[發明專利]用于定位培養平板上的細菌菌落的方法和系統

在審

• 申請號: 202080046462.0
• 申請日: 2020-06-26
• 公開（公告）號: CN114127253A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: R·R·馬爾塞波利;M·凱樂斯達;F·費延;J-M·沃爾;M·奧克馬范德雷;G·穆德;E·J·維寧加
• 申請（專利權）人: BD科斯特公司
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/36;C12M1/00;C12M1/30;C12Q1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 魏利娜

設備，其通過使用簡單的機械技術將基準點分配到培養平板來配置培養平板，以向所選擇的菌落精確地分配坐標。基準點對應于平板中心和通過該設備涂覆至培養平板的側面的條形碼標簽的中心。然后該設備部署機構以相對于基準點將坐標施加至由用戶識別的菌落。一種這樣的機構是指向培養平板的網絡攝像機，其允許技術人員使用計算機鼠標或等效的光標在顯示器上標記菌落。另一種機構部署指向菌落的激光指示器，其中該設備向激光指示器所指向的菌落的位置分配坐標。在第三機構中，用戶通過取景器查看培養平板的表面，并且當取景器十字準線在目標菌落之上時手動地記錄坐標。參考兩個基準點，對所選擇的菌落分配精確的坐標。提供了軟件，使得培養平板的圖像中的像素對應于培養皿相對于基準點的坐標。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年6月27日提交并且通過引用并入本文的美國臨時申請號62/867,560的權益。

背景技術

出于各種原因，從確定患者是否感染了微生物到確定食物是否被微生物污染，常規地測試產品和樣品的微生物污染。由于這種測試普遍存在，因此已經建立了可以測試成百上千個此類樣品的大規模實驗室。為了提供高通量和較低的開銷的實驗室，這些實驗室變得高度自動化，以減少運行此類測試所需的技術人員數量。一種這樣的自動化平臺在2016年12月1日公布的題為“Automated Method and System for Obtaining andPreparing Microorganism Sample for Both Identification and AntibioticSusceptibility Tests”的WO/2016/191646中進行描述并且與本申請共同受讓。這樣的平臺通過提供對由自動化平臺執行的功能的工作單元自動化(WCA)來支持全實驗室自動化(TLA)的目標。該申請描述了用于為某些測試制備微生物菌落的拾取(picked)部分的自動化系統。從接種有生物樣品(例如，血液樣品、尿液樣品、糞便樣品、唾液樣品等)的培養平板中拾取微生物菌落。溫育(incubate)接種的培養平板以促進生物樣品中可能存在的一種或多種微生物菌落的生長。自動化系統從接種的培養平板中定位目標菌落，然后自動化拾取工具移動至目標菌落的位置(location)并拾取菌落。自動化系統然后制備拾取的菌落進行測試，以確定組成菌落的微生物的身份和抗生素敏感性。

自動化拾取需要確定培養平板上目標菌落的坐標和將這些坐標通信至待用于從培養平板獲得一部分菌落的拾取工具。在全自動化系統中，可以從培養平板的數字圖像中獲得這些坐標，從中識別圖像中目標菌落的位置。通過參考與培養平板一起提供的基準點(基準物，fiducials)來提供這些坐標。這樣的基準點可以是培養平板上的標記、培養基本身中的標記和位于培養平板上的條形碼。利用機器視覺設備，檢測另一個參考點(如培養皿的中心)，由此可以確定培養皿的坐標。可以參考菌落與中心的相對距離和一個或多個其它基準標記的相對于零點偏移的角偏移來確定菌落在培養皿上的位置。一旦確定菌落的相對位置，就可以將培養皿移動至執行以下兩個步驟的另一系統。首先，手動地或通過機械手段使培養皿居中。例如，通過在具有固定傳感器來檢測條形碼標簽基準點的存在并用條形碼掃描儀掃描條形碼的同時使培養皿旋轉來檢測基準零點偏移。在這一點上，培養皿的中心是已知的且條形碼零點偏移是已知的，因此先前參考的菌落的位置可以容易地計算出來，因為這些位置被存儲成距培養皿中心的距離和條形碼標簽的角偏移。

如上所述的方法在菌落拾取系統或需要菌落方位(position)信息的任何其它系統中都不需要攝像機或計算機視覺系統。自動化設備根據培養平板上的參考基準點來確定坐標或者由用戶實施來識別目標菌落在平板上的坐標空間中的坐標。然而，這種設備需要根據培養平板的圖像確定菌落坐標。因此，尋求用于定位培養皿上的菌落而無需預先的數字圖像來提供這種位置坐標的設備和方法。

發明內容