環境感染誌

Vol. 39 no. 1, 2024

〈報 告〉パルスドキセノン紫外線とオゾン・過酸化水素による殺菌効果の比較検討
小林森里沙 1）・田平優子 1）・猿渡嘉子 1）

2）

3）

信行 1）

日登美 ・清祐麻紀子 ・下野Sterilizing Effects of Pulsed Xenon Ultraviolet Rays and Ozone and Hydrogen Peroxide:
A Comparative Study
Risa KOBAYASHI1）, Yuko TABIRA1）, Yoshiko SARUWATARI1）,
Hitomi MORI2）, Makiko KIYOSUKE3）and Nobuyuki SHIMONO1）
1）
Center for the Study of Global Infection, Kyushu University Hospital, 2）Department of Nursing, Kyushu University Hospital, 3）Depart-ment of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, Kyushu University Hospital（2023 年 5 月 22 日受付・2023 年 10 月 12 日受理）
要旨【背景】感染拡大の原因として汚染した医療環境がリザーバーとなる場合が考えられ，定期的に清掃および消毒を実施する必要がある．最近，室内殺菌装置による環境消毒が注目されてきている．
今回，パルスドキセノン紫外線照射装置（Pulsed Xenon Ultravioret：PX-UV）とオゾン・過酸化水素室内殺菌装置（オゾン・H2O2）の 2 種類の室内殺菌装置の殺菌効果の比較検討を行った．
【方法】医療環境で問題となる 7 種類の芽胞菌や多剤耐性菌を含む病原微生物を接種濃度 104〜108
CFU/mL に調整した菌液をミューラーヒントン（MH）培地に 10 uL 接種した．接種培地を平面から 45˚ に傾け，PX-UV で 5 分照射と 10 分照射を行った．また，オゾン・H2O2 での環境殺菌を実施した．PX-UV とオゾン・H2O2 で殺菌した接種培地を培養し，菌の発育状態を 5 段階で判定した．
【結果】PX-UV 5 分間の照射では，Bacillus cereus と Candida parapsilosis において，菌の発育を認めた．PX-UV 10 分間の照射では，B. cereus で少数の菌の発育を認めた．オゾン・H2O2 では全ての菌種において菌は検出されなかった．
【結論】PX-UV において，芽胞菌とカンジタ属が残存しやすい傾向にあった．
Key words：室内殺菌装置，パルスドキセノン紫外線，オゾン・過酸化水素，環境清掃

頻回に清掃および消毒を実施する必要がある３）．また，清はじめに近年，様々な多剤耐性菌が世界的に急増しており，国掃の精度を高めるためには清掃手順の教育や遵守の確立際的に大きな問題となっている．多剤耐性菌の伝播は急が重要である．しかし，人の手による環境清掃のみでは

１）

性期医療施設において最も多く報告されている ．有効

高頻度接触環境面において菌の残存が確認されたとの報

な抗菌薬が乏しい中で多剤耐性菌を拡げないために，医告があり４），業務の合間に行われる環境清掃のみではい

療機関における感染制御の役割は極めて重要である．多わゆる「拭きムラ」による病原体の残存が懸念される．

剤耐性菌は医療環境の汚染がリザーバーとなったアウト

環境汚染の理由は，清掃や消毒の手順遵守欠落が原因とブレイクや院内伝播で報告されている１，２）．

も言われており５），人の手による環境対策には限界があ

交差感染防止を目的とした環境対策は重要であり，患者や医療従事者が頻回に接触する高頻度接触環境面は，ること，また，労力と時間をかけて行うこれまでの環境対策では費用対効果が低いことが課題である．
このような背景から，医療環境において人の手による

1）九州大学病院グローバル感染症センター，2）
九州大学病院看護部，
3）九州大学病院検査部

環境清掃に加えて室内殺菌装置の導入が世界中で拡がり，環境全体を殺菌する装置が 2011 年頃より国外で登場し― 15 ―

環境感染誌

Vol. 39 no. 1, 2024

た．本邦においても同様であり，特に新型コロナウイル養した菌の発育状態を 5 段階（−（発育なし）〜3＋）でス感染症のパンデミックにより，様々な施設で室内殺菌判定した（図 2）．対象として，未殺菌の接種培地を PX-装置の導入が急速に拡大した．現在多くの施設で使用さUV とオゾン・H2O2 それぞれで殺菌した接種培地と同様れているのは，蒸気化過酸化水素による殺菌装置と紫外の条件で培養した．

線照射による殺菌装置の 2 種類であり，どちらも有用性が報告されている６〜１２）．

結PX-UV およびオゾン・H2O2 の判定結果について，表当院では環境対策に対し，2018 年にオゾン・過酸化水素室内殺菌装置（オゾン・H2O2）を導入し，さらに 2021

果1 に示す．

年にパルスドキセノン紫外線照射装置（PX-UV）を導未殺菌の接種培地では，P. aeruginosa は接種濃度 105入した．今回は，医療環境で問題となる病原微生物に対CFU/mL 以上で菌の発育を認めた．それ以外の菌は全する PX-UV とオゾン・H2O2 のそれぞれの殺菌効果につての濃度（104，105，106，108 CFU/mL）で発育を認め

いて実験的検討を行ったので報告する．

た．
PX-UV

5 分の照射 で は，接 種 濃 度 105 CFU/mL でVRE，B. cereus ，C. parapsilosis において少数の菌の材料と方法
1．使用機器発育が認められた．最も濃度の高い 108 CFU/mL では，

PX-UV：LIGHT STRIKE

全ての菌（P. aeruginosa ：少数，MRSA，S. marcescens，

オゾン・H2O2：Airdecon 200

A. baumannii ：1＋，VRE：2＋，B. cereus，C. parapsi-2．対象微生物

losis ：3＋）での発育が確認された．PX-UV 10 分の照医療環境で問題となる病原微生物 7 種類（methicillin-射では，濃度 106 CFU/mL では，B. cereus，C. parapsi-resistant Staphylococcus aureus（MRSA），vancomycin-losis において少数の菌の発育を認め，108 CFU/mL でresistant Enterococcus faecium（VRE），Bacillus cereus，Serratia marcescens，Pseudomonas aeruginosa，Acinetobacter baumannii，Candida parapsilosis ）を選定し，
PX-UV とオゾン・H2O2 による殺菌効果を検討した．実˅ܑࣾ

験には，各菌種の臨床分離株を 3 株ずつ使用し，さらに̾株ごとに 3 回実験を行った．使用した株は血液寒天培地
で 35℃，好気培養で一昼夜培養し，生理食塩水を用いて McFarland 比濁法にて濃度を調整した．まず，McF0.5（108 CFU/mL）の菌液を作成し，最終濃度 104 CFU/̾mL まで段階希釈した．ミューラーヒントン（MH）培地に，104，105，106，108 CFU/mL の菌液をそれぞれ 10uL 接種し，安全キャビネット内で乾燥させた．4 濃度の菌液を接種した培地は，作成後 2 時間以内に使用した．
3．PX-UV の検討条件
病室床面積 22〜24 m2 の病室に床から高さ 1 m，PXUV から 2 m の距離に接種培地を設置した．また，接種

図 1 PX-UV の照射の実際一定の条件に対象の培地を設置し，照射している実際の風景培地に照射ムラがでないように平面から 45˚ に傾けた．
照射時間はそれぞれ 5 分，10 分で照射した（図 1）．照ঙ਼

射後，接種培地を直ちに回収した．





4．オゾン・H2O2 の検討条件
病室床面積 22〜24 m2 の病室に床から高さ 1 m に接種培地を設置し，オゾン・H2O2 を作動した．噴霧終了の約 12 時間後に接種培地を回収した．オゾン・H2O2 の作動状況を確認するため，毎回インジケーターで確認した．
5．培養・判定
PX-UV とオゾン・H2O2 で環境殺菌した後に回収した接種培地を培養（35℃，24 時間，好気培養）した．培― 16 ―

図 2 菌の発育状態の判定基準の例
MH 培地に発育したコロニーを下記の定義に従い分類した―：発育なし少数：10 コロニー未満
1＋：10 コロニー以上
2＋：コロニー数のカウント不可かつ独立コロニーあり
3＋：コロニー数のカウント不可かつ独立コロニーなし

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表17 菌種に対する PX-UV とオゾン・H2O2 の殺菌結果

Control
4105PX-UV（5 分）
61010Vol. 39 no. 1, 2024

8104105106

PX-UV（10 分）
81010

Staphylococ1＋2＋3＋3＋00
01＋cus aureus（1＋ -1＋）（2＋ -2＋）（3＋ -3＋）（3＋ -3＋） （0-0） （0-0） （0- 少） （0-1＋）（MRSA）
Enterococcus
1＋2＋
3＋
3＋0
少
1＋2＋
faecium（VRE）（1＋ -1＋）（2＋ -2＋）（3＋ -3＋）（3＋ -3＋） （0- 少） （0-1＋） （0-2＋） （少 -3＋）

4

5

10100

0（0-0）（0-0）

06

10100

少（0-0）（0- 少）

0（0-0）（0-0）

オゾン・H2O280

少（0-0）（0-1＋）

少3＋

104 105 106 1080000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

0000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

Bacillus
cereus（0- 少） （少 -3＋）（3＋ -3＋）（3＋ -3＋） （0- 少）（少 - 少）（2＋ -3＋）
（3＋ -3＋） （0-0）（0- 少）（少 -2＋）（3＋ -3＋） （0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

Serratia
marcescens（少 -1＋）（2＋ -2＋）
（3＋ -3＋）（3＋ -3＋）

Pseudomonas
aeruginosa（0- 少）

Acinetobacterbaumannii（少 -1＋）（2＋ -2＋）
（3＋ -3＋）（3＋ -3＋） （0- 少） （0-1＋） （0-2＋） （0-3＋）

Candidaparapsilosis（0- 少） （少 -1＋）（2＋ -2＋）（3＋ -3＋） （0- 少）（少 -1＋）（少 -2＋）（2＋ -3＋） （0-0）（0-0） （0-2＋） （0-3＋）

少
1＋

3＋2＋0
少

3＋
3＋

少

1＋

3＋
3＋
3＋

（0- 少） （少 -2＋）（3＋ -3＋）

2＋

少

3＋

少

2＋

3＋
3＋

0

少

0

0

3＋

3＋

少

1＋

（0-0） （0- 少） （0-2＋） （少 -3＋）

0

0

0

少（0-0）（0-0）（0- 少）（0- 少）

0

0

1＋

1＋

0

少

2＋

3＋

0
0

0
0

0

（0-0）（0-0） （0- 少）00（0-0）（0-0）

0

0

0

（0-0）

（0-0）

0

0

（0-0）（0-0） （0- 少）

0少（0- 少）0

少少（0- 少）

少

0
0

0
0

0000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

0000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

0000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）0000（0-0）（0-0）（0-0）（0-0）

判定結果は 3 株の 3 重測定の平均を算出（ ）内は最小と最大は P. aeruginosa を除く菌（MRSA，VRE，S. marcescens，

今回の検討では，接種濃度を 104〜108 CFU/mL と実

A. baumannii，C. parapsilosis ：少数，B. cereus ：3＋）

際の臨床の場より高い濃度としている．医療環境に残存で発育が確認された．

する菌を想定した場合，事前に手作業による環境清掃を

オゾン・H2O2 による殺菌では，全ての菌種および全行うことを考えれば，高濃度すぎる可能性はあるが，今回の実験の中では，菌種や濃度により差異があることがての濃度において菌の発育は確認されなかった．

分かった．
考

PX-UV とオゾン・H2O2 の使用にはそれぞれ利点・難察
感染対策の一環として自施設で使用している PX-UV点がある．PX-UV の利点は，所要時間が約 30 分〜1 時とオゾン・H2O2 の殺菌効果について実験的に検討した．

間程度と短く，照射後の病室や空間などがすぐに使用可

PX-UV では，B. cereus と C. parapsilosis が残存しやす能なことである．紫外線を遮断するメーカー推奨の専用い傾向にあった．先行研究においても，芽胞菌とカンジ遮光カーテンを用いることで，オープンスペースでの使８，９）タ属で抵抗性が示されており ，同様の結果となった．

用も可能となる．難点は，陰になる部分は殺菌効果を得また，照射時間を長くすることで殺菌効果が増すこともられないため，陰になる部分を考慮し照射回数を設定す示唆された．PX-UV は，殺菌ランプから UV-C 領域のる必要がある．オゾン・H2O2 の利点は，室内全体にミ紫外線が照射され，細胞内に吸収されることで DNA がストが噴霧されるため，部屋の隅々まで行きわたりまん損傷され不活化される．紫外線の殺菌効果を発揮するにべんなく消毒ができることである．
難点は，オゾン・H2O2は必要な殺菌線量を照射する必要がある．殺菌線量は，は有害であるため，室外への漏出防止のために空調や排殺菌線照度と照射時間が影響する．そのため，今回は PX-気口，窓などの密閉作業が必要である．また，残留濃度UV の照射時間と菌濃度の違いで，殺菌効果に差を認めを低下させるために自然分解する時間が必要であり，所たと考える．今回は，照射時間による詳細な検討は行っ要時間に 4〜6 時間程度を要する．そのため，数時間はていないため，更なる検討が必要である．一方で，オゾ病室の利用はできない．

ン・H2O2 の殺菌では全ての菌および各濃度において菌PX-UV とオゾン・H2O2 はいずれも医療環境で使用しの発育は認められなかった．今回使用した Airdeconているが，殺菌効果の質保証のため，PX-UV のプロト

200 は，7.5％ の過酸化水素を使用する．蒸気化した過コールの遵守状況の確認や，オゾン・H2O2 では専用イ

酸化水素は，広範囲な殺菌スペクトルを有し，グラム陽ンジケーターによる確認など，バリデーションを実施す性菌，グラム陰性菌，ウイルス，結核菌，芽胞に対してることも重要である．2 種類の室内殺菌装置のそれぞれ

１３〜１７）の効果が証明されており，先行研究と同様の結果との特性をふまえ，より確実な室内殺菌を行う場合にはなった．また，オゾン・H2O2 では菌の接種濃度の影響

PX-UV の照射時間を長くしたり，オゾン・H2O2 を使用を認めなかった．

するなどの方法も一つと考える．
― 17 ―

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Vol. 39 no. 1, 2024
9）Caroline M, Moria P, Jennifer C: The efficacy of pulsedxenon ultraviolet light technology on Candida auris . BMC
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本研究の限界として，使用した臨床分離株が少なく，測定回数も少ないことがあげられる．また，培地への接種菌量が幅広く，実際の臨床現場と異なるため，測定結果に影響を与えている可能性はある．
利益相反自己申告：申告すべきものなし．

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〔連絡先：〒812-8582 福岡県福岡市東区馬出 3-1-1
九州大学病院グローバル感染症センター 小林里沙
E-mail: kobayashi.risa.407@m.kyushu-u.ac.jp〕― 18 ―

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Sterilizing Effects of Pulsed Xenon Ultraviolet Rays and Ozone and Hydrogen Peroxide:
A Comparative StudyRisa KOBAYASHI1）, Yuko TABIRA1）, Yoshiko SARUWATARI1）,
Hitomi MORI2）, Makiko KIYOSUKE3）and Nobuyuki SHIMONO1）
1）Center for the Study of Global Infection, Kyushu University Hospital, 2）
Department of Nursing, Kyushu University Hospital, 3）Depart-ment of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, Kyushu University Hospital
Abstract[Background] Contaminated healthcare environments are potential sources of infection spread,necessitating regular cleaning and disinfection. Recently, there has been a growing interest in environmental disinfection through indoor sterilization devices. Herein, we compared the sterilization effectiveness of two indoor sterilization devices: the Pulsed Xenon Ultraviolet (PX-UV) irradiation device and the ozone and hydrogen peroxide indoor sterilization device (Ozone-H2O2).
[Methods] We adjusted the inoculum concentration of seven pathogenic microorganisms, including spore-forming and multidrug-resistant bacteria relevant in healthcare settings, between
104 and 108 CFU/mL. We inoculated 10 μL of the microbial suspension onto Mueller-Hinton (MH)agar. The inoculated agar plates were tilted at a 45˚ angle, and we subjected them to 5 and 10min PX-UV irradiation. Further, we conducted environmental sterilization using ozone-H2O2. The
inoculated agar plates treated with PX-UV and ozone-H2O2 were incubated, and bacterial growth
was assessed using a five-point scale.
[Results] After 5 min of PX-UV irradiation, bacterial growth was observed for Bacillus cereus
and Candida parapsilosis . Following 10 min of PX-UV irradiation, minimal bacterial growth wasobserved for B. cereus . However, no bacteria were detected for all tested bacterial species afterexposure to ozone-H2O2.
[Conclusion] In the case of PX-UV indoor sterilization, there was a tendency for spore-forming
bacteria and Candida species to be less effectively sterilized.
Key words: indoor sterilization device, pulsed xenon ultraviolet, ozone-H2O2, environmental cleaning― 19 ―