【技术实现步骤摘要】
本公开涉及优化荧光检测系统，如但不限于光学血液培养测量系统。更具体地，本公开涉及标准化光学血液培养测量系统中的荧光信号的系统和方法，该光学血液培养测量系统被配置以检测样品中目标分析物的存在。
技术介绍
1、在某些领域(例如，医药、制药、食品工业)中，期望快速和准确确定具体系统(例如，患者的血液、一批药品、食品供应)中的微生物污染。已经开发了利用包括荧光材料结合指示剂材料的传感器以通过微生物生物活性而间接检测样品中的微生物的方法。采用这些方法的测量系统利用荧光传感器或检测器来检测从容纳样品和传感器的容器或小瓶发射的荧光信号。然后利用软件和/或硬件系统来处理由检测器收集的数据。可以利用一个或多个参考信号将检测器测量的信号标准化，例如以提高所得数据测量中的信噪比。在某些应用中，当将小瓶置于测量系统内时，获得初始检测器读数，并将初始读数用作参考信号。基于初始检测器读数的标准化可能遭到若干限制。
2、在一些系统中，在任何具体时间时测量系统的输出是基于当前检测器读数与小瓶最初被置于系统中时(也称为“时间0”)获取的初始检测器读数之比而生成的。在这些系统中，通过将当前检测器读数除以时间0的初始检测器读数来标准化当前检测器读数。将任何时间的检测器读数限定为i读数，将初始检测器读数限定为i读数#1，并将获取初始检测器读数的时间限定为t读数#1，可以通过以下方程式描述提供给最终用户的报告测量系统读数的变化性：
3、报告测量系统读数的变化性＝δ(i读数/i读数#1)+δt读数#1。
4、如此方程式所示，促成报告测量
5、另外，在样品被收集并注入测试小瓶中的时间与小瓶被置于测量系统中的时间之间通常存在延迟。在一些情况下，在几小时或甚至几天(例如一周)之后，接种的小瓶被置于测量系统内。这意味着初始检测器读数可能不是在将小瓶接种样品后24-72小时获取的。样品被置于小瓶时和小瓶被置于测量仪器时之间的时间段常称为延迟的小瓶进入(delayedvial entry)(dve)。dve时间段可以允许在小瓶置于测量系统内之前细菌或其它微生物生长。在置于测量系统中之前细菌或其它微生物的生长可影响初始检测器读数参考信号并因此影响利用初始检测器读数参考信号标准化的测试数据。
6、存在利用初始检测器读数作为参考信号来标准化由测量系统输出的当前检测器读数相关的其它缺陷。初始检测器读数参考信号可受传感器温度波动的影响。传感器环境温度波动可由外部因素(如传感器和/或传感器设备的最终用户对周围环境的控制不足、进入系统后小瓶温度的变化以及通过测量系统的空气移动)引起。传感器温度波动可能需要补偿以提供准确读数。
7、当前的测量和数据处理技术还可导致目标分析物的存在的检测延迟。来自噪声源的信号变化(用户交互、温度变化等)可看起来是生物体生长。用于处理检测器数据的算法可以利用移动的平均值来补偿这些信号变化。利用移动的平均值对信号进行平滑处理可以减少随机噪声，但也可延迟生物体生长所造成的信号变化的检测。光学血液培养传感器系统还必须区分脉冲噪声(如瓶移动和抽屉猛撞声(drawer slams))与生物体生长，因此处理这些系统中的检测信号的算法利用一些形式的延迟来确保测量的信号变化得以维持。当信号变化是由血液培养瓶中的生物体生长而不是脉冲噪声引起时，这种维持的信号变化更可能发生。然而，这种内置的延迟(built-in delay)可能促使从收集样品的时间到生成血液培养测试结果的时间之间的等待时间更长。
8、当前的标准化技术还不能提供对测量系统信号质量的实时反馈。测量系统的系统架构可导致错误的测量结果产生。例如，用于激发传感器内的荧光材料的一些光源构件在其使用寿命期间可能发射强度退化。光学检测器的性能也可退化。光源构件能量发射或光学检测器灵敏度的变化可导致测量系统报告不准确的测试数据。不准确数据测量的进一步来源可以包括测量系统仪器的误用(例如，仪器外壳的门猛撞)。测量系统的处理不当可以导致在样品测试过程中测试小瓶在光学询问路径中的误对准。另外，测试小瓶内传感器的化学组分的不一致也可以导致测量系统报告不准确的测试数据。
9、本公开技术的实施方式解决或减轻光学血液培养测量系统的这些和其它缺点。本公开技术的实施方式可以解决光学血液培养测量系统的构件的上述来源的变化性。在一个实施方式中，所述构件存在于光学血液培养测量系统中接收的血液培养小瓶内。例如，本公开技术的实施方式可以解决或减轻在光学血液培养测量系统中接收的用于测试的血液培养小瓶中的荧光传感器的变化性。在另一实施方式中，所述构件是系统中的测量光学血液培养测量系统中接收的血液培养小瓶所发射的信号的设备。例如，本公开技术的实施方式可以解决或减轻测量光学血液培养测量系统中的传感器所发射的荧光信号的设备的变化性。
10、本文参考光学血液培养测量系统(如但不限于becton,dickinson and company的bd bactectm血液培养系统)描述了本公开技术的实施方式。然而，将理解，本公开技术的实施方式不限于血液培养测量系统，并且可以应用于依赖于传感器或具有适于用作参考信号以标准化检测器读数(如等吸光点)的非变化特性的其它材料的其它类型的光学检测系统。例如，本公开技术的实施方式可以在免疫测定中实施。
技术实现思路
1、本公开的方面包括用于标准化光学血液培养测量系统中的荧光信号的系统和方法，该光学血液培养测量系统被配置以检测血液样品中目标分析物的存在。
2、在一个实施方式中，提供了确定被测试血液样品中目标分析物的存在的方法。该方法包括：用血液样品接种包括传感器的血液培养测试小瓶，将传感器的激发频率的光传输到测试小瓶，测量从测试小瓶发射的多个荧光信号的强度，以及通过参考信号来标准化所述多个测量的荧光信号，该参考信号独立于(不依赖于，not dependent on)从接种有被测试血液样品的测试小瓶发射的荧光信号的测量强度。
3、在另一实施方式中，提供了用于确定被测试血液样品中目标分析物的存在的系统。该系统包括：血液培养测试小瓶，其被配置以接收血液样品并且包括传感器；光源，其被配置以将传感器的激发频率的光传输至测试小瓶；一个或多个检测器，其被配置以测量从测试小瓶中发射的多个荧光信号的强度；以及处理器，其配置以通过参考信号来标准化所述多个测量的荧光信号，该参考信号独立于从测试小瓶中发射的荧光信号的测量强度。
4、在进一步的实施方式中，提供了确定血液样品中目标分析物的存在的方法。该方法包括将第一参考流体引入包括传感器的第一参考小瓶中，该第一参考流体使第一参考小瓶中的传感器暴露于第一性能边界条件。该方法还包括将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.确定血液样品中目标分析物的存在的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考信号是所述测试小瓶中的所述传感器的构件的等吸光点。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的荧光材料的等吸光点。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的指示剂材料的等吸光点。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中被测量的所述多个荧光信号通过将被测量的所述多个荧光信号除以参考信号而标准化。
6.用于确定血液样品中目标分析物的存在的系统，所述系统包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述参考信号是所述测试小瓶中的所述传感器的构件的等吸光点。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的荧光材料的等吸光点。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的指示剂材料的等吸光点。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其中所述处理器
11.确定血液样品中目标分析物的存在的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述参考流体将所述参考小瓶中的所述参考小瓶传感器暴露于性能边界条件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述性能边界条件是低pH条件或高pH条件。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于所述测试小瓶传感器的所述pH指示剂的所确定的pH状态来确定所述目标分析物的存在，其中所述目标分析物包括微生物。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括使用第一发射滤光器和第二发射滤光器过滤从所述参考小瓶发射的所述多个荧光信号，其中所述参考比率通过将使用所述第一发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度除以使用第二发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度而产生。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括使用所述第一发射滤光器和所述第二发射滤光器过滤从所述测试小瓶发射的所述多个荧光信号，其中所述测试小瓶比率通过将使用所述第一发射滤光器过滤的测试小瓶荧光信号的测量强度除以使用所述第二发射滤光器过滤的测试小瓶荧光信号的测量强度而产生。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述参考小瓶是第一参考小瓶，所述参考小瓶传感器是第一参考小瓶传感器，所述参考流体是使所述第一参考小瓶传感器暴露于低pH条件的第一参考流体，以及所述参考比率是第一参考比率，以及
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将所述测试小瓶比率与由所述第一参考比率和所述第二参考比率界定的比率范围进行比较。
19.用于确定血液样品中目标分析物的存在的系统，所述系统包括：
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述参考流体被配置以将所述参考小瓶传感器暴露于性能边界条件。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述性能边界条件是低pH条件或高pH条件。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述处理器被配置以基于所述测试小瓶传感器的所述pH指示剂的所确定的pH状态来确定所述目标分析物的存在，其中所述目标分析物包括微生物。
23.根据权利要求20所述的系统，进一步包括第一发射滤光器和第二发射滤光器，所述第一发射滤光器和第二发射滤光器被配置以过滤从所述参考小瓶发射的所述多个荧光信号，其中所述处理器被配置以通过将使用所述第一发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度除以使用所述第二发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度来产生所述参考小瓶比率。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述第一发射滤光器和所述第二发射滤光器被配置以过滤由所述测试小瓶发射的所述多个荧光信号，其中所述处理器被配置以通过将使用所述第一发射滤光器过滤的测试小瓶荧光信号的测量强度除以使用所述第二发射滤光器过滤的测试小瓶荧光信号的测量强度来产生所述测试小瓶比率。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述参考小瓶是第一参考小瓶，所述参考小瓶传感器是第一参考小瓶传感器，所述参考流体是被配置以使所述第一参考小瓶传感器暴露于低pH条件的第一参考流体，以及所述参考比率是第一参考比率，以及
...【技术特征摘要】
1.确定血液样品中目标分析物的存在的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考信号是所述测试小瓶中的所述传感器的构件的等吸光点。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的荧光材料的等吸光点。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的指示剂材料的等吸光点。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中被测量的所述多个荧光信号通过将被测量的所述多个荧光信号除以参考信号而标准化。
6.用于确定血液样品中目标分析物的存在的系统，所述系统包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述参考信号是所述测试小瓶中的所述传感器的构件的等吸光点。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的荧光材料的等吸光点。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述等吸光点是所述测试小瓶中的所述传感器的指示剂材料的等吸光点。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其中所述处理器被配置以通过将被测量的所述多个荧光信号除以所述参考信号来标准化被测量的所述多个荧光信号。
11.确定血液样品中目标分析物的存在的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述参考流体将所述参考小瓶中的所述参考小瓶传感器暴露于性能边界条件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述性能边界条件是低ph条件或高ph条件。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于所述测试小瓶传感器的所述ph指示剂的所确定的ph状态来确定所述目标分析物的存在，其中所述目标分析物包括微生物。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括使用第一发射滤光器和第二发射滤光器过滤从所述参考小瓶发射的所述多个荧光信号，其中所述参考比率通过将使用所述第一发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度除以使用第二发射滤光器过滤的参考小瓶荧光信号的测量强度而产生。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括使用所述第一发射滤光器和所述第二发...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·佩提赛，R·E·阿姆斯特朗，D·J·图尔纳，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：发明
国别省市：
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