專利名稱：用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的用于對血液樣品進(jìn)行診斷測試的方法，其由生長在血液中存在的 可能的微生物和測定它們的細(xì)菌接種量組成。
背景技術(shù)：
已知對血液、血清和/或血漿的診斷分析可以具有不同的目的和應(yīng)用。另一方面， 微生物分析通常借助于培養(yǎng)技術(shù)識別細(xì)菌或其他病原體微生物的存在，因為它們可能決定 著人體的不同的部分中的感染，并且微生物分析借助于后續(xù)的測試識別類型(識別測試) 并且測定對抗生素的體外靈敏度(抗菌譜測試)。對于該后一種類型的測試來說，在本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)下，已知用于對病原體生物 體的數(shù)目和類型的存在/不存在的檢測的不同的培養(yǎng)技術(shù)。典型的技術(shù)(在時間上被認(rèn)為是參考)在于將可能被稀釋的全血的已知體積的 樣品分布在適合于在全血中存在的可能細(xì)菌群落的增殖的被稱為陪替氏培養(yǎng)皿的不同的 固體培養(yǎng)基上。這樣的培養(yǎng)在好氧生活和厭氧生活的條件下完成。對在某一時期之后在培養(yǎng)體中存在的細(xì)菌的半定量的估計允許參照所使用的樣 品的體積并且參照可能使用的稀釋因子對細(xì)菌的初始濃度進(jìn)行近似的指示。然而，這種測試的執(zhí)行所需要的時間需要陪替氏培養(yǎng)皿的延續(xù)幾天(通常5-7天) 的孵育，每日取讀數(shù)并且檢查。僅在該時間的結(jié)尾，分析可以被認(rèn)為結(jié)束并且可能的陽性結(jié) 果可能被排除。此外，計算主要基于對最終的細(xì)菌分布的可見的估計以及基于對操作者的統(tǒng)計類 型的考慮，因此不保證方法的絕對精確。此外，已知的方法需要大量工作來散布各種培養(yǎng)皿以及讀取它們，這必須每天進(jìn) 行，尤其是考慮到培養(yǎng)體的很大部分都證明是陰性的。隨后，為了簡化這些分析方法，創(chuàng)造了新的部分自動化的系統(tǒng)，其借助于樣品內(nèi)部 的具體化學(xué)反應(yīng)，例如通過測量二氧化碳或表明細(xì)菌的存在的其他化學(xué)物質(zhì)的形成，來檢 測微生物的存在。這些方法提供有關(guān)細(xì)菌的存在/不存在的信息以及對測試的自動讀數(shù)，因此允許 從陰性樣品中選擇陽性樣品并且減少操作者的工作。在使用這些系統(tǒng)時，在任何情況下，對于陽性樣品來說，都需要進(jìn)行如上文描述的 對培養(yǎng)皿的培養(yǎng)程序(經(jīng)受非常長的時間)，以估計由系統(tǒng)檢測到的細(xì)菌的類型，并且需要 使用對潛在的病原體的分離來執(zhí)行后續(xù)的測試(識別和抗菌譜)。此外，這些已知的方法可 能被非特異性反應(yīng)或其他影響所獲得的結(jié)果的可靠性的變量干擾。此外，經(jīng)常地，一個單一的樣品可能不顯示間歇性菌血癥，并且使得難以解釋某些 微生物的分離的臨床意義。由于該原因，根據(jù)國際準(zhǔn)則，必需的是進(jìn)行對同一個患者的相繼 的取樣。本發(fā)明的目的是改進(jìn)用于使用所檢查的樣品的血漿測試血培養(yǎng)的方法，其應(yīng)用與 好氧生活培養(yǎng)有關(guān)的光散射技術(shù)、能夠給予精確且可靠的結(jié)果并且與已知的方法相比較大大節(jié)約時間和設(shè)備。本發(fā)明的另一個目的是改進(jìn)由讀數(shù)階段、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等等的自動化導(dǎo)致 的需要極端減少的手工勞動的自動化方法。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是改進(jìn)在短時間內(nèi)確認(rèn)血漿樣品中的細(xì)菌接種量的存在/ 不存在上具有非常高的靈敏度的方法。申請人:已經(jīng)設(shè)計、試驗和實施了本發(fā)明，以克服本領(lǐng)域目前水平的缺點并且獲得 這些和其他的目的和優(yōu)點。發(fā)明概述本發(fā)明在獨立權(quán)利要求中提出并且表明特征，并且從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的 其他特征或?qū)χ饕l(fā)明構(gòu)思的變化形式。根據(jù)本發(fā)明的方法使用從患者取得的血液樣品的血漿。首先，典型地使血液樣品與抗凝劑接觸并且然后可選擇地使血液樣品溶解以分解 紅細(xì)胞從而游離紅細(xì)胞內(nèi)部的潛在的細(xì)菌。血液樣品被沉降以獲得血漿。血漿被取得并且接種入以液體形式的培養(yǎng)基(繁殖 良好的肉湯)中并且保持為連續(xù)攪拌，從而幫助所存在的細(xì)菌的生長。以基于光散射的技術(shù)測量細(xì)菌生長，該技術(shù)具有對馬克法蘭氏(McFarland)濁度 0.5的自動發(fā)送信號，有用的，即使不識別物種也能夠進(jìn)行抗菌譜，如下文將看到的。可能的 是，當(dāng)McFarland濁度0. 5被達(dá)到時，對使用光散射技術(shù)的測量具有陽性結(jié)果的液體狀態(tài)的 繁殖良好的肉湯進(jìn)行抗生素功能性測試，而不等待可能存在的細(xì)菌的分離，向被臨床醫(yī)師 施用的抗生素應(yīng)用直接抗菌譜。已知為了拯救被檢查的患者的生命，臨床醫(yī)師在即使沒有 細(xì)菌學(xué)指示的情況下施用抗生素。被應(yīng)用于細(xì)菌的生長曲線的檢測的數(shù)學(xué)算法允許基于對從數(shù)據(jù)庫獲得的生長曲 線的比較定量細(xì)菌接種量和假設(shè)對細(xì)菌類型的識別，所述生長曲線通過比較ATCC菌株(在 公共數(shù)據(jù)庫中存儲的標(biāo)準(zhǔn)對照菌株)的同一個儀器檢測。根據(jù)本發(fā)明的方法使用，如所聲明的，基于光散射的技術(shù)，這是由于微粒子要素 (細(xì)菌、真菌)在液體溶液內(nèi)部的存在。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光散射技術(shù)是特別靈敏的并且因此適合于進(jìn)行對由懸浮液中的 主體，例如細(xì)菌和其他微生物，導(dǎo)致的光擴(kuò)散的量的測量，即使在溶液的濃度是極端有限的 情況下。為了實現(xiàn)該技術(shù)并且消除由于紅細(xì)胞在培養(yǎng)肉湯中的存在和/或血紅蛋白的高 濃度導(dǎo)致的對測量的干涉，申請人已經(jīng)把注意力集中在對血漿樣品中存在的細(xì)菌和微生 物、需氧菌、微需氧微生物或嗜二氧化碳微生物(capnophiles)的研究，并且根據(jù)變化形式 還有細(xì)菌在紅細(xì)胞內(nèi)部的存在，這導(dǎo)致紅細(xì)胞自身的溶解。根據(jù)本發(fā)明的方法被有利地應(yīng)用于對抗菌譜測試的隨后執(zhí)行的初步研究。更詳細(xì)地，根據(jù)本發(fā)明的方法包括第一步驟，在第一步驟中，將從患者取得的血液 樣品分配在第一容器中。有利地，在本步驟中，抗凝劑被加入。作為變化形式，進(jìn)行被容納在第一容器中的樣品的溶解操作。方法還包括以下步驟
-第二步驟，在第二步驟中，確定血液樣品的沉降，對于提供溶解的變化形式的情 況，在樣品中存在被溶解的紅細(xì)胞的沉降，從而從液體部分或血漿分離沉降在第一容器的 底部上的微粒子部分；-第三步驟，在第三步驟中，取得由所獲得的液體部分或血漿組成的上清液的一定 的部分。典型地，與大多數(shù)普遍的和普通的病理相關(guān)聯(lián)的細(xì)菌和微生物的較大部分被容納 在血漿中；-第四步驟，在第四步驟中，將在培養(yǎng)基中獲得的液體部分或血漿的部分接種在適 合于允許細(xì)菌培養(yǎng)和借助于光學(xué)測量機(jī)器的儀器讀數(shù)的第二容器內(nèi)部。特別地，其可以有 利地是適合于允許細(xì)菌培養(yǎng)和儀器讀數(shù)的液體培養(yǎng)基，例如在例如玻璃瓶內(nèi)部的繁殖良好 的肉湯。肉湯是能夠促進(jìn)在樣品中可能存在的微生物的生長和增殖的培養(yǎng)基的水溶液；-第五步驟，在第五步驟中，在被容納在第二容器中的培養(yǎng)基中允許細(xì)菌生長。特 別地，已經(jīng)被接種和被容納在儀器中的瓶子經(jīng)受37°C的恒溫且連續(xù)的混合，以促進(jìn)血漿樣 品中存在的微生物的可能的生長；-第六步驟，在第六步驟中，借助于光學(xué)測量機(jī)器對在被容納在第二容器中的培養(yǎng) 基進(jìn)行光學(xué)測量，以確定細(xì)菌和微生物在血漿樣品中的存在。特別地，對第二容器作出基于 光散射技術(shù)的具有固定的計時的動力學(xué)光學(xué)測量，以確定可能的細(xì)菌生長的存在，并且然 后儀器通過分析信號來顯示細(xì)菌生長的曲線。優(yōu)選地，第六步驟的光學(xué)測量與第五步驟同時發(fā)生，從而直接測量細(xì)菌生長。對于血漿，我們意指經(jīng)受使用抗凝劑處理的血液的成分液體，其在血液中通常以 總質(zhì)量的約的百分比存在。其是水溶液，黃顏色并且具有膠體性質(zhì)，含有蛋白質(zhì)、糖類、 脂質(zhì)和鹽類。有利地，所進(jìn)行的光學(xué)測量是基于光散射技術(shù)的比濁法類型的。光學(xué)測量基于作 為時間的函數(shù)的指數(shù)增長提供對細(xì)菌數(shù)的定量測量，采用諸如C, =▲&( )+C的增長。光學(xué)測量是非常有利的，因為與基于化學(xué)指示劑和后續(xù)的在陪替氏培養(yǎng)皿中的培 養(yǎng)的已知的分析程序相比，其允許相當(dāng)大地縮短分析時間。此外，第六步驟的光學(xué)測量能夠用信號指示已經(jīng)達(dá)到McFarland濁度水平0. 5。實際上，方法能夠在已經(jīng)達(dá)到0. 5的McFarland濁度值時借助于監(jiān)控顯示器或聲 音信號用信號指示相應(yīng)于在被檢查的血漿樣品中存在的細(xì)菌的生長信號的可能的濁度。為 了該目的，在合適的儀器中具有能夠用信號指示McFarland濁度0. 5并且然后進(jìn)行合適的 抗菌譜的標(biāo)準(zhǔn)濁度對照乳膠。因此可能的是，使用具有與接種體相同的McFarland濁度水平0. 5的相同的繁殖 良好的肉湯來實施抗菌譜的直接執(zhí)行，而不等待細(xì)菌的識別。這是有利的，因為在已知的技術(shù)中，為了實施抗菌譜，國際準(zhǔn)則通常需要在陪替氏 培養(yǎng)皿上對群落的分離以及借助于稀釋群落獲得的具有McFarland濁度水平0. 5的細(xì)菌懸 浮液的后續(xù)制備。因此在現(xiàn)有技術(shù)水平中，人們通常從被稀釋的細(xì)菌濃縮液起始。代替地， 對于本發(fā)明來說，對細(xì)菌生長進(jìn)行漸進(jìn)的測量，直到自動地達(dá)到McFarland濁度值0. 5，允 許節(jié)省時間和資金。以這種方式，以上描述的步驟以具有適合于開始臨床抗菌譜的濁度的陽性樣品的 可用性結(jié)束，即對直接來自生長肉湯的抗生素的功能性測試。
該優(yōu)點允許向臨床醫(yī)師提供所測試的第一抗生素的功能性結(jié)果(抵抗性的或敏 感的)，以正確地治療患者，即在結(jié)果證明是敏感的時進(jìn)行抗生素施用，或在結(jié)果顯示其是 抵抗性的時改變抗生素。本發(fā)明因此允許實施臨床類型的抗菌譜，即直接在使用被測試的血漿樣品接種的 生長肉湯上進(jìn)行的抗菌譜，其對細(xì)菌生長顯示陽性。此外，根據(jù)本發(fā)明的0. 5 McFarland值的達(dá)到比其中如在現(xiàn)有技術(shù)水平中進(jìn)行的 濃縮樣品被稀釋的方法精確得多。精確的濁度值的達(dá)到在從低值開始時更可靠。必須注意，作為進(jìn)一步的優(yōu)點以及不考慮進(jìn)行抗菌譜的需要，上文的數(shù)學(xué)式還允
許定量細(xì)菌數(shù)。這種量化通過在初始的濁度和最終的濁度之間的差別測量給出，最終的濁度被與 其他參數(shù)(時間、微生物的復(fù)制的速度)組合地估計。這對于難以定量的細(xì)菌數(shù)，例如具 有長生長時間(幾天)的細(xì)菌來說是有用的，或?qū)τ谄渲屑?xì)菌生長的持續(xù)時間取決于細(xì)菌 的類型和復(fù)制的速度的那些細(xì)菌數(shù)來說是有用的，因為其不僅提供陽性而且也提供定量結(jié)^ ο換句話說，根據(jù)本發(fā)明的方法在不是抗菌譜測試的其他應(yīng)用或測量中可以被用作 延長的孵育，以提供對培養(yǎng)肉湯中的細(xì)菌感染的存在的指示。例如，這對于測試具有環(huán)境益處或在食品中的細(xì)菌來說是有效的，或?qū)τ谠诳咕?譜不被提供或有用時檢測和定量食品或動物飼料基質(zhì)中的細(xì)菌來說是有效的。根據(jù)變化形式的實施方案，在所述第一步驟中，合適的溶解工具被分配在第一容 器中，以獲得紅細(xì)胞的溶解，其以游離化并且然后測量紅細(xì)胞內(nèi)部可能存在的細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌 為目的。其中我們具有紅細(xì)胞的溶解的變化形式允許測試細(xì)胞外細(xì)菌和細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌二者。使用本發(fā)明的分析所占用的時間極大地少于現(xiàn)有技術(shù)水平方法。由于基于光散射 的比濁法類型測量，檢測的速度可能更迅速，并且由于對濁度以及因此的對有機(jī)體的濃度 的直接檢測，檢測的速度在短時間內(nèi)確認(rèn)樣品中的細(xì)菌生長的存在/不存在上更靈敏。本發(fā)明因此允許提供精確且可靠的結(jié)果并且具有與已知的方法相比的大量的時 間節(jié)省，并且也可以使用現(xiàn)有的機(jī)器和儀器來實現(xiàn)。換句話說，該方法允許在比傳統(tǒng)的血培養(yǎng)方法顯著地短的時間內(nèi)識別所有陽性。這將允許顯著地減少抗菌譜的平均參照時間并且具有對患者和其管理的明顯的 治療益處。由于讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等等的自動化步驟，根據(jù)本發(fā)明的方法可以被自動 化，需要有限的手動操作。附圖簡述從以下對參照附圖作為非限制性的實施例給出的實施方案的優(yōu)選形式的描述，本 發(fā)明的這些和其他特征將變得明顯，在附圖中-

圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的框圖；-圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的實施的示意圖。實施方案的優(yōu)選形式的詳細(xì)描述參照圖1和2，用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的方法包括從患者取得血液樣品12的步驟50，和后續(xù)的分配步驟51，在分配步驟51中，樣品12被分配在含有諸如SPS的抗凝劑 的無菌收集瓶14中。優(yōu)選的是對于每次取樣選擇不同的點。另一個必要是避免從永久性靜脈或動脈導(dǎo)管取得血液，除非不可能進(jìn)行靜脈注射 或除非有由血管內(nèi)導(dǎo)管導(dǎo)致的疑似敗血癥。在已經(jīng)觸摸到患者身體的待取得樣品的區(qū)域之后，將其小心地消毒，因為所使用 的培養(yǎng)類型非常容易污染。將該區(qū)域干燥并且引入針，并且不再觸碰消過毒的區(qū)域，以取得樣品。首先，把將向其中引入血液樣品的瓶14的塞子16消毒，并且將其干燥。然后，進(jìn)行進(jìn)一步的攪拌步驟52，在該步驟中，瓶14被搖晃，從而活化抗凝劑SPS 以防止凝聚的形成。具有承載在條形碼20上的患者數(shù)據(jù)的標(biāo)簽18被貼在每個瓶14上。在被瓶的條 形碼占據(jù)的區(qū)域中避免寫字、灰泥、標(biāo)簽或其他粘合劑。這將允許通過讀取條形碼來跟蹤樣品12。然后，瓶14在合適的恒溫容器22中保持37°C的恒溫?？蛇x擇地，在加入抗凝劑之后，為了測試細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌，還提供了紅細(xì)胞的溶解步驟 60，其中使用合適的溶解劑。有后續(xù)的在合適的沉降單元四中的重力類型的沉降步驟53，其中在等待約1-3個 小時之后，從微粒子部分分離由參考數(shù)字沈表示的血漿。根據(jù)另一個實施方案，可以使用離心沉降單元。將試管置于45°的傾斜，以加速血液的微粒子部分M與血漿沈的分離。然后，方法以無菌取樣步驟M繼續(xù)，其中借助于無菌注射器觀從瓶14取得約 500-1000微升的血漿洸。然后，有接種步驟55，其中將樣品(血漿)接種入容納液體培養(yǎng)肉湯(繁殖良好的 肉湯)的小瓶或試管30中，并且有后續(xù)的培養(yǎng)步驟56。繁殖良好的肉湯適合于需氧微生物 的生長并且適合于光學(xué)測量的執(zhí)行。首先借助于高壓滅菌器將小瓶30殺菌，并且在任何情況下，推薦的是，在接種之 前將小瓶30的橡膠膜再次殺菌。特別地，將小瓶30用于在比濁法測量機(jī)器32的合適的轉(zhuǎn)子中的光散射測量。有利地，在其中進(jìn)行培養(yǎng)和比濁法測量的每個小瓶30都具有基本上均一的大小 和厚度，由對具有一定的波長的電磁輻射透明的材料例如光學(xué)玻璃或透明塑料制造。根據(jù)一個實施方案，細(xì)菌培養(yǎng)在比濁法測量機(jī)器32自身內(nèi)部進(jìn)行。根據(jù)另一個實施方案，比濁法測量機(jī)器32包括具有一個或多個用于小瓶30的合 適的底座36的殼體34。設(shè)置有合適的外接設(shè)備，例如視頻設(shè)備、鍵盤、打印機(jī)等等的處理單元38與殼體 34配合并且自動地啟動和管理分析的整個操作周期。在殼體34內(nèi)部設(shè)置了恒溫器裝置40，恒溫器裝置40由處理單元38管理，以在細(xì) 菌的孵育和生長期間將樣品的溫度保持為恒定的且控制在約37°C。設(shè)置了機(jī)械的、磁性的或其他類型的攪拌器工具43，以允許均化作用并且使得被 接種在每個小瓶30內(nèi)部的血漿中的細(xì)菌的懸浮液均一。
根據(jù)具體的解決方案，每個小瓶30在內(nèi)部設(shè)置有初始地被置于底部的小金屬鐵 磁性錨固物。金屬錨固物與攪拌器工具43配合，在這種情況下其設(shè)置有磁體，磁體在循環(huán) 的開始時被處理單元38啟動，在試管內(nèi)部拉動金屬錨固物，允許均化作用并且使懸浮液均
ο正在生長的細(xì)菌的被均化的懸浮使檢測獨立于各種細(xì)菌物種生長的典型的方式 漂浮、沉降和聚集。當(dāng)多個樣品(小瓶)被裝載時，比濁法測量機(jī)器32包括可移動單元44，可移動單 元44允許借助于比濁法測量機(jī)器32的光散射比濁法讀數(shù)裝置42以預(yù)設(shè)定的間隔并且持 續(xù)預(yù)設(shè)定的時間讀取單個樣品。讀數(shù)裝置42設(shè)置有聚焦和準(zhǔn)直裝置46和檢測裝置48。聚焦和準(zhǔn)直裝置46與裝置49相關(guān)聯(lián)以產(chǎn)生根據(jù)發(fā)射軸X產(chǎn)生的電磁輻射。電磁輻射發(fā)生器49向聚焦和準(zhǔn)直裝置46發(fā)送輻射，讀數(shù)裝置42相對于小瓶30 對齊。根據(jù)本發(fā)明，電磁輻射可以是極化的或不是極化的。由聚焦和準(zhǔn)直裝置46發(fā)射的輻射被樣品轉(zhuǎn)向并且被檢測裝置48收集。在培養(yǎng)步驟56中的孵育的自始至終，檢測裝置48借助于對樣品的比濁法讀數(shù)來 檢測任何可能的細(xì)菌生長，并且借助于比濁法測量機(jī)器32顯示檢測到的細(xì)菌生長的曲線 (計算步驟57)并且計算最終細(xì)菌接種量。對于已經(jīng)達(dá)到Mci^rland濁度0.5顯示陽性的 樣品在監(jiān)視器上或在聲學(xué)上用信號指示，以進(jìn)行對于臨床抗菌譜的合適的測試。實際上，一旦樣品已經(jīng)被檢測為對培養(yǎng)陽性，那么可能的是，通過確定在繁殖良好 的培養(yǎng)肉湯上的McFarland 0. 5來使用以0. 5 McFarland的相同的繁殖良好的肉湯作為接 種體直接使抗菌譜生效。對于這種技術(shù)，因此不必要具有通過將肉湯散布在陪替氏培養(yǎng)皿上并且然后借助 于被分離的群落在生理/鹽水溶液中的稀釋來制備接種體直到0. 5 McFarland濁度而獲得 的典型的分離步驟。當(dāng)對樣品的檢測被終止時，可移動單元44使讀數(shù)裝置42與下一個小瓶30配合。根據(jù)第一解決方案，檢測裝置48包括檢測器47，檢測器47至少在與單獨的試管有 關(guān)的檢驗時間期間以相對于光軸的固定的角度設(shè)置。 根據(jù)變化形式，檢測裝置48包括多個檢測器47 (在圖2中顯示兩個)，多個檢測器 47以相對于準(zhǔn)直和聚焦系統(tǒng)的光軸的不同的角度設(shè)置。當(dāng)有多個檢測器47時，它們可以具有被定位為一定的角度的具體的類型，或?qū)嶋H 上能夠覆蓋整個角度并且在連續(xù)性上無間斷的連續(xù)類型。有利地，檢測器47被布置為基本上覆蓋了相對于光軸的在0°至180°之間的角 度變量，因為由于考慮到對稱性，從被定位為覆蓋所述角度的檢測器獲得的信息提供對于 被討論的樣品的分析來說所需要的全部信息。根據(jù)限定的角度，或根據(jù)被包括在相對于發(fā)射軸的0°至180°之間限定的角度， 輻射被檢測裝置48以期望的間隔相繼地讀取，根據(jù)這兩個選擇，進(jìn)行對代表了被轉(zhuǎn)向的輻 射的強(qiáng)度相對于時間的曲線的最終構(gòu)建，所述曲線與細(xì)菌生長相關(guān)。被檢測器檢測的輻射被轉(zhuǎn)化為電信號并且然后被發(fā)送至處理單元38，處理單元38處理數(shù)據(jù)并且計算結(jié)果。特別地，將細(xì)菌生長的曲線與被包括在處理單元38的數(shù)據(jù)庫39中的參考值比較， 以確定典型的分析參數(shù)，例如在樣品中存在的微生物的量、復(fù)制的速度和形態(tài)。計算方法基于以下事實，即在懸浮液內(nèi)部的細(xì)菌生長導(dǎo)致被轉(zhuǎn)向的光的強(qiáng)度的隨 時間的變化。對被轉(zhuǎn)向的輻射的周期性的讀數(shù)允許借助于已知的插值方法構(gòu)建在被檢查的血 液樣品內(nèi)部的細(xì)菌群體的生長曲線，所述曲線與檢測器所定位的檢測角度有關(guān)。已經(jīng)通過實驗顯示，生長曲線具有作為時間的函數(shù)的具有類型Cs=+C的 指數(shù)增長。在式中，CB代表被轉(zhuǎn)向的輻射的強(qiáng)度，A和C是分別取決于檢查到的細(xì)菌物種和初 始濃度的常數(shù)，Kn是將檢測器的定位角考慮在內(nèi)的參數(shù)，t是時間并且、是與在樣品中存 在的細(xì)菌的數(shù)目有關(guān)的延遲。通過將式。=Aeic^ + C的特征參數(shù)，例如A、C、Kn,與通過實驗獲得的并且被存 儲在處理單元中的數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)值相關(guān)聯(lián)，可能獲得對于識別溶液內(nèi)部存在的細(xì)菌物種 來說有用的信息。數(shù)據(jù)庫39使用例如以下的兩個方法中的一個構(gòu)建。第一個方法用于獲得已經(jīng)被識別的細(xì)菌物種(例如ATCC菌種)的樣品，將它們插 入根據(jù)本發(fā)明的裝置中，并且構(gòu)建與具體的細(xì)菌物種有關(guān)的特性曲線。第二個方法使用具有待識別的細(xì)菌物種的樣品，并且在將其分離之后，例如分離 為兩部分之后，使用傳統(tǒng)方法例如陪替氏培養(yǎng)皿分析第一部分，并且使用根據(jù)本發(fā)明的方 法分析第二部分。以這種方式，可能的是將每個被傳統(tǒng)方法識別的細(xì)菌物種與使用根據(jù)本發(fā)明的方 法獲得的具體的生長曲線相關(guān)聯(lián)。使用大量所述方法，例如對于每個特征檢測角度來說數(shù)百的數(shù)量級，借助于相同 的方法構(gòu)建記住了細(xì)菌類型的數(shù)據(jù)庫。以這種方式，對于每個細(xì)菌物種來說，可能估計式Cs =+C的參數(shù)，例如 A、C、Kn ο在對所檢查的樣品的分析的過程中，處理單元38計算所獲得的生長曲線的參數(shù) (式Cs =」/"('、)+C)并且將它們與被存儲在數(shù)據(jù)庫39中并且與各種細(xì)菌物種有關(guān)的參 數(shù)比較。從這種比較，處理單元38以良好的可靠性提供對在血漿的樣品中存在的細(xì)菌物 種的識別?？紤]到生長曲線的特征密切地依賴于檢測的角度，所以監(jiān)視角度必須與用于創(chuàng)造 數(shù)據(jù)庫的那些相同。與使用被定位在一定的角度的單一的檢測器相比，以不同的角度的多個檢測器的 應(yīng)用允許獲得更多關(guān)于信號的各向異性的信息，其與在血漿的樣品中存在的微生物的形態(tài) 緊密地相關(guān)。參照式Qj =,參數(shù)(；和、取決于樣品中存在的細(xì)菌的數(shù)目。
細(xì)菌的數(shù)目借助于、調(diào)節(jié)通過處理被轉(zhuǎn)向的輻射的強(qiáng)度獲得的生長曲線的演變。整個計算方法是自動化的，并且處理單元38在已經(jīng)啟動循環(huán)之后將在必需的時 間之后并且借助于視頻設(shè)備或打印機(jī)在輸出處提供所有期望的信息，例如初始的細(xì)菌濃 度、生長速度、有關(guān)細(xì)菌的類型的信息等等。本發(fā)明的實施方案的其他形式用來在用于血培養(yǎng)的瓶中孵育血液樣品，例如 5-10ml。只要樣品證明了對生長是陽性的，那么選擇具有陽性血培養(yǎng)的瓶并且取得一 定量的內(nèi)容物，例如2ml的肉湯，以通過離心使其經(jīng)受沉降。然后，制備具有合適的0.5 McFarland濁度的溶液，例如使用濁度計通過將約100微升的血漿接種在繁殖良好的肉湯 的小瓶中，以獲得所述合適的濁度。然后，使用標(biāo)出名稱的抗生素板(將參考樣品與具有抗 生素的試管比較)準(zhǔn)備直接的抗菌譜，而不等待細(xì)菌的識別。最終，處理樣品，在三個小時 內(nèi)獲得所有結(jié)果，而不是如在典型的Kirby Bauer方法中的兩天。明顯的是，可以對如上文描述的用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的方法作出修改和/ 或加入部分，而不偏離本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍。也清楚的是，雖然已經(jīng)參照具體的實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將一定能夠?qū)崿F(xiàn)用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的方法的具有在權(quán)利要求中提出的特征并且 因此全部落入由權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)的許多其他等效形式。
權(quán)利要求
1.一種用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的方法，所述方法包括下列步驟-第一步驟，在所述第一步驟中，將從患者取得的血液樣品(1 分配在第一容器(14)中；其特征在于，所述方法還包括以下步驟-第二步驟，在所述第二步驟中，確定所述血液樣品(1 的沉降，從而從代表上清液的 液體部分或血漿06)分離沉降在所述第一容器(14)的底部上的微粒子部分04)；-第三步驟，在所述第三步驟中，取得由所獲得的所述液體部分或血漿06)組成的所 述上清液的一定的部分；-第四步驟，在所述第四步驟中，將在培養(yǎng)基中獲得的所述液體部分或血漿06)的部 分接種在適合于允許細(xì)菌培養(yǎng)和借助于光學(xué)測量機(jī)器(3 的儀器讀數(shù)的第二容器(30)內(nèi) 部；-第五步驟，在所述第五步驟中，在被容納在所述第二容器(30)中的培養(yǎng)基中允許細(xì) 菌生長；-第六步驟，在所述第六步驟中，借助于所述光學(xué)測量機(jī)器(3 對被容納在所述第二 容器(30)中的所述培養(yǎng)基進(jìn)行光學(xué)測量以檢測和/或定量細(xì)菌和微生物的存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第六步驟的所述光學(xué)測量與所述第 五步驟同時發(fā)生，從而直接測量所述細(xì)菌生長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第六步驟的所述光學(xué)測量能夠用 信號指示所述培養(yǎng)基達(dá)到了以McFarland度量的0. 5濁度水平，使得能使用同一個培養(yǎng)基 作為接種體來直接進(jìn)行抗菌譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述檢測和/或識別至少目標(biāo)在于 對所述液體部分或血漿06)中存在的紅細(xì)胞、細(xì)菌和需氧微生物、微需氧微生物或嗜二氧 化碳微生物的細(xì)胞外研究。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述培養(yǎng)基是液體類型的。
6.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，進(jìn)行的所述光學(xué)測量是基于光 散射技術(shù)的比濁法類型的。
7.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，由所述光學(xué)測量機(jī)器(3 進(jìn)行 的所述光學(xué)測量是基于所述光散射技術(shù)的具有固定的計時的動力學(xué)類型的，以確定可能的 細(xì)菌生長的存在，并且然后通過分析信號來揭示細(xì)菌生長曲線。
8.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第二容器(30)是由對一定 的電磁波輻射透明的材料制造的試管類型的。
9.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，帶有所接種的培養(yǎng)基并且被容 納在所述光學(xué)測量機(jī)器(3 中的所述第二容器(30)與恒溫器裝置00)配合并且至少暫 時地與攪拌器單元配合，以經(jīng)受恒溫且連續(xù)的混合，以促進(jìn)在所述液體部分或血漿 (26)中存在的微生物的可能的生長。
10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第二容器(30)還與聚焦 和準(zhǔn)直裝置G6)以及檢測裝置08)配合，所述聚焦和準(zhǔn)直裝置G6)能夠以其自身的發(fā)射 軸(X)發(fā)射被傳輸經(jīng)過所述樣品的一定的電磁波輻射，其中，所述電磁波輻射被所述樣品 中存在的細(xì)菌以取決于細(xì)菌的數(shù)目和形態(tài)的強(qiáng)度轉(zhuǎn)向，所轉(zhuǎn)向的輻射然后被所述檢測裝置(48)以期望的步調(diào)信號檢測，結(jié)果構(gòu)建了細(xì)菌生長曲線，由處理單元(38)比較所述生長曲 線與被包含在所述處理單元(38)的數(shù)據(jù)庫(39)中的參考值，從而定量細(xì)菌接種量并且根 據(jù)與從所述數(shù)據(jù)庫(39)獲得的生長曲線的比較來識別細(xì)菌物種。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，代表細(xì)菌的生長的作為時間的函數(shù)的 所述曲線以根據(jù)式Cii =的解析形式表達(dá)，其中，Cb代表所轉(zhuǎn)向的輻射的強(qiáng)度，A 和C是分別取決于檢查到的細(xì)菌物種和初始濃度的常數(shù)，Kn是將所述檢測器的定位角考慮 在內(nèi)的參數(shù)，t是時間并且、是與在所述樣品中存在的細(xì)菌的數(shù)目有關(guān)的延遲。
12.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一步驟中，向所述第 一容器(14)中加入抗凝劑并且然后攪拌所述第一容器(14)以防止所述樣品的凝聚。
13.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一步驟中，借助于設(shè) 置在或引入所述第一容器(14)中的溶解工具進(jìn)行所述樣品(1 的紅細(xì)胞的溶解，目的在 于游離化并且然后測量所述紅細(xì)胞內(nèi)部可能存在的細(xì)菌。
14.一種用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的方法，其特征在于，包括以下步驟-第一步驟，在所述第一步驟中，將從患者取得的血液樣品(1 分配在容納溶解工具 的第一容器(14)中，以獲得紅細(xì)胞的溶解，目的在于游離化并且然后測量所述紅細(xì)胞內(nèi)部 可能存在的細(xì)菌；-第二步驟，在所述第二步驟中，確定在所述血液樣品(1 中存在的所溶解的紅血球 的沉降，從而從代表上清液的液體部分或血漿06)分離沉降在所述第一容器(14)的底部 上的微粒子部分04)；-第三步驟，在所述第三步驟中，取得由所獲得的所述液體部分或血漿06)組成的所 述上清液的一定的部分；-第四步驟，在所述第四步驟中，將在液體培養(yǎng)基中獲得的所述液體部分或血漿06) 的部分接種在適合于允許細(xì)菌培養(yǎng)和借助于光學(xué)測量機(jī)器(3 的儀器讀數(shù)的第二容器 (30)內(nèi)部；-第五步驟，在所述第五步驟中，在被容納在所述第二容器(30)中的培養(yǎng)基中允許細(xì) 菌生長；-第六步驟，在所述第六步驟中，借助于所述光學(xué)測量機(jī)器(3 對容納在所述第二容 器(30)中的所述培養(yǎng)基進(jìn)行光學(xué)測量以確定細(xì)菌和微生物的存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述分析目標(biāo)在于對所述液體部 分或血漿06)中存在的紅細(xì)胞、細(xì)菌和需氧微生物、微需氧微生物或嗜二氧化碳微生物的 細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)研究。
16.一種用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的裝置，其特征在于，其包括沉降單元( )、拾取 工具(觀)、光學(xué)測量工具(3 以及處理工具(38)，所述沉降單元09)用于從患者取得并 且被容納在第一容器(14)中的血液樣品(12)，從而從代表上清液的液體部分或血漿06) 分離所述血液樣品(1 的沉降在所述第一容器(14)的底部上的微粒子部分(M)，所述拾 取工具08)用于拾取由所獲得的所述液體部分或血漿06)組成的所述上清液的一定的部 分以及接種體，以將以液體狀態(tài)在培養(yǎng)基中獲得的所述液體部分或血漿06)的部分接種 在適合于允許細(xì)菌培養(yǎng)和光學(xué)類型的儀器讀數(shù)的第二容器(30)內(nèi)部，所述培養(yǎng)基能夠允 許在所述第二容器(30)中的細(xì)菌生長，所述光學(xué)測量工具(3 用于實現(xiàn)被容納在所述第二容器(30)中的所述培養(yǎng)基的光學(xué)測量，以確定細(xì)菌和微生物的存在，并且所述處理工具 (38)包括數(shù)據(jù)庫(39)，以收集所述光學(xué)測量的數(shù)據(jù)，以構(gòu)建代表在所述光學(xué)測量中被所述 培養(yǎng)基轉(zhuǎn)向的輻射的強(qiáng)度相對于時間的曲線，所述曲線的參數(shù)與被容納在所述數(shù)據(jù)庫(39) 中的參考值比較，以確定典型的分析參數(shù)，所述值對于每個細(xì)菌物種來說是特征性的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述第二容器(30)是由對一定的電磁 波輻射透明的材料制造的試管類型的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，其包括能夠與所述第二容器(30) 配合的恒溫器裝置GO)和攪拌器裝置03)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16、17或18所述的裝置，其特征在于，其包括能夠與所述第二容器 (30)配合的聚焦和準(zhǔn)直裝置G6)以及檢測裝置(48)，所述聚焦和準(zhǔn)直裝置06)能夠以其 自身的發(fā)射軸(X)發(fā)射被傳輸經(jīng)過所述樣品的一定的電磁波輻射，其中，所述電磁波輻射 被所述樣品中存在的細(xì)菌以取決于細(xì)菌的數(shù)目和形態(tài)的強(qiáng)度轉(zhuǎn)向，所轉(zhuǎn)向的輻射然后被所 述檢測裝置G8)以期望的步調(diào)信號檢測，結(jié)果構(gòu)建了細(xì)菌生長曲線，并且特征還在于其還 包括具有帶有參考值的數(shù)據(jù)庫(39)的處理單元(38)，所述處理單元(38)借助于所述參考 值比較所述生長曲線，從而定量細(xì)菌接種量并且根據(jù)與從所述數(shù)據(jù)庫(39)獲得的生長曲 線的比較來識別細(xì)菌物種。
全文摘要
一種用于對血漿進(jìn)行細(xì)菌學(xué)測試的裝置，包括沉降單元(29)、拾取工具(28)、光學(xué)測量工具(32)以及處理工具(38)，沉降單元(29)用于被容納在第一容器(14)中的血液樣品(12)，以從液體部分或血漿(26)分離樣品(12)的沉降在第一容器(14)的底部上的微粒子部分(24)，拾取工具(28)用于拾取上清液的一部分以及將所述部分接種在第二容器(30)內(nèi)部的允許細(xì)菌生長的培養(yǎng)基中，光學(xué)測量工具(32)用于實現(xiàn)培養(yǎng)基的測量，以確定細(xì)菌和微生物的存在，并且處理工具(38)包括數(shù)據(jù)庫(39)，以收集測量數(shù)據(jù)，以構(gòu)建代表在測量中被培養(yǎng)基轉(zhuǎn)向的輻射的強(qiáng)度相對于時間的曲線，曲線的參數(shù)與參考值比較以確定分析參數(shù)，所述值對于每個細(xì)菌物種來說是特征性的。還公開了相應(yīng)的方法。
文檔編號C12M1/34GK102131914SQ200980132820
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者保羅·加利亞諾 申請人:亞歷法克斯控股有限公司