スパンレース不織布と新型複合素材不織布の発塵性比較田中聡行・中野智春
要旨
手術用布製品からの塵埃は手術部位感染症の原因となり得る．本研究では，実際の手術室内の動作を再現し，一般的なスパンレース不織布(SL)と新型複合素材不織布(SFS)の発塵性を比較した．器械台の準備，及びガウン着用動作では，SL が SFS よりも発塵現象が顕著であり，手術台の高さで検出された浮遊微粒子数も有意に多かった．しかし，垂直層流環境下での TKA ドレーピ
ング動作では，SL で著明な発塵が観察されたにも関わらず，浮遊微粒子数には差がなかった．
SFS と垂直層流は，塵埃感染の予防への効果が期待される．

Moylan ら 5 ） は綿布使用 1121 例の感染率がはじめに6.51％であったのに対し，不織布使用 1060 例の通常，手術を行う際には患者や術者を血液や感染率は 2.83％であったと報告している．また，汚染物質から守るために覆布（シーツ）やガウン

馬杉ら 1）は条件をそろえた整形外科手術 1164 例などが使用される．こうした手術用布製品の素材の術後感染率を検討し，綿布（610 例）が 9.34％，として，以前は木綿が主流であり，これを洗濯・滅不織布（554 例）が 6.68％であり，不織布を用い菌して再利用していた．しかし，綿布の織り目のた方が有意に感染率は低かったとしている．その直径は 7～50µm であり，細菌自体だけでなくそ他にも手術創で検出される細菌の 80～90％がの担体である皮膚落屑も十分通過できる．また，手術室内の空気に起因するという報告 6）や人体綿布からでる塵埃も手術部位感染（Surgical Site

由来の塵埃が気流に乗って術野に細菌を運搬Infection: SSI）の原因として問題視されるようになするという研究結果も存在する 7）．つまり，手術にったため，単回使用汎用サージカルドレープ（デ使用する布製品からの発塵性が低いほど SSI のィスポーザブル不織布）製品が広く普及してきた発生予防に有効であるといえる．近年，より優れ

1-3 ）．不織布は，文字通り繊維を織らずに細かいたバリヤー性と低い発塵性を詠った新型複合素線維を絡ませて製作されるため，織り目が存在し材不織布が開発されたが，既存の不織布との発ない．更に，綿布に比べてバリヤー性が高く，発塵性能の差を検証した報告は認められない．

塵性も低い．塵埃は微生物の担体となって空気本研究の目的は，現在広く普及しているスパ中を浮遊するため，2013 年の日本手術医学会

ンレース不織布と新型複合素材不織布の発塵性のガイドラインの中でも，塵埃などの空気感染がを比較検討することである．

重大な感染経路のひとつに挙げられている 4）．

－35－対象を 固 定 し た 後 ， 下 肢 用 穴 あ き シ ー ツ （ RH710EFC90Ⓡ）を被せた．

スパンレース不織布と新型複合素材不織布の各場面における微粒子の飛散状況を微粒子

2 種類である．スパンレース不織布（RH シリーズ

可視化システム 8）で観察した．光源システムからⓇ, hopes Co. Ltd., Hokkaido, Japan） は，ウッドのレーザー光をスキャニングミラーで走査し，均パルプ 45%＋ポリエステル 55%の線維を水の衝一な強度のレーザーシートを作成する．このレー

撃力で絡めて固定する製法（スパンレース製法）

ザーシート上の粒子からの散乱光を，環境光をで作製した不織布であり，「覆布」として約 85％低減する干渉フィルターを備えた高感度カメラでのシェアを占めている．本研究で使用する新型撮像した．浮遊微粒子数の測定には，光散乱式複合素材不織布 （複合吸水 SFSⓇ, hopes Co.

自動粒子計数器（KC-52Ⓡ, RION, Tokyo, Japan）

Ltd., Hokkaido, Japan） は，溶融したポリプロピレを 使 用 し ， 測 定 粒 子 区 分 を 0.3µm ， 0.5µm ，ンウェブを熱エンボスローラーで熱圧着するスパ

1.0µm，2.0µm，5.0µm とした．サンプル吸入口にンボンド製法によってシート状にし，そのシートとサンプリングチューブ（内径 6mm）を取り付け，器シートの間にポリエチレンフィルムを挟んだ複合

械台や手術台を想定した床上 1m に設置した不織布で，コンポジット 3 層不織布とも呼ばれて（測定間隔：1 分，測定体積：2.83L）．各動作は 5いる．

回ずつ行い，毎分の微粒子数を集計して統計学的検討（Mann-Whitney の U 検定による 2 群間方法比較）を行った．有意水準は 5％未満とした．

1.器械台の準備

結果

助手が器械台カバー（DEF-58-TⓇ） の滅菌包装を開き，清潔看護師が中身を取り出して胸1.器械台の準備の前で広げた後，高さ 1m，幅 80cm，奥行き50cm の器械台に静かに被せる．

微粒子可視化システムによる映像では，シーツを胸の前で広げる瞬間に前下方への発塵現象が観察され，複合素材不織布よりもスパンレー
ス不織布で顕著であった．1 分間当たりの平均微2.ガウン着用
助手が滅菌包装を開封し，医師が手術用ガウ粒子数を図 1 に示す．計測した全てのサイズ域

ン（JG-100Ⓡ） を取り出して胸の前で広げ，クロで複合素材不織布からの発塵量が有意に低く，ーズド法ガウンテクニックで着用する．

特に直径 1.0µm 以下ではスパンレース不織布の約半数に抑制されていた（p<0.05） （図 1）．

3.人工膝関節置換術（TKA）ドレーピング
High-efficacy particulate air （HEPA）フィルタ

2.ガウン着用ー付き垂直層流バイオクリーン室（ISO・JIS クラス

シーツと同様に，折りたたまれた状態から広げ7（Fed.Std.クラス 10000），平均風速 0.44m/s，室る際に前下方への発塵の増強がみられた（図 2）．

温 21.9℃，湿度 32.4％）内の手術台に患者を仰また，ガウンの袖に腕を通す瞬間や助手がガウ臥位とする．患肢に 3 枚の撥水覆布（RH-33Ⓡ）

ンの裾を引っ張った瞬間の袖口と襟元から多く－36－図2

図 1 浮遊微粒子数(シーツ)✽:スパンレース不織布と有意差あり(p<0.05)

図3

微粒子可視化映像

スパンレースガウンを広げる際，著名な発塵が観察された

図 4 浮遊微粒子数 (TKA ドレーピング)

浮遊微粒子数(ガウン)✽:スパンレース不織布と有意差あり(p<0.05)

垂直層流直下の手術台高位では両者間に浮遊微粒子数の有意な差は認められなかったの発塵が確認され，比較的スパンレース不織布で際立っていた．浮遊粒子数の比較では，全ての粒子径で複合素材不織布がスパンレース不織布よりも優れた低発塵性を示した（p<0.05） （図3）．

めたが，層流によって速やかに下方へ流れていく様子が確認できた．自動粒子計数器で検出した浮遊粒子数は，スパンレース不織布と複合素材不織布との間で有意な差を認めなかった（図 4）．

3.TKA ドレーピング

考察

垂直層流吹き出し口の直下に手術台があるため，浮遊塵埃は床方向へ緩やかに流れている状態であった．下肢用穴あきシーツを患肢に通す場面では，ストッキネットと接触する穴の部分からシーツの裏面へ著明な発塵を認

米国疾病予防局の院内感染調査機構
Nationa1NosocomialInfectionSurveillance（NNIS ）による 1999 年の報告では，1986~1996 年の米国
内の SSI 発生率は手術総数 593344 件中 15523－37－

例であり，死の転帰をとることも少なくない 9）．整と呼ばれる降圧水流下でウェブ同士を交絡させ形外科手術は，身体の深部の血行に乏しい硬る．布としての操作性や強度は綿布に劣るものの，組織を扱うことが多いため，感染には不利な条件線維を折らず大量生産が可能であるため，コストといえる．特に，人工関節置換術などの人工材は安い．そのため，滅菌された使い捨て（ディス料に SSI が起こると，バイオフィルム形成によってポーザブル）形式で納入され，使用後は密閉処抗菌剤や生体の免疫機構に対する抵抗性が高理されて廃棄される．こうすることにより，患者やくなり，その治療には複数回の手術と甚大な医術者だけでなく，感染廃棄物を取り扱う医療従事療費，膨大な時間と労力を要するだけでなく，患者への感染の危険性も減少させる．その後，更者への精神的・肉体的負担を強いることになる．に発塵性やバリヤー性を向上させるため，ポリプ

日本人工関節学会の調査では，本邦における人ロピレン樹脂層からなる複合不織布（コンポジット

工関節置換術は年間 12 万件以上であり，日本3 層不織布）が開発された．
本研究の結果から，複合素材不織布の発塵整形外科学会学術研究プロジェクト調査では，10）．即ち，本性における優位性が改めて証明された．特に，邦だけでも年間 1600 例以上の人工関節術後シーツやガウンが折りたたまれた状態から広げるSSI が発生していることになる．日本手術医学会

際に細かい線維である塵埃が発生していた．開のガイドラインでは SSI の主な原因を手術中の細封した直後のシーツやガウンからの線維微粒子

4），塵埃などの空気中のは清潔であるといえるが，浮遊している間に不潔浮遊微粒子に媒介される塵埃（飛塵）感染も重域に触れることもあり得るため，清潔機器や術野

その 1.36％に SSI が発生していた菌汚染であるとしており

11,12）．つまり，手術室の近くでのこうした動作は極力避けるべきである．

内の浮遊微粒子を制御することは SSI 予防対策

また，スパンレース不織布では「ガウンの袖に腕の観点から極めて重要であるといえる．

を通す」時や「ガウンの裾を引っ張った」時にも袖大な感染経路とされている

手術室で使用される各種繊維類（手術用シー口から発塵現象が認められていた．人体からはツやガウンなど）は大きな発塵源であるため，綿細菌の付着した皮膚落屑が多量に産生されてい布よりも発塵性が低い不織布へ移行してきた 1,2）．

ることから 14,15），皮膚と接触した塵埃の噴出は細しかし，不織布は原料や製造法によって多様な菌汚染のリスクを高める危険性が高い．従って，特性を発現する 13）．本研究では，新しい複合素ガウンの着用は可能な限り清潔者や術野などか材不織布（複合吸水 SFS）の発塵性を，従来のスら離れた場所で静かに行うことが肝要である．一パンレース不織布と比較した．過去に複合吸水方，垂直層流内で行った TKA ドレーピングでは

SFS の発塵性を評価した文献は，我々が渉猟し小シーツ 3 枚と比較的大きな穴あきシーツを使用た範囲では認められない．更に本研究では実際したにも関わらず，検出された微粒子数に有意の臨床の現場での“動き”を再現しており，より現な差は認められなかった．バイオクリーンルーム

実に近い条件での評価が可能である．の HEPA フィルターは約 99.97％の微粒子を含一般的に，不織布は線維を一定方向やランダむほとんどの微生物を除去できるため，浮遊微ムに集積・結合させて製作する 13）．スパンレース

粒子や細菌感染率を低減するとされる 16）．今回，不織布は，安全性や衛生的観点から接着樹脂

スパンレース不織布から比較的多くの微粒子がなどの化学薬品を使用せずにウォータージェット発生したが，垂直層流によって速やかに下方へ－38－移動していたため，手術台の高さでの浮遊微粒まとめ子数は複合素材不織布と同等の低い値になったと考えられる．近年，層流が必ずしも SSI 発生率

スパンレース不織布と新型複合素材不織布のを低減しないという報告も散見されるが 17），本研発塵性を実際の動作の中で比較した．器械台の究の結果からは手術台を正確に垂直層流の真準備，及びガウン着用動作では，スパンレース不下に設置すれば，浮遊微粒子による細菌汚染の織布が複合素材不織布よりも多く発塵していた危険性は減少すると推察され，SSI に対しては有が，垂直層流下では差が認められなかった．複効な予防策のひとつであるといえる．

合素材不織布と垂直層流は，塵埃感染の予防

本研究で設定した場面はいずれも執刀以前に有用であると考えられる．のものであり，終刃に至るまでの時間軸での評価ではない．また，現段階で複合素材不織布の費謝辞

用対効果を試算することは困難であるが，SSI の治療にかかる医療費が高額であることから推察

本研究を進めるにあたり，ご指導，ご尽力を賜すると，SSI 発生率を低下させることによる医療費りました小関弘展教授ならびに模擬手術室の設削減への貢献度は決して小さくない．不織布に定等のご協力をいただいた株式会社セントラルは可燃性や帯電性の問題，及びガウンとしてのユニ，不織布製品の提供をいただいた日本メデ

着心地やシーツとしての操作性など改良すべきィカルプロダクツ株式会社の方々に心より謝意を点がまだ残されている．今後こうした機能性の充表します．

実とともに，塵埃（飛塵）感染の原因となる発塵性を更に向上させる不織布の開発が望まれる．

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（指導教員：小関弘展）－40－