視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng),藥敏檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體地說，是設(shè)及一種基于XMVision的視覺鑒定分析 及藥敏鑒定系統(tǒng)，藥敏檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙片擴散法化indy-Bauer，邸法）是醫(yī)學(xué)界最廣泛應(yīng)用的常規(guī)藥敏測試方法，將 干燥的浸有一定濃度抗菌藥物的濾紙片放在已接種一定量某種細(xì)菌的瓊脂平板上。經(jīng)培養(yǎng) 后，可在紙片周圍出現(xiàn)無細(xì)菌生長區(qū)。測量無細(xì)菌生長區(qū)大?。ㄒ志Γ纯膳卸ㄔ摷?xì)菌 對某種藥物的敏感程度。KB法簡便、經(jīng)濟，從1976年就開始應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)積累了大量的 數(shù)據(jù)，成為抗生素用藥的主要依據(jù)，是耐藥監(jiān)測最常用的方法。
[0003] Sensititre"階母藥敏試驗是一個比色微量稀釋試驗。每個板中均添加了適量稀釋 度的一定劑量抗真菌劑和一個比色指示器。通過肉眼觀察抗真菌藥物最低抑菌濃度（顯示 無顏色變化）得到藥敏結(jié)果，其屬于新型方法目前少有醫(yī)院使用。
[0004] 該兩種方法對于實驗室的設(shè)備要求不高，已具有微生物檢測能力的基層醫(yī)院完全 可W進行本實驗，不需要進行大規(guī)模的設(shè)備引進和實驗室改造。并且國內(nèi)已有成熟的藥敏 紙片生產(chǎn)者，隨著應(yīng)用單位的增加，實驗成本也會大大降低，減少患者的經(jīng)濟支出。
[0005] 但是在藥敏結(jié)果的判讀方面，大多通過有經(jīng)驗的醫(yī)師人工判讀。計算機視覺與 (計算機）模式識別技術(shù)的應(yīng)用給藥敏結(jié)果的機器判讀方面帶來了曙光；模式識別是人類 的一項基本智能，在日常生活中，人們經(jīng)常在進行"模式識別"。隨著20世紀(jì)40年代計算機 的出現(xiàn)W及50年代人工智能的興起，人們當(dāng)然也希望能用計算機來代替或擴展人類的部 分腦力勞動。（計算機）模式識別在20世紀(jì)60年代初迅速發(fā)展并成為一口新學(xué)科。21世 紀(jì)是智能化、信息化、計算化、網(wǎng)絡(luò)化的世紀(jì)，在該個W數(shù)字計算為特征的世紀(jì)里，作為人工 智能技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科的計算機視覺及模式識別技術(shù)，必將獲得巨大的發(fā)展空間。在國際上，各 大權(quán)威研究機構(gòu)和各大公司都紛紛開始將計算機視覺及模式識別技術(shù)作為戰(zhàn)略研發(fā)重點 加W重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于XMVision的視覺鑒定分析及藥敏 鑒定系統(tǒng)，其特征在于，包括：光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置、數(shù)字圖像處理裝置和藥敏鑒定分 析裝置，其中，
[0007] 所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置，與所述數(shù)字圖像處理裝置相禪接，用于提供光源 并采集數(shù)字圖像，發(fā)送至所述數(shù)字圖像處理裝置，利用其中設(shè)置的起偏器和檢偏器增強被 測物的數(shù)字圖像，利用透鏡修正數(shù)字圖像的立體像差；
[000引所述數(shù)字圖像處理裝置，分別與所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置和藥敏鑒定分析 裝置相禪接，用于接收所述數(shù)字圖像，進行運動捕捉，當(dāng)感知到目標(biāo)物碼放完畢，對圖像進 行濾波和特征增強，獲得目標(biāo)樣本圖像后根據(jù)目標(biāo)樣本特征和條形碼信息確定目標(biāo)標(biāo)本類 型，選取檢測方法，得到檢測結(jié)果，進行處理后發(fā)送至所述藥敏鑒定分析裝置；
[0009] 所述藥敏鑒定分析裝置，與所述數(shù)字圖像處理裝置相禪接，通過模式識別算法并 結(jié)合其中預(yù)置的化IS鑒定標(biāo)準(zhǔn)進行藥敏鑒定，并給出鑒定結(jié)論。
[0010] 進一步的，所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置，包括；導(dǎo)光板、面光源、上補光燈、下補 光燈、起偏器、CCD數(shù)字相機、檢偏器、載物臺、光源控制開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)旋鈕，所述光學(xué)及數(shù) 字圖像采集裝置為順時針旋轉(zhuǎn)90°的凹形體，該凹形體具有一凹槽，其中，
[0011] 所述導(dǎo)光板，位于所述凹槽的上部，該導(dǎo)光板上固定連接有面光源，位于所述載物 臺正上方；
[0012] 所述起偏器，固定于所述導(dǎo)光板及面光源下方，用于產(chǎn)生線偏振光；
[0013] 至少一個的所述上補光燈，位于所述起偏器下方，分布在所述起偏器的周圍，用于 產(chǎn)生肉眼觀察的光線；
[0014] 所述載物臺，位于所述凹槽的下部，用于放置培養(yǎng)皿或96孔板，該載物臺上設(shè)有 適配器卡槽，用于置換不同規(guī)格的檢測物適配器；
[0015]=個所述光源控制開關(guān)，位于所述凹形體側(cè)面，用于分別控制所述面光源、上補光 燈和下補光燈的開和關(guān)；
[0016]=個所述亮度調(diào)節(jié)旋鈕，位于所述凹形體側(cè)面，用于分別控制所述面光源、上補光 燈和下補光燈的亮度；
[0017] 所述CCD數(shù)字相機，位于所述凹形體內(nèi)部的左下方，用于采集數(shù)字圖像；
[001引所述檢偏器，進一步為線偏振鏡，位于所述CCD數(shù)字相機前方，用于阻止未經(jīng)散射 的偏振光透過，偏振方向與所述起偏器的偏振方向垂直。
[0019] 進一步的，所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置，還包括菲巧爾透鏡，位于載物臺下方， 用于修正采集96孔板圖像時立體相差造成的孔位遮擋；
[0020] 所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置，還包括前表面反射鏡，設(shè)置在所述凹形體的下部， 位于所述下補光燈的正下方和CCD數(shù)字相機的正前方，與水平方向呈45度角，用于延長光 路及阻止反射鏡重影。
[0021] 進一步的，所述數(shù)字圖像處理裝置，包括：數(shù)字信號處理模塊、機器學(xué)習(xí)控制模塊 和模式識別控制模塊，其中，
[0022] 所述數(shù)字信號處理模塊，分別與所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置和所述模式識別控 制模塊相禪接，用于接收所述光學(xué)及數(shù)字圖像采集裝置發(fā)送的數(shù)字圖像，對所述數(shù)字圖像 進行濾波、圖像增強、邊沿提取和區(qū)域分割操作，還用于調(diào)取條碼識別接口獲得條碼數(shù)據(jù)， 根據(jù)檢測到的數(shù)字圖像信息自動選擇測試方法；
[0023] 所述模式識別控制模塊，分別與所述數(shù)字信號處理模塊和藥敏鑒定分析裝置相禪 接，接收所述數(shù)字信號處理模塊的數(shù)字圖像，進行特征提取獲得特征向量，與特征庫中的特 征向量進行比較，得到特征結(jié)果后對目標(biāo)內(nèi)容進行機器判讀；
[0024] 所述機器學(xué)習(xí)控制模塊，分別與所述數(shù)字信號處理模塊和藥敏鑒定分析裝置相禪 接，接收所述數(shù)字信號處理模塊的數(shù)字圖像，進行特征提取獲得特征向量，當(dāng)所述特征庫中 不存在該特征向量時，對特征向量進行聚類分析并將結(jié)果添加到所述特征庫。
[0025] 進一步的，所述藥敏鑒定分析裝置，進一步包括：鑒定結(jié)論及患者信息處理模塊、 報告打印控制模塊和檢測數(shù)據(jù)上傳下載接口，其中，
[0026]所述鑒定結(jié)論及患者信息處理模塊，分別與所述數(shù)字圖像處理裝置、檢測數(shù)據(jù)上 傳下載接口和報告打印控制模塊相禪接，用于根據(jù)所述數(shù)字圖像處理裝置的檢測結(jié)果，結(jié) 合化IS標(biāo)準(zhǔn)及菌株鑒定信息給出實驗結(jié)果及用藥評論，分別發(fā)送至所述檢測數(shù)據(jù)上傳下 載接口和報告打印控制模塊；
[0027]所述報告打印控制模塊，與所述鑒定結(jié)論及患者信息處理模塊相禪接，用于編輯 報告格式、打印輸出結(jié)果和調(diào)取報告數(shù)據(jù)；
[002引所述檢測數(shù)據(jù)局上傳下載接口，與所述鑒定結(jié)論及患者信息處理模塊相禪接，通 過ASTM或H17協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與LIS系統(tǒng)進行連接，用于下載LIS系統(tǒng)開出的化驗單或?qū)z測數(shù) 據(jù)上傳到LIS系統(tǒng)。
[0029]進一步的，所述鑒定結(jié)論及患者信息處理模塊，包括；權(quán)限控制單元、數(shù)據(jù)字典維 護單元、鑒定標(biāo)準(zhǔn)維護單元和藥敏鑒定單元，其中，
[0030]所述權(quán)限控制單元，用于負(fù)責(zé)用戶登錄和退出；
[0031] 所述數(shù)據(jù)字典維護單元，用于配置科室、臨床診斷和標(biāo)本類型；
[0032]所述鑒定標(biāo)準(zhǔn)維護單元，用于配置微生物分類、抗生素信息、適用抗生素、判定標(biāo) 準(zhǔn)、用藥評論及專家規(guī)則；
[0033]所述藥敏鑒定單元，用于根據(jù)結(jié)果、判定標(biāo)準(zhǔn)及專家規(guī)則給出鑒定結(jié)論，還用于調(diào) 用所述檢測數(shù)據(jù)局上傳下載接口獲得患者信息與上傳報告信息，調(diào)用報告打印控制模塊的 接口輸出紙質(zhì)報告。
[0034]進一步的，所述面光源，進一步為，5500K L邸冷光源，所述導(dǎo)光板，進一步為，為250mmX 180mm的導(dǎo)光板，所述CCD數(shù)字相機，進一步為，300萬-1000萬像素的工業(yè)數(shù)字相 機。
[0035]進一步的，所述模式識別控制模塊，進行機器判讀后得到的識別結(jié)果，進一步包 括：藥品代碼、藥品含量、孔位色度值、孔位吸光度、孔位判定值、抗生素的抑菌圈直徑和抗 生素最小抑菌濃度。
[0036]本發(fā)明還提供一種利用上述視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)進行邸法藥敏的自動 檢測方法。
[0037]本發(fā)明還提供一種利用上述視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)進行96孔板最小抑菌 濃度檢測。
[003引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于XMVision的視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)， 達(dá)到了如下效果：
[0039] 1)本發(fā)明的視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，實現(xiàn)了智能化藥敏鑒定。
[0040] 2)本發(fā)明的視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)設(shè)置了起偏器和檢偏器，成像更清楚。
[0041] 3)本發(fā)明的視覺鑒定分析及藥敏鑒定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于邸法（紙片擴散法）藥 敏檢測和基于96孔板的MIC值（最小抑菌濃度值）藥敏檢測的多功能測試，即兼有基于有 96孔版測量MIC值、邸法藥敏的自動檢測功能。
[0042] 4)在進行基于邸法（紙片擴散法）藥敏檢測具有W下優(yōu)勢：
[0043]全自動檢測藥敏紙片文字信息及紙片位置，無需訂制檢測模板，自動匹配檢測抗 生素類型，可靈活選擇藥品進行藥敏鑒定；智能學(xué)習(xí)訓(xùn)練模式，可對未來的新紙片進行學(xué)習(xí) 訓(xùn)