用于计划和排序自动化测试程序的系统和方法技术方案

提供了自动化抗微生物剂敏感性测试(AST)系统和方法，其中样品通过一个或多个递归或非确定性操作并且被分批或重新分批以优化用于后续确定性操作序列的资源利用。还提供了自动化AST系统，其中确定性和非确定性工作流程在空间上分离。空间上分离。空间上分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计划和排序自动化测试程序的系统和方法
[0001]优先权本申请根据35 USC
ꢀ§ꢀ
119要求2018年1月12日提交的美国临时专利申请序列号62/617,163和2018年4月25日提交的美国临时专利申请序列号62/662,592的优先权的权益。这些申请中的每一个通过引用以其整体并入本文并且用于所有目的。
[0002]公开领域本公开涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本文所述的系统和方法可以涉及微生物样品的自动化孵育和处理。
[0003]背景抗微生物剂已经改变了医学实践，使得曾经的致死感染更容易治疗并挽救数百万人的生命。已经证明快速施用抗微生物剂降低死亡率，尤其是在严重感染(如败血症)中。在这些严重的情况下，最常使用高效、广谱的抗微生物剂，因为关于生物体(例如，物种)的信息通常是未知的。这些广谱抗微生物剂可能具有严重的副作用，引起器官损伤、延长恢复和住院，并且在一些情况下增加死亡率。此外，抗微生物剂的过度使用已经引起抗微生物剂抗性生物体的增多，这已经成为对公共健康的严重且日益增长的威胁。越来越多的证据表明，通过使用靶向抗微生物剂疗法，可以降低(例如，最小化)患者死亡率，可以缩短恢复，并且医院可以在患者住院和昂贵抗微生物剂的使用最小化两方面省钱。
[0004]然而，通常在取样后2-3天传递靶向抗微生物疗法通常所需的完整信息。目前的抗微生物剂敏感性测试(AST)可能需要超过8小时来确定和传递相关和有用的信息，其通常不足以提供同一天的结果。因为许多临床实验室按12小时轮班操作，这意味着可操作的AST信息直到第二天之前对于开处方者是不可用的。
[0005]一些系统通过将患者样品暴露于一组抗微生物剂稀释系列并测量其随时间的生长来执行患者样品的表型AST测试。生长可以通过测量溶液浊度或由微生物代谢触发的染料的荧光来间接地和最经常地通过光学测量。通过定量比较光学信号，这些系统确定成功抑制测试微生物生长的每种抗微生物剂的稀释系列中的最低浓度。该值(称为最小抑制浓度(MIC))通常被临床医生用来确定最有效的抗微生物剂和剂量，即，以递送靶向抗微生物剂疗法。此外，可以与MIC一起或替代MIC来报告敏感(S)、中间(I)或抗性(R)的定性敏感性结果(QSR)。
[0006]为了得到MIC和QSR结果，将给定微生物在标准化营养肉汤(例如Muller Hinton肉汤)中的生长与其在多个抗微生物剂稀释条件(例如，跨2x稀释系列)中的生长进行比较。手动地，生长通常仅在16-24小时后测量一次，如Clinical & Laboratory Standards Institute (CLSI)所定义。如前所述，一些自动化系统通过定期(例如20分钟)探询每个测试孔中的微生物生长来缩短该时间。该过程可能冗长，并且通常不是由技术人员执行。然后使用专有算法分析生长曲线，所述专有算法包括生长曲线的绝对值、孔之间的相对值、速率、积分等的分析。
[0007]历史上，与其中自动化和新的测定开发已减少了从样品到结果的时间的临床化学和血液学领域相比，微生物学临床实验室中的自动化滞后。在过去的30年中已经开发了三
种主要的商业自动化AST系统；所有这些都被设计成使通常由高度训练的技术人员完成的操作自动化。这些自动化系统执行的操作表面上类似于在免疫测定、核酸测试、细胞学等领域中开发的自动化系统执行的操作(例如，样品孵育、流体处理等)。然而，表型AST应用要求这些操作在通常与现有的自动化装置的设计限度不相容的条件下进行。
[0008]概述本公开提供了用于使自动化AST系统中的工艺流程流线化、使通量最大化并且使到结果的时间最小化的系统和方法。
[0009]在一方面，本公开涉及自动化AST系统，其包括两部分：第一部分，其被配置为执行递归操作(例如，孵育样品，直到其中的微生物生长足以执行AST测试序列)；以及第二部分，其与第一部分空间上分离并且被配置为对AST盒执行固定的操作序列(例如，AST测试序列)。所述系统可以包括用于在所述第一部分和第二部分之间移动AST盒的组件，例如在系统的第一部分和第二部分竖直分离的那些情况下的升降器；或者对于水平分离的系统，在两端的培养箱开口，每个开口可以从系统的一部分进入(例如，第一开口可以从系统的第一部分进入，第二开口可以从系统的第二部分进入)。在一些实施方案中，所述系统包括用于在所述培养箱组件和用于测量光学信号的组件之间移动AST盒的台架和效应器臂。
[0010]继续本专利技术的该方面，在一些实施方案中，递归操作评估AST盒的至少一个孔中的微生物生长，直到达到微生物生长的预定的水平。该操作可以包括(a)在适合微生物生长的条件下在培养箱组件中孵育所述AST盒，和(b)测量所述AST盒的至少一个孔中与微生物生长相关的光学信号。在这些情况下，所述自动化系统任选地包括具有在第三轴上操作的可伸展大浅盘的两轴平台或具有效应器的臂，用于在所述培养箱组件和用于测量所述光学信号的组件之间移动所述AST盒。在一些情况下，所述固定的操作序列包含将多个孔的每个孔中的微生物与表面结合试剂接触，并且将所述微生物与未结合的表面结合试剂分离。在这些情况的子集中，对于不同的AST盒或在单独AST盒内的不同区域，所述固定的操作序列不同。
[0011]在另一方面，本公开涉及执行抗微生物剂敏感性测试(AST)序列的方法，所述方法包括：将多个AST盒插入自动化AST系统中，然后在适合微生物生长的条件下，将所述多个AST盒孵育第一预定的间隔；递归地评估每个AST盒的至少一个孔中微生物生长的水平(例如借助于代谢测定和/或光学测量)，直到微生物生长的水平超过预定的阈值，然后释放所述AST盒；将从所述递归评估步骤释放的一个或多个AST盒分组到多板批次的AST盒中；以及利用受限访问资源使所述多板批次的AST盒经受确定性处理序列，所述受限访问资源任选地是离心机、流体处理站或光学信号测量站。在一些情况下，对于所述多板批次的AST盒中的每个AST盒中的多个孔，所述确定性处理序列包含：使所述孔中的微生物与包含表面结合试剂的溶液接触；将所述微生物与包含所述表面结合试剂的溶液分离；在不包含所述表面结合试剂的溶液中冲洗所述微生物至少一次；评估存在于所述孔中的表面结合试剂的水平；以及对于每个AST盒，基于存在于所述AST盒的不同孔中的表面结合试剂的比较，确定在所述AST盒的所述多个孔中以不同量存在的抗微生物剂的定性敏感性结果(QSR)或最小抑制浓度(MIC)中的至少一个并且将所述QSR或MIC报告给所述自动化AST系统的用户。在一些情况下，递归地评估每个AST盒的至少一个孔中微生物生长的水平的步骤包括孵育未释放到所述多板批次的AST盒中的每个AST盒达第二预定的间隔，所述第二预定的间隔比所述第
一预定的间隔更短。将所述微生物与包含所述表面结合试剂的溶液分离的步骤可以包括在离心机中离心所述AST盒。在一些情况下，由所述访问受限资源执行的操作要求将偶数的AST盒负载到所述访问受限资源中，并且任选地，所述访问受限资源负载有第一多板批本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.自动化AST系统，其包含：第一部分，其被配置为对AST盒执行递归操作；以及第二部分，其被配置为对所述AST盒执行固定的操作序列，其中所述第二部分与所述第一部分在空间上分离。2.权利要求1所述的自动化AST系统，其进一步包含用于在所述第一部分和第二部分之间移动AST盒的组件。3.权利要求2所述的自动化AST系统，其中所述第一部分和第二部分竖直分离，并且用于在所述第一部分和第二部分之间移动AST盒的组件包含升降器。4.权利要求3所述的自动化AST系统，其进一步包含用于在培养箱组件和用于测量光学信号的组件之间移动所述AST盒的台架和效应器臂。5.权利要求2所述的自动化AST系统，其中所述第一部分和第二部分水平分离，并且用于在所述第一部分和第二部分之间移动AST盒的组件包含从两端可进入的培养箱，每一端面向所述系统的一部分。6.权利要求1所述的自动化AST系统，其中所述递归操作为评估所述AST盒的至少一个孔中的微生物生长，直到达到微生物生长的预定的水平。7.权利要求6所述的自动化AST系统，其中所述微生物生长的评估包括(a)在适合微生物生长的条件下在培养箱组件中孵育所述AST盒，和(b)测量所述AST盒的至少一个孔中与微生物生长相关的光学信号。8.权利要求6所述的自动化AST系统，其进一步包含(a)具有在第三轴上操作的可伸展大浅盘的两轴平台或(b)包含末端效应器的臂中的一个，用于在所述培养箱组件和用于测量所述光学信号的组件之间移动所述AST盒。9.权利要求1所述的自动化AST系统，其中所述固定的操作序列包含将多个孔的每个孔中的微生物与表面结合试剂接触，在搅动或不搅动下等待所述试剂结合，并且将所述微生物与未结合的表面结合试剂分离。10.权利要求9所述的自动化AST系统，其中对于不同的AST盒或在单独AST盒内的不同区域，所述固定的操作序列不同。11.执行抗微生物剂敏感性测试(AST)序列的方法，所述方法包括以下步骤：将多个AST盒插入自动化AST系统中；在适合微生物生长的条件下，将所述多个AST盒孵育第一预定的间隔；递归地评估每个AST盒的至少一个孔中微生物生长的水平，直到微生物生长的水平超过预定的阈值，然后释放所述AST盒；将从所述递归评估步骤释放的一个或多个AST盒分组到多板批次的AST盒中；以及利用受限访问资源使所述多板批次的AST盒经受确定性处理序列，其中所述受限访问资源任选地是离心机、流体处理站或光学信号测量站。12.权利要求11所述的方法，其中对于所述多板批次的AST盒中的每个AST盒中的多个孔，所述确定性处理序列包含：使所述孔中的微生物与包含表面结合试剂的溶液接触，并在搅动或不搅动下等待所述试剂结合；将所述微生物与包含所述表面结合试剂的溶液分离；
在不包含所述表面结合试剂的溶液中冲洗所述微生物至少一次；评估存在于所述孔中的表面结合试剂的水平；...

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