感染检测和区分系统及方法技术方案

实施方案可包括用于评价与从个体获取的血液样品相关联的感染状况的自动化方法。方法可包括使用第一模块确定与所述血液样品相关联的白血细胞浓度。另外，方法可包括使用第二模块确定与所述血液样品相关联的单核细胞体积量度。方法可包括使用数据处理模块评价与所述血液样品相关联的所述感染状况。所述数据处理模块可包括处理器和计算机可读介质。所述计算机可读介质可用计算机应用程序进行编程。该计算机应用程序在由所述处理器执行时，可导致所述处理器使用包括所述白血细胞浓度和所述单核细胞体积量度的函数来计算参数。所述计算机应用程序还可导致所述处理器基于所述参数来评价与所述血液样品相关联的所述感染状况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感染检测和区分系统及方法相关申请的交叉引用本申请要求提交于2016年1月28日的美国临时申请No.62/288,091的优先权权益，该临时申请的内容以引用方式并入本文以用于所有目的。
技术介绍
败血症是对感染的失控性全身炎症反应，它可快速进展到危及生命的病症，如果不立即治疗，可导致休克和器官衰竭(即，败血性休克和严重败血症)。住进医疗机构的患者可表现出全身炎症的临床特征。于是医疗专业人员试图确定该炎症是由感染引起(由此作出败血症的诊断)还是由一些其他原因引起(由此作出全身炎症反应综合征(SIRS)的诊断)。在一些情况下，患者可能没有明显的全身炎症征象，这可能意味着患者可能不会被认为存在败血症的风险。如果未检测到，败血症可能导致严重败血症或败血性休克，其具有约60％的死亡率。大部分院内死亡与败血症相关联。诊断败血症富有挑战性，因为缺少准确的生物标志物。另外，可指示败血症的临床标准诸如体温过低、体温过高、心动过速、呼吸急促可能无法将败血症与SIRS区分开。这些标准可与医院急症室中可存在的非感染性病因相关联，包括创伤、烧伤、胰腺炎、镰状细胞危象和其他炎症性疾病。败血症与炎症之间的这些相似性可使得诊断败血症富有挑战性且很耗时。出于这些和另外的原因，需要用于评估全身感染(包括败血症)的可能性的改进或新型的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方案可允许通过一种有效且准确的方式来评估个体是否具有感染，包括可能表现出与炎症相似的症状或临床标准的个体。实施方案包括使用可常规嘱咐的实验室测试。要接受测试的个体可处于急诊室中。用于评估感染可能性的系统和方法可具有目前公认的医护标准值0.60至0.70以上的敏感性和特异性。本专利技术的实施方案改进了诊断、生物和医疗相关技术。在第一方面，实施方案可包括用于评价与从个体获取的血液样品相关联的感染状况的自动化方法。方法可包括使用第一模块确定与血液样品相关联的细胞计数或浓度。另外，方法可包括使用第二模块确定与血液样品相关联的单核细胞体积量度。此外，方法可包括使用数据处理模块评价与血液样品相关联的感染状况。数据处理模块可包括处理器和有形非暂态计算机可读介质。计算机可读介质可用计算机应用程序进行编程。该计算机应用程序在由处理器执行时，可导致处理器使用包括细胞计数或浓度和单核细胞体积量度的函数来计算参数。而且，计算机应用程序可导致处理器基于该参数来评价与血液样品相关联的感染状况。细胞计数或浓度可包括白血细胞计数、中性粒细胞计数、白血细胞浓度或中性粒细胞浓度。中性粒细胞浓度可为白血细胞的中性粒细胞百分比。单核细胞体积量度可包括与血液样品相关联的单核细胞体积的标准偏差。该函数可包括其中SDVMo是单核细胞体积的标准偏差，WBC是白血细胞计数，并且a、b和c是实数常量。该函数的计算结果可为用于评价感染状况的指数或参数。从该函数可以看出，该函数可仅包括参数SDVMo和WBC作为变量，再加上常量和数学运算。在一些实施方案中，该函数可包括其中SDVMo是单核细胞体积的标准偏差，NE％是白血细胞的中性粒细胞百分比，并且a、b和c是实数常量。该函数的计算结果可为用于评价感染状况的指数或参数。从该函数可以看出，该函数可仅包括参数SDVMo和NE％作为变量，再加上常量和数学运算。评价感染状况的方法可具有大于0.80的感染特异性。特异性可描述假阳性的概率。换句话讲，特异性可描述在不存在感染时该方法指示血液状况显示感染的可能性。特异性在实施方案中可为0.70或更高、0.75或更高、0.80或更高、0.85或更高、0.90或更高、或者0.95或更高。受试者工作特征(ROC)曲线中的曲线下面积(AUC)在实施方案中可为0.82或更高、0.85或更高、0.89或更高、0.90或更高、0.91或更高、0.92或更高、0.93或更高、0.94或更高、0.95或更高、0.96或更高、0.97或更高、0.98或更高、或者0.99或更高。评价感染状况的方法可具有大于0.80的感染敏感性。敏感性可描述假阴性的概率。假阴性可描述在实际上存在感染时该方法却指示血液状况未显示感染的情况。敏感性在实施方案中可为0.70或更高、0.75或更高、0.80或更高、0.85或更高、0.90或更高、或者0.95或更高。感染状况可为败血症状况、手术后感染状况或术后感染状况。感染可触发败血性事件。败血症由对感染的失控性全身反应引起。败血症可由体内的任何感染引起。例如，单纯皮肤感染可触发败血性事件。术后感染可为败血症，因为术后感染可包括感染和全身炎症。预测哪种感染性损害可导致败血性事件较困难且并不总是可行的。临床医生希望能早期检测或指示患者可能患上败血症。除单核细胞体积量度的计算之外，计算该参数可不包括使用平均红细胞体积、血小板浓度、平均中性粒细胞体积、中性粒细胞体积的标准偏差或平均单核细胞体积。换言之，该函数可排除这些量度中的一者或多者。可排除这些量度是因为这些量度可能在感染状况的评价中无法提高置信度。在一些情况下，某量度在评价感染状况中可能并不比感染状况的随机选择好多少。该方法还可排除使用生物标志物。例如，败血症没有已知的可靠生物标志物。即使败血症确实有可靠的生物标志物，也可使用本文所述的实施方案决定是否要对患者运行生物标志物测试。评价与血液样品相关联的感染状况可包括将该参数与截止值进行比较。可通过以下方式计算截止值：对于感染特异性的给定值而言，使感染敏感性的估计值最大化。在一些实施方案中，可根据优先级来调节敏感性和特异性的值。换句话讲，特异性或敏感性可被选择为一定值，同时调节其他准确性量度，从而优化总体准确性。截止值可基于其他标准来计算或选择，包括该指数在安置个体中的目的。例如，截止值可使识别个体中的感染优选于排除个体中的感染。评价不存在感染可包括确定该参数小于截止值。评价存在感染可包括确定该参数大于或等于截止值。截止值在实施方案中可为0.85或更大、0.90或更大、0.91或更大、0.92或更大、0.93或更大、0.94或更大、0.95或更大、0.96或更大、0.97或更大、0.98或更大、或者0.99或更大。如果该参数大于或等于截止值，则方法可包括执行与患有感染的个体相关的适当医疗程序。方法可包括治疗感染，包括例如开抗生素处方并施用抗生素。方法还可包括用于诊断感染的附加测试。附加测试可包括来自个体生物样品的培养物分析。实施方案可包括评价即使当个体患有全身炎症反应综合征(SIRS)也不存在感染。换句话讲，实施方案可以能够区分个体何时仅患有SIRS或个体何时患有败血症(炎症和感染的组合)。在一些实施方案中，方法可以能够区分败血症和其他类型的感染(例如，非全身性的局部感染)。方法还可包括朝着光学元件的细胞询问区递送生物样品的流体动力学聚焦料流。在一些实施方案中，方法可包括利用电极组件测量生物样品的逐个穿过细胞询问区的细胞的电流(DC)阻抗。单核细胞体积量度可基于由血液样品的细胞得出的DC阻抗测量结果。实施方案可包括基于该参数来将感染指示分配给血液样品。例如，感染指示可包括未感染、已感染或未确定的标签。更具体地讲，感染指示可包括非败血症、败血症或未确定的标签。感染指示还可包括基于该参数的肯定程度。例如，感染指示可包括有可能感染、很可能感染或几乎肯定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评价与从个体获取的血液样品相关联的感染状况的自动化方法，所述方法包括：使用第一模块确定与所述血液样品相关联的细胞计数或浓度；使用第二模块确定与所述血液样品相关联的单核细胞体积量度；以及使用数据处理模块评价与所述血液样品相关联的所述感染状况，其中所述数据处理模块包括处理器和有形非暂态计算机可读介质，并且所述计算机可读介质用计算机应用程序进行编程，所述计算机应用程序在由所述处理器执行时，导致所述处理器使用包括所述细胞计数或浓度和所述单核细胞体积量度的函数来计算参数，并且基于所述参数来评价与所述血液样品相关联的所述感染状况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 US 62/288,0911.一种用于评价与从个体获取的血液样品相关联的感染状况的自动化方法，所述方法包括：使用第一模块确定与所述血液样品相关联的细胞计数或浓度；使用第二模块确定与所述血液样品相关联的单核细胞体积量度；以及使用数据处理模块评价与所述血液样品相关联的所述感染状况，其中所述数据处理模块包括处理器和有形非暂态计算机可读介质，并且所述计算机可读介质用计算机应用程序进行编程，所述计算机应用程序在由所述处理器执行时，导致所述处理器使用包括所述细胞计数或浓度和所述单核细胞体积量度的函数来计算参数，并且基于所述参数来评价与所述血液样品相关联的所述感染状况。2.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述细胞计数或浓度包括白血细胞计数。3.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述细胞计数或浓度包括中性粒细胞浓度。4.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述单核细胞体积量度是与所述血液样品相关联的单核细胞体积的标准偏差。5.根据权利要求2所述的自动化方法，其中所述函数包括其中：SDVMo是单核细胞体积的标准偏差，WBC是所述白血细胞计数，并且a、b和c是实数常量。6.根据权利要求1所述的自动化方法，其中评价感染状况包括受试者工作特征曲线中0.85或更高的曲线下面积。7.根据权利要求1所述的自动化方法，其中评价感染状况包括大于0.80的感染的特异性。8.根据权利要求1所述的自动化方法，其中评价感染状况包括大于0.80的感染的敏感性。9.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述感染状况是败血症状况。10.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述感染状况是术后感染状况。11.根据权利要求1所述的自动化方法，其中除所述单核细胞体积量度之外，计算所述参数不包括使用平均红细胞体积、血小板浓度、平均中性粒细胞体积、中性粒细胞体积的标准偏差或平均单核细胞体积。12.根据权利要求1所述的自动化方法，其中所述方法不包括使用生物标志物。13.根据权利要求1所述的自动化方法，其中评价与所述血液样品相关联的所述感染状况包括将所述参数与截止值进行比较。14.根据权利要求13所述的自动化方法，其中通过以下方式计算所述截止值：对于感染的特异性的一定值而言，使感染的敏感性的估计值最大化。15.根据权利要求13所述的自动化方法，还包括在所述参数小于所述截止值时评价所述血液样品中不存在感染。16.根据权利要求13所述的自动化方法，还包括在所述参数大于或等于所述截止值时评价所述血液样品中存在感染。17.根据权利要求15所述的自动化方法，其中所述截止值为0.91或更大。18.根据权利要求15所述的自动化方法，其中所述个体患有全身炎症反应综合征。19.根据权利要求18所述的自动化方法，其中评价所述感染状况包括确定所述个体未患败血症。20.根据权利要求1所述的自动化方法，还包括：朝着光学元件的细胞询问区递送所述生物样品的流体动力学聚焦料流；利用电极组件测量所述生物样品的逐个穿过所述细胞询问区的细胞的电流(DC)阻抗；其中所述第二模块基于所述血液样品的细胞的所述DC阻抗测量结果来确定所述单核细胞体积量度。21.根据权利要求1所述的自动化方法，还包括基于所述参数来将感染指示分配给所述血液样品。22.根据权利要求1所述的自动化方法，还包括输出所述感染状况。23.一种用于评价与从个体获取的血液样品相关联的败血症状况的自动化方法，所述方法包括：使用模块确定与所述血液样品相关联的细胞计数或浓度；使用数据处理模块评价与所述血液样品相关联的所述败血症状况，其中所述数据处理模块包括处理器和有形非暂态计算机可读介质，并且所述计算机可读介质用计算机应用程序进行编程，所述计算机应用程序在由所述处理器执行时，导致所述处理器使用包括所述细胞计数或浓度的函数来计算参数，并且基于所述参数来评价与所述血液样品相关联的所述败血症状况。24.根据权利要求23所述的自动化方法，其中所述细胞计数或浓度包括白血细胞计数。25.根据权利要求23所述的自动化方法，其中所述细胞计数或浓度包括中性粒细胞浓度。26.根据权利要求24所述的自动化方法，其中所述函数包括exp(-b×WBC)其中：WBC是所述白血细胞计数，并且b是实数常量。27....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·T·马加里，戴安娜·B·卡雷亚加，费尔南多·P·查维斯，利利安娜·M·特希多，
申请(专利权)人：贝克曼考尔特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US