自动血培养仪进展概述Word文档下载推荐.docx
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法国bioMerieux公司的miniVITAL自动荧光血培养仪灵敏度为1000CFU/L。
培养瓶采用真空负压采血技术，不需使用注射器采血，降低了成本，并减少标本污染机会；
采血时血流量均匀，使病人免受痛苦；
血量采集准确，避免血量过多或过少而影响检测结果的准确性；
采血的密闭性操作，提高了医护人员的安全性。
培养瓶有效期长达1年，储藏温度范围2℃～30℃；
需氧培养瓶已预先填充培养所需气体，无须再做通气操作，提高了检验人员的安全性，降低了成本，减少了污染；
培养瓶采用双条形码技术，撕下1条粘贴在病人报告单上，查询病人结果时，只需用电脑上的条码阅读器扫描一下报告单上的条码，就可直接查询到病人的结果及生长曲线。
通常血液培养仪不仅可进行血液标本的检测，也可以用于临床上所有无菌体液的细菌培养检测，如胸水、腹水、脑脊液、骨髓、关节液、腹透液、膀胱穿刺液、心包积液等。
三、自动血培养仪发展趋势
自动血培养仪的发展经历了观察指标从肉眼到放射性标记、再到非放射性标记，操作从手工到半自动、再到自动，结果判断从终点到连续判读、能记录细菌生长曲线、一旦出现阳性结果可随时报告几个阶段。
今后自动血培养仪的发展趋势包括要求作到以下几个方面:
检出的范围更广，阳性率更高，能同时检出需氧菌、苛氧菌、厌氧菌、分支杆菌和真菌等；
灵敏度更高，并采用非放射性标记和全封闭系统，污染率、假阳性率和假阴性率应降至最低；
自动化和计算机的智能化程度更强，包括条形码识别功能、专家系统和便于网络化的数据分析和储存系统；
体积更小，仅需极微量的血液样品即可检出所有的微生物，同时仪器和设备的单位体积也要大大减少；
检验周期更短，工作效率更高；
成本更低，收费降低，使血培养检查更容易被患者接受。
微生物自动化鉴定系统的工作原理
微生物鉴定的自动化技术近十几年得到了快速发展。
数码分类技术集数学、计算机、信息及自动化分析为一体，采用商品化和标准化的配
套鉴定和抗生素敏感试验卡或条板，可快速准确地对临床数百种常见分离菌进行自动分析鉴定和药敏试验。
目前自动化微生物鉴定和药敏分析系统已在世界范围内临床实验室中广泛应用。
早在七十年代中期，一些国外公司就研究出借助生物信息编码鉴定细菌的新方法。
这些技术的应用，为医学微生物检验工作
提供了一个简便、科学的细菌鉴定程序，大大提高了细菌鉴定的准确性。
目前，微生物编码鉴定技术已经得到普遍应用，并早已商品化和
形成独特的不同细菌鉴定系统。
如API、Micro-ID、RapID、Enterotube和Minitek等系统。
这种鉴定
系统是自动化鉴定系统的基础。
一、数码鉴定法基本原理
数码鉴定是指通过数学的编码技术将细菌的生化反应模式转换成数学模式，给每种细菌的反应模式赋予一组数码，建立数据库或编成检索本。
通过对未知菌进行有关生化试验并将生化反应结果转换成数字（编码），查阅检索本或数据库，得到细菌名称。
其基本原理是计算并比较数据库内每个细菌条目对系统中每个生化反应出现的频率总和。
随着电脑技术的进步，这一过程已变得非常容易。
（一）简要介绍计算步骤：
1．出现频率（概率）的计算将记录成阳性或阴性结果转换成出现频率：
①对阳性特征，则除以100即得。
②对阴性特征，除以100的商被1减去即可。
③说明：
对“0”和“100”，因这2个数太超量，为了使结果不出现过小或过大，而用相似值0.01或0
.99值代替。
2．在每一个分类单位中，将所有测定项目的出现频率相乘，得出总出现频率。
3．在每个分类菌群中的所有菌的总出现频率相加，除以一个分类单位的总出现频率，乘100，即得鉴定%（%id）
4．在每个菌群中，再按%id值大小顺序重新排列。
将未知菌单次总发生频率除以最典型反应模式单次总发生频率，得到模式频率T
值，代表个体与总体的近似值。
T值越接近1，个体与总体越接近，鉴定价值越大。
按%id大小排序，将相邻两项的%id之比为R，
代表着首选条目与次选条目的差距，差距越大，价值越大。
如果%id≥80，参考T及R值可作出鉴定。
（二）在编码检索本中检索数据谱得出的结果有以下几种形式（以API鉴定系统为例）。
1．有此数码谱①有一个或几个菌名条目及相应的鉴定值（%id和T值）。
②对鉴定结果好坏的评价，最佳……等。
③用小括号列出关键的生化结果及阳性百分率。
④有时，鉴定结果不佳或有多条菌名条目，需进一步补充试验项目才能得出良好的鉴定结
果。
⑤指出某些注意要点，需用“推测性鉴定”，并将此菌送至参考实验室；
需用“血清学鉴定”，作进一步的证实等。
2．无此数码谱可能有以下原因：
①此生化谱太不典型。
②不能接受，鉴定值低（%id＜80.0）。
③可疑。
需进一步确认是否纯培养，重新鉴定，可与供应商技术服务部联系。
（三）结果解释
1．如果排序第一的细菌%id≥80.0，则可将未知菌鉴定在此条目中，并按%id值的大小对鉴定的可信度作出评价。
%id≥
99.9和T≥0.75为最佳的鉴定；
%id
99.0~98.9之间，T≥0.5为很好的鉴定；
90.0~98.9之间，T≥0.25为好的鉴定；
80.0~89.9之间为可接受的鉴定。
2．如果第一条目的%id＜80.0，则将前2个条目的%id加在一起，若仍不足80.0，则将前3个%id相加。
若≥80.
0，则有2种可能：
①为同种细菌，可能是不同生物型。
②为同一菌属的不同种。
如果相加的几个条目既不属于同一细菌种，又不属于同一细菌属，在评价中会指出“补充生化反应”的项目及阳性反应率，可通过这些生化反应将几种菌区分开来。
若前3个条目的和＜80.0，则为不可接受的结果。
二、自动化的微生物鉴定和药敏试验分析系统
自动化的微生物鉴定和药敏试验分析系统在临床微生物实验室的应用，为微生物检验工作者对病原菌的快速诊断和药敏试验提供了有力工具。
鉴定系统的工作原理因不同的仪器和系统而异。
不同的细菌对底物的反应不同是生化反应鉴定细菌的基础，而试验结果的准确度取决
于鉴定系统配套培养基的制备方法、培养物浓度、孵育条件和结果判定等。
大多鉴定系统采用细菌分解底物后反应液中pH值的变化，色原性或荧光原性底物的酶解，测定挥发或不挥发酸，或识别是否生长等方法来分析鉴定细菌。
药敏试验分析系统的基本原理是将抗生素微量稀释在条孔或条板中，加入菌悬液孵育后放入仪器或在仪器中直接孵育，通过测定细菌生长的浊度，或测定培养基中荧光指示剂的强度或荧光原性物质的水解，观察细菌的生长情况。
在含有抗生素的培养基中，浊度的增加提示细
菌生长，根据判断标准解释敏感或耐药。
三、使用自动化鉴定仪的局限性
1．自动化鉴定系统是根据数据库中所提供的背景资料鉴定细菌，数据库资料的不完整将直接影响鉴定的准确性。
目前为止
，尚无一个鉴定系统能包括所有的细菌鉴定资料。
对细菌的分类是根据传统的分类方法，因此鉴定也以传统的手工鉴定方法为“金标准”
。
使用自动化鉴定仪的实验室，应对技术人员进行手工鉴定基础与操作技能培训。
2．细菌的分类系统随着人们对细菌本质认识的加深而不断演变，使用自动化鉴定仪的实验室应经常与生产厂家联系，及时更新数据库。
实验室技术人员应了解细菌分类的最新变化，便于在系统更新之前即可进行手工修改。
3．通过自动化鉴定仪得出的结果，必须与其它已获得的生物性状（如标本来源、菌落特征及其它的生理生化特征）进行核对，以避免错误的鉴定。
细菌自动鉴定及药敏系统的研究进展
一、细菌自动鉴定及药敏系统的发展史
细菌的鉴定是细菌分类的实验过程。
长期以来，临床微生物实验室一直沿用100多年前由Gram、Pasteur、Koch、Petri等创造的传统的微生物学鉴定方法，这些传统的鉴定方法不仅过程烦琐，费时费力，且在方法学和结果的判定、解释等方面易发生主观片面而引起的错误，难以进行质量控制。
20世纪60年代以后，微生物学家和工程技术人员密切合作，对微生物的研究采用了物理的、化学的分析方法，发明了许多自动化仪器，并根据细菌不同的生物学性状和代谢产物的差异，逐步发展了微量快速培养基和微量生化反应系统，使原来缓慢、烦琐的手工操作变得快速、简单，并实现了自动化和机械化。
微生物鉴定自动化方法，包括
（1）临床微生物鉴定系统；
（2）气液色谙分析：
鉴定厌氧菌和分枝杆菌，多用于研究；
（3）核酸杂交：
多用于研究；
（4）化学发光技术：
可鉴定一些细菌，少数分枝杆菌属和一些真菌。
80到90年代发展迅速，并广泛用于临床。
1985年第一台自动化细菌分析仪器Vitek-AMS进入中国并成功使用。
1999年底法国梅里埃公司推出VITEK
-2系统，从接种物稀释、密度计比较及卡充填和封卡等步骤均实现了全自动化。
目前已有多种微生物自动鉴定及药敏测试系统问世，如VITEK-AutoMicrobicSystem（AMS）、PHOENIX、MicroScan、Sensititre、ABBott（MA-2System）、AUTOBACIDXSystem等。
这些自动化系统具有先进的微机系统，广泛的鉴定功能，适用于临床微生物实验室、卫生防疫和商检系统，主要功能包括细菌鉴定、细菌药物敏感性试验及最低抑菌浓度（MIC）的测定等。
其准确性和可靠性均已大大提高。
二、常见细菌自动鉴定及药敏系统
（一）半自动微生物鉴定和药敏系统
1．VITEK-ATB
ATB鉴定系统是将肉眼观察的结果输入计算机，计算机数据库由许多细菌条目（taxa）组成，将输入结果与数据库内细菌条目比较，自动地得到鉴定结果，ATB敏感性试验采用半固体琼脂培养基，不同的药敏试条含有不同种类的抗生素，每种抗生素都设有两个关键性的浓度，在24小时内通过观察有（＋）无（－）细菌生长以判断药敏试验结果。
结果可直接判读为：
敏感，中介或耐药。
由读数仪和计算机两部分组成，系统是由API金标准改良而成，拥有庞大的细菌数据库以及严格的质控，可鉴定多达550种细菌。
另外，ATB系统操作方便，只需将培养结果输入计算机，就可得到结果。
2．MicroScanPanel
使用测试板及快速接种系统，人工判读，将编码结果输入计算机，由计算机软件得出反应结果。
操作简便，价格便宜。
3．SensititreManualSystem（手动装置）原理和操作方法同以上两种半自动方法。
（二）自动微生物鉴定和药敏系统
1．AutoScan-4自动微生物鉴定/药敏分析仪
试剂板在培养箱孵育，然后放主机，用比色法及比浊法对鉴定及药敏（MIC）进行测定。
96条不同波长光导纤维，对96孔板同时测定，仪器由主机，计算机和打印机组成。
将菌液加入试剂板，放培养箱孵育（32℃左右）18~24h。
将试剂板放入主机，仪器自动判读结果，可同时做鉴定和药敏，自动判读结果，操作简单。
2．AutoReader自动微生物鉴定/药敏分析仪
用荧光检测技术，在测定板底中加入酶介物，使其与细菌生长中的酶结合生成荧光物质。
荧光物质通过荧光读数仪得出的生物编码（BIOCODE）来判定菌种。
（三）Vitek-AMS（AutomatedMicrobialSystem）全自动细菌鉴定和药敏分析系统工作原理
1．概况Vitek-AMS全自动细菌鉴定和药敏分析系统，1960年由美国航天系统的麦克唐纳，道格拉斯公司为了鉴定宇宙环境中的微生物而研制的。
1973年正式应用于临床微生物检验。
1989年该系统由麦克唐纳，道格拉斯公司转让给法国生物梅里埃集团，全世界有4246家实验室应用。
2．结构组成该自动鉴定系统由菌液接种、封闭装置（此装置分上下两部份，下部分为真空室，上部是一热切割器），读数器、孵箱和计算机、打印机三部分组成。
（1）充液/封口部件
这一部分为上、下两部分。
上部为封口器并有切割作用，下部为真空充液接种装置。
将制备好菌悬液的试管和测试卡用一弯形塑料管相连并置充液真空仓中，当接Fill钮时，即开始抽真空，真空形成后进气阀开放，仓内形成负压，菌液从试管通过弯形塑料管进入测试卡内即完成接种。
上部封口器为一热切切割器，温度可升至200℃以上，完成接种的测试卡可置热切割器中，密闭并切割平整。
（2）孵箱/读数器孵箱内有一直立圆形转盘，每隔900置一卡片架，每个孵箱共可放4个卡片架，每一个卡片架分别用A、B、C、D标记，每一卡片架可放32张测试卡。
孵箱直接由计算机控制，读数器是665nm波长的光扫描仪，每15min自动扫描一次，并将光信号转换为电信号送至计算机。
（3）计算机、终端和键盘计算机就像整个系统的神经中枢，始终保持与孵箱/读数器、打印机和终端的联络，控制孵箱温度，自动定时读数，收集记录，储存和分析数据。
当卡片反应完成时，计算机可指示打印机自动打印报告，使用者可随时从终端查询测试卡检测结果。
配有IMS装置的计算机还具有数据统计功能，该系统计算机还可同时带动两个孵箱/读数器并可与自动免疫诊断系统—VIDAS联用，终端是由21cm彩色显像管组成，终端可提供人机对话并与各部件联络，当系统出现故障会自动报警，键盘为102标准键盘，通过键盘建立适合各类实验室的框架，输入指令或菜单，控制系统的运动状态，输入各检测样本的流行病学数据。
（4）打印机打印机始终与计算机保持联络，接受计算机发出的命令，自动打印每一测试卡的最终报告，包括实验室保留的shortreport和发给临床医生的patientreport，并自动打印系统出现的故障数据。
3．原理
（1）鉴定原理：
常规革兰阳（阴）性板对各项生化反应结果（阴性或阳性）的判定是根据比色法的原理，将菌种接种到鉴定板后进行培养，由于细菌各自的酶系统不同，新陈代谢的产物也有所不同，而这些产物又具有不同的生化特性，仪器自动每隔1小时测定每一生化反应孔的透光度，当生长对照孔的透光度达到终点阈值时，指示已完成反应。
由光电技术、计算机技术和细菌八进位制数码鉴定相结合，每个鉴定卡内含有30项生化反应，每3项为一组，各确立阳性值应为1、2、4。
如3项反应全部阳性，其组值为7；
如第1、2项反应阳性，其组值为3；
第1、3项反应阳性，其组值为5。
30项生化反应可获得10位数的生物数码，在鉴定时有时还需外加补充试验，共可获得11位生物数码，系统将最后一次判读的结果所得生物数码与菌种数据标准生物模型相比较，得到鉴定值和鉴定结果，并自动打印出实验报告和发给病人的病房报告。
（2）药敏实验原理
药敏测试板（卡）的药物敏感性试验实质是微型化的肉汤稀释试验。
应用光电比浊原理，根据不同的药物对不同的菌最低抑菌浓度不同，每一种药物一般选用3种不同药物浓度，每一药敏试卡可同时作10种药物的MIC（minimalinhibitoryconcentration）测定，经6小时孵育后，每隔一定时间自动测定小孔中细菌生长状况，即可得到待测菌在各浓度的生长率。
待检菌斜率与阳性对照孔斜率之比值，经回归分析得到MIC值，并根据NCCLS（美国国家临床实验室标准化委员会）标准获得相应的S、I和R结果，药敏报告含MIC值，敏感度，药物一次剂量和在该剂量下的血清和尿液内最高药物浓度。
4．主要操作步骤
（1）光电比浊仪
革兰阳性菌配制相当0.5麦氏单位菌悬液，革兰阴性菌配制相当1麦氏单位菌悬液、酵母菌配制相当2麦氏单位菌悬液，厌氧菌配制相当大于2麦氏单位菌悬液。
（2）菌液接种和封闭。
（3）卡片装入读数器/孵箱。
（4）输入病人人中统计学资料。
（5）自动打印实验室和病人报告。
5．系统功能和特点
（1）鉴定功能
系统具有对不同菌类的鉴定能力，含有鉴定测试卡十种，可鉴定不同种类的细菌近500种。
包括
A．GNI卡（革兰阴性杆菌）：
可鉴定肠道菌的非发酵菌117种。
B．GPI卡（革兰阳性球菌）：
可鉴定葡萄球菌、链球菌及其化细菌49种。
C．YBC卡（酵母菌）：
可鉴定酵母功真菌36种。
D．BAC卡（需养芽孢杆菌）：
可鉴定芽孢杆菌12种
E．ANI卡（厌氧菌）可鉴定87种。
F．NIH卡（奈瑟菌、嗜血杆菌）：
可鉴定奈瑟菌、嗜血杆菌和其它苛氧菌30种。
G．NFC卡（非发酵型革兰阴性细菌）：
可鉴定非发酵型革兰阴性细菌。
H．GNI+卡快速革兰阴性菌鉴定卡。
筛选卡
L．UID-3：
尿道感染专用鉴定和药敏卡。
M．ESP-3：
肠道病原菌
（2）药敏试验
革兰阴性杆菌药敏卡二十种，革兰阳性菌药敏卡三种，尿道分离菌药敏试卡，超广谱β-内酰胺酶测试卡，最近又开发出四十五孔测试卡，涉及为九十七种抗生素，并含有测定超广谱β-内酰胺酶（ESBL）功能的测试卡（GNS-NT）。
在革兰阳性菌药敏测试卡中含有β-内酰胺酶试验。
（3）专家系统软件
所谓专家系统是用计算机软件来代替有丰富经验的专家审核，该系统产生报告中的技术错误和异常的药物表型，
VITEK专家系统有144条规定，规则分为三级水平，一级水平是极不可能出现的表型，二级是罕见表型，三级是利用一种药物表型推理另外一些药物的耐药性。
专家系统规则，每天审核异常药敏规则，使检验医生可对报告进行修订或重复处理。
（4）数据处理软件
可根据用户需要，打印出二十八种流行病学和统计报告，统计报告内容是：
菌种发生率报告、抗生素敏感率统计报告、细菌对抗生素累积敏感率报告、细菌对抗生素累积MIC报告，每月细菌发生率报告，每月细菌敏感度报告，工作量报告，生物模式统计报告，根据不同试卡种类统计的敏感性报告。
（5）优点
结果检出迅速，最快2～4小时鉴定出结果，准确度高，本机设有专家系统软件，该系统汇集了细菌学家、药学家及基础医学家智能而研制的软件，用于审核评价现时药敏报告中耐药表型的可能性和正确性。
多种形式的结果统计，帮助细菌室了解院内某种细菌和感染率、细菌的耐药趋势等情况。
6．注意事项
（1）首先一定要调验好光电比色计0点和100%点。
（2）细菌一定要纯。
（菌落不纯一定要分纯后再上仪器鉴定。
）
（3）仪器报警一定要及时处理。
7．仪器保养
（1）每日用布擦机身，每周沾70%酒精擦填充器。
（2）2～3个月用无水乙醇擦镜片。
（3）1～2个月用清洗带清洗备磁头。
（四）VitekII：
在第一代Vitek的基础上发展而成。
有4个架子，每个架子能容纳15片试验卡，可同时容纳60片试验卡，每片试验卡包含64个反应孔，采用快速荧光法测定细菌。
2小时提供鉴定报告，鉴定敏感度高。
分辨能力强，可在鉴定的同时进行药敏试验，结果可分级报告（先完成的药敏结果先报告）。
该仪器具有高级专家系统，可根据药敏试验的表型结果提示有何种耐药机制的存在，对耐药机制推断性大于90%，MIC平均药敏检测所需要时间9.74小时，比传统方法缩短1天检测时间。
能对药敏试验的结果进行
“解释性”判读。
该专家系统还能自动复核检验结果，如发现鉴定与药敏不符合的现象，即发出提示，要求进行复查。
（五）SENSITITREMICROBIOLOGYSYSTEMSARIS英国先德荧光快速微生物鉴定/药敏系统工作原理
1．概述
SENSITITREMICROBIOLOGYSYSTEMSARIS由英国AccuMed公司于20世纪70年代开始研制生产，1996年12月美国惠好公司正式成为SENSITITRE在中国的总代理。
该系统分为全自动SENSITITREAris和半自动Auto-Reader两种组合，可鉴定细菌180种。
数据库含500种细菌数据，可对200种抗生素进行分析，在全世界有800家用户，1996年12月进入中国。
2．原理
通过检测荧光的增加间接地测定MIC值。
SENSITITRE系统采用传统生化反应，8进位数码鉴定及荧光分析项结合，荧光分析是用荧光标记细菌表面特异酶的底物，经细菌水解底物产生荧光判断结果，不同的细菌作用于不同的底物，激发出不同强度的荧光，即可鉴定不同的细菌。
Sensititre的96孔鉴定板中共有32个生化反应，每4项生化反应阳性值“8”，第二项反应阳生值为“4”，第三项反应阳性值为“2”，第四项反应阳性值为“1”，各项反应阴性记为“0”。
将每组4项反应的阴、阳性结果转换成数值并相加，如2、3项生化反应的阴、阳性结果转换成数值并超过9，则以字母代表，如第1、3项生化反应为阳性，组值应为“10”，此时就以“A”表示，若组值为11，则以“B”表示，以此类推。
将各组反应的组
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