用于平行处理使用不同样品的抗微生物剂敏感性测试的系统、方法和界面技术方案

公开了用于自动化快速抗微生物剂敏感性测试（AST）的改善的系统、方法和界面，其在一个方面包括载体装填站，所述载体装填站包括具有图形用户界面（GUI）的工作站。GUI接受来自实验室技术人员的信息，包括与对含微生物样品待执行的测试范围有关的信息。GUI控制含微生物样品对测试面板的智能分配，其方式通过将相似测试范围的样品分组在一起，并且使用一个多重化测试面板有利地测试这些样品，来最大化测试载体的利用率。根据测试范围定制工作流以促进多重样品的平行处理，有利地降低实验室浪费，减少测试潜伏期，增加AST系统的流通量和效率，并且因此降低AST实验室的成本。且因此降低AST实验室的成本。且因此降低AST实验室的成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平行处理使用不同样品的抗微生物剂敏感性测试的系统、方法和界面
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月27日提交的美国临时申请号62/648,819的优先权。前述申请整体且为了所有目的引入本文作为参考。
专利

[0002]本公开内容涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本公开内容更特别地涉及AST测试方法，其通过最大化测试载体利用率来增强系统流通量和效率，同时降低测试成本。
[0003]背景抗微生物剂敏感性测试（AST）系统评估抗微生物药物针对从患者中获取的样品微生物的有效性，以确定如何最好地治疗患者。AST系统确定细菌在其下停止生长的浓度，即“最小抑菌浓度”（MIC）。这可以转换为定性敏感性结果（QSR）信息，例如抗微生物剂对微生物的作用。然后可以将MIC或QSR信息转交给医生或药剂师用于患者治疗。
[0004]AST方法经常在中央实验室中使用测试系统执行，所述测试系统接受具有孔或“反应容器”的测试面板，所述孔或反应容器已预装有不同类型和/或浓度的抗微生物剂。例如，当测试抗生素如氨苄青霉素对患者样本的作用时，面板的多个不同孔各自可以装有六至八个浓度的氨苄青霉素。患者样品也沉积在每个孔中，并且监测各个抗生素浓度对患者样本的作用。
[0005]当前的自动化肉汤稀释AST方法使用具有少于140个储库的各个面板，所述储库已预填充有以所需测试浓度供应的抗微生物化合物。例如，可以根据2005年美国微生物学会（American Society for Microbiology）的"Manual of Antimicrobial Susceptibility Testing"来选择抗微生物剂，用于与微量肉汤稀释技术一起使用。此外，由于可用系统通常测试相似数目的抗微生物剂/样品，即10-15种抗微生物剂，因此订购“AST”测试意味着接收关于这个抗微生物剂数目的信息。
[0006]AST面板的体系结构与它在其中使用的AST系统的体系结构相关联，其中储库在数目和几何学方面根据AST接种/测定处理系统进行安排。对于当今的所有三个FDA批准的自动化AST平台，Vitek2
®
（bioMerieux）、MicroScan
TM
（Danaher）和Phoenix
TM
（Becton-Dickinson），系统设计以待处理的单个含微生物样品/可消耗药液筒为中心。为此，Vitek2和Phoenix具有专门设计的药液筒，其中所有储库都流体连接，以使单个含微生物样品能够相等地接种所有药液筒储库。MicroScan具有专用的Renok手动96通道接种器，其独特地设计为与非标准MicroScan 96孔板配合，所述板包括含微生物样品装载到其内的单个托盘，使得接种器的所有96个吸头可以同时接近相同样品。
[0007]尽管可以通过较不复杂的AST系统来处理具有少于140个储库的面板，但经常期望测试多于10-15种不同的微生物，以执行广谱分析，以鉴定用于高危患者的靶向治疗。当执行广谱分析时，多重<140个储库的面板可以通过AST系统序贯地处理，并且收集且分析结
果。可替代地，可以在最初的自动化面板之后，使用手动方法例如微量肉汤稀释或Kirby-Bauer圆盘扩散。此类序贯处理延迟在高危情况下的治疗。
[0008]似乎期望增加测试面板的储库数目，以降低关于串行处理的需求，但简单地增加测试面板的大小带来新的挑战。更大的测试面板不仅增加了面板制造成本和AST复杂性，它还增加了关于实验室每次测试的成本。此外，当前平台技术的基本局限性阻止了不伴随流通量或灵敏度的平行下降的储库数目的增加。
[0009]因为最先进的平台通常每次测试只能运行10-15种抗微生物剂，因此从“AST测试订单”获得这个数目的结果是临床标准。这种限制将所有AST有效地合在一起，而事实上测试结果对于不同患者可能具有非常不同的含义。AST结果可能对于使败血症患者从无效的经验性抗微生物剂升级为更有力的抗微生物剂至关重要，并且因此挽救了患者的生命。它们也可以用于将静脉内递送的过度广泛的经验疗法降级为更靶向的经口可用的抗微生物剂，这可以通过限制副作用使患者受益，以及通过减少广谱药物的使用使社会受益。在另一种极端情况下，对于出于尿路感染的关注去看门诊的在其它方面健康的年轻成人患者，AST结果可能严格地用于确定合适的经口可用疗法。
[0010]由于这些患者类型当前接收相同的AST处理，并且医院合并已导致实验室合并，因此合并的临床微生物实验室必须运行两种样品类型，一般而言以门诊样品为主。这种设计浪费了资源，并且在败血症患者的情况下，每次测试经常提供不完全信息。当对门诊样本执行广谱分析时，AST面板的很大一部分或未使用或结果被忽略。面板的利用不足至少出于以下原因是不期望的：它浪费了抗微生物化合物，并且使用相同的处理开销来产生较少的结果，不期望地对实验室增加了每次测试的成本。
[0011]概述在US 10,161,194和US 9,834,808中，我们介绍了关于用包括>150个独立储库的药液筒执行自动化AST的方法和器械，并且在033PR中，我们公开了384个储库的AST药液筒消耗品。在此处，我们介绍了以下概念：具有>150个储库的单个AST药液筒消耗品可以用于同时处理在药液筒上布置的离散AST面板上的两个或更多个含微生物样品，其中每个样品经历关于抗微生物剂清单和浓度的类似测试。我们进一步介绍了关于用两个或更多个样品接种此类消耗品，使得样品之间不存在污染的方法。
[0012]根据本专利技术的一个方面，用于装填支持待通过抗微生物剂敏感性测试（AST）系统测试的多个样品以及多个抗微生物剂测试面板的载体的方法包括以下步骤：接收测试范围，并且响应测试范围，从多个不同的工作流中选择用于操作AST系统的工作流，每个工作流包括对该工作流特定的载体图和提示。该方法包括：向用户展示工作流的载体图，并且向用户展示一个或多个提示，以使用载体图来控制载体由面板和样品的装填。该方法包括收集与不同样品分配给一个或多个面板有关的关联信息。该方法包括以下步骤：对于载体的每个面板重复展示和收集的步骤，并且将载体转交到AST系统，包括将关联信息转交到AST系统。
[0013]根据另一个方面，用于在AST系统中执行抗微生物剂敏感性测试（AST）方法的方法包括以下步骤：接收测试范围，执行与该测试范围相关的工作流，包括响应测试范围来控制测试载体和一个或多个抗微生物剂测试面板的选择，展示关于所选工作流的工作流说明，以控制测试载体由测试面板的装填、以及至少两个不同的样品对测试面板的分配，并且对
所述至少两个不同的样品平行执行AST方法。
[0014]根据一个进一步方面，提供了抗微生物剂敏感性测试（AST）系统的载体装填站，用于控制载体由多个测试面板和多个测试样品的装填用于AST处理。载体装填站包括：处理器，存储用于控制AST系统的用户界面指令的存储装置，以及与处理器和存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于装填载体的方法，所述载体支持待通过抗微生物剂敏感性测试（AST）系统测试的多个样品和多个抗微生物剂测试面板，所述方法包括以下步骤：接收测试范围；响应所述测试范围，从多个不同的工作流中选择用于操作AST系统的工作流，每个工作流包括对所述工作流特定的载体图和提示；和向用户展示工作流的载体图；向用户展示工作流的一个或多个提示，以使用载体图来控制载体由面板和样品的装填；收集与不同样品分配给一个或多个面板有关的关联信息；对于载体的每个面板重复展示和收集的步骤；和将所述载体转交到AST系统，包括将关联信息转交到AST系统。2.权利要求1的方法，其中所述测试范围涉及由测试面板提供的不同抗微生物剂的数目。3.权利要求1的方法，其中所述测试范围涉及所述测试面板的体系结构。4.权利要求1的方法，其中所述展示一个或多个提示的步骤包括提示用户将样品分配给面板的步骤。5.权利要求1的方法，其中所述展示一个或多个提示的步骤包括提示用户将至少两个样品分配给面板的步骤。6.权利要求5的方法，其中所述测试面板是多重化测试面板。7.一种用于在抗微生物剂敏感性测试（AST）系统中执行AST方法的方法，其包括以下步骤：接收测试范围；执行与所述测试范围相关的工作流，包括响应所述测试范围来控制测试载体和一个或多个抗微生物剂测试面板的选择；展示关于所选工作流的工作流说明，以控制测试载体由测试面板的装填、以及至少两个不同的样品对测试面板的分配；和对至少两个不同的样品平行执行AST方法。8.权利要求7的方法，其中所述测试范围与患者类型、疗法类型、请求者类型或抗微生物剂集合之一有关。9.权利要求7的方法，其中所述测试面板选自抗微生物剂测试面板集合，其包括用第一抗微生物剂集合装填的第一面板和用第二抗微生物剂集合装填的第二面板，其中所述第二抗微生物剂集合包括抗微生物剂的至少两个重复子集。10.一种抗微生物剂敏感性测试（AST）系统的载体装填站，其用于控制载体由多个测试面板和多个测试样品的装填用于AST处理，所述载体装填站包括：处理器；存储用于控制AST系统的用户界面指令的存储装置；与所述处理器和存储装置联接的显示器，用于在处理器的操作期间展示由用户界面指令控制的用户界面，所述用户界面包括用于接收与测试范围、测试载体、测试面板和测试样品有关的信息的输入机构；
存储在所述存储装置中的多个不同的工作流，每个工作流与测试范围相关，并且包括载体图和提示集，所述提示集控制样品对载体的一个或多个测试面板的分配；和其中在执行时所述用户界面是可操作的，以向用户展示与所接收的测试范围相关的工作流，包括展示载体图和提示集，以控制载体由与测试范围有关的面板的装填、以及一个或多个样品对一个或多个测试面板的分配用于AST处理。11.权利要求10的载体装填站，其中所述测试范围涉及由测试面板提供的不同抗微生物剂的数目。12.权利要求11的载体装填站，其中所述工作流的载体图与根据所述测试范围由所述工作流选择的测试面板相关联。13.权利要求12的载体装填站，其中所述测试面板选择为优化所述载体的利用率。14.权利要求13的载体装填站，其中所述提示集将一个或多个样品分配给所述测试面板，以优化所述载体的利用率。15.一种抗微生物剂敏感性测试（AST）系统的载体装填站，其用于控制载体由多个测试面板和多个测试样品的装填用于AST处理，所述载体装填站包括：处理器；存储用于控制AST系统的用户界面指令的存储装置；与所述处理器和存储装置联接的显示器，用于在载体装填站的操作期间展示由用户界面指令控制的用户界面，所述用户界面包括用于接收与测试范围、测试载体、测试面板和测试样品有关的信息的输入机构；和存储在所述存储装置中并与测试范围相关的工作流，所述工作流在执行时是可操作的，以向用户展示载体图和提示集，所述提示集控制多重化测试面板的选择、以及至少两个测试样品对多重化测试面板的分配。16.权利要求15的AST系统，其中所述测试范围与患者类型、疗法类型、请求者类型或抗微生物剂测试集合之一有关。17.一种用于优化抗微生物剂敏感性测试（AST）系统的流通量的方法，所述系统使用具有N个抗微生物剂测试孔的测试面板，所述方法包括以下步骤：接收鉴定待对样品执行的测试的测试范围；响应于所接收的测试范围，所述测试范围是与M种抗微生物剂相关的测试，M<N，控制包括M种抗微生物剂的N/M个拷贝的多重化测试面板的选择；控制所述抗微生物剂的每个拷贝与不同样品的关联；和处理所述多重化测试面板，以平行测试不同的样品，并且从而优化AST系统的流通量。18.一种用于优化抗微生物剂敏感性测试（AST）系统的流通量的方法，所述系统使用具有N个抗微生物剂测试孔的测试面板，所述方法包括以下步骤：接收鉴定待对样品执行的测试的测试范围；响应于所接收的测试范围，所述测试范围是与M种抗微生物剂相关的测试，M<N，控制包括M种抗微生物剂的N/M个拷贝的多重化测试面板的选择；控制N/M种抗微生物剂的一个拷贝与样品的关联；获取具有相同测试范围的第二样品，并且控制所述第二样品与M种抗微生物剂的N/M个拷贝的不同拷贝的关联；
重复获取样品并将样品与抗微生物剂的拷贝相关联的步骤，直到每个抗微生物剂拷贝与样品相关联；和处理所述多重化测试面板，以平行测试不同的样品，并且从而优化AST系统的流通量。19.权利要求18的方法，所述测试范围与患者类型、疗法类型、请求者类型或抗微生物剂测试集合之一有关。20.一种使用包括N个抗微生物剂孔的测试面板的高流通量抗微生物剂敏感性测试（AST）系统，其包括：处理器；由处理器控制并适于接收鉴定待对样品执行的测试的测试范围的界面；响应于所接收的测试范围的工作流控制器，所述测试范围是与M种抗微生物剂相关的测试，M<N，用于控制多个样品中的不同样品分配给多重化测试面板上提供的抗微生物剂的N/M个拷贝的每个拷贝；和用于用不同的样品接种所述多重化测试面板的接种单元；和联接至所述接种单元的测定处理单元，以接收所述多重化测试面板，并且平行地对不同样品执行测定测试，以优化AST系统的流通量。21.一种用于执行自动化抗微生物剂敏感性测试的AST药液筒，其包括至少150个储库和8种或更多种以干燥形式的不同抗微生物剂，各自以4个或更多个不同的浓度存在，其中以多个浓度的多种抗微生物剂在两个或更多个储库中重复。22.权利要求21的AST药液筒，其包括384或1536个储库。23.权利要求21-22中任一项的AST药液筒，其包括以多个浓度的多种抗微生物剂的2、3、4、5、6、7、8个重复。24.权利要求21-23中任一项的AST药液筒，其中多个抗微生物剂浓度范围以稀释系列存在。25.权利要求24的AST药液筒，其中不同抗微生物剂的稀释系列存在于所述药液筒上的几何学储库块中。26.权利要求25的AST药液筒，其中抗微生物剂重复在块水平上存在，使得所述AST药液筒包括多个抗微生物剂块。27.权利要求26的AST药液筒，其中至少一个储库/抗微生物剂块不包含抗微生物试剂。28.权利要求26-27中任一项的AST药液筒，其中抗微生物剂块在空间上分组成空间块。29.前述权利要求的AST药液筒，其中在每个空间块内，相同的稀释系列在相同位置中。30.前述权利要求的AST药液筒，其中在每个空间块内，不包含抗微生物剂的相同孔在相同位置中。31.权利要求21-30中任一项的AST药液筒，其中所述抗微生物剂已知具有针对革兰氏阴性微生物的活性。32.前述权利要求的AST药液筒，其中所述抗微生物剂选自氨苄青霉素、庆大霉素、妥布霉素、头孢唑林、呋喃妥因、甲氧苄啶、阿米卡星、阿莫西林-克拉维酸、氨苄青霉素-舒巴坦、头孢他啶、头孢他啶-阿维巴坦、头孢洛扎-他唑巴坦、哌拉西林-他唑巴坦、头孢呋辛、头孢吡肟、头孢替坦、头孢西丁、头孢吡肟、环丙沙星、左氧氟沙星、头孢噻肟、头孢地尔、多尼培南、厄他培南、亚胺培南和美罗培南。
33.权利要求31的AST药液筒，其中所述抗微生物剂选自阿莫西林；阿莫西林-克拉维酸；氨苄青霉素；头孢呋辛；环丙沙星、左氧氟沙星和莫西沙星中的一种或多种；多西环素、米诺环素和四环素中的一种或多种；呋喃妥因；以及甲氧苄啶和甲氧苄啶-磺胺甲噁唑中的一种或多种。34.权利要求21-30中任一项的AST药液筒，其中所述抗微生物剂已知具有针对革兰氏阳性微生物的活性。35.前述权利要求的AST药液筒，其中所述抗微生物剂选自呋喃妥因、甲氧苄啶、阿奇霉素、红霉素、克林霉素、苯唑西林、氨苄青霉素、青霉素、头孢洛林、达托霉素、利奈唑胺、特地唑胺、多西环素、米诺环素、四环素、万古霉素、环丙沙星和左氧氟沙星。36.权利要求34的AST药液筒，其中所述抗微生物剂选自氨苄青霉素和青霉素中的一种或多种；阿奇霉素和红霉素中的一种或多种；环丙沙星和左氧氟沙星中的一种或多种；克林霉素；多西环素、米诺环素和四环素中的一种或多种；利奈唑胺；呋喃妥因；甲氧苄啶和甲氧苄啶-磺胺甲噁唑中的一种或多种；以及苯唑西林。37.权利要求34-36中任一项的AST药液筒，其中还包括关于头孢西丁抗性和诱导的克林霉素抗性中的一种或多种的筛选，并且每个筛选的每个浓度重复与每个抗微生物剂稀释度的重复相同的次数。38.权利要求21-30中任一项的AST药液筒，其中所述抗微生物剂已知针对多种革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物有效。39.前述权利要求的AST药液筒，其中所述抗微生物剂选自氨苄青霉素、庆大霉素、妥布霉素、头孢唑林、呋喃妥因、甲氧苄啶、阿米卡星、阿莫西林-克拉维酸、氨苄青霉素-舒巴坦、头孢他啶、头孢他啶-阿维巴坦、头孢洛扎-他唑巴坦、哌拉西林-他唑巴坦、头孢呋辛、头孢吡肟、头孢替坦、头孢西丁、头孢吡肟、环丙沙星、左氧氟沙星、头孢噻肟、多尼培南、厄他培南、亚胺培南、美罗培南、阿奇霉素、红霉素、克林霉素、苯唑西林、氨苄青霉素、青霉素、头孢洛林、达托霉素、利奈唑胺、特地唑胺、多西环素、米诺环素、四环素、头孢地尔和万古霉素。40.权利要求21-39中任一项的AST药液筒，其中每个抗微生物剂稀释系列的每个重复包含适合于确定最小抑菌浓度（MIC）的临床范围。41.权利要求21-40中任一项的AST药液筒，其中每个抗微生物剂稀释系列的一个或多个重复包含适合于执行器械质量控制（QC）的QC范围。42.前述权利要求的AST药液筒，其中每个抗微生物剂稀释系列的每个重复包含适合于执行器械QC的QC范围。43.权利要求21-42中任一项的AST药液筒，其中至少5种抗微生物剂的所述抗微生物剂稀释范围超出用于确定MIC所需的临床范围至少一个抗微生物剂浓度。44.权利要求21-43中任一项的AST药液筒，其中每个储库包括储库壁和储库基部，并且其中关于多个储库的所述储库壁是不透明的。45.权利要求21-44中任一项的AST药液筒，其中多个所述储库允许>80%、>85%、>90%的350 nm光通过所述储库基部。46.权利要求21-45中任一项的AST药液筒，其中多个所述储库包括不透明的基部，使得≤80%的350 nm光可以通过。47.权利要求44-46中任一项的AST药液筒，其中所述储库壁和/或基部包含聚苯乙烯或
聚丙烯。48.前述权利要求的AST药液筒，其中所述储库壁和基部包含聚苯乙烯。49.前述权利要求的AST药液筒，其中所述聚苯乙烯是未处理的。50.权利要求21-49中任一项的AST药液筒，其对于在0℃至35℃之间的存储是稳定的。51.权利要求21-50中任一项的AST药液筒，其被密封在包含干燥剂的小袋内。52.权利要求21-51中任一项的AST药液筒，其可以用粘合盖密封。53.权利要求21-52中任一项的AST药液筒，其可以配备有可拆卸的盖子。54.前述权利要求的AST药液筒，其中所述可拆卸的盖子是聚苯乙烯。55.一种AST药液筒，其包括多个空间块，每个空间块包含AST面板，所述AST面板包含8个或更多个抗微生物剂稀释系列以及至少一个不包含抗微生物剂的孔，其中：i. 在每个空间块内，相同的稀释系列在相同位置中；和ii. 在每个空间块内，不包含抗微生物剂的相同孔在相同位置中。56.一种用于自动化抗微生物剂敏感性测试的方法，其包括：a. 选择AST药液筒，所述AST药液筒包括：i. 约384个或约1536个储库；ii. 8种或更多种以干燥形式的不同抗微生物剂，各自以4个或更多个不同的浓度存在，其中以多个浓度的多种抗微生物剂在两个或更多个储库中重复；iii. 其中多个抗微生物剂浓度范围以稀释系列存在；iv. 其中不同抗微生物剂的稀释系列存在于所述药液筒上的几何学储库块中；和v. 其中抗微生物剂重复在块水平上存在，使得所述AST药液筒包括多个抗微生物剂块；和vi. 其中至少一个储库/抗微生物剂块不包含抗微生物试剂；和b. 用两个或更多个含微生物样品接种AST药液筒，使得每个样品被接种到不同的抗微生物剂块内；c. 在促进微生物生长的条件下，使所述药液筒温育2至12个小时的时期；d. 在多个储库中执行一种或多种AST测定；e. 光学查询多个储库；和f. 对于所述药液筒上的多种抗微生物剂确定关于每个含微生物样品的MIC。57.权利要求56的方法，其中将2、3、4、5、6、7、8个不同的含微生物样品接种到所述AST药液筒内。58.权利要求56-57中任一项的方法，其中所述两种或更多种微生物属于同一革兰氏类型。59.权利要求56-58中任一项的方法，其中所述两个或更多个含微生物样品以大致相同的浓度接种到所述AST药液筒中的多个储库内。60.前述权利要求的方法，其中通过所述接种器执行一次或多次稀释。61.前述权利要求的方法，其中通过所述接种器执行两次稀释。62.前述权利要求的方法，其中第一次稀释通过所述接种器在储库槽内执行。63.前述权利要求的方法，其中所述第一次稀释在营养肉汤内执行。64.前述权利要求的方法，其中所述营养肉汤是阳离子调节的Mueller-Hinton肉汤、或
铁耗尽的阳离子调节的Mueller-Hinton肉汤。65.前述权利要求的方法，其中第二次稀释通过所述接种器在多个AST药液筒储库内执行。66.前述权利要求的方法，其中所述第二次稀释在营养肉汤内执行。67.前述权利要求的方法，其中所述营养肉汤是阳离子调节的Mueller-Hinton肉汤、或铁耗尽的阳离子调节的Mueller-Hinton肉汤。68.权利要求56-67中任一项的方法，其中将两种或更多种不同的营养肉汤接种到不同的AST药液筒储库内。69.权利要求56-68中任一项的方法，其中每个含微生物样品以两个或更多个不同的浓度接种到所述AST药液筒内。70.权利要求56-69中任一项的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：赛录科试诊断公司，
类型：发明
国别省市：