(57)【要約】大容量読取装置は生物学的インジケータが発光した蛍光を検出して滅菌サイクルの有効性を判定する。読取装置は多数の生物学的インジケータを迅速に連続して読み取ることを可能にする。例えば生物学的インジケータを別体の大容量培養器で前培養し、その後大容量読取装置内に配置して蛍光検出し得る。読取装置は前培養生物学的インジケータ毎に１回の蛍光閾値比較に基づいて正または負の成長判定を行う。１回の蛍光閾値比較は測定蛍光の参照生物学的インジケータの基準蛍光との比較を含む。読取装置は参照生物学的インジケータから基準蛍光を得た後、その基準蛍光を読取装置が処理する次の生物学的インジケータに対する閾値として用いる。さらに読取装置は生物学的インジケータ結果の記憶、処理および表示用の出力を生成し得る。
2006521818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対する基準蛍光測定値を得るステップと、
前記測定ウェル内に前培養生物学的インジケータを収容するステップと、
前記前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るステップと、
前記前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた前記１つの蛍光発光測定値を前記各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前記前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出するステップとを含み、前記比較が前記各測定ウェルに対する前記基準蛍光測定値を計算に入れる方法。
【請求項２】
所定の閾蛍光値を前記基準蛍光測定値と合計して前記閾蛍光値を生成することにより前記閾蛍光値を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準蛍光測定値を前記各測定ウェルに対する前記１つの蛍光発光測定値から減算するステップと、その結果得られた差を前記各閾蛍光値と比較するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記前培養生物学的インジケータを培養前に滅菌サイクルにかけるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記前培養インジケータ内の前記生物成長の検出に基づき、前記前培養生物学的インジケータの各々に対して前記滅菌サイクルの有効性を評価するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基準蛍光発光測定値を得る前に前記参照生物学的インジケータを滅菌サイクルにかけるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記参照生物学的培養器を培養せずに前記基準蛍光発光測定値を得るステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記前培養生物学的インジケータを培養装置から読取装置に搬送して前記１つの蛍光発光測定値を得るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記参照生物学的インジケータおよび前記各測定ウェル内に配置された前記前培養生物学的インジケータが共通タイプの生物学的インジケータである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記前培養生物学的インジケータ内で生物成長が検出されたかを示す出力を前記比較に基づいて生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記前培養生物学的インジケータが少なくとも１２個の前培養生物学的インジケータを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第２の組の前記前培養生物学的インジケータを前記測定ウェル内に配置するステップと、
前記第２の組の前記前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るステップと、
前記第２の組の前記前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた前記１つの蛍光発光測定値を前記各測定ウェルに対する前記閾蛍光値と比較して、前記第２の組の前記前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記前培養生物学的インジケータをより大きな製造ロットの生物学的インジケータから選択してそのロットの生物学的インジケータの適切な動作を評価するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記生物学的インジケータがエチレンオキシド滅菌プロセス用に構成された生物学的インジケータを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記生物学的インジケータが蒸気による滅菌プロセス用に構成された生物学的インジケータを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
複数の測定ウェル内に配置された生物学的インジケータに対して蛍光測定値を測定するための蛍光発光読取装置と、
前記蛍光発光読取装置を制御して前記測定ウェル内に配置された複数の参照生物学的インジケータの各々に対して基準蛍光測定値を得るとともに、前記測定ウェル内に配置された前記複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るためのプロセッサとを含み、
前記プロセッサが前記前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた前記１つの蛍光発光測定値を前記各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前記前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出し、前記比較が前記各測定ウェルに対する前記基準蛍光測定値を計算に入れる装置。
【請求項１７】
前記プロセッサが所定の閾蛍光値を前記基準蛍光測定値と合計して前記閾蛍光値を生成することにより前記閾蛍光値を生成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記基準蛍光測定値を前記各測定ウェルに対する前記１つの蛍光発光測定値から減算するステップと、その結果得られた差を前記各閾蛍光値と比較するステップとをさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサが所定の閾蛍光値を前記基準蛍光測定値と合計して前記閾蛍光値を生成することにより前記閾蛍光値を生成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記前培養生物学的インジケータが培養前に滅菌サイクルにかけられている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記プロセッサが前記前培養インジケータ内の前記生物成長の検出に基づき、前記前培養生物学的インジケータの各々に対して前記滅菌サイクルの有効性を示す、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記参照生物学的インジケータが滅菌サイクルにかけられている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記参照生物学的インジケータおよび前記各測定ウェル内に配置された前記前培養生物学的インジケータが共通タイプの生物学的インジケータである、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサが前記前培養生物学的インジケータ内で生物成長が検出されたかを示す出力を前記比較に基づいて生成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記測定ウェルが少なくとも１２個の測定ウェルを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
前記プロセッサが前記蛍光発光読取装置を制御して第２の組の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るとともに、前記第２の組の前記前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた前記１つの蛍光発光測定値を前記各測定ウェルに対する前記閾蛍光値と比較して前記第２の組の前記前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２７】
前記生物学的インジケータがエチレンオキシド滅菌プロセス用に構成された生物学的インジケータを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２８】
前記生物学的インジケータが蒸気による滅菌プロセス用に構成された生物学的インジケータを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２９】
プロセッサに、
複数の測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対する基準蛍光測定値を取得させ、
前記測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を取得させ、さらに
前記前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた前記１つの蛍光発光測定値を前記各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前記前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出させる命令を含み、前記比較が前記各測定ウェルに対する前記基準蛍光測定値を計算に入れる、コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３０】
前記命令が前記プロセッサに所定の閾蛍光値を前記基準蛍光測定値と合計して前記閾蛍光値を生成することにより前記閾蛍光値を生成させる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３１】
前記命令が前記プロセッサに前記基準蛍光測定値を前記各測定ウェルに対する前記１つの蛍光発光測定値から減算させ、その結果得られた差を前記各閾蛍光値と比較させる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３２】
前記命令が前記プロセッサに所定の閾蛍光値を前記基準蛍光測定値と合計して前記閾蛍光値を生成することにより前記閾蛍光値を生成させる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３３】
前記命令が前記プロセッサに前記前培養インジケータ内の前記生物成長の検出に基づき、前記前培養生物学的インジケータの各々に対して前記滅菌サイクルの有効性を評価させる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３４】
前記命令が前記プロセッサに前記前培養生物学的インジケータ内で生物成長が検出されたかを示す出力を前記比較に基づいて生成させる、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３５】
測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るステップと、
前記１つの蛍光発光測定値を前記前培養生物学的インジケータが配置された前記各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較するステップとを含み、前記比較が前記各測定ウェルに配置された参照生物学的インジケータに対して得られた基準蛍光測定値を計算に入れる方法。
【請求項３６】
複数の測定ウェル内に配置された生物学的インジケータに対して蛍光測定値を測定するための蛍光発光読取装置と、
前記蛍光読取装置を制御して前記測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光測定値を得るためのプロセッサとを含み、前記プロセッサが前記１つの蛍光発光測定値を前記前培養生物学的インジケータが配置された前記各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較し、前記比較が前記各測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対して得られた基準蛍光測定値を計算に入れる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は滅菌サイクルの有効性を判定するための技術に関し、特に生物学的滅菌インジケータから蛍光を読み取り滅菌サイクルの有効性を判定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌とは一般に無菌外科処置で用いられる器具、医療機器、インプラントおよび他の物品の表面から細菌および他の生命体をすべて排除するプロセスを指す。従来の加熱滅菌プロセスは加圧蒸気を用いる。低温化学滅菌プロセスは、ガンマ線および電子線滅菌はもとより、滅菌剤として液体または蒸気状のエチレンオキシド、過酸化水素水、過酸化水素水／プラズマ、または過酢酸を用いる。
【０００３】
各滅菌サイクルにおいて滅菌器は滅菌室内の生存生命体をすべて殺菌するように設計されている。この目的を達成するために、医療施設職員は適切な滅菌プロセスを選択し、そのパラメータを注意深く監視し、適正な製剤、包装および滅菌器装填技術を採用しなければならない。
【０００４】
滅菌サイクルの有効性を確認するために医療施設および外科用機器メーカーは一般に滅菌プロセスモニタを用いる。滅菌プロセスモニタは滅菌サイクルが滅菌を達成するために必要な要求条件を満たしたかを示す装置である。滅菌プロセスモニタの例として生物学的インジケータと、化学的インジケータと、化学的積算器、ボウイディック（Ｂｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ）テストパック、およびチャレンジパックが挙げられる。
【０００５】
生物学的インジケータは特に生物剤を担持し、その生物剤が殺菌された場合に成功滅菌を示す。生物学的インジケータは概して被滅菌物品を含む装填材料内のテストパッケージ内に配置される。生物学的インジケータは生物剤が殺菌された場合に成功滅菌を示す。生物学的インジケータにより担持された生物剤は通例テスト組織であり、これは自然汚染により存在する殆どの組織よりも滅菌プロセスに対する何倍もの抵抗力がある。
【０００６】
滅菌サイクルが終了した後、生物学的インジケータを培養して何らかのテスト組織が滅菌処置を生き延びたかを判定する。培養により生物学的インジケータ内に成長が生じた場合には、滅菌サイクルは有効でなかったことになる。従って生物学的インジケータ成長の検出は滅菌サイクルにかけられた装置が滅菌されていない恐れがある、すなわち滅菌プロセスが失敗したことを示すものとして機能する。
【０００７】
現存の生物学的インジケータの例として、ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ））から入手可能なスリーエム（３Ｍ）（登録商標）・アテスト（Ａｔｔｅｓｔ）（登録商標）・ラピッド・リードアウト・バイオロジカル・インジケータ（Ｒａｐｉｄ  Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）がある。異なる型版のアテスト・ラピッド・リードアウト・バイオロジカル・インジケータ（Ａｔｔｅｓｔ  Ｒａｐｉｄ  Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）は蒸気およびエチレンオキシド滅菌プロセスの有効性を判定するように設計されている。アテスト・ラピッド・リードアウト・バイオロジカル・インジケータ（Ａｔｔｅｓｔ  Ｒａｐｉｄ  Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）は、様々な個体数のバチルスステアロサーモフィルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）または枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）胞子を含有する胞子片を備えた可撓性ポリプロピレンバイアルを含んでいる。またバイアルは破壊可能なガラスアンプル内に含有された改質トリプシンの大豆液体培地である成長媒体も含有している。
【０００８】
アテスト・ラピッド・リードアウト・バイオロジカル・インジケータ（Ａｔｔｅｓｔ  Ｒａｐｉｄ  Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）では、胞子関連酵素の存在が生物学的インジケータ内の胞子成長を示す。活性酵素の存在は検出可能な蛍光を生成する。滅菌サイクルが有効でない場合には、胞子および酵素の両方が活性化したままであり蛍光生成物を生じる。培養期間後、読取装置はバイアルが蛍光を生成しているかを判定することにより滅菌サイクルの有効性を判定する。通常、読取装置および培養器は一体化されており、読取装置を作動して生物学的インジケータを読み取れるようにする前に生物学的インジケータを培養しなければならないようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に本発明は生物学的インジケータを読み取って蛍光を検出することにより滅菌サイクルの有効性を判定するための高スループット読取装置に関する。読取装置は多数の生物学的インジケータを迅速に連続して読み取ることを可能にする。例えば生物学的インジケータを別体の大容量培養器で前培養し、その後大容量読取装置内に配置して即時蛍光検出し得る。なお読取装置は培養中に取る一連の測定値ではなく、前培養生物学的インジケータ毎に１回の蛍光閾値比較に基づいて正または負の成長判定を行う。
【００１０】
１回の蛍光閾値比較は測定蛍光の基準蛍光との比較を含む。しかし閾値蛍光を読取装置内の該当する測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータから測定した基準蛍光と組み合わせる。読取装置は最初に参照生物学的インジケータから基準蛍光を取得し、その後読取装置が処理する次の生物学的インジケータのためにその基準蛍光を閾値蛍光と共に用いてより正確な検出をする。さらに読取装置は生物学的インジケータ結果の記憶、処理および表示用の出力を生成し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態において本発明は、複数の測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対する基準蛍光測定値を得るステップと、測定ウェル内に前培養生物学的インジケータを収容するステップと、前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るステップと、前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた１つの蛍光発光測定値を各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出するステップとを含み、比較が各測定ウェルに対する基準蛍光測定値を計算に入れる方法を提供する。
【００１２】
他の実施形態において本発明は、複数の測定ウェル内に配置された生物学的インジケータに対して蛍光測定値を測定するための蛍光発光読取装置と、蛍光発光読取装置を制御して測定ウェル内に配置された複数の参照生物学的インジケータの各々に対して基準蛍光測定値を得るとともに、測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るためのプロセッサとを含み、プロセッサが前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた１つの蛍光発光測定値を各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出し、比較が各測定ウェルに対する基準蛍光測定値を計算に入れる装置を提供する。
【００１３】
さらなる実施形態において本発明は、プロセッサに複数の測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対する基準蛍光測定値を取得させ、測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を取得させ、さらに前培養生物学的インジケータの各々に対して得られた１つの蛍光発光測定値を各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較して前培養生物学的インジケータ内の生物成長を検出させる命令を含み、比較が各測定ウェルに対する基準蛍光測定値を計算に入れる、コンピュータ読み取り可能媒体を提供する。
【００１４】
さらなる実施形態において本発明は、測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るステップと、１つの蛍光発光測定値を前培養生物学的インジケータが配置された各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較するステップとを含み、比較が各測定ウェルに配置された参照生物学的インジケータに対して得られた基準蛍光測定値を計算に入れる方法を提供する。
【００１５】
さらなる実施形態において本発明は、複数の測定ウェル内に配置された生物学的インジケータに対して蛍光測定値を得るための蛍光発光読取装置と、蛍光読取装置を制御して測定ウェル内に配置された複数の前培養生物学的インジケータの各々に対して１つの蛍光測定値を得るためのプロセッサとを含み、プロセッサが１つの蛍光発光測定値を前培養生物学的インジケータが配置された各測定ウェルに対する閾蛍光値と比較し、比較が各測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータに対して得られた基準蛍光測定値を計算に入れる装置を提供する。
【００１６】
本発明は多くの利点を提供する。例えば本明細書に記載する生物学的インジケータ読取装置は大容量化および高スループット化を促進する。読取装置は複数の前培養生物学的インジケータを収容し、１回の蛍光測定で各生物学的インジケータを評価する。生物学的インジケータは滅菌サイクルにかけられた後、読取装置に付随する測定ウェル内に配置する前に別体の大容量培養器で前培養される。
【００１７】
読取装置は一組の参照生物学的インジケータを用いて測定ウェル毎に初期基準測定値を得る。その後読取装置は基準測定値を用いて測定ウェル毎に閾値蛍光と組み合わせた検出閾値を設定するとともに、その検出閾値を多数の組の前培養生物学的インジケータの迅速な１回の測定値評価に用いる。このようにして読取装置は測定ウェル毎の高検出精度化を図る。
【００１８】
生物学的インジケータの前培養により読取装置内の培養器の省略が可能になり、読取装置をより小型化且つ簡素化するとともに実験スペースを節約することができる。さらに別体の培養器内での前培養は読取装置による前培養生物学的インジケータの即時評価を可能にする。前培養生物学的インジケータを単一測定で評価する能力はスループットを上げる。さらなる利点として読取装置をデータ記録ソフトウェアアプリケーションへ出力を提供するように構成して、読取装置が得た結果を利便性よく記憶および再検討可能にすることができる。
【００１９】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は添付の図面と以下の説明とに記載されている。本発明の他の特徴と、目的と、利点とは説明と図面とから、さらに特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は生物学的インジケータの分析用システム１０を図示するブロック図である。図１に示すようにシステム１０は生物学的インジケータ読取装置１２と、生物学的インジケータ培養器１４と、滅菌器１６と、コンピュータ１８とを含む。読取装置１２は参照生物学的インジケータ２０を処理して、その後の生物学的インジケータ２２の評価が適正な滅菌を検出するように初期基準蛍光測定値を得る。一般にはシステム１０は、蛍光を検出することにより滅菌サイクルの有効性を判定するための生物学的インジケータ２２の読み取りにおける大容量化および高スループット化を促進する。
【００２１】
システム１０を医療施設内で用いて多数の滅菌負荷に対する滅菌の有効性を監視し得る。代替的にはシステム１０は機材、器具、医療機器、インプラントおよび他の物品の製造現場からの販売に先立って、そのような物品に対する滅菌の有効性を評価する際に特に有用であり得る。従ってシステム１０は大量のものが関わる産業および相手先商標製品メーカー（ＯＥＭ）滅菌業界で有用であり得る。
【００２２】
さらなる代替例として、システム１０を生物学的インジケータ２２自体の販売用に用い得る。具体的には製造ロットの生物学的インジケータ２２からのサンプルをシステム１０を用いて分析して、それらを販売する前にすなわち製造販売試験中に生物学的インジケータの適正な動作または製造を確認する。そのためシステム１０は生物学的インジケータメーカーはもとより医療施設、ＯＥＭまたは滅菌サービス提供業者にとって特に有用であり得る。いずれの場合も大量の医療機器または生物学的インジケータの処理を伴い、高スループットを望ましいものにする。
【００２３】
動作中、生物学的インジケータ読取装置１２は、読取装置内の複数の測定ウェル内に配置された参照生物学的インジケータ２０に対する基準蛍光発光測定値を得る。滅菌器１６は参照生物学的インジケータ２０が生物学的インジケータ読取装置１２内に配置される前に参照生物学的インジケータ２０を滅菌サイクルにかける。また滅菌器１６は生物学的インジケータ２２の群を滅菌サイクルにかける。その後生物学的インジケータ２２が読取装置１２の測定ウェル内に配置される前に培養器１４が生物学的インジケータ２２を前培養（プレインキュベート）する。
【００２４】
読取装置１２は前培養生物学的インジケータ２２の各々に対して１つの蛍光発光測定値を得るとともに、その前培養生物学的インジケータの各々に対して得た１つの蛍光発光測定値を所定の閾値蛍光と参照生物学的インジケータ２０を用いて各測定ウェルに対して得た初期基準蛍光測定値との合計と比較する。代替的には基準蛍光測定値を１つの蛍光測定値から減算してもよく、その結果を所定の閾値蛍光と比較してもよい。いずれの場合も所定の閾値蛍光を生物学的インジケータ内の生物成長を示していると判断された蛍光量の関数として決定し得る。
【００２５】
説明するように、比較により読取装置１２は前培養生物学的インジケータ２２内の生物成長を検出することができる。特に所与の測定ウェル内の生物学的インジケータ２２に対して得られた１つの蛍光発光測定値が閾値蛍光とそのウェルに対する基準蛍光測定値との合計を超えている場合には、読取装置１２は成長の検出、従って滅菌サイクルの失敗を表示する。
【００２６】
読取装置１２は表示および他の情報をコンピュータ１８に通信してユーザに提示または後で再検討するためにデータログに記憶し得る。コンピュータ１８はパーソナルコンピュータ、コンピュータ・ワークステーション、または他のコンピューティング装置の形状を取り得る。読取装置１２はシリアル・インターフェース、ネットワーク・インターフェース等を介してコンピュータ１８と通信して読取装置情報を転送し得る。コンピュータ１８は表示装置およびユーザ入力媒体などのユーザインターフェースを提供する。さらにコンピュータ１８は、読取装置１２から受信した情報の収集、処理および提示を行うソフトウェアアプリケーションを実行する。特にコンピュータ１８は読取装置１２から得た情報を表示装置に提示するとともにその情報をデータログファイルへ記録する。
【００２７】
図２は生物学的インジケータ読取装置１２の一実施形態の斜視図である。図２に示すように、読取装置１２は複数の測定ウェル２６を提供する筐体２４を含む。各測定ウェル２６はディスプレイパネル２８上に付随のディスプレイを含む。ディスプレイパネル２８は「プラス」および「マイナス」記号を含み、これらの記号は選択的に背面照明されて記号と並んだ測定ウェル２６内の生物学的インジケータに対する関連結果を示し得る。さらに読取装置１２とのオペレータ対話を随意のスクロールボタン３０およびオペレータディスプレイ３２で達成し得る。また図２は１つの測定ウェル２６内にある前培養生物学的インジケータ２２を示す。読取装置１２はさらにカバー３４を含み、このカバー３４はほぼ円弧３６に沿って枢動可能であり測定ウェル２６を交互に露出および被覆する。
【００２８】
測定ウェル２６をグループ配置または個々に指定して特定のタイプの生物学的インジケータを収容し得る。このように読取装置１２は異なるタイプの生物学的インジケータ２２を同時に処理し得る。異なるタイプの生物学的インジケータ２２の処理を容易にするために、読取装置１２を個々の測定ウェル２６に対して異なる蛍光閾値を維持するように構成し得る。蛍光閾値はメモリに記憶されて特定の測定ウェル２６と関連付けられ、特定の測定ウェル２６内に配置された各タイプの生物学的インジケータ２２に対して適切な閾値を表し得る。
【００２９】
さらに読取装置１２は測定ウェル２６毎に初期基準蛍光測定値を記憶し得る。読取装置１２は測定ウェル２６内に配置された参照生物学的インジケータ２０から蛍光測定値を得ることにより基準蛍光測定値を得る。参照生物学的インジケータ２０は例えば読取装置１２の定期的起動時または初期化時に測定ウェル２６内に配置し得る。各測定ウェル２６内に配置された各参照生物学的インジケータ２０は、その後読取装置１２の動作過程でその測定ウェル内で評価される生物学的インジケータ２２のタイプと一致しなければならない。
【００３０】
このように読取装置１２は測定ウェル２６毎に、ウェル内に配置される前培養生物学的インジケータ２２のタイプに対する所定の蛍光閾値と、そのウェル内に配置された同じタイプの参照生物学的インジケータ２０からの初期基準蛍光測定値とを得る。所定の蛍光閾値は経験的にまたは実験的に決定して、工場でまたは装填時に読取装置１２に付随のメモリ内に読み込み得る。各参照生物学的インジケータ２０は適切な測定ウェル２６内に配置する前に滅菌器１６により滅菌サイクルにかけられるが培養はされない。その結果各参照生物学的インジケータ２０は、後で読み取って滅菌サイクルの結果を得たい同じタイプの負性制御（殺菌サイクル）生物学的インジケータとしての役目をする。
【００３１】
読取装置１２は一実施形態では、各前培養生物学的インジケータ２２から得られた蛍光測定値を所定の蛍光閾値と各測定ウェル２６に対する初期基準蛍光測定値との合計と比較する。合計値は、実際には通例生物成長を示さない生物学的インジケータにより生成される基準蛍光値を割り引くことにより測定ウェル毎の所定蛍光値を微調整するのに役立つ。また代替手法は基準蛍光測定値を前培養生物学的インジケータ２２に対して得られた蛍光測定値から減算することを含む。前培養生物学的インジケータ２２は測定ウェル２６内へ配置される前に既に培養されているため、読取装置１２は蛍光発光の測定により１回の測定および比較で成長を検出することができる。
【００３２】
ある実施形態では生物学的インジケータ２０、２２は、ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．））から商品名スリーエム・アテスト（３Ｍ  ＡＴＴＥＳＴ）のモデル１２９１、１２９２、１２９２Ｅまたは１２９４として市販されている生物無菌インジケータであってもよい。この場合各生物学的インジケータ２０、２２はキャップと、バイアルと、様々な内容物とを含む。生物学的インジケータ２０、２２は培養器１４内での培養後バイアル内の蛍光の生成により生存可能な微生物（胞子など）の存在を証明する。
【００３３】
蛍光発光はバイアル内で非蛍光基質（４メチルウンベリフェリル−アルファ−Ｄ−グルコシドなど）を用いて、胞子関連酵素作用によりその非蛍光基質を蛍光生成物に変換することにより達成し得る。胞子関連酵素作用は、バイアル内の胞子の成長に関与する酵素の１つであるアルファ−Ｄ−グルコシドであることが好ましい。
【００３４】
動作中、読取装置１２のオペレータはまず滅菌器１８により滅菌サイクルにかけられた参照生物学的インジケータ２０を検索する。そしてオペレータは参照生物学的インジケータ２０内のアンプル（図示せず）を砕いてその参照生物学的インジケータを適切な測定ウェル２６内に配置する。オペレータはその後例えばスクロールボタン３０を用いるとともにディスプレイ３２を観察して読取装置１２に所望の測定ウェル２６を読み取るように指示することにより基準蛍光測定値を得ることができる。その後オペレータはカバー３４を閉じて読取装置１２が参照生物学的インジケータ２０の基準測定値を得るのを待つ。代替的には読取装置１２はいずれか所与のウェル内の生物学的インジケータ２０、２２の存在を自動的に検出して挿入後その生物学的インジケータを自動的に読み取る。
【００３５】
図３は例示的培養器１４の正面斜視図である。図３に示すように培養器１４は、培養のため生物学的インジケータ２２を収容し加熱するための複数の培養ウェル３９を備えた培養区画３８を規定する筐体３６を含む。ボタン４０などの１つまたは複数の操作子を設けて培養器１４の動作を制御してもよい。さらに培養器４０は温度または培養時間などの培養情報を提示するためのディスプレイパネル４０を含み得る。
【００３６】
培養器１４は多数の生物学的インジケータ２２の同時培養を支援する。図３の例では培養器１４は１２０個の生物学的インジケータ２２を収容して同時に培養するように設計されている。培養サイクルが完了すると、前培養生物学的インジケータ２２を一度に数個ずつ蛍光測定および成長検出用の生物学的インジケータ読取装置１２に搬送することができる。一例として読取装置１２および培養器１４を一度に１２個の生物学的培養器を読取装置に転送できるように構成してもよい。こうしてシステム１０（図１）は多数の生物学的インジケータ２２の高スループット培養および同時読み取りを容易にする。
【００３７】
図４は生物学的インジケータ読取装置１２をより詳細に図示するブロック図である。図４に示すように読取装置１２はプロセッサ４４と、搬送装置４６と、励起源４８と、発光センサ５０と、閾値・基準メモリ５２と、装置インターフェース５４と、コンピュータ・インターフェース５６とを含んでいる。一般にプロセッサ４４は読取装置１２内の様々な動作を制御する。例えばプロセッサ４４は搬送装置４６を駆動して励起源４８および発光センサ５０を読取装置１２内の異なる測定ウェル２６間で移動させる。換言すれば読取装置１２は、異なる測定ウェル２６間の搬送台上を一緒に移動する単一の励起源４８および発光センサ５０を含み得る。搬送装置４６を含む読取装置１２の機械的構造は、読取装置１２が培養器を省略可能であることを除いて、概してボレア（Ｂｏｌｅａ）らに与えられた本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，０２５，１８９号明細書に記載されている読取装置の構造に相当し得る。上記の参照特許の内容全体を本明細書に引用して援用する。他の実施形態では読取装置１２は、多数の生物学的インジケータの迅速な読み取りを可能にする複数の励起源および複数の発光センサを含み得る。図２の例では読取装置１２は１２個の測定ウェルを含む。しかし他の実施形態ではこれより少ないまたは多い測定ウェルを設けることができる。従って複数の励起源および発光センサの利用はいくつかの例で望ましい。
【００３８】
またプロセッサ４４は励起源４８を制御して励起エネルギーを測定ウェル２６内に配置された前培養生物学的インジケータ２２に伝達することにより、生物学的インジケータの内容物に蛍光発光させる。発光センサ５０は各前培養生物学的インジケータ２２からの蛍光発光を検知して関連する測定情報をプロセッサ４４に送信する。なお励起源４８および発光センサ５０を用いて例えば読取装置１２の起動時または初期化時に参照生物学的インジケータ２０から基準蛍光測定値を得る。
【００３９】
励起源４８および発光センサ５０は実質的に上述のボレア（Ｂｏｌｅａ）らの特許に記載されたものとほぼ一致し得る。例えば励起源４８は蛍光灯または閃光管源と発光の適切な帯域を通過させるフィルタとを含み得る。フィルタを通過した光は生物学的インジケータ２２に当り生物学的インジケータ内の蛍光物質を励起させる。プロセッサ４４を読取装置１２内に配置し得る異なるタイプの生物学的インジケータを所与の時刻に励起するのに適するように、励起源４８の発光出力を選択的に制御するよう構成し得る。
【００４０】
生物学的インジケータ２２が示す蛍光は生物学的インジケータを配置する測定ウェル２６内の集積空洞により収集することができる。集積空洞は生物学的インジケータ２２から発光される蛍光を収集するとともにその蛍光を発光センサ５０に向ける。上述したボレア（Ｂｏｌｅａ）らの特許に記載されているように、発光センサ５０は生物学的インジケータ２２からの蛍光を表す所望範囲の発光波長を取得するように構成されたフィルタおよび光センサを含み得る。発光センサ５０は受け取った蛍光に基づいて蛍光測定値を生成して、その値をプロセッサ４４に提供する。発光センサ５０を、蛍光測定値をデジタル値としてまたはプロセッサ４４に提示する前にデジタル形式に変換されるアナログ信号として生成するように構成してもよい。
【００４１】
参照生物学的インジケータ２０に対する基準蛍光測定値を受け取ると、プロセッサ４４はその測定値を閾値・基準メモリ５２に記憶するとともに、その測定値を適切な測定ウェル２６と従って各ウェル内に配置される適切なタイプの生物学的インジケータと関連付ける。動作中、前培養生物学的インジケータ２２に対する蛍光測定値を受け取ると、プロセッサ４４は関連する閾蛍光値と基準蛍光値とをメモリ５２から検索して、それらの値の合計を蛍光測定値と比較する。代替的にはプロセッサ４４は閾蛍光値と基準蛍光値との事前算出合計をメモリ４４から検索し得る。さらなる代替例としてプロセッサ４４は関連基準蛍光値を前培養生物学的インジケータ２２に対する蛍光測定値から減算し得る。
【００４２】
前培養生物学的インジケータ２２に対する蛍光測定値が閾蛍光値と基準蛍光値との合計を超える場合には、プロセッサ４４は前培養生物学的インジケータ内の成長を検出して滅菌サイクルの失敗を示す。ある意味ではその合計を関連測定ウェル２６および関連タイプの生物学的インジケータ用の修正閾値と考えてもよい。プロセッサ４４は装置インターフェース５４を介して失敗の表示またはその欠如を呈示し得る。
【００４３】
装置インターフェース５４はディスプレイパネル２８（図２）を含み得る。例えばディスプレイパネル２８上の「プラス」および「マイナス」記号を選択的に背面照明して、記号と並んだその測定ウェル２６内の生物学的インジケータに対する関連結果を示してもよい。例えばプラス記号の照明は成長を示し、マイナス記号の照明は成長の欠如を示す。
【００４４】
プロセッサ４４はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ディスクリート論理回路等の形状を取り得る。閾値・基準メモリ５２に加えて、プロセッサ４４はコンピュータ読み取り可能媒体にアクセスして命令を得て実行する。従っていくつかの実施形態では本発明はプロセッサ４４に本明細書に説明するような様々な機能を行わせる命令を含むコンピュータ読み取り可能媒体に関し得る。命令を担持するコンピュータ読み取り可能媒体は、電気または光通信リンクなどの伝播媒体はもとより、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、取り外し可能磁気ディスク、メモリカードまたはスティック、ＮＶＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等などの揮発性、不揮発性、磁気、光学、または電気媒体を含み得る。
【００４５】
図５は生物学的インジケータを読み取るための例示的方法を図示するフロー図である。図５に示すように、オペレータは生物学的インジケータ２０または２２を滅菌器１６内に配置して（５８）、滅菌サイクルを行う（６０）。滅菌サイクルには蒸気滅菌、乾燥加熱滅菌、もしくは化学的または放射線滅菌技術がある。既知のように異なる時間枠、温度レジメおよび滅菌サイクルには異なるタイプの生物学的インジケータの利用が必要である。
【００４６】
滅菌に続いて、オペレータは生物学的インジケータを活性化させて（６２）それらを成長させるように条件付ける。特に生物学的インジケータ２０、２２がスリーエム・アテスト（３Ｍ  ＡＴＴＥＳＴ）モデル１２９１生物学的インジケータと同様に実施される一実施形態では、成長媒体を含有するガラスアンプルを砕いてその内容物を胞子を含む乾燥片に与える。読取装置１２が既にメモリ内に基準蛍光測定値を含んでいる（６４）場合には、オペレータは生物学的インジケータを読取装置１２とは別体の培養器１４に転送する（６６）。
【００４７】
しかし読取装置１２が未だメモリ内に基準蛍光測定値を含んでいない場合には、生物学的インジケータは基準測定値を得るための初期生物学的インジケータとしての役目を果たす。この場合滅菌サイクルにかけられた生物学的インジケータは培養器に配置されない。その代わりにオペレータは滅菌処理済み生物学的インジケータを、基準測定値を得るために読取装置１２内の測定ウェル内に配置する（６８）。読取装置１２はウェル毎に基準測定値を測定する（７０）とともに、その基準測定値をメモリに記憶する（７２）。
【００４８】
基準測定値を得るために用いられる生物学的インジケータは、基準測定値が得られた後単に廃棄されるという意味で犠牲になり得る。代替的にはこれらを培養して（６６）成長を検出することにより滅菌サイクルの有効性を確認し得る。いずれの場合も基準測定値を得るために用いた生物学的インジケータは、後で読取装置１２により評価される生物学的インジケータの読み取り値に対する参照生物学的インジケータとしての役目を果たす。
【００４９】
図６は生物学的インジケータを読み取るための例示的方法をさらに図示するフロー図である。図６に示したプロセスは図５内の点Ａから続いている。生物学的インジケータを培養器に転送（７４）した後、オペレータは培養時間が終了したかを判断する（７４）。培養時間がまだ終了していない場合には、オペレータはそれでも早期読み取りを望むかを判断（７６）してもよい。培養時間が終了すると、または早期読み取りのため、オペレータは前培養（または部分培養）生物学的インジケータ２２を読取装置１２内の関連測定ウェル２６内に配置する（７８）。
【００５０】
読取装置１２は生物学的インジケータ１２毎に１つの蛍光測定値を取る（８０）とともに、その測定値をメモリ５２に記憶された基準測定値と閾値蛍光との合計と比較する（８２）。その測定値が基準値と所定の閾値との合計を超える（８２）場合には、読取装置１２は正の結果、すなわち検出可能成長そのため滅菌プロセスの失敗を示す（８４）。測定値が基準値と所定の閾値との合計を超えない（８２）場合には、読取装置１２は負の結果を示す（８６）。
【００５１】
生物学的インジケータ２２を用いて早期読み取り結果を得た（８８）場合には、オペレータはその生物学的インジケータを培養器１４に戻して培養を継続（９０）し得る。読み取り値が早期結果でなかった（８８）場合には、または正の結果の表示（８４）後、読取装置１２はその結果をコンピュータ１８（図１）に送ることにより情報を送信する（９２）。コンピュータ１８はその後オペレータによる再検討のためその結果を表示し（９４）、その結果を永久保存用データファイルに記録して（９６）後の結果分析または確認を容易にする。いくつかの実施形態ではコンピュータ１８は、例えばネットワーク通信により複数の読取装置１２からの結果を受信し、それらの結果を別個にまたは一緒に処理、記録且つ表示し得る。図５および６に示したプロセスを読取装置１２の測定ウェル２６内に配置した前培養生物学的インジケータ２２の各々に、および読取装置に装填される次の組の前培養生物学的インジケータに対して繰り返し得る。
【００５２】
図７は本明細書に説明するように生物学的インジケータ読取装置１２により生成された結果を提示する例示的ユーザインターフェース画面９８の図である。ユーザインターフェース画面９８をコンピュータ２２（図１）によりオペレータへ提示し得る。ユーザインターフェース画面９８をコンピュータ２２により実行されるデータ記録ソフトウェアアプリケーションによって生成してもよい。図７に示すようにユーザインターフェース画面９８は時刻領域１００と、場合によってはデータ領域（図示せず）とを含み得る。
【００５３】
さらにユーザインターフェース画面９８は、コンピュータ２２と読取装置１２との間の通信リンクがアクティブであるかを示すための通信状態指示器１０２を含み得る。またユーザインターフェース画面９８は通信をリセットする（１０４）、アプリケーションを終了する（１０６）、読取装置１２から得られたデータをデータファイルに記録する（１０８）、さらにデータの記録を停止（１１０）するためのアクティブボタンを含む。
【００５４】
またユーザインターフェース画面９８は個々の生物学的インジケータに対する取込励起および発光データ（１１２）を表示する。図７の例ではユーザインターフェース画面９８は、例えば８ビットの相対的大きさで２５５という生物学的インジケータ（ＢＩ）読み取り値を、および同じ大きさで１５０というバルブ読み取り値を示す。読取装置１２は生物学的インジケータ読み取り値、すなわち蛍光測定値を閾蛍光値と基本蛍光値との合計と比較して成長を検出する。バルブ読み取り値は励起源強度の尺度である。様々な実施形態において「バルブ」は閃光管のランプであり得る。バルブ読み取り値により読取装置１２のオペレータは励起源が作動中であることを確認することができる。読取装置１２は励起源強度を自動的に確認して励起源強度が所定の失敗強度を超えるようにし得る。さらに読取装置１２は値が失敗強度未満であってもエラーを自動的に表示し得る。ユーザインターフェース画面９８により表示されたバルブ読み取り値をオペレータが監視することにより、バルブ強度の減衰および失敗が発生する前に予防的メンテナンスの必要性を予知することができる。
【００５５】
さらにユーザインターフェース画面９８は、読取装置１２により処理された各生物学的インジケータ２２に対して得られた結果の仮想ディスプレイ１１４を含み得る。図７の例において仮想ディスプレイ１１４は１２個の異なる生物学的インジケータ２２に対する１２個の異なる結果を示す。しかし読取装置１２をより多数の生物学的インジケータ、例えば５０個または１００個までの生物学的インジケータなど、任意の数の生物学的インジケータ２２を処理するように変更し得る。この結果を正の結果を示す「プラス」記号、または負の結果を示す「負」または「マイナス」記号として表し得る。従って仮想ディスプレイ１１４は一般に読取装置１２のディスプレイパネル２８を表し得る。特定の生物学的インジケータに対する測定値が閾値と基準値との合計を超える場合には、ユーザインターフェース９８は該当する生物学的インジケータに対して「プラス」記号を示す。代替的または追加的には生物学的インジケータ毎の実際の測定値を仮想ディスプレイ１１４内に提示し得る。
【００５６】
図８は生物学的インジケータ読取装置１２により生成された結果を含む例示的データログファイル１１６の図である。図８の例ではデータログファイル１１６は読取装置１２により処理された一組の生物学的インジケータ１２に対する時刻、日付、ウェル番号および発光読取情報を提示し得る。そのためユーザインターフェース画面９８を介してリアルタイムデータを提示することに加えて、コンピュータ２２上で動作するデータログアプリケーションは、より詳細なデータを含むデータを永久保存および次のオペレータによる分析または確認のためのデータログファイルに記録し得る。いくつかの例ではデータログファイルは無菌外科処置用に販売される器具、医療機器、インプラントおよび他の物品の成功滅菌の妥当性検確認として機能し得る。代替的にはデータログファイルは滅菌処置用に販売される多数の生物学的インジケータの適当な動作または製造の妥当性確認として機能し得る。
【００５７】
システム１０は本明細書に説明するように多くの利点を提供し得る。特にシステム１０は滅菌有効性監視または製造販売試験用の生物学的インジケータの読み取りの大容量化および高スループット化を図る。読取装置１２は前培養生物学的インジケータの１回の測定で成長を検出することができる。さらに読取装置１２はいくつかの生物学的インジケータを同時に収容することができる。参照生物学的インジケータを用いて読取装置１２内の測定ウェルに対する基準蛍光値を生成することで１回の測定で成長を検出する能力を支援する。
【００５８】
さらに生物学的インジケータの前培養により読取装置１２内の培養器の省略が可能になり、読取装置をより小型化且つ簡素化するとともに実験スペースを節約することができる。さらなる利点として別体の培養器内での前培養により、培養が進行するのを待たずに読取装置１２による前培養生物学的インジケータの即時評価が可能になる。この特徴は読取装置１２のスループットを上げる。データ記録ソフトウェアアプリケーションを搭載することによって本明細書に説明するように、読取装置１２により得られた多数の結果を利便性よく記憶および再検討することができる。
【００５９】
本発明の様々な実施形態を説明してきた。しかし当業者には本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態に様々な変更が可能であることが理解されよう。これらおよび他の実施形態は冒頭の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】生物学的インジケータの分析用システムを図示するブロック図である。
【図２】例示的生物学的インジケータ読取装置の側面斜視図である。
【図３】例示的培養器の平面斜視図である。
【図４】生物学的インジケータ読取装置を図示するブロック図である。
【図５】生物学的インジケータを読み取るための例示的方法を図示するフロー図である。
【図６】生物学的インジケータを読み取るための例示的方法をさらに図示するフロー図である。
【図７】生物学的インジケータ読取装置により生成された結果を提示する例示的ユーザインターフェース画面の図である。
【図８】生物学的インジケータ読取装置により生成された結果を含む例示的データログの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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