[发明专利]菌落对比度收集

说明书

用于微生物生长检测的成像系统和方法，其使用随着时间显现的差异评估对于给定的样品是否发生微生物生长。

相关申请的交叉引用

本申请要求保护2015年4月23日提交的美国临时申请号62/151,681和2016年4月5日提交的美国临时申请号62/318,483的申请日的权益，其公开内容由此通过引用并入本文。

背景技术

对于检测微生物生长的培养板的数字成像的关注日益增加。用于检测微生物生长的成像平板的技术在PCT公开号WO2015/114121中描述，其全文通过引用并入本文。使用这种技术，实验室人员不再需要通过直接目视检查来读板，而是可以使用高质量的数字图像用于板的检查。改变培养板的数字图像检查的实验室工作流程和决策制定也能提高效率。图像可通过操作者进行标定，用于操作者或者具有适当技能的另一个人员进行进一步检查(work-up)。附加图像也可被捕获并且用于指导二次处理。

菌落的检测、菌落计数、菌落群体分化和菌落鉴定为现代微生物学成像系统限定了目标。尽可能早地实现这些目标达到了迅速将结果交付给病人并且经济地提供这些结果以及分析的目标。自动化实验室工作流程和决策制定可以改善可达到这些目标的速度和成本。

尽管对于检测微生物生长的迹象的成像技术已经取得了显著的进步，但仍然在寻求扩展这种成像技术来支持自动化的工作流程。用于检查培养板来指示微生物生长的仪器和方法难以自动化，这部分地由于板检查的高度的视觉本质。在这方面，期望开发如此技术，其可自动地解读培养板图像，并在自动解读的基础上决定待执行的随后步骤(例如，菌落的鉴定、敏感性试验等)。

例如，鉴定和区分培养板上的菌落可能是困难的，尤其是当菌落具有不同的尺寸和形状并且彼此接触时。当在板的一些区域生长已经达到汇合时，这些问题更加严重。由于这些原因，如果可能的话，优选在过程的早期鉴定菌落并且确定生长。然而，仍然需要用于孵育的时间，以允许至少菌落的一些生长。因此，一方面，允许菌落生长的越长，其开始与其背景以及互相之间形成的对比越强，并变得越容易鉴定它们。然而，在另一方面，如果允许菌落生长的太长久，并且其开始填充板和/或彼此接触，将其与其背景比较以及互相比较就变得更加困难。如果能够在菌落还足够小以彼此分离——尽管对比度相对较差——的孵育时间检测菌落，则该问题可以被最小化或者甚至得以解决。

发明的内容

本公开的一个方面涉及一种自动化方法，其用于评估铺板培养基上的微生物生长，所述方法包括：提供布置在基本上光学透明的容器内的用生物样品接种的培养基；在培育箱内孵育接种的培养基；将带有接种的培养基的透明容器放置在数字成像仪器内；在第一时间(t₀)获得接种的培养基的第一数字图像，所述第一数字图像具有多个像素；确定第一图像内的像素相对于携带接种的培养基的容器的坐标；从数字成像仪器移除携带接种的培养基的容器，并且将接种的培养基放置在培育箱中用于进一步的孵育；进一步孵育后，将携带接种的培养基的容器放置在数字成像仪器内；在第二时间(t_x)获得接种的培养基的第二数字图像，所述第二数字图像具有多个像素；将第一数字图像与第二数字图像对齐，使得第二数字图像中的像素的坐标对应于第一数字图像中相应像素的坐标；将第二数字图像中的像素与第一数字图像中相应像素比较；鉴定第一数字图像和第二数字图像之间变化的像素，其中第一数字图像和第二数字图像之间没有变化的像素指示背景；确定第二数字图像中哪些鉴定的像素与指示背景的像素具有预定水平的阈值对比度；鉴定第二数字图像中的一个或者多个目标，每个目标由满足所述水平的阈值对比度的像素组成，并且其彼.此不被背景像素隔开；对于所述鉴定的目标的至少一个，从所述目标的像素确定目标的形态；从所述目标的形态，确定所述目标是否是菌落候选；并且将与目标相关联的像素的坐标提供至存储器。