[發(fā)明專利]用于自動化評估抗生素敏感性的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880069411.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN111263817A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設計）人: R·R·瑪賽珀利
• 申請（專利權(quán)）人: BD科斯特公司
• 主分類號: C12Q1/18
• 分類號: C12Q1/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 尚曉芹

成像系統(tǒng)和方法提供了用于抗生素敏感性測試的自動化微生物生長檢測。具有圖像傳感器的處理系統(tǒng)在不同的時間捕獲板的圖像(例如，第一圖像和第二圖像)，該圖像傳感器用于捕獲接種的培養(yǎng)板的圖像，該培養(yǎng)板具有布置在培養(yǎng)基上的抗生素圓盤。該系統(tǒng)由第一圖像和第二圖像的比較生成第二圖像的像素的像素特性數(shù)據(jù)。像素特性數(shù)據(jù)可以指示板生長。該系統(tǒng)可以訪問關(guān)于抗生素圓盤(一個或多個)的生長建模數(shù)據(jù)，并用生長模型函數(shù)生成模擬圖像數(shù)據(jù)。生長模型函數(shù)使用生長建模數(shù)據(jù)。該模擬圖像數(shù)據(jù)模擬了相對于圓盤的板上的生長。該系統(tǒng)將模擬圖像與像素特性數(shù)據(jù)進行比較，以識別不同于模擬圖像的第二圖像的像素區(qū)域(一個或多個)。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2017年9月28日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/564,727的提交日期的權(quán)益，其公開內(nèi)容在此通過引用并入本文。

背景技術(shù)

人們越來越關(guān)注用于檢測微生物生長的培養(yǎng)板的數(shù)字成像。在PCT公開號WO2015/114121中描述了用于檢測微生物生長的成像板的技術(shù)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。使用這種技術(shù)，實驗室工作人員不再需要通過直接目視檢查來讀取板，而是可以使用高質(zhì)量的數(shù)字圖像用于板檢查。將實驗室工作流程和決策轉(zhuǎn)移到檢查培養(yǎng)板的數(shù)字圖像也可以提高效率。圖像可以由操作員標記用于操作員或具有適當技能的其他人員進行進一步檢查。也可以拍攝額外的圖像并將其用于指導二次加工。

例如，可以將成像用于瓊脂擴散測試。在瓊脂擴散測試中，測定細菌微生物對抗生素的敏感性。這種測試，可以稱為抗生素敏感性測試(AST)，其通常涉及將幾種抗生素圓盤施加到板上的培養(yǎng)基(例如瓊脂)上，該培養(yǎng)基已經(jīng)均勻散布有待測細菌。不同的圓盤可具有不同濃度的具體抗生素和/或幾種不同的抗生素。可以將板溫育以允許細菌的生長時間。然后查看該板。每個抗生素圓盤周圍區(qū)域的細菌生長提供了圓盤的具體抗生素效果的指示。例如，具體圓盤的有效抗生素可具有不含被測細菌生長的大的區(qū)域，而具體圓盤的無效抗生素可不具有不含被測細菌生長的區(qū)域。

無生長區(qū)域的大小可以提供關(guān)于附近圓盤的抗生素的最小抑制濃度的指示。例如，如果是瓊脂，在布置圓盤后，抗生素會隨著時間從圓盤中遷移出來。遷移將根據(jù)到圓盤的距離以及對抗生素和培養(yǎng)基的擴散速率擴散抗生素濃度。圓盤附近的抗生素濃度最高。到圓盤較遠距離的濃度會降低。通常，最小抑制濃度可以被認為是離包括無細菌生長的圓盤最遠的最低濃度。

然后，這樣的測定可以幫助選擇用于不同細菌感染的適合的抗生素及其劑量。這有助于明確用于現(xiàn)代微生物成像系統(tǒng)的目標。盡早實現(xiàn)這些目標實現(xiàn)了將結(jié)果快速交付給患者并且經(jīng)濟地提供此類結(jié)果和分析的目的。自動化實驗室工作流程和決策可以提高實現(xiàn)這些目的的速度和成本。

盡管關(guān)于用于檢測微生物生長證據(jù)的成像技術(shù)已經(jīng)取得了相當大的進步，但是仍然尋求擴展這種成像技術(shù)以支持自動化工作流程。用于檢查培養(yǎng)板的微生物生長跡象的裝置和方法很難自動化，部分原因是培養(yǎng)板的檢查的高度視覺性質(zhì)。在這方面，期望開發(fā)出可以自動解釋培養(yǎng)板圖像的技術(shù)(例如，生長鑒定、敏感性測試、抗生素敏感性分析等)，并且基于該自動化解釋確定要執(zhí)行的下一步驟。

發(fā)明內(nèi)容