用于生成和分析耐药基因组概况的系统、装置和方法制造方法及图纸

公开了用于生成个体的耐药基因组概况、监测一名或多名个体的感染和/或鉴定机构的潜在感染爆发的系统、装置和方法，其例如通过以下方式进行：获得代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据，鉴定所述生物，确定抗生素敏感性表型、抗生素耐药基因的身份和所述生物对其不敏感的抗生素中的至少一者，生成第一模式并与至少一种已知模式比较以确定和生成概况唯一性标识符，所述概况唯一性标识符指示所述第一模式和所述至少一种已知模式之间的相似度高于阈值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成和分析耐药基因组概况的系统、装置和方法相关申请的交叉引用本申请要求代理人案号为OPGN-015/P03US(308870-2024)的于2014年7月14日提交的标题为“AnalysisPlatformBasedonResistomeProfiles”的美国临时专利申请系列号62/024,322的优先权权益，所述申请以其整体通过引用并入本文。本申请要求代理人案号为OPGN-015/P02US(308870-2023)的于2014年5月28日提交的标题为“SystemsandMethodsforInfectionControlandPatientManagement”的美国临时专利申请系列号62/004,026的优先权权益，所述申请以其整体通过引用并入本文。本申请要求代理人案号为OPGN-015/P01US(308870-2022)的于2014年5月27日提交的标题为“SystemsandMethodsforInfectionControlandPatientManagement”的美国临时专利申请系列号62/003,351的优先权权益，所述申请以其整体通过引用并入本文。
本公开总体涉及监测个体中多基因耐药定殖和感染以及在机构中爆发的可能性。更具体而言，本公开涉及基于测量生物样品生成和使用耐药基因组(resistome)概况。背景抗生素耐药细菌感染与包括被感染患者中增加的发病率、死亡率和医疗费用在内的不良临床结果相关。被定殖的患者是导致这些生物在医院和长期护理机构中传播和散布的β内酰胺酶的重要储库。这些生物在美国的此类机构中的流行性在最近30年中稳步上升。用于具有多药耐药生物（MDRO）患者的治疗选项极为有限；因此，鉴定感染和遏制机构中任何潜在爆发是至关重要的。概述本专利技术人已认识到并理解，基于测量生物样品生成个体的耐药基因组概况并监测个体中的多基因耐药定殖和感染的超灵敏方法例如对于鉴定潜在的危险感染可能是有利的。本专利技术人还已经认识到，用于鉴定机构的感染爆发可能性的方法对于遏制任何此类潜在爆发可能是有利的。鉴于以上方面，本文的各个实施方案总体涉及用于生成个体的耐药基因组概况、监测一名或多名个体的感染状态和/或鉴定机构感染爆发的可能性的系统、装置和方法。根据一些实施方案，本公开的系统、装置和方法提供鉴定、归类、强化、比较、管理与感染和爆发相关的不同类别的诊断信息（特别是通过耐药生物）以及从其进行预测的动态方法。所述系统、装置和方法可依靠基于表型信息、基因型信息或其某种组合的诊断上有用的信息。例如，DNA或RNA序列信息的遗传分析或其匹配可用于鉴定已知为致病细菌菌株的生物诸如大肠杆菌b0507。除了监视单一类型的生物外，在一些实施方案中，系统、方法和装置提供基于分析多药耐药生物的个体分类、感染状态分类、医疗设施分类和爆发监测。根据一些实施方案，本公开提供用于生成个体的耐药基因组概况的系统、方法和装置。在一个实施方案中，用于生成耐药基因组概况的系统包括至少一个通信接口、至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器和至少一个处理器，所述至少一个处理器通信连接至所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器。当执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器获取代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一个量度的第一数据，基于至少所述第一数据鉴定所述生物，基于至少所述第一数据确定抗生素敏感性表型、抗生素耐药基因的身份和所述生物对其不敏感的抗生素中的至少一者，并生成与所述第一样品相关的第一模式。所述第一模式包括指示基于第一数据鉴定的生物的生物标识码和指示从第一数据确定的抗生素敏感性表型的表型代码、指示从第一数据确定的抗生素耐药基因身份的基因型代码以及表示从第一数据确定的所述生物对其不敏感的抗生素的敏感性代码中的至少一者。所述至少一个处理器将所述第一模式与至少一种已知模式进行比较，确定所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于阈值，生成指示所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于所述阈值的概况唯一性标识符，并基于至少所述第一模式和所述概况唯一性标识符生成第一耐药基因组概况。在一个实施方案中，所述第一模式包括多个基因型代码，每一基因型代码各自表示不同抗生素耐药基因的身份。所述概况唯一性标识符可以包括基于所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于阈值而确定的唯一性代码和指示具有与第一模式的相似度高于阈值的已知模式数目增加的重复指数。所述至少一个处理器可以将所述第一模式与所述至少一种已知模式进行比较，这通过将相似性度量应用至所述第一模式和所述至少一种已知模式以确定所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于所述阈值。在一个实施方案中，所述第一样品获自以下中的至少一种：肛门拭子、直肠拭子、皮肤拭子、鼻腔拭子、伤口拭子、粪便、血液、血浆、血清、尿液、痰、呼吸系统灌洗液和脑脊液。代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据可以包括代表基因类型、基因序列、基因家族、DNA序列、单核苷酸多态性、核酸类型、蛋白类型和蛋白表达中的至少一者的数据。所述第一耐药基因组概况还可以包括与第一样品和所述第一样品获自的第一个体中的至少一者相关的元数据。代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据可以包括代表对来自第一样品的第一细菌分离株进行的敏感性测试的至少一种量度的数据。在一个实施方案中，所述系统还包括与所述至少一个处理器通信连接的图形显示器。当执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器可以使用图形展示来展示所述第一耐药基因组概况。所述图形展示可以包括快速应答（QR）代码、管状图和/或流行病学星状图。在一个实施方案中，代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据收集自来自第一样品的第一细菌分离株的至少一种测量并且指示第一细菌分离株的抗生素耐药性和第一细菌分离株的抗生素敏感性中的至少一者。所述至少一种已知模式可以来源于与来自获自定殖个体和感染个体中的至少一者的第二样品的第二细菌分离株相关的测量数据，所述定殖患者对至少一种耐药生物测试呈阳性，且所述感染患者具有中线血液感染、通风设备相关的肺炎、尿道感染和手术部位感染中的至少一种，所述测量数据指示第一细菌分离株的抗生素耐药性和第一细菌分离株的抗生素敏感性中的至少一者。代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据可以指示基因组序列、抗生素的最小抑制浓度和MALDI-TOF数据中的至少一者。代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据可以包括来自涉及爆发的参考生物的计算机数据。在一个实施方案中，方法包括提供代表来自第一样品（其获自第一个体）的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据并生成与第一个体相关的第一模式。所述第一模式包括指示基于第一数据鉴定的生物身份的生物标识码。所述第一模式还包括以下的至少一者：基于从第一数据鉴定的抗生素敏感性表型的表型代码、基于从第一数据鉴定的抗生素耐药基因的身份的基因型代码和指示生物对其不敏感的抗生素的敏感性代码。所述方法包括将概况唯一性标识符指定给第一个体，其中所述概况唯一性标识符指示所述第一模式和与经分类个体相关的已知模式之间的相似度高于预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生成耐药基因组概况的系统，所述系统包括：至少一个通信接口；至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器；和至少一个处理器，其与所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器通信连接，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器：获得代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据；基于至少所述第一数据鉴定所述生物；基于至少所述第一数据确定以下中的至少一者：抗生素敏感性表型、抗生素耐药基因身份和所述生物对其不敏感的抗生素；生成与所述第一样品相关的第一模式，所述第一模式包括：生物标识码，其指示基于所述第一数据鉴定的生物；和以下的至少一者：表型代码，其指示从所述第一数据确定的抗生素敏感性表型；基因型代码，其指示从所述第一数据确定的抗生素耐药基因身份；和敏感性代码，其指示从所述第一数据确定的所述生物对其不敏感的抗生素；比较所述第一模式与至少一种已知模式；确定所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于阈值；生成概况唯一性标识符，其指示所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的所述相似度高于所述阈值；并且基于至少所述第一模式和所述概况唯一性标识符而生成第一耐药基因组概况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.27 US 62/003351;2014.05.28 US 62/004026;201.用于生成耐药基因组概况的系统，所述系统包括：至少一个通信接口；至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器；和至少一个处理器，其与所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器通信连接，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器：获得代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据；基于至少所述第一数据鉴定所述生物；基于至少所述第一数据确定以下中的至少一者：抗生素敏感性表型、抗生素耐药基因身份和所述生物对其不敏感的抗生素；生成与所述第一样品相关的第一模式，所述第一模式包括：生物标识码，其指示基于所述第一数据鉴定的生物；和以下的至少一者：表型代码，其指示从所述第一数据确定的抗生素敏感性表型；基因型代码，其指示从所述第一数据确定的抗生素耐药基因身份；和敏感性代码，其指示从所述第一数据确定的所述生物对其不敏感的抗生素；比较所述第一模式与至少一种已知模式；确定所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的相似度高于阈值；生成概况唯一性标识符，其指示所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的所述相似度高于所述阈值；并且基于至少所述第一模式和所述概况唯一性标识符而生成第一耐药基因组概况。2.权利要求１的系统，其中所述第一模式包括多个基因型代码，每一基因型代码各自指示不同抗生素耐药基因的身份。3.权利要求１的系统，其中所述概况唯一性标识符包括：唯一性代码，其是基于所述第一模式与所述至少一种已知模式之间的所述相似度高于所述阈值而确定的；和重复指数，其指示与所述第一模式的所述相似度高于所述阈值的已知模式的数目增加。4.权利要求１的系统，其中所述至少一个处理器通过如下方式比较所述第一模式与所述至少一种已知模式：将相似性度量应用至所述第一模式和所述至少一种已知模式以确定所述第一模式和所述至少一种已知模式之间的所述相似度高于所述阈值。5.权利要求１的系统，其中所述第一样品获自以下中的至少一种：肛门拭子、直肠拭子、皮肤拭子、鼻腔拭子、伤口拭子、粪便、血液、血浆、血清、尿液、痰、呼吸系统灌洗液和脑脊液。6.权利要求１的系统，其中代表来自所述第一样品的所述生物的抗生素耐药性的所述至少一种量度的所述第一数据包括代表以下中的至少一者的数据：基因类型、基因序列、基因家族、DNA序列、单核苷酸多态性、核酸类型、蛋白类型和蛋白表达。7.权利要求１的系统，其中所述第一耐药基因组概况还包括与所述第一样品和所述第一样品获自的第一个体中至少一者相关的元数据。8.权利要求１的系统，其中代表来自所述第一样品的所述生物的抗生素耐药性的所述至少一种量度的所述第一数据包括代表对来自所述第一样品的第一细菌分离株进行的敏感性测试的至少一种量度的数据。9.权利要求１的系统，其还包括与所述至少一个处理器通信连接的图形显示器，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器还使用图形展示来展示所述第一耐药基因组概况，所述图形展示包括以下中的至少一者：快速应答（QR）代码；管状图；和流行病学星状图。10.权利要求１的系统，其中代表来自所述第一样品的所述生物的抗生素耐药性的所述至少一种量度的所述第一数据收集自来自所述第一样品的第一细菌分离株的至少一种测量并且指示所述第一细菌分离株的抗生素耐药性和所述第一细菌分离株的抗生素敏感性中的至少一者。11.权利要求１的系统，其中所述至少一种已知模式来源于与来自第二样品的第二细菌分离株相关的测量数据，所述第二样品得自定殖个体和感染个体中的至少一者，所述定殖患者对至少一种耐药生物测试呈阳性，而所述感染患者具有中线血液感染、通风设备相关的肺炎、尿道感染和手术部位感染中的至少一种，所述测量数据指示所述第一细菌分离株的抗生素耐药性和所述第一细菌分离株的抗生素敏感性中的至少一者。12.权利要求１的系统，其中代表来自所述第一样品的所述生物的抗生素耐药性的所述至少一种量度的所述第一数据指示基因组序列、抗生素的最小抑制浓度和MALDI-TOF数据中的至少一者。13.权利要求１的系统，其中代表来自所述第一样品的所述生物的抗生素耐药性的所述至少一种量度的所述第一数据包括来自涉及爆发的参考生物的计算机（insilico）数据。14.用于监测第一个体的感染状态的系统，所述系统包括：至少一个通信接口；至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器；和至少一个处理器，其与所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器通信连接，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器：基于代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据，生成所述第一个体的第一耐药基因组概况；基于代表来自第二样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第二数据，生成所述第一个体的第二耐药基因组概况；比较所述第一耐药基因组概况与所述第二耐药基因组概况；并且确定所述第一耐药基因组概况和所述第二耐药基因组概况之间的差异度高于阈值，其中所述第一耐药基因组概况和所述第二耐药基因组概况之间的差异度高于所述阈值指示所述第一个体的感染状态中的改变。15.权利要求14的系统，其中所述至少一个处理器基于至少所述第一个体的感染状态中的所述改变进一步进行确定和调整所述第一个体的治疗过程中的至少一者。16.用于确定至少一名个体的感染状态的系统，所述系统包括：至少一个通信接口；至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器；和至少一个处理器，其与所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器通信连接，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器：基于代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据，生成第一个体的第一耐药基因组概况；基于代表来自第二样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第二数据，生成第二个体的第二耐药基因组概况；比较所述第一耐药基因组概况与所述第二耐药基因组概况；并且至少部分基于所述第一耐药基因组概况与所述第二耐药基因组概况的比较，将至少一种感染类别指定给所述第一个体和所述第二个体中的至少一者，所述至少一种感染类别指示至少一种感染状态。17.权利要求16的系统，其中所述至少一个处理器基于被指定给所述第一个体和所述第二个体中的至少一者的所述至少一种感染类别来进一步进行确定和调整所述第一个体和所述第二个体中的至少一者的治疗过程中的至少一者。18.用于监测机构中感染爆发的风险的系统，所述系统包括：至少一个通信接口；至少一个用于存储处理器可执行指令的存储器；和至少一个处理器，其与所述至少一个通信接口和所述至少一个存储器通信连接，其中在执行所述处理器可执行指令时，所述至少一个处理器：基于代表来自第一样品的生物的抗生素耐药性的至少一种量度的第一数据，生成第一个体的第一耐药基因组概况；比较所述第一耐药基因组概况与多个候选耐药基因组概况，所述多个候选耐药基因组概况中的每一个候选耐药基因组概况均与所述机构相关并且根据指示感染爆发的可能基础来划分等级；确定所述第一耐药基因组概况和各候选耐药基因组概况之间的相似度高于第一阈值；如果至少一个候选耐药基因组概况与所述第一耐药基因组概况的相似度高于所述第一阈值至少一度，则根据指示感染爆发的可能基础确定高...

【专利技术属性】
技术研发人员：E琼斯，V萨皮罗，GT沃克，A萨伊德，
申请(专利权)人：奥普金公司，
类型：发明
国别省市：美国,US