００７２】
図５Ａは、部品５０２、５０４を備える、ヒーター・光学シャーシ５２０の部分分解斜視図であり、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃおよび４Ｄにおける上記部品４０２および４０４に対応する。図５Ａは光学シャーシ５０６を示し、これは部品５０２、５０４によって形成されるヒーターシャーシと一緒に使用され、ヒーター・光学シャーシ５２０を形成する。光学シャーシ５０６は、光検出器台５０８および光源台５１０を備える。適切な光検出器電子装置および光源電子装置が、台５０８および台５１０に公知の方法で取り付けられ得る。
【００７３】
図５Ａに示す実施形態において、分解されたヒーター・光学シャーシ５２０の部品は、発熱素子５１２と温度または熱センサ５１４とを備える。図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃに示す実施形態では、２つの発熱素子５１２が存在するが、任意の適切な数の発熱素子がインキュベータブロックの操作のための選択された所望の温度設定を維持するために必要に応じて使用され得る。これらは当業者によって適切に決定され得る。図５Ａに示すように、発熱素子５１２および温度または熱センサ５１４は螺子５１６によって部品５０４に取り付けられ得る。同様に、部品５０２、５０４から形成されるヒーターシャーシは、螺子５１８をさらに取り付けることにより光学シャーシ５０６上に組み立てと取り付けとの両方が行われ得る。
【００７４】
図５Ｂおよび５Ｃは、組み立てられたヒーター・光学シャーシ５２０の実施形態の前方（５Ｂ）および後方（５Ｃ）斜視図であり、ヒーターシャーシ５０２、５０４は光学シャーシ５０６に取り付けられており、そしてヒーター５１２および熱センサ５１４は螺子５１６および５１８を用いてヒーターシャーシに取り付けられている。
【００７５】
図５Ｂに示すように、１つの実施形態では、部品５０２または５０４内の光検出器のための使用されない孔はカバー５２２でカバーされる。１つの実施形態では、カバー５２２は開口に（できれば、光検出器に対して、光検出器が取り付けられる場所と反対の側から）光が入ることを遮断するための任意の適切な材料であり得る。発熱素子５１２および温度または熱センサ５１４からの温度データの読み出しに対する電力は、制御システム（例えば、図１に示す制御システム１０２）に対して図５Ａおよび５Ｂに示すような素子からリードするワイヤによって提供される。
【００７６】
図６は、本発明の実施形態による複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステム６００の市販の実施形態を示す図である。図１に関して記載されているように、図６に示すシステム６００は、ユーザーインターフェース６０４、複数のウェル６０８を備え、各々は滅菌インジケータバイアル６１０を収容かつ保持するように構成されている。上記のように、システム６００は、ユーザーインターフェース６０４を操作する制御システムを備え、ウェル６０８に配置された滅菌インジケータバイアル６１０のインキュベートの温度についてユーザーが選択した制御を提供する。加えて、制御システムは、ユーザーインターフェース６０４に、滅菌インジケータバイアル６１０がウェルに配置されかつインキュベートされる際の光検出器によって検出された出射光における任意の変化を表示する。特定の他の実施形態に関して記載されるように、図６に示す実施形態では、ウェル６０８は滅菌インジケータバイアルの外表面に一致するように構成されている。図６に充分に示されていないが、ウェルは、滅菌インジケータバイアル６１０の外表面の少なくとも実質的部分と接触するように作られている。図６に示す実施形態では、システム６００はさらに、各インキュベータブロックのためのカバー６３０、６３２を備える。この実施形態において、カバー６３０、６３２は、各ウェルが塞がれていないかまたは適切に配置されかつ活性化した滅菌インジケータバイアルによって塞がれているかのいずれかの場合のみ閉鎖可能となるように構成されている。図６に示すシステム６００は、磁気または電気センサ６３４を備え、それは制御システムに接続され、そしてカバー６３０が適切に閉鎖しているかどうかを検出する。図６に示す実施形態において、センサ６３４は架空で示されている。それは表面の下に存在し、通常はユーザーには見えないからである。バイアル６１０がウェル６０８内で活性化されないか、または不適切に配置される場合、カバー６３０は適切に閉鎖せず、センサ６３４と磁気的または電気的に接触がなされない。センサ６３４との接触がこのように欠落すると、制御システムに報告され、そして適切な表示がユーザーインターフェース６０４に示される。
【００７７】
図６に示すように、ユーザーインターフェース６０４は、様々な読み出しおよび制御機能性を備え得、それにより、複合型滅菌インジケータインキュベータおよびリーダシステム６００の操作が制御され得る。ユーザーインターフェースは、読み出しスクリーン６４０を備え得、これは、各インキュベータブロックについての選択された温度、例えば、滅菌インジケータバイアル６１０を含むかどうか、バイアル６１０が適切に活性化され、配置され、そして液体で充填されているかどうか、そして光検出器が再確認対象の滅菌プロセスの失敗を表示する光を検出するかどうかに関する個々のウェルのそれぞれの状態の表示を示し得る。
【００７８】
図６をまだ参照すると、ユーザーインターフェース６０４は、例えば、インキュベートの局面の選択（例えば、インキュベートの時間および／または温度、滅菌インジケータバイアル中の特定の生物学的インジケータの同一性、および各ウェルの状態）における使用のための選択ボタン６４２を備え得る。ユーザーインターフェースはさらに選択ボタン６４４を備え得、これにより、制御システムおよびユーザーインターフェースが個々のウェル６０８のそれぞれに一度に１つずつ注目するように向けられる。ユーザーインターフェースはまた、各ウェルと関連してインジケータライト６４６を備え得る。インジケータライト６４６は、例えば、関連するウェル６０８内のバイアル６１０の存在を示し得るか、またはユーザーインターフェースおよびスクリーン６４０がインジケータライト６４６が点灯するウェル６０８の条件を現在表示していることを示し得る。図６に別々に示されていないが、１つの実施形態では、ユーザーインターフェースはさらに、ポジティブな結果が１つまたはそれ以上のウェルに得られたことをユーザーに警告するように活性化される可聴および／または可視アラームセットを備える。このようなアラームは、ブザー、ベルまたは電子的ビープ音のような追加の可聴アラーム音を用いて、または用いることなく、選択ボタン６４４および／またはインジケータライト６４６を点滅させることを含み得る。ユーザーインタフェース６０４の上記素子は単なる例示であり、そして本明細書に記載される様々な構成の追加または削除は、特定用途に必要とされるように当業者によってなされ得る。
【００７９】
図７Ａ、７Ｂ、７Ｃおよび７Ｄは、ウェル６０８とウェル内に配置され得るバイアル６１０の状態に関して、図６のユーザーインタフェースのスクリーン６４０に映し出され得る様々な表示の例を示す。図７Ａ、７Ｂ、７Ｃおよび７Ｄに示すように、スクリーン６４０は、本実施形態における２つのインキュベートヒーターのそれぞれの設定温度を示す。理解されるように、２つ以上のインキュベート（左および右）ヒーターを有するシステムにおいて、各分離インキュベートヒーターの設定温度はディスプレイ６４０に別々に示される。
【００８０】
図７Ａは、両方のインキュベートヒーターが３７℃でインキュベートするようにセットされている初期状態におけるスクリーンの例を表す。この例において、スクリーン６４０は、滅菌インジケータバイアル（ここでＣＲＯＮＯＳＴＭと称する。この商標は本発明の実施形態による、STERIS Corporationの滅菌インジケータバイアルの市販の実施形態の商標である）を挿入し、次いで、適切な選択ボタン６４４を押すことにより対応するウェル番号を選択するようにユーザーに指示し、ウェルに挿入された滅菌インジケータバイアルのインキュベートおよび読み取りのプロセスを開始し、次いで本発明の実施形態にしたがって処理されるシグナルデータをモニタリングする。
【００８１】
図７Ｂは、インキュベート後および読み取り後の状態におけるスクリーンの例を表し、一方のインキュベートヒーターが３７℃でインキュベートするように設定され、そして他方のインキュベートヒーターが５７℃でインキュベートするように設定されている。この例において、スクリーン６４０はウェル９についての結果がネガティブであったことをユーザーに知らせ、そして続けるために対応する選択ボタン６４４を押すことにより結果の承認をするようユーザーに指示する。
【００８２】
図７Ｃは、インキュベート後および読み取り後の状態におけるスクリーンの例を表し、一方のインキュベートヒーターが５７℃でインキュベートするように設定されており、そして他方のインキュベートヒーターが３７℃でインキュベートするように設定されている。この例において、スクリーン６４０は、ウェル３についての結果がポジティブであったことをユーザーに知らせ、そしてポジティブな結果がウェル３における滅菌インジケータバイアルについて得られたことをユーザーに警告するように活性化されたアラームを消すために、対応する選択ボタン６４４を押すようにユーザーに指示する。
【００８３】
図７Ｄは、エラー状態におけるスクリーンの例を表し、両方のインキュベートヒーターが５７℃でインキュベートするように設定されている。この例において、スクリーン６４０は、ウェル７における滅菌インジケータバイアルがエラー状態にあることをユーザーに知らせ、そして続けるために対応する選択ボタン６４４を押すようにユーザーに指示する。１つの実施形態では、ユーザーが継続のために選択ボタンを押すと、ディスプレイのスクリーンが変化して、ウェル７内のバイアルが不適切に活性化され、ウェル内に不適切に配置され、充分な液体レベルを含んでおらず、またはいくつかの他の理由のためにエラーにあることをユーザーに知らせ、その結果操作者は、何のアクションがエラー状態を正すために採られる必要があるかを理解する。
【００８４】
図８は、本発明の実施形態による例示的なインキュベートおよび読み取りのプロセスを示すグラフを含み、滅菌インジケータバイアルが、評価対象の滅菌プロセスが有効であるかどうかを決定するために分析される。図８に示す実施形態において、微生物の生存、インキュベートにより生じた光は蛍光であるが、上記のように光は種々のタイプの光であり得る。図８に示すように、工場出荷閾値勾配(factory-set threshold slope)はグラフの破線で表され、そして４つの例示のインキュベータの例示勾配はグラフの実線で表されている。
【００８５】
図８に示すように、本発明によるこのシステムに用いられるアルゴリズムは、ベースラインの読取りを必要も習得もしない。このアルゴリズムは、各ウェルのデータを定期的に（例えば２０秒毎に）記録する。これにより、活性化したバイアルがインキュベートを通じて適切な流体レベルを含むことが確実となる。適切なインキュベート時間（例えば、３９００秒）の後、リーダがベータベースにデータを落とし始める。曲線または直線がデータベースから生じ、例えば、３９００秒と５４００秒との間の勾配が計算され、そしてこの計算された勾配が工場出荷閾値勾配の値に対してチェックされる。計算された勾配が、工場出荷閾値勾配の値を上回る場合、滅菌インジケータバイアルはポジティブとみなされ、評価の下での滅菌プロセスが有効ではなかった（すなわち、失敗した）と表示される。計算した勾配が工場出荷閾値勾配の値を下回る場合、インキュベートは継続する。その後定期的（例えば１〜５分おき）に、勾配は再度計算され、閾値勾配の値と比較される。閾値勾配を上回る計算された勾配の値はポジティブであり、評価の下でのその滅菌事象は失敗したことを示す。２時間のインキュベート後、計算された勾配が工場設定勾配閾値を決して越えない場合は、滅菌インジケータバイアルはネガティブとみなされ、評価の下での滅菌プロセスが成功したことを意味する。留意することは、工場出荷勾配閾値の値は、（１）滅菌サイクルの各評価について行われる最初の読み取りによって決定されず、（２）所定の滅菌インジケータバイアルに対して特異的ではなく、（３）評価される滅菌サイクルの特定のタイプに対して特異的ではないが、（４）評価される滅菌サイクルの特定のタイプに関わらず、同様の生物学的インジケータを含むすべての滅菌インジケータバイアルに適用可能であることである。１つの実施形態では、工場出荷勾配は、僅かにポジティブであり、ポジティブな値を有するすべての勾配が増殖についてポジティブ（および滅菌プロセスの失敗）として読み取られるわけではなく、ポジティブな計算された勾配が、予め設定され、かつ普遍の最小ポジティブ勾配値を超えるもののみである。
【００８６】
上記工場出荷勾配は、本発明の特有の利点の１つを提供する。なぜなら、それは、滅菌の有効性のより一様な決定を提供し、システム使用の容易性を向上させ、所定の滅菌プロセスを評価するために必要とされる時間を減少し、したがって改善するからである。
【００８７】
本発明の原理を、ある特定の実施態様に関連して説明し、これらの実施形態を図示する目的で提供する。それらの種々の改変は本願明細書を読む当業者にとって明らかなものであると理解すべきである。したがって、本明細書中に開示された発明については、添付の特許請求の範囲の範囲内に収まるようにこのような改変が網羅されていると意図することを理解すべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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