高吞吐率的生物指示劑讀取器的製作方法
2023-05-15 00:58:56
專利名稱：高吞吐率的生物指示劑讀取器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於確定滅菌周期的功效的技術，並且尤其是用於從生物滅菌指示劑中讀出螢光以便確定滅菌周期的功效的技術。
背景技術：
滅菌通常是指從儀器、醫療設備、植入物和被用在無菌外科手術過程中的其它物品的表面消滅所有細菌和其它活性有機體的處理。傳統的熱滅菌處理使用加壓蒸汽。低溫化學滅菌處理使用環氧乙烷、過氧化氫、過氧化氫/氫等離子體、或者以液態或蒸汽形式的過醋酸作為滅菌劑，以及γ照射和電子束滅菌。
在每個滅菌周期中，滅菌器被設計為殺死滅菌室內所有能夠生存的活性有機體。為了達到這個目的，衛生保健人員必須選擇合適的滅菌處理，小心地監視其參數，並利用充分的準備、包紮和滅菌器裝載技術。
為了驗證滅菌周期的功效，衛生保健設備和外科手術設備製造者通常使用滅菌處理監視器。滅菌處理監視器是指示滅菌周期是否滿足實現滅菌必需的所需條件的設備。滅菌處理監視器的例子包括生物指示劑、化學指示劑、化學體表測量計、Bowie-Dick測量包和免疫試驗包。
生物指示劑，尤其是，攜帶生物試劑(biological agent)，並且當生物試劑已經全部被殺死時，指示成功滅菌。生物指示劑通常被置於一個裝載內的測量包中，該裝載包含將被滅菌的物品。當生物試劑已經被殺死時，生物指示劑指示成功滅菌。通常由生物指示劑攜帶的生物試劑是一種常常比能以自然汙染物存在的大多數有機體更耐滅菌處理的測量有機體。
在滅菌處理完成之後，生物指示劑被培養(incubated)為確定測量有機體中的任意一種是否在滅菌過程之後還活著。如果培養產物在生物指示劑中培養，則滅菌周期是沒有功效的。因此，生物指示劑培養的檢測用作一種指示，該指示為經受滅菌周期的設備可能不是無菌的，即滅菌處理失敗。
現有生物指示劑的例子為可以從明尼蘇達州聖保羅的3MCompany得到的3MTMAttestTMRapid Readout Biological Indicators。不同種類的Attest Rapid Readout Biological Indicators被設計為確定蒸汽和環氧乙烷滅菌處理的功效。Attest Rapid Readout Biological Indicators包括具有孢子帶(strip)的靈活的聚丙烯瓶(vial)，該孢子帶包含Bacillusstearothermophilus或者Bacillus subtilis孢子的能生存的種群。該瓶還包含培養基，該培養基是被包含在可壓玻璃細頸瓶中的改進的胰蛋白酶的大豆培養基流體。
在Attest Rapid Readout Biological Indicators中，與孢子相關的酶的存在表示生物指示劑中的孢子培養。活性酶的存在產生可檢測的螢光。如果滅菌周期沒有功效，則孢子和酶仍是活性的，產生螢光產物。在培養周期之後，讀取器確定該瓶是否產生螢光，並且由此確定滅菌周期的功效。一般地，讀取器和指示劑是被集成的，從而在讀取器能夠被激活以便讀出該生物指示劑之前，生物指示劑必須被培養。
發明內容
一般地，本發明致力於一種高吞吐率讀取器，它用於讀出生物指示劑以便檢測螢光並且據此確定滅菌周期的功效。讀取器允許大量生物指示劑以快速連續的方式被讀出。例如，生物指示劑可以在單獨的大容量培養器中被預培養，並且然後被置於大容量讀取器中以供立即進行的螢光檢測。特別地，基於對每個被預培養的生物指示劑的單一螢光閾值比較，而不是在培養過程中進行的一系列測量，讀取器進行陽性或陰性生長的確定。
單一螢光閾值比較包括被測量螢光與閾值螢光的比較。然而，閾值螢光與從被放置在讀取器內的適當的測量井中的參考生物指示劑中被測量的基準螢光組合在一起。讀取器最初獲得來自參考生物指示劑中的基準螢光，並且之後將基準螢光與用於由讀取器處理的後來的生物指示劑的閾值螢光一起使用，以供進一步準確的檢測。此外，讀取器可以產生用於生物指示劑結果的存儲、處理和顯示的輸出。
在一個實施例中，本發明提供了一種方法，包括獲得用於被放置在多個測量井內的參考生物指示劑的基準螢光測量，接收測量井內的被預培養的生物指示劑，獲得用於被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量，以及將所獲得的用於被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量與對於相應的測量井的閾值螢光值進行比較，以便檢測被預培養的生物指示劑中的生物培養，其中所述比較考慮對於相應的測量井的基準螢光測量。
在另一實施例中，本發明提供了一種設備，包括用於測量用於被放置在多個測量井內的生物指示劑的螢光測量的螢光放出量讀取器，以及處理器，它用於控制螢光放出量讀取器，以便獲得用於被放置在測量井內的多個參考生物指示劑中的每一個的基準螢光測量，並且獲得用於被放置在測量井內的多個被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量，其中所述處理器將被獲得用於被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量與對於相應的測量井的閾值螢光值進行比較，以便檢測被預培養的生物指示劑中的生物培養，其中所述比較考慮對於相應的測量井的基準螢光測量。
在又一實施例中，本發明提供了一種包括指令的計算機可讀介質，所述指令使處理器獲得用於被放置在多個測量井內的參考生物指示劑的基準螢光測量，獲得被放置在測量井內的多個被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量，以及將所獲得的用於被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光放出量測量與對於相應的測量井的閾值螢光值進行比較，以便檢測被預培養的生物指示劑中的生物培養，其中所述比較考慮對於相應的測量井的基準螢光測量。
在一個附加實施例中，本發明提供了一種方法，包括獲得被放置在測量井內的多個被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光測量，並且將單獨螢光放出量測量與對於其中放置有被預培養的生物指示劑的相應測量井的閾值螢光值進行比較，其中所述比較考慮被獲得用於被放置在相應的測量井中的參考生物指示劑的基準螢光測量。
在進一步的實施例中，本發明提供的一種設備，包括用於獲得用於被放置在多個測量井內的生物指示劑的螢光測量的螢光放出量讀取器，以及處理器，它用於控制所述螢光讀取器，以便獲得用於被放置在測量井內的多個被預培養的生物指示劑中的每一個的單獨螢光測量，其中所述處理器將單獨螢光放出量測量與對於其中放置有被預培養的生物指示劑的相應的測量井的閾值螢光值進行比較，其中所述比較考慮所獲得的用於被放置在相應的測量井中的參考生物指示劑的的基準螢光測量。
本發明可以提供許多優點。例如，此處所述的生物指示劑讀取器促進了大容量和高生吞吐率。所述讀取器提供多個被預培養的生物指示劑，並且利用單獨螢光測量估算所述生物指示劑中的每一個。使所述生物指示劑經受滅菌周期，並且然後在放入與所述讀取器相關聯的測量井之前在分離的大容量培養器中被預培養。
利用單獨一組參考生物指示劑，所述讀取器獲得用於每個測量井的初始基準測量。接著，讀取器利用所述基準測量建立與用於每個測量井的閾值螢光相結合的檢測閾值，並且將所述檢測閾值用於多組被預培養的生物指示劑的快速且單獨的測量估算。以這種方式，該讀取器提高了用於每個測量井的檢測準確性。
生物指示劑的預培養允許忽略該讀取器內的培養器，使讀取器更緊密且複雜度小，並且保存了實驗空間。此外，在分離的培養器中的預培養允許由讀取器進行的被預培養生物指示劑的中間估算。採用單獨測量估算被預培養的生物指示劑的能力增加了生吞吐率。作為再一個優點，該讀取器可以被構造為向數據記錄軟體應用提供輸出，從而能夠方便的存儲以及對由讀取器獲得的結果進行複查。
在附圖和下面的說明中闡明了本發明的一個或多個實施例的細節。根據該說明和附圖，以及根據權利要求書，本發明的其它特徵、目的和優點將很明顯。
圖1是示出了用於生物指示劑的分析的系統的方塊圖。
圖2是示例性生物指示劑讀取器的側視圖。
圖3是示例性指示劑的頂視圖。
圖4是示出了生物指示劑讀取器的方塊圖。
圖5是示出了用於讀出生物指示劑的示例性方法的流程圖。
圖6還是示出了用於讀出生物指示劑的示例性方法的流程圖。
圖7是表示由生物指示劑讀取器所產生的結果的示例性用戶接口屏幕的圖。
圖8是包含由生物指示劑讀取器所產生的結果的示例性數據記錄的圖。
具體實施例方式
圖1是示出了用於生物指示劑的分析的系統10的方塊圖。如圖1中所示，系統10可以包括生物指示劑讀取器12、生物指示劑培養器14、滅菌器16和計算機18。讀取器12處理參考生物指示劑20，以便獲得初始基準螢光測量，以用於後來的生物指示劑22的估算以便檢測適當的滅菌。一般地，在讀出生物指示劑22以便檢測螢光並且由此確定滅菌周期的功效的過程中，系統10支持大容量和高吞吐率。
系統10可以被用在衛生保健設備中，以便監視對大量滅菌負載的滅菌功效。可替換地，系統10尤其可以被用於估算設備、儀器、醫療設備、植入管以及在這樣的物品從製造場所中商業發行之前的其它物品的滅菌功效。因此，系統10可以被用在包含了大量的工業和初始設備製造廠家(OEM)的滅菌市場中。
作為又一可替換的，系統10可以被用於生物指示劑22自身的商業發行。特別地，利用系統10可以分析來自所製造的大量生物指示劑22中的樣品，以便在它們被商業發行之前檢驗生物指示劑的正確操作或製造，即用於製造發行測量。因此，系統10尤其可以被用於衛生保健設備、OEM或者滅菌服務提供商，以及生物指示劑製造商。在每種情況中，包括了大量醫療設備或生物指示劑的處理，從而實現所希望的高吞吐率。
在操作中，生物指示劑讀取器12獲得基準螢光放出量測量，以用於被放置在讀取器中的多個測量井內的參考生物指示劑20。在參考生物指示劑被放入生物指示劑讀取器12中之前，滅菌器16使參考生物指示劑20經受滅菌周期。滅菌器16還使生物指示劑22的組經受滅菌周期。然後，在它們被放入讀取器12的測量井內之前，培養器14預培養生物指示劑22。
讀取器12獲得用於被預培養的生物指示劑22中的每一個的單獨螢光放出量測量，並且利用參考生物指示劑20，將被獲得用於被預培養的生物指示劑22中的每一個的單獨螢光放出量測量與預定閾值螢光和被獲得用於相應的測量井的初始基準螢光測量之和進行比較。可替換地，所述基準螢光測量能夠從單獨螢光測量以及與預定閾值螢光進行比較了的結果中減去。在其中一種情況下，預定閾值螢光可以被確定作為被確定用於表示生物指示劑內的生物培養的螢光的量的函數。
如將要描述的，所述比較使讀取器12能夠檢測被預培養的生物指示劑22中的生物培養。尤其是，如果被獲得用於給定的測量井中的生物指示劑22的單獨螢光放出量測量超過了閾值螢光和用於那個井的基準螢光測量之和，則讀取器12指示出培養的檢測，並且因此滅菌周期失敗。
讀取器12可以將所述指示和其它信息傳達給計算機18，以便顯示給用戶或存儲在數據記錄中以供以後檢查。計算機18可以採取個人計算機、計算機工作站或其它計算設備的形式。讀取器12可以通過串行接口、網絡接口或類似接口與計算機18進行通信，以便傳送讀取器信息。計算機18執行驅動從讀取器12中接收到的信息的採集、處理和顯示的軟體應用。尤其是，計算機18將從讀取器12中獲得的信息顯示在顯示設備上，並且將所述信息記錄到數據記錄文件。
圖2是生物指示劑讀取器12的一個實施例的透視圖。如圖2中所示，讀取器包括殼體24，殼體24提供了多個測量井26。每個測量井26包括在顯示板28上的相關顯示。顯示板28可以包括「+」和「-」符號，所述符號可選擇地從背面表示用於採用所述符號所對齊的測量井中的生物指示劑的有關結果。此外，操作員與讀取器12的相互作用可以採用可選的滾動按鈕30和操作員顯示器32實現。圖2也示出了駐留在測量井26的一個中的被預培養的生物指示劑22。讀取器12還包括蓋34，所述蓋34通常能夠沿著弧36作為樞軸，以便可替換地揭示和覆蓋測量井26。
測量井26可以被配置在組中或者一個個地被指定，以便接收特定類型的生物指示劑。以這種方式，讀取器12可以可以同時處理不同類型的生物指示劑22。為了便於處理不同類型的生物指示劑22，讀取器12可以被構造為維護用於各個測量井26的不同螢光閾值。所述螢光閾值可以被存儲在存儲器中，並且與特定的測量井26相關聯，並且表示適用於被放置在特定測量井26中的相應類型的生物指示劑22的閾值。
此外，讀取器12可以存儲用於每個測量井26的初始基準螢光測量。通過從被放置在測量井26內的參考生物指示劑20中獲得螢光測量，讀取器12獲得所述基準螢光測量。例如，依據讀取器12的周期性啟動或初始化，參考生物指示劑20可以被放置在測量井26內。被放置在相應的測量井26中的每個參考生物指示劑20應當符合隨後將在讀取器12的操作過程中在那個測量井中被估算的那種類型的生物指示劑22。
以這種方式，讀取器12為每個測量井26獲得對被放置在該井中的預培養的生物指示劑22的類型的預定的螢光閾值，以及來自被放置在該井中的相同類型的參考生物指示劑20的初始基準螢光測量。所述預先確定的螢光閾值可以被憑藉經驗或憑藉實踐確定，並且被在工廠或在安裝之後裝載到與讀取器12相關聯的存儲器中。每個參考生物指示劑20在被放置到適當的測量井26中之前經受滅菌器16的一個滅菌周期，但是不被進行培養。因此，每個參考生物指示劑20起希望隨後被讀取滅菌周期結果的相同類型的生物指示劑的陰性控制(殺死周期)生物指示劑。
在一個實施例中讀取器12對從每個預培養的生物指示劑22獲得的螢光測量和被預先確定的螢光閾值和對相應的測量井26的初始螢光測量的和進行比較。通過，實際上，扣除通常由沒有表現出生長的生物指示劑產生的基準螢光值，所述和值用於為每個測量井細調所述被預先確定的螢光閾值。再次地，可替換的方法涉及從為預培養的生物指示劑22獲得的螢光測量減去所述的基準螢光測量。因為預培養的生物指示劑22在放置到測量井26之前已經被培養了，在單個測量和比較中，讀取器12能夠通過測量螢光發射檢測生長。
在某些實施例中，生物指示劑20，22可以是商業上可從Saint Paul，Minn的3M公司獲得的，商標為3MATTEST，型號1291，1292，1292E或1294的無菌生物指示劑。在這種情況下，每個生物指示劑20，22包括蓋，瓶和各種容納物。生物指示劑20，22以在培養器14中進行培養之後的所述瓶內產生的螢光證明活性微生物(諸如孢子)的存在。
通過在所述瓶中使用非螢光培養基(諸如4-甲基微型酮-alpha-D-糖苷)，並且由與孢子有關的酶的活性將所述非螢光培養基轉換為螢光產品，可以實現螢光發射。所述與孢子有關的酶優選地是alpha-D-糖苷，它是所述瓶內孢子的生長中涉及到酶中的一種。
在操作中，讀取器12的操作員首先取回已經經歷了滅菌器18的一個滅菌周期的參考生物指示劑20。然後操作員將一個安瓿(未示出)塞入參考生物指示劑20，並且將該參考生物指示劑放置在適當的測量井26中。然後，該操作員可以指示讀取器12讀所希望的測量井26，即，使用滾動按鈕30並且觀察顯示器32，以便獲得基準螢光測量。然後操作員封閉蓋34並且等待讀取器12獲得參考生物指示劑20的基準測量。可替換地，讀取器12可以自動地檢測在任意給定井中的生物指示劑20，22的出現，並且自動地在生物指示劑被插入後讀該生物指示劑。
圖3是示例的培養器14的前視圖。如圖3中所示，培養器14包括殼體36，其以多個培養器井39限定了培養隔艙38，以便接收並加熱用於培養的生物指示劑22。多個控制器中的一個，諸如按鈕40，可以被提供，以便控制培養器14的操作。此外，培養器14可以包括顯示面板40，以便給出培養信息諸如溫度或培養時間。
培養器14支持大量生物指示劑22的同時培養。在圖3的例子中，培養器14被設計為容納並同時培養120個生物指示劑22。在完成培養周期之後，預培養的生物指示劑22可以被傳送(一次若干個)到生物指示劑讀取器12，以便進行螢光測量和生長檢測。作為例子，讀取器12和培養器14可以被這樣配置，從而一次可以向所述讀取器傳遞12個生物培養器。因此，系統10(圖1)便於進行高吞吐率的培養和多個生物指示劑22的同時讀取。
圖4是一個更詳細地示出了生物指示劑讀取器12的方框圖。如圖4所示，讀取器12包括處理器44，傳輸設備46，激發源48，發射傳感器50，閾值基準存儲器52，設備接口54和計算機接口56。一般地，處理器44控制讀取器12內的各種操作。例如，處理器44驅動傳輸設備46在讀取器12內的不同的測量井26之間移動激發源48和發射傳感器50。換言之，讀取器12包括單個的激發源48和發射傳感器50，它們在一個託架上在不同的測量井26之間一起移動。除了讀取器12可以忽略一個培養器之外，讀取器12的機械結構，包括傳輸設備46在內，一般地可以相應於共同受讓給Bolea等的美國專利No.6,025,189中描述的讀取器的結構。通過引用將上述引用的專利的完整的內容結合在此處。在其它實施例中，讀取器12可以包括多個激發源和多個發射傳感器，以便允許對更大量的生物指示劑的快速讀取。在圖2的例子中，讀取器12包括12個測量井。然而，在其它實施例中可以提供較少或較多數量的測量井。因此，在某些情況下，使用多個激發源和發射傳感器可能是理想的。
處理器44還控制激發源48將能量傳輸到被放置在測量井26中的預培養的生物指示劑22，以便使該生物指示劑內的內含物發螢光。發射傳感器50感知來自每個預培養的生物指示劑22的螢光發射，並且將有關的測量信息傳遞到處理器44。應當注意，激發源48和發射傳感器50還被用於從參考生物指示劑20獲得基準螢光測量，例如在讀取器12啟動或初始化之後。
激發源48和發射傳感器50大體上與上面引用的Bolea等的專利中描述的那些相一致。例如，激發源48可以包括螢光燈或閃光管源，以及一個濾光器以便通過適當的輻射帶。穿過所述濾光器的光照射在生物指示劑22上，以便激發生物指示劑中的螢光材料。處理器44可以被配置為選擇性地將激發源48的發射輸出控制為適合於激發被在給定時刻放置在讀取器12內的不同類型的生物指示劑。
由生物指示劑12表現出的螢光可以被測量井26內的集中腔收集，生物指示劑被放置在所述的集中腔內。所述集中腔收集從生物指示劑22發射出的螢光，並且將所述螢光指引到發射傳感器50。如上面引用的Bolea等的專利中所述，發射傳感器50可以包括濾光器和光學傳感器，其被配置為獲得所希望的範圍的來自生物指示劑22的螢光的發射波長表示。發射傳感器50基於接收到的螢光產生螢光測量值，並且將該值提供給處理器44。發射傳感器50可以被配置為以數字值或在被呈現給處理器44之前被轉換為數字形式的模擬信號產生所述螢光測量值。
在接收用於參考生物指示劑20的基準螢光測量之後，處理器44將該測量存儲在閾值和基準存儲器52中，並且將該測量與適當的測量井26關聯在一起，並且因此與將被放置在各個井中的生物指示劑的適當類型相關聯。在操作過程中，在接收用於預培養的生物指示劑22的螢光測量之後，處理器44從存儲器52檢索有關的閾值和基準螢光值，並且將這些值的和與所述螢光測量進行比較。可替換地，處理器44可以從存儲器44檢索閾值螢光值和基準螢光值的預培養和。作為另一種替換方案，處理器44可以從用於預培養的生物指示劑22的螢光測量中減去有關的基準螢光值。
如果對預培養的生物指示劑22的螢光測量超過了所述閾值螢光值和基準螢光值的和，處理器44在所述預培養的生物指示劑中檢測到了生長，並且指示滅菌周期失敗。在某種意義上，所述的和被認為是有關測量井26和生物指示劑類型的修改後的閾值。處理器44可以給出失敗指示，或如果沒有，則通過設備接口54給出。
設備接口54可以包括顯示面板28(圖2)。例如，顯示面板28上的「+」和「-」符號可以被從背部照亮以便指示與所述符號對其的測量井26內的生物指示劑的有關結果。例如，顯亮+符號指出生長，顯亮-符號指示沒有生長。
處理器44可以採用微處理器，微控制器，DSP，ASIC離散邏輯電路等的形式。除了閾值和基準存儲器52之外，處理器44訪問計算機可讀介質以便獲得並且執行指令。因此，在某些實施例中，本發明可以涉及包括使處理器44執行此處所述的各種功能的指令的計算機可讀介質。承載所述指令的計算機可讀介質可以包括任意的易失，非易失，磁，光學或電介質，諸如RAM，ROM，CD-ROM，硬碟，可移動磁碟，存儲器卡或棒，NVRAM，EEPROM，快閃記憶體等，以及諸如電的或光學的通信鏈路的傳播介質。
圖5是一個示出了用於讀生物指示劑的示例方法的流程圖。如圖5中所示，操作員將生物指示劑20或22放置在滅菌器16內(58)，並且執行滅菌周期(60)。滅菌周期可以包括蒸汽滅菌，乾熱滅菌或化學或輻射滅菌技術。如所公知的，不同的時間框架，溫度情況和滅菌周期需要使用不同類型的生物指示劑。
在滅菌之後，操作員激活生物指示劑(62)以便使它們處於生長狀態下。具體地，在生物指示劑20，22被以類似於3M ATTEST 1291型生物指示劑的方式實現的實施例中，包含生長介質的玻璃安瓿被塞入，並且它的容納物被施用在包含孢子的幹帶上。如果讀取器12已經在存儲器中包含有基準螢光測量(64)，操作員將生物指示劑轉移到與讀取器12分離的培養器14(66)。
然而如果讀取器12在存儲器中沒有包括基準螢光測量，所述生物指示劑被用作最初的生物指示劑，以便獲得所述基準測量。在這種情況下，經受滅菌周期的生物指示劑不被放置在培養器內。而是操作員將滅菌處理的生物指示劑放置在讀取器12的測量井中(68)，以便獲得基準測量。讀取器12為每個井測量所述基準測量(70)，並且將所述基準測量存儲在存儲器內(72)。
被用於獲得所述基準測量的生物指示劑可以是犧牲性的，它們僅僅在獲得所述基準測量之後被丟棄。可替換地，它們可以被培養(66)，以便檢測生長，並且從而驗證滅菌周期的功效。在其它情況下，被用於獲得所述基準測量的生物指示劑被用作用於稍後讀取器12評估對生物指示劑的讀取的參考生物指示劑。
圖6是進一步示出了讀生物指示劑的示例方法的流程圖。圖6中給出的處理從圖5中的點A處繼續。在將生物指示劑轉移到培養器之後(74)，操作員確定培養時間是否完成(74)。如果還沒有完成培養時間，操作員可以確定儘管如此是否希望進行早期讀取(76)。在完成所述培養時間之後，或為了進行早期讀取，操作員將預培養(或部分地培養的)的生物指示劑22放置在讀取器12的相關的測量井26內(78)。
讀取器12進行對各個生物指示劑12的單一的螢光測量(80)，並且將該測量與被存儲在存儲器52中的基準測量和閾值螢光值的和進行比較(82)。如果被測量的值超過了基準值和預先確定的閾值的和(82)，讀取器12指示陽性結果，即，可被檢測的生長，並且因此指示滅菌處理失敗(84)。如果被測量的值沒有超過基準值和預先確定的閾值的和(82)，讀取器12指示陰性結果(86)。
如果生物指示劑22被用於獲得早期讀取結果(88)，操作員可以將該生物指示劑返回到培養器14，以便繼續培養(90)。如果讀取不是早期讀取結果(88)，或在指示陽性結果之後(84)，讀取器12通過將該結果傳遞到計算機18(圖1)傳輸信息(92)。然後計算機18顯示該結果以便由操作員檢查(94)，並且將該結果記錄到用於歸檔的數據文件(96)，以便便於以後對該結果的分析或驗證。在某些實施例中，計算機18可以，例如，通過網絡通信從多個讀取器12接收結果，並且單獨地或一起處理，記錄和顯示這些結果。可以為被放置在讀取器12的測量井26內的每個預培養的生物指示劑22以及被裝載到該讀取器中的後續預培養生物指示劑組重複圖5和6中示出的處理。
圖7是如此處說明的，呈現出由生物指示劑讀取器12產生的結果的示例用戶接口屏幕98的圖。用戶接口屏幕98可以由計算機22(圖1)呈現給操作員。用戶接口屏幕98可以由計算機22執行的數據記錄軟體應用產生。如圖7所示，用戶接口屏幕98可以包括時間項100，並且可選擇地，包括日期項(未示出)。
此外，用戶接口屏幕98可以包括通信狀態指示劑102，以便指示計算機22和讀取器12之間的通信是否被激活。用戶接口屏幕98還可以包括激活按鈕以便重置通信(104)，退出應用(106)，將從讀取器12獲得的數據記錄到數據文件(108)和停止數據的記錄(110)。
用戶接口屏幕98還顯示為各個生物指示劑捕獲的激發和發射數據(112)。在圖7的例子中，用戶接口屏幕98指示255的生物指示劑(BI)讀數，例如在8位相對數值範圍上，以及為150的在同樣數值範圍上的燈泡讀數。讀取器12對生物指示劑讀數，即，螢光測量值與閾值螢光值和基準螢光值的和進行比較以便檢測生長。燈泡讀數是對激發源強度的測量。在各個實施例中，「燈泡」可以是閃光管的燈。燈泡讀數使得讀取器12的操作員能夠驗證激發源在工作狀態。讀取器12可以自動地檢查激發源的強度以便確保它在預先確定的失效強度之上。由用戶接口屏幕98顯示的燈泡讀數可以被操作員監視，以便在故障發生之前搶先減小燈泡強度，並且減少對預防性的維護的需要。
此外，用戶接口屏幕98可以包括為被讀取器12處理的每個生物指示劑22獲得的結果的虛擬顯示114。在圖7的例子中，虛擬顯示114示出了對12個不同的生物指示劑22的12個不同的結果。然而，讀取器12可以被修改為處理任意數目的生物指示劑22，包括數目大得多的生物指示劑，例如，多致50個或100個生物指示劑。結果可以被表示為以「+」指示陽性結果，或「-」(「negative」或「minus」)指示陰性結果。因此，虛擬顯示114一般地可以給出讀取器12的顯示面板。如果特定生物指示劑的測量值超過了閾值和基準值的和，用戶接口98為適合的生物指示劑示出「+」號。作為一種替換方案，或除此之外，可以在虛擬顯示114內呈現出每個生物指示劑的實際測量值。
圖8是包含由生物指示劑讀取器12產生的結果的示例的數據記錄文件116的圖。在圖8的例子中，數據記錄文件116可以給出時間，日期，井號和由讀取器12處理的一組生物指示劑12的發射讀數信息。因此，除了通過用戶接口屏幕98呈現出實際時間數據之外，運行在計算機22上的數據記錄應用可以將數據，包括更詳細的數據記錄到數據記錄文件以便歸檔和以後由操作員分析或驗證。在某些情況下，該數據記錄文件可以被用作對裝置，醫療設備，為在無菌外科手術處理中使用而被放行的植入物和其它物品的成功的滅菌的確認。可替換地，該數據記錄文件可以被用作將被放行在滅菌處理中使用的大量生物指示劑的正確的操作或製造的確認。
如此處說明的，系統10可以提供許多優點。具體地，系統10便於進行用於滅菌功效監視或製造放行試驗的生物指示劑的大容量和高吞吐率的讀取。讀取器12能夠以對預培養的生物指示劑的單一測量檢測生長。此外，讀取器12可以同時容納若干生物指示劑。使用參考生物指示劑產生用於讀取器12內的測量井的基準螢光值支持以單一測量檢測生長的能力。
此外，生物指示劑的預培養允許忽略讀取器12內的培養器，並且可以使得讀取器更緊湊和更不不複雜，並且節省實驗室空間。作為另一個優點，在分離的培養器中的預培養允許由讀取器12對預培養的生物指示劑進行立即評估。這個特徵提高了讀取器12中的吞吐率。如此處說明的，對數據記錄軟體應用的結合能夠實現對由讀取器12獲得的大量結果的方便的存儲和檢查。
已經說明了本發明的各種實施例。然而，本領域的技術人員應當理解，可以對這些實施例進行各種修改而不脫離本發明的範圍。這些和其它實施例在下面的權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種方法，包括獲得被放置在多個測量井內的參考生物指示劑的基準螢光測量；在所述測量井內接收預培養的生物指示劑；獲得對每個所述預培養的生物指示劑的單一螢光發射測量；和對為每個所述預培養的生物指示劑獲得的所述單一螢光發射測量和各個測量井的閾值螢光值進行比較，以便檢測所述預培養的生物指示劑內的生物生長，其中所述的比較為各個測量井考慮了所述的基準螢光測量。
2.如權利要求1的方法，還包括通過對預先確定的閾值螢光值和所述基準螢光測量進行求和以便產生所述的閾值螢光值，產生所述閾值螢光值。
3.如權利要求1的方法，還包括從對各個測量井的單一螢光發射測量中減去所述基準螢光測量，並且對得到的差值與各個閾值螢光值進行比較。
4.如權利要求1的方法，還包括在進行培養之前使預培養的生物指示劑經受滅菌周期。
5.如權利要求4的方法，還包括基於對預培養的指示劑內的生物生長的檢測，評估每個預培養的生物指示劑的滅菌周期的功效。
6.如權利要求1的方法，還包括在獲得所述基準螢光發射測量之前，使所述參考生物指示劑經受滅菌周期。
7.如權利要求6的方法，還包括獲得所述的基準螢光發射測量，而不進行所述參考生物培養器的培養。
8.如權利要求1的方法，還包括將預培養的生物指示劑從培養設備傳送到讀取器設備，以便獲得所述的單一螢光發射測量。
9.如權利要求1的方法，其中被放置在各個測量井內的所述參考生物指示劑和預培養的生物指示劑是普通類型的生物指示劑。
10.如權利要求1的方法，還包括基於所述的比較產生輸出，該輸出指示是否在所述預培養的生物指示劑中檢測到生物生長。
11.如權利要求1的方法，其中所述預培養的生物指示劑包括至少12個預培養的生物指示劑。
12.如權利要求1的方法，還包括將第二組預培養的生物指示劑放置在所述測量井內獲得對所述第二組中的每個預培養的生物指示劑的單一螢光發射測量；和對為所述第二組中的每個預培養的生物指示劑獲得的單一螢光發射測量和所述各個測量井的所述閾值螢光值進行比較，以便檢測所述第二組中的所述預培養的生物指示劑內的生物生長。
13.如權利要求1的方法，還包括從較大量製造的生物指示劑中選擇所述預培養的生物指示劑，以便評估所述大量生物指示劑的正確的操作。
14.如權利要求1的方法，其中所述生物指示劑包括被配置為用於環氧乙烷滅菌處理的生物指示劑。
15.如權利要求1的方法，其中所述生物指示劑包括被配置為用於基於蒸汽的滅菌處理的生物指示劑。
16.一種設備，包括螢光發射讀取器，其為被放置在多個測量井內的參考生物指示劑測量基準螢光測量；處理器，其控制所述螢光發射讀取器，以便為被放置在所述測量井內的多個參考生物指示劑中的每一個獲得基準螢光測量，並且獲得對被放置在所述測量井內的多個預培養的生物指示劑中的每一個的單一螢光發射測量，其中所述處理器對為每個所述預培養的生物指示劑獲得的所述單一螢光發射測量與所述各個測量井的所述閾值螢光值進行比較，以便檢測所述預培養的生物指示劑內的生物生長，其中所述比較考慮了所述各個測量井的所述基準螢光測量。
17.如權利要求16的設備，其中所述處理器通過對預先確定的閾值螢光值和所述基準螢光測量進行求和以便產生所述的閾值螢光值，從而產生所述閾值螢光值。
18.如權利要求16的設備，還包括從對各個測量井的單一螢光發射測量中減去所述基準螢光測量，並且對得到的差值與各個閾值螢光值進行比較。
19.如權利要求16的設備，其中所述處理器通過對預先確定的閾值螢光值和所述基準螢光測量進行求和以便產生所述的閾值螢光值，從而產生所述閾值螢光值。
20.如權利要求16的設備，其中所述預培養的生物指示劑在進行培養之前經受了滅菌周期。
21.如權利要求16的設備，其中所述處理器基於對所述預培養的指示劑內的生物生長的檢測，指示每個所述預培養的生物指示劑的滅菌周期的功效。
22.如權利要求16的設備，其中所述參考生物指示劑經受了滅菌周期。
23.如權利要求16的設備，其中被放置在各個測量井內的所述參考生物指示劑和預培養的生物指示劑是普通類型的生物指示劑。
24.如權利要求16的設備，其中所述處理器基於所述的比較產生輸出，該輸出指示是否在所述預培養的生物指示劑中檢測到生物生長。
25.如權利要求16的設備，其中所述測量井包括至少12個測量井。
26.如權利要求16的設備，其中所述處理器控制所述螢光發射讀取器，以便獲得對第二組預培養的生物指示劑中的每一個的單一螢光發射測量，並且對為所述第二組中的每個預培養的生物指示劑獲得的所述單一螢光發射測量和所述各個測量井的所述閾值螢光值進行比較，以便檢測所述第二組中的所述預培養的生物指示劑內的生物生長。
27.如權利要求16的設備，其中所述生物指示劑包括被配置為用於環氧乙烷滅菌處理的生物指示劑。
28.如權利要求16的設備，其中所述生物指示劑包括被配置為用於基於蒸汽的滅菌處理的生物指示劑。
29.一種計算機可讀介質，包括使得處理器執行如下操作的指令獲得被放置在多個測量井內的參考生物指示劑的基準螢光測量；獲得對每個所述預培養的生物指示劑的單一螢光發射測量；和對為每個所述預培養的生物指示劑獲得的所述單一螢光發射測量和各個測量井的閾值螢光值進行比較，以便檢測所述預培養的生物指示劑內的生物生長，其中所述的比較為各個測量井考慮了所述的基準螢光測量。
30.如權利要求29的計算機可讀介質，其中所述指令使得所述處理器通過對預先確定的閾值螢光值和所述基準螢光測量進行求和以便產生所述的閾值螢光值，從而產生所述閾值螢光值。
31.如權利要求29的計算機可讀介質，其中所述指令使得所述處理器從各個測量井的單一螢光發射測量中減去所述基準螢光測量，並且對得到的差值與各個閾值螢光值進行比較。
32.如權利要求29的計算機可讀介質，其中所述指令使得所述處理器通過對預先確定的閾值螢光值和所述基準螢光測量進行求和以便產生所述的閾值螢光值，從而產生所述閾值螢光值。
33.如權利要求29的計算機可讀介質，其中所述指令使得所述處理器基於對預培養的指示劑內的生物生長的檢測，評估每個預培養的生物指示劑的滅菌周期的功效。
34.如權利要求29的計算機可讀介質，其中所述指令使得所述處理器基於所述的比較產生指示著是否在所述預培養的生物指示劑中檢測到生物生長的輸出。
35.一種方法，包括獲得對被放置在測量井內的多個預培養的生物指示劑中的每一個的單一螢光測量；和對所述單一螢光發射測量和所述預培養的生物指示劑被放置在其中的各個測量井的閾值螢光值進行比較，其中所述比較考慮了為被放置在各個測量井中的參考生物指示劑獲得的基準螢光測量。
36.一種設備，包括螢光發射讀取器，其測量被放置在多個測量井內的生物指示劑的螢光測量；和處理器，其控制所述螢光讀取器，以便獲得對被放置在所述測量井中的多個預培養的生物指示劑中的每一個的單一螢光測量，其中所述處理器對所述單一螢光發射測量和所述預培養的生物指示劑被放置在其中的各個測量井的閾值螢光值進行比較，其中所述比較考慮了為被放置在各個測量井中的參考生物指示劑獲得的基準螢光測量。
全文摘要
一種大容量讀取器檢測由生物指示劑發出的螢光，以便確定滅菌周期的功效。該讀取器允許快速連續地讀大量的生物指示劑。例如所述生物指示劑可以被在單獨的，大容量培養器內預培養，然後被放置在大容量讀取器內以便進行螢光檢測。該讀取器基於對每個預培養的生物指示劑的單一螢光閾值比較確定陽性或陰性生長。所述單一螢光閾值比較涉及對測量的螢光和參考生物指示劑的基準螢光的比較。該讀取器從參考生物指示劑獲得基準螢光，並且然後使用基準螢光作為由該讀取器處理的後續生物指示劑的閾值。此外，該讀取器可以產生用於生物指示劑結果的存儲，處理和顯示的輸出。
文檔編號C12Q1/22GK1767861SQ200480009044
公開日2006年5月3日 申請日期2004年2月23日 優先權日2003年4月1日
發明者布賴恩·S·別胡恩, 蘭迪·L·弗拉斯基 申請人:3M創新有限公司