特許 6843761 自動内視鏡洗浄装置用のプロセスチャレンジデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6843761

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】自動内視鏡洗浄装置用のプロセスチャレンジデバイス

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20210308BHJP

   A61L 2/28 20060101ALI20210308BHJP

   A61L 2/18 20060101ALI20210308BHJP

   A61B 1/12 20060101ALI20210308BHJP

   A61L 101/32 20060101ALN20210308BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 650

   A61L2/28

   A61L2/18

   A61B1/12 510

   A61L101:32

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-552025(P2017-552025)

(86)(22)【出願日】2016年4月5日

(65)【公表番号】特表2018-516105(P2018-516105A)

(43)【公表日】2018年6月21日

(86)【国際出願番号】US2016025970

(87)【国際公開番号】WO2016164329

(87)【国際公開日】20161013

【審査請求日】2019年4月1日

(31)【優先権主張番号】62/145,323

(32)【優先日】2015年4月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(72)【発明者】

【氏名】ジー．マルコ ボンマリト

【審査官】 清水 裕勝

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５８７２００４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０４８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００１２６８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０２５１２６９８（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００５４４１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１２２８５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５０４４３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００−１／３２

Ａ６１Ｌ ２／００−２／２８

Ａ６１Ｌ １１／００−１２／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）液体入口及び液体出口であって、前記流体入口と前記流体出口とがチャネルによって接続され、前記チャネルが内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計されている、前記液体入口及び液体出口と、
（ｂ）前記チャネル内に位置付けられた少なくとも１つの化学的インジケータと、を備え、
前記少なくとも１つの化学的インジケータは、自動内視鏡洗浄装置内に存在する消毒剤の最小有効濃度を監視可能であり、
前記消毒剤は、アルデヒドを含み、
前記化学的インジケータは、前記消毒剤と反応して比色応答を供給し、
前記チャネルの直径及び長さが、前記内視鏡の直径及び長さ、並びに、前記消毒剤の粘度に基づいて縮小された形を用いて模倣されている、液体消毒段階用のプロセスチャレンジデバイス。

【請求項2】

ＡＥＲ（自動内視鏡洗浄装置）における消毒の質を判定する方法であって、
ａ．前記ＡＥＲ内に、チャレンジデバイスを提供するステップであって、前記チャレンジデバイスは、
ｉ．内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計されたチャネルによって接続された液体入口及び液体出口と、
ｉｉ．前記チャネル内に位置付けられた少なくとも１つの化学的インジケータと、を含む、提供するステップと、
ｂ．所望のプロセス条件が満たされているかどうかを確認するために前記少なくとも１つの化学的インジケータを分析するステップと、を含み、
前記少なくとも１つの化学的インジケータは、自動内視鏡洗浄装置内に存在する消毒剤の最小有効濃度を監視可能であり、
前記消毒剤は、アルデヒドを含み、
前記化学的インジケータは、前記消毒剤と反応して比色応答を供給し、
前記チャネルの直径及び長さが、前記内視鏡の直径及び長さ、並びに、前記消毒剤の粘度に基づいて縮小された形を用いて模倣されている、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願に対する相互対照
本出願は、２０１５年４月９日に提出した米国仮特許出願第６２／１４５，３２３号の優先権を主張し、その開示が参照によって完全に本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

内視鏡検査法は、疾病の予防、診断及び治療に有益な役割を果たす。内視鏡検査法は、複雑で再利用可能な可撓性装置を用いて実施され、この可撓性装置は、体内に挿入されると、患者の生体材料、及び潜在的な病原体を含む微生物によって激しく汚染された状態になる可能性がある。患者間での可撓性内視鏡の慎重な再生処理は、相互汚染及び起こり得る病原体の伝染の危険性を低減するために重要である。

【0003】

可撓性内視鏡は、医療デバイス用のスポルディングの分類によればセミクリティカルとみなされ、したがって、こうしたデバイスを高水準消毒によって汚染除去することが必要である。したがって、内視鏡と再利用可能なアクセサリはどちらも、使用前、使用中及び使用後、ならびに洗浄後及び高水準消毒前を含めた、それらの使用及び再生処理の過程で頻繁に目視検査することが推奨される。しかしながら、これらデバイス内の複雑で狭い管腔を直接的に目視検査できないため目視に基づく検証方法を可撓性内視鏡に適用するときには厳しい制限がある。

【0004】

病原性微生物、及び内視鏡処置を受ける患者間での疾病の伝染を軽減する水準まで可撓性内視鏡を洗浄及び消毒するために、自動内視鏡洗浄装置（automated endoscope reprocessor、ＡＥＲ）が用いられる。典型的に、使用者にとって入手可能な情報は、主に時間及び温度の情報からなる、ＡＥＲ装置自体によって提供されるパラメータ情報のみである。ＡＥＲは、消毒サイクルの有効性を確かめることが可能な化学的パラメータを監視しない。

【0005】

ＡＥＲと共に使用するための既存の化学的又は生物学的インジケータは、微生物の除去が難しく、場合により微生物が内視鏡全体にコロニー形成する可能性がある環境を提供する、長く狭い管腔によって生じる課題を考慮していない。

【発明の概要】

【0006】

一実施形態では、液体消毒段階用のプロセスチャレンジデバイスが記載され、デバイスは、液体入口及び液体出口を備え、前記入口及び出口がチャネルによって接続され、前記チャネルが内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計され、チャネル内に位置付けられた少なくとも１つのインジケータを備える。

【0007】

更なる実施形態では、ＡＥＲにおける消毒の質を判定する方法が記載され、方法は、
ａ．ＡＥＲ内に、
ｉ．液体入口及び液体出口を備え、前記入口及び出口がチャネルによって接続され、前記チャネルが内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計され、
ｉｉ．チャネル内に位置付けられた少なくとも１つのインジケータを備えたチャレンジデバイスを提供することと、
ｂ．所望のプロセス条件が満たされているかどうかを確認するためにインジケータを分析することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態におけるインジケータデバイスの上面図である。

【図2】本開示の更なる実施形態のインジケータデバイスの上面図である。

【図3】線３−３に沿った図２のデバイスの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示は、使用者が自動内視鏡洗浄装置（ＡＥＲ）によって提供される消毒サイクルの有効性を検証することを可能にする新規な監視システムについて記載する。本開示は、ＡＥＲにおいて処理される内視鏡によってもたらされる課題を模倣するプロセスチャレンジデバイスに組み込まれた化学的及び／又は生物学的インジケータの使用を提案する。

【0010】

図１は、一端にＡＥＲ接続ポート１２を有する例示的なインジケータデバイス１０の第１の実施形態を示しており、接続ポート１２は、インジケータデバイス１０内の弓状経路に沿って延びるマイクロ流体チャネル１４に流体接続されている。チャネル１４は更に、出口開口部３０に至る前に、弓状経路に沿って１つ以上のインジケータデバイス１６、１８と流体連通している。図１の例示的な実施形態において、インジケータデバイス１６は化学的インジケータであり、インジケータデバイス１８は生物学的インジケータであり、生物学的インジケータ１８は更に、脆い増殖培地カプセル１８ａの中に含まれる増殖培地と流体連通している。増殖培地カプセル１８ａの脆い部材を破裂させると、生物学的インジケータ１８と増殖培地カプセル１８ａの間の経路１８ｂが、生物学的インジケータ１８と増殖培地の間の流体連通のための導管を提供する。

【0011】

図２は、本開示の更なる実施形態を示しており、インジケータデバイス５０は、弓状のマイクロ流体チャネル５６によって流体入口５２及び流体出口５４が接続された状態で構成されている。チャネル５６の長さに沿って、多数の化学的インジケータ６４、６８及び生物学的インジケータ５８、６０、６２が変位される。生物学的インジケータ５８、６０、６２の各々は、対応する増殖培地カプセル５８ａ、６０ａ、６２ａと連結され、増殖培地カプセル５８ａ、６０ａ、６２ａの脆い部材が破砕されると、経路５８ｂ、６０ｂ、６２ｂが生物学的インジケータ５８、６０、６２との流体連通を提供する。

【0012】

図３は、線３−３に沿って得られる図２のインジケータデバイス５０の断面図を示し、デバイス５０が２層の材料５１、５３からなることを示している。化学的インジケータ６４及び生物学的インジケータ６０は層５３の中に配設され、マイクロ流体チャネルは層５１の中に配設することができる（図示せず）。あるいは、インジケータとマイクロ流体チャネルの双方を、単一層の材料の中に配設することもできる。

【0013】

上述した通り、インジケータデバイス１０、５０は、可撓性内視鏡によって自動内視鏡洗浄装置（ＡＥＲ）にもたらされる負荷又は課題をシミュレートするために、マイクロ流体チャネルも含む単一のデバイス上に少なくとも１つの化学的及び／又は生物学的インジケータを含む。マイクロ流体チャネル１４、５６の一端にある接続ポート１２、５２により、適当なハーネスを用いてデバイス１０、５０をＡＥＲに直接取り付けることが可能になる。一実施形態において、デバイスは、消毒剤の最小有効濃度（minimum effective concentration、ＭＥＣ）を監視する化学的インジケータと、消毒サイクルの間に達成された生存可能な微生物の対数減少を定量化することができる生物学的インジケータと、を保持する試験チャンバを含む。マイクロ流体チャネル１４、５６は、サイクル全体にわたってデバイス１０、５０を通る消毒剤の連続的な流れを許容するように開放端になっている。

【0014】

使用の際、デバイス１０、５０を内視鏡と並行して接続できるように、使用者はまず、内視鏡の接続に用いられるものから変更されたハーネスを用いて、デバイス１０、５０をＡＥＲ装置に直接接続する。デバイス１０、５０は、再生処理されるスコープも保持するＡＥＲの液溜めの中に置かれ、サイクルの間、消毒剤に完全に浸される。サイクルの完了後、使用者は、デバイス１０、５０をＡＥＲから接続解除し、まず化学的インジケータの比色応答を可視化してＭＥＣが得られたかどうかを確かめる。生物学的インジケータが、デバイスのチャンバ内、又はデバイスのチャンバ内に置かれた適切な基質上に直接被覆した生存可能な微生物の増殖による応答の検出を基準とする場合、使用者は次に、増殖培地を含む脆いバイアルを壊し、インジケータを保持するチャンバに培地を入れることによって、生物学的インジケータを作動させる。次いでデバイスは、生物学的インジケータからの応答を読み取ることも可能なインキュベータの中に置かれる。

【0015】

マイクロ流体チャネルの弓状経路は、ポアズイユの法則に基づいて完全な長さの可撓性内視鏡を模倣するように設計される。層流の場合、体積流量は粘性抵抗で割った圧力差によって与えられる。この抵抗は粘度及び長さに線形に依存するが、半径には４乗で依存することが著しく異なる。顕著な乱流が存在しない場合、ポアズイユの法則は、均質な液体（ニュートン流体）に対する実験と理にかなって合致することが分かっている。

【0016】

ポアズイユの法則によれば、体積流量は以下によって与えられる。

【0017】

【数1】

ここで、流れに対する抵抗Ｒは以下によって与えられる。

【0018】

【数2】

ここで、ηは液体の粘度である。

【0019】

これにより、可撓性内視鏡によってＡＥＲにもたらされる課題を、かなり縮小された形を用いて模倣することが可能になり有利である。たとえば、大きい胃腸用の可撓性内視鏡のいくつかは、長さが２ｍ、管腔の直径が５ｍｍである。既知の粘度ηを有する消毒剤が与えられたとすれば、流れに対する抵抗Ｒは、この例では５１．２ｍｍ^−３に等しい、Ｌ／ｒ^４に比例する。直径１ｍｍのマイクロ流体チャネルを用いて等価な抵抗をシミュレートするために、必要な長さＬはわずか３．２ｍｍである。

【0020】

本明細書に記載のデバイスと共に用いるための適切な化学的インジケータは、消毒液の最小有効濃度（ＭＥＣ）を検証する比色システムを含む。１つの可能なシステムは、一般的に用いられる高水準消毒剤であるオルトフタルアルデヒドの、基質上に配設された亜硫酸ナトリウムとの反応に基づく。反応により、以下の反応に従って亜硫酸塩の付加生成物及び等価量の塩が形成される。
Ｃ_６Ｈ_４（ＣＨＯ）_２＋２Ｎａ_２ＳＯ_３＋２Ｈ_２Ｏ→Ｃ_６Ｈ_４（ＣＨ（ＳＯ_３Ｎａ）ＯＨ_２＋２ＮａＯＨ

【0021】

十分なオルトフタルアルデヒドが存在する場合、ｐＨの増加によって、やはり基質上に配設されたｐＨインジケータの色の変化が引き起こされる。オルトフタルアルデヒドの濃度が十分であるとき、局所的なｐＨは典型的には１１超に上昇し、濃い紫色への色の変化が起こる。このインジケーションに使用可能ないくつかの適切なｐＨ染料が存在する。同様の反応スキームを用いて、可撓性内視鏡の再生処理に用いられる別の一般的なクラスの高水準消毒（High Level Disinfection、ＨＬＤ）用化学薬品であるグルタルアルデヒド（ＧＡ）消毒剤について、ＭＥＣの試験を行うことができる。化学的インジケーションは、インテグレータであるように構成することも可能であるが、それは、消毒剤がある特定の濃度を上回るかどうかだけではなく、どのくらい長くその濃度であったかも評価することを意味する。これは、比色応答が用量又は接触時間に比例するインジケータシステムを提供することによって実施することができる。たとえば、インジケータシステムを点としてではなくウィッキングストリップに沿って配設し、ストリップに沿った消毒剤の流れを規定するウィッキング材料の毛管作用を考慮することによって、ストリップに沿った比色による前面の視覚表現が、時間及びＭＥＣのインジケーションになる。ストリップの多孔度は、所与のサイクル持続時間の間、ストリップに沿った消毒剤の所望の動きを実現するように選択される。ウィッキングストリップは、適当な膜又は濾過材料で作製することができるが、デバイスのチャレンジチャネルと共にモノリシック構造を形成する、付加的なマイクロ流体構成成分として設計製作することもできる。

【0022】

生物学的インジケータは、サイクルの消毒の有効性を検証することが可能であるべきである。それは、様々な滅菌の形態を監視するように設計された現在の生物学的インジケータに似た形で作動することができる。したがって、それは、生物学的な生存能力に関する定量化が可能な生物学的エンティティの使用を基準とすべきである。生物学的インジケータとして、芽胞又は弱めた／傷つけた芽胞を使用することが可能である場合がある。この用途に芽胞を用いる主な利点は、芽胞が室温において長時間にわたり「保存安定性がある」ことにある。意図的な場合を除き、芽胞の発芽及び増殖は簡単に引き起こされない。この用途では、ＡＥＲにおける消毒サイクル後に存在する生存可能な芽胞の量を簡単に測定し、それをデバイスのチャンバ内に置かれた所定量の芽胞と比較することを可能にすることができる。次いで、消毒前及び消毒後の芽胞集合におけるその差を、有効なサイクルの場合に予想される差と比較することができ、ある特定の許容ウィンドウの範囲内で、消毒サイクルが有効であったかどうか（合格か不合格か）を判定することができる。また測定された差によって、サイクルの間に達成された対数減少が定量化される。芽胞の耐性が高くＡＥＲに用いた消毒剤による影響を受けないことが分かった場合、このインジケーションに有用である別の可能な生物学的エンティティが適当な酵母である場合がある。たとえば、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅは、この概念において使用可能な酵母種である。それは、ワイン造り、パン焼き及び醸造に役立つ酵母菌であり、分子細胞生物学において最もよく研究された真核性のモデル微生物の１つである。蛍光ベースの酵素反応を用いて、生物学的インジケーションの迅速な検出を実現することができる。蛍光性基質を用いたグルコシダーゼ分析は、そうした１種である。たとえば、β−グルコシダーゼは、蛍光性基質β−ＭＵＧ中のβ−グルコシド結合の切断に触媒作用を及ぼし、その構成部分のグルコース及び蛍光化合物４−ＭＵを放出する。その場合、この酵素の活性を、発芽させた芽胞の懸濁液からの経時的な蛍光発光の増加として測定できる。反応は場合により定量的であり、それを用いて、消毒サイクルの開始前の所定の初期芽胞集合から、消毒サイクル完了後の最終的な芽胞集合までの差を判定するのに使用できる。消毒サイクルの有効性を判定する別の手段が、消毒後に残存する生存可能な芽胞からの増加する蛍光信号の動態を測定することである場合がある。次いで、合格／不合格の判定は、蛍光強度がどのくらい迅速に所与の水準に達するかに基づくことができる。蛍光ベースの分析の代わりに比色分析を用いることも可能であるが、比色分析は感度が劣ると考えられる。酵素分析は、電気化学的応答を生じさせることが可能である場合もある。このモードでは、光信号を組み合わせるのではなく、電位（電量的）又は電流の流れ（電流測定的）の変化を測定する。

【0023】

上述の実施形態に加えて、現行の開示において教示する用途に対して他の形状因子を企図することができる。たとえば、様々なタイプの内視鏡を模倣するために、単一のカードに複数のチャネル長さを構築することができる。

【0024】

また上述のように、デバイスは、複数の課題を同時に示すために、チャネル経路内に配設された複数の生物学的及び化学的インジケータを有することができる。これは、使用者が単一のデバイスを様々なスコープの設計（管腔の長さ及び直径）に適用することを望む場合に有用である。

【0025】

他の実施形態において、多くの可撓性内視鏡の設計に共通の弁及び他のデッドフロー端部をシミュレートするために、デバイスは、マイクロ流体チャネルも流れの面より上又は下、及びその面内にデッドボリュームを含むように設計することができる。インジケータをこうした位置に配設し、適当なサイクルが完了したことを検証することができる。

【0026】

化学的及び生物学的応答に加えて、インジケータは、時間及び温度など、消毒サイクルの物理的パラメータを監視するように作製することも可能である。たとえば、ＡＥＲの計測から独立して、消毒サイクルの統合型の時間−温度プロファイルを測定するために、３Ｍ Ｓｔｅｒｉｇａｇｅ又は３Ｍ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｍａｒｋインジケータに似た時間−温度のインジケータを含めることができる。時間−温度インジケータは、ある閾値温度を有するように設計され、その閾値温度を上回ると、濾過材料又は設計作製されたマイクロ流体要素のストリップに沿ったウィッキングによって指示材料が流れる。指示材料のレオロジーは、消毒サイクルの時間−温度プロファイルを表す活性化エネルギーに合致する温度依存の粘度又は粘弾性応答を有するように選択される。ウィッキング要素は、指示流体の所与の粘度に対して所与の移動量を規定するように選択された多孔度を有する。

【0027】

更なる例では、チャレンジデバイスとしてチャネルを有する概ね平坦なデバイスを用いるのではなく、内視鏡自体が課題を提供することができる。この構成では、流動型の生物学的及び化学的インジケータの組み合わせを、可撓性内視鏡の上流及び／又は下流に設置して、デバイスについて上述したものと似た形でサイクルの完了後に読み取ることができる。

【0028】

内視鏡をＡＥＲに置く際に用いられる典型的な「スレッド（sled）」の代わりに、内視鏡の制御ヘッド内の弁の開口部に取り付けられる１組の生物学的及び化学的インジケータを作製することが可能である場合もある。

【0029】

最後に、消毒される内視鏡と同じ直径を有する同一長さの管類がスプールのまわりに巻かれ、流れが監視デバイスの遠位端に取り付けられた生物学的／化学的組み合わせインジケータを通過する、「マクロ的」なチャレンジデバイスを有することが可能である場合もある。
［付記］
（付記１）
（ａ）液体入口及び液体出口を備え、前記入口及び出口がチャネルによって接続され、前記チャネルが内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計され、
（ｂ）前記チャネル内に位置付けられた少なくとも１つのインジケータを備える、液体消毒段階用のプロセスチャレンジデバイス。
（付記２）
前記チャネルが１次経路及び１つ以上の２次経路を有する、付記１に記載のデバイス。
（付記３）
前記少なくとも１つのインジケータが２次経路に沿って位置付けられている、付記２に記載のデバイス。
（付記４）
前記デバイスが少なくとも１つの化学的インジケータ及び少なくとも１つの生物学的インジケータを含む、付記１に記載のデバイス。
（付記５）
前記デバイスが概ね平坦である、付記１に記載のデバイス。
（付記６）
ＡＥＲにおける消毒の質を判定する方法であって、
ａ．前記ＡＥＲ内に、
ｉ．内視鏡の幾何学的形状を模した曲がりくねった経路として設計されたチャネルによって接続された液体入口及び液体出口と、
ｉｉ．前記チャネル内に位置付けられた少なくとも１つのインジケータと、を含むチャレンジデバイスを提供することと、
ｂ．所望のプロセス条件が満たされているかどうかを確認するために前記インジケータを分析することと、を含む、方法。
（付記７）
前記チャネルが１次経路及び１つ以上の２次経路を有する、付記６に記載の方法。
（付記８）
前記少なくとも１つのインジケータが２次経路に沿って位置付けられている、付記７に記載の方法。
（付記９）
前記デバイスが、少なくとも１つの化学的インジケータ及び少なくとも１つの生物学的インジケータを含む、付記６に記載の方法。
（付記１０）
前記デバイスが概ね平坦である、付記６に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】