Российская Ассоциация медицинской лабораторной диагностики
Российская Ассоциация
медицинской лабораторной диагностики
(РАМЛД)

 поиск по сайту:
 
   
 
non

Ольвекс-Диагностикум. Биохимические наборы.

 

 


Наш адрес:
г.Москва, 119526, а/я 117, РАМЛД,
т/ф.: (495) 433-24-04
автор: Синяк М. Ю.
ЗАО «Лабораторная диагностика»
год издания: 2003

Автоматизация микробиологических исследований.

Статья посвящена краткому описанию различных автоматических и полуавтоматических анализаторов, применяемых в повседневной работе в бактериологических лабораториях. Проведен анализ приборов в зависимости от мощности и задач лаборатории. Дана общая характеристика высокотехнологическим новинкам, уже занявшим свое место в микробиологическом мире за рубежом и теперь появившимся в нашей стране.

 

Выполнение бактериологических исследований в условиях современной лаборатории требует учитывать следующие условия:

Ø       увеличение объема анализов,

Ø       расширение спектра исследуемых возбудителей,

Ø       усиление роли условно-патогенных микроорганизмов,

Ø       увеличение частоты встречаемости резистентных штаммов.

Бактериологическая лаборатория выполняет ряд определенных функций:

  1. выполнение рутинных исследований, с соблюдением установленных требований, правил и норм.
  2. формирование базы данных и ее ретроспективный анализ.
  3. рекомендации по целенаправленной терапии возбудителей на основе анализа базы данных.

В свою очередь база данных решает следующие задачи:

1.        рациональное назначение антибактериальных препаратов помогает избежать формирования лекарственной устойчивости микроорганизмов, что позволяет уменьшить длительность пребывания больного в стационаре и, тем самым, снизить затраты на лечение пациентов.

2.        уменьшить или избежать распространения внутрибольничных инфекций.

Таким образом, главной целью клинических бактериологических исследований является выбор адекватной тактики антибиотикотерапии, при условии максимально быстрого ее назначения, при постоянно возрастающих требованиях к качеству лабораторных результатов. Однако, для решения этой задачи необходима стандартизация всех этапов микробиологического исследования для исключения лабораторных ошибок в процессе работы и оценки результата.

Рассмотрим основные современные требования к бактериологическому анализу:

  1. снижение субъективного фактора,
  2. сокращение времени получения результата,
  3. снижение трудозатрат при выполнении возросшего объема анализов,
  4. объективизация чтения результата,
  5. возможность анализа ситуации,
  6. и что касается непосредственно клинической микробиологии – создание оптимальных схем хемиотерапии.

Если суммировать все вышесказанное, то коротко ситуацию в микробиологии можно охарактеризовать следующим образом: объем и спектр анализов растет, требования к качеству растут, особое внимание уделяется эффективной антибиотикотерапии. В этих условиях оптимальным выходом является стандартизация и автоматизация всех этапов анализа.

Рациональным решением проблемы является использование в клинических бактериологических лабораториях автоматизированных анализаторов и коммерческих тест-систем, позволяющих соблюдать все перечисленные требования.

Если выделить основные этапы бактериологического анализа:

Ø       культивирование

Ø       идентификация

Ø       антибиотикограмма,

то стандартизация первого этапа – получения культуры, заключается в использовании готовых или дегидратированных питательных сред. При этом автоматизация этапов разлива и введения добавок (ростовых, селективных) помогает исключить трудноконтролируемые ошибки, влияющие на весь дальнейший процесс. Хорошим примером являются автоматические системы для приготовления агаризованных сред фирмы Jouan (Франция): средоварки на 5 и 10 литров и автоматический разливочный модуль, который при соединении с такой средоваркой дает производительность 900 чашек в час. Безопасность работы и постоянный контроль за процессом гарантируют стандартизацию условий приготовления сложных многокомпонентных сред.

В последние годы все большую актуальность приобретает исследование крови на стерильность. Постепенно этот вид анализа выходит на первое место по востребованности в клинической практике. Автоматизация скрининга гемокультур существует в мире более 20 лет. В настоящее время на нашем рынке этот вид исследований представлен двумя приборами: серия BACTEC (Becton Dickinson, США) и Bact/Alert (bioMerieux, Франция) (табл.1).

Таблица 1

 Сопоставление основных параметров автоматических анализаторов для определения стерильности крови

Система (производитель)

Способ определения

Флаконов на борту

Максимальное кол-во модулей

Время цикла (мин)

Встряхивание

Размеры (см)

BacT/Alert 240 (bioMerieux)

определение CO2  колориметрический

240

6

10

Есть

175х87х66

BacT/Alert 120 (bioMerieux)

определение CO2 колориметрический

120

6

10

Есть

87х87х55

BacT/Alert 3D (bioMerieux)

определение CO2 колориметрический

240

12 (cо специальной программой)

10

Есть

90х49х61

BACTEC 9240 (Becton Dickinson)

определение СО2  определение О2  только для Myco/F, флуоресценция

240

5 (с обычной программой)

20 (программа Vision)

50 (программа EpiCenter)

10

Есть

93х128х55

BACTEC 9120 (Becton Dickinson)

определение СО2  определение О2 только для Myco/F, флуоресценция

120

5 (с обычной программой)

20 (программа Vision)

50 (программа EpiCenter)

10

Есть

61х129х56

BACTEC 9050 (Becton Dickinson)

определение СО2  определение О2 только для Myco/F, флуоресценция

50

1

10

Есть

61х72х65

 

Эти приборы предназначены для постоянного мониторинга гемокультур. Принцип работы обоих приборов сводится к постоянному инкубированию и как можно скорейшему выявлению положительных образцов крови, помещенных во флакон со специальной средой. Постоянный мониторинг роста с помощью флюоресценции или колориметрии и контроля газообразования дает определенные преимущества:

  1. объективизацию результатов: есть или нет пророст,
  2. увеличение чувствительности метода,
  3. гарантию отсутствия контаминации (флакон не открывают в течение всего мониторинга).

Автоматические системы для определения стерильности крови были внедрены в практику в США в 1970 году. Первой клинической и коммерческой системой, успешно прошедшей испытания был BACTEC 460 (Becton Dickinson) с радиометрической системой измерения. Принцип действия, используемый в ранних системах, остается важным и до сих пор, поскольку метод постоянного мониторинга широко используется в настоящее время. В начале 1990 гг была внедрена система для гемокультур с постоянным мониторингом Bact/Alert (Organon Teknika, Нидерланды), сразу за ней появилась система BACTEC 9000 (Becton Dickinsin, США). Удобство этих систем подвигло множество лабораторий во всем мире к использованию технологии автоматического исследования крови на стерильность. (8)

Системы с непрерывным мониторингом имеют ряд общих черт. Один компьютер может управлять работой от 1 до 50 блоков для инкубации. Флаконы со средой и образцом крови помещаются в индивидуальные ячейки в инкубационном блоке. Далее тестирование выполняется без каких-либо манипуляций пользователя (до того момента, когда флакон признается положительным и извлекается для дальнейшей работы: окраски по Граму и субкультивирования), что таким образом освобождает руки и время лаборантам. В каждой системе флаконы с гемокультурой индивидуально считываются каждые 10-15 минут до появления признаков микробного роста. Результаты каждого считывания каждого флакона сохраняются и анализируются компьютерной системой, при этом строится кривая микробного роста на основании алгоритмов, заложенных в программное обеспечение каждого прибора.

Первая коммерческая система для гемокультур Bact/Alert появилась в 1991 году. В 1999 году была выпущена система Bact/Alert 3D, которая является более компактной, имеет сенсорный экран, позволяет лаборантам проще помещать и извлекать флаконы, а также имеет встроенную систему контроля качества. Каждый инкубационный модуль предназначен для 240 флаконов. В основание каждого флакона введен угольный диоксид (сенсор), отделенный от кровяного бульона мембраной, полупроницаемой для СО2, что позволяет определять количество СО2 во флаконе. Сенсор изменяет цвет при увеличении концентрации СО2 во флаконе. В основании ячейки для каждого флакона, находящегося на инкубации, расположен светоизлучающий и светопоглощающий диод. В системе Bact/Alert используются различные среды: стандартные аэробные и анаэробные (без добавки сорбента для антибиотиков), FAN аэробные и анаэробные (с активированным углем и сорбентом), PF педиатрические для детей и пожилых пациентов (с сердечно-мозговым бульоном и активированным углем). Среды в основе имеют трипказо-соевый бульон. Также выпущены флаконы МВ для выявления микобактерий в крови и флаконы МР для выявления микобактерий в других биологических жидкостях.

Было проведено несколько клинических испытаний сред FAN Bact/Alert со стандартными флаконами для этого же прибора. Последующий отчет выявил клиническое значение этих сравнений и определил, что флаконы FAN улавливают значительно больше эпизодов септицемии, главным образом рецидивов и ситуаций с пациентами, получающими теоретически эффективную антимикробную терапию (9. 13. 14). Jorgensen с коллегами проводили сравнения аэробных FAN флаконов и BACTEC Plus и отметили полное совпадение при обнаружении клинически значимых микроорганизмов и эпизодов септицемии. (7)

Компания Becton Dickinson выпустила в 1992 году серию приборов BACTEC 9000 для постоянного мониторинга гемокультур: для средних лабораторий BACTEC 9120 (для инкубирования 120 флаконов) и для  больших лабораторий BACTEC 9240 (240 флаконов). В конце 1990 гг был выпущен маленький прибор BACTEC 9050 (50 флаконов), разработанный для лабораторий с небольшой нагрузкой, желающих работать автоматизированными методами (8). Также как и Bact/Alert эта система использует угольный диоксидный сенсор, расположенный в основании каждого флакона со средой. В отличие от Bact/Alert система BACTEC использует флюоресцентный механизм для определения бактериального роста. Система имеет несколько сред для работы: стандартные Aerobic/F и Аnaerobic/F среды, PLUS аэробные и анаэробные среды со специальной смолой (сорбент для антибиотиков), Lytic/10 анаэробные среды с лизирующим реагентом, педиатрические Peds Plus среды со смолой, Myco/F Lytic среды для улучшенной детекции грибов и микобактерий в крови. Все среды в основе своей имеют трипказо-соевый бульон.

При исследовании флаконов Plus/F со смолой в приборах BACTEC9240 и 9050 время детекции положительных флаконов для аэробов было одинаково в обоих приборах (12). Что же касается сравнения флаконов BACTEC Plus/F аэробных с Bact/Alert FAN aerobic, то существенных различий не обнаружено. Pohlman с соавторами признает, что время детекции положительного флакона одинаково в обоих системах, однако, стрептококки определяются на 7 часов раньше в приборах системы BACTEC, а грибы, и в частности C. albicans, раньше на 8 часов выявляется в приборе Bact/Alert (10).

Одной из важнейших проблем бактериологического анализа является выделение Mycobacteria tuberculosis из различных биологических жидкостей. В настоящее время среди микробиологических автоматов, представленных в нашей стране, существуют два прибора, сокращающих и унифицирующих процесс выявления возбудителя туберкулеза: BacT/Alert 3D (bioMerieux) и BACTEC MGIT 960 System (Becton Dickinson) (табл.2).

 

Таблица 2 –Сопоставление основных параметров автоматических анализаторов для выявления микобактерий.

 

BACTEC MGIT 960 System

(Becton Dickinson)

BacT/Alert 3D (bioMerieux)

Количество образцов

960

по 320 пробирок в инкубационном блоке

240 или 120

по 60 флаконов в инкубационном блоке, блоков может быть 2, 4 или больше

Экран

Сенсорный

Сенсорный

Штрих-код

Встроенный

Встроенный

Состав флаконов

Жидкая обогащенная питательная среда Middlebrook 7H9

То же

Обогатительные добавки

  1. ОАДС: олеиновая к-та, бычий сывороточный альбумин, декстроза, каталаза.
  2. антибиотики PANTA (5) для подавления грам(-), грам(+) и анаэробной флоры и грибов: полимиксин В, амфотерицин В, налидиксовая к-та, триметоприм, азлоцилин)
  1. ускоритель роста
  2. антибиотики
  3. для кровяных флаконов питательная добавка с литическим реагентом.

Технология

Флуоресценция (определение О2)

Колориметрия

Назначение

Идентификация и определение лекарственной чувствительности возбудителя туберкулеза

Идентификация и определение лекарственной чувствительности возбудителя туберкулеза

Образцы

Мокрота

Смывы

Моча

Ликвор

Мокрота

Смывы

Моча

Ликвор

Кровь

Скорость детекции

Выявление микобактерии из диагностического материала 10-20 дней

Сроки определения лекарственной чувствительности 5-14 дней.

Сроки те же

Программное обеспечение

Для создания базы данных необходимо иметь программу EpiCenter и присоединить прибор к компьютерной сети

Для создания базы данных и статистических отчетов необходимо иметь программу Select Link и компьютерное обеспечение

Контроль качества

Встроенный

Встроенный

Антибиотики

Набор SIRE (cтрептомицин, изониазид, рифампицин, этамбутол), а также отдельные флаконы с антибиотиками высоких концентраций (стрептомицин 4,0, изониазид 0,4, этамбутол 7,5)

Отдельные наборы с каждым антибиотиком, дополнительно необходим растворитель и восстанавливающая добавка. В высокой концентрации присутствует только изониазид.

Дополнительные опции

 

Защитный рукав на флаконе для предотвращения повреждений флакона

Другие возможности

Прибор предназначен только для выявления Mycobacterium tuberculosis.

В одном приборе могут одновременно работать инкубационные блоки для микобактерий и для гемокультур.

 

Основной задачей на этом этапе является сокращение времени выявления возбудителя и определение лекарственной устойчивости выделенных штаммов за максимально короткое время без ухудшения качества работы. О приборе BacT/Alert говорилось выше.

Система BACTEC MGIT 960 рассчитана на загрузку 960 образцов, по 320 образцов в одном инкубационном блоке. Общая пропускная способность прибора до 8000 образцов в год (при протоколе исследования в 42 дня).

Основным компонентом системы BACTEC MGIT 960 является пробирка MGIT с флуоресцентным индикатором роста на дне, который погашен высокими концентрациями О2, растворенного в среде. Размножающаяся микробная популяция активно поглощает кислород, высвобождая флюоресцентный компонент, который начинает светиться при УФ облучении. Система BACTEC MGIT 960 расценивает пробирку как положительную, если количество живых микроорганизмов в ней достигло 100 000 на 1 мл среды. Прибор осуществляет непрерывный мониторинг флаконов (1, 6, 10).

Параметры прибора: 92х135х85 см. Вес: 351 кг.

Большие возможности для комплектации микробиологической лаборатории, а фактически для выбора дальнейшего пути развития предлагаются в настоящее время в сфере автоматизации процесса идентификации микроорганизмов и выявления их чувствительности к антибактериальным препаратам (табл.3).

Таблица 3 – Сопоставление основных параметров  полуавтоматических бактериологических анализаторов для идентификации микроорганизмов и определения чувствительности к антибиотикам.

 

iEMS

MiniAPI

Состав прибора

Планшетный фотометр +компьютер+принтер+программа

Ридер со встроенным монитором+денситометр+принтер+программа

Дополнительно

Программное обеспечение «БАКТ» , «Микроб»

Электронная пипетка

Программа статистической обработки данных

Термостат

Встроенный

Нет

Встряхиватель

Встроенный

Не требуется

Стандартизация суспензиальной взвеси

По стандарту МакФарланда визуально

Автоматически – с помощью денситометра, калиброванного по стандарту МакФарланда.

База данных по м/о

Более 300

Более 300

Культура

Чистая молодая 18-24 часа

Чистая молодая 18-24 часа

Инкубация

18-24 часа, иногда до 48 часов

4-5 часв или 18-24 часа, иногда до 48 часов (зависит от выбранной панели).

Быстрая идентификация

Нет

Есть

Количество субстратов для идентификации

16 или 24 биохимических теста

30 биохимических тестов

Возможность визуального учета результата

Да

Да

Возможность ручного ввода данных

Да

Да

Количество антибиотиков

12 антибиотиков на планшете для 4х исследуемых микроорганизмов одновременно

16-20 антибиотиков на стрипе для 1 выделенной культуры

Антибиотики представлены

В 2х концентрациях

В 2х концентрациях

Результат антибиотикограммы

SIR

S – I – R

Программа для обработки данных антибиотикограммы

БАКТ (на русском языке)

ATB Expert – специальная программа на русском языке, позволяющая выявлять наличие приобретенной резистентности, рекомендации по применению антибиотиков.

 

Условно приборы для этих задач можно разделить на:

Ø       Полуавтоматические системы:

§        iEMS (Labsystems, Финляндия)

§        MiniAPI (или его аналог ATB-Expression, bioMerieux, Франция)

Ø       Автоматические системы:

§        VITEK и VITEK2 (bioMerieux, Франция)

§        BD Phoenix (Becton Dickinson, США)

§        WalkAway (Dade Behrig, США)

Начальные этапы работы на любом полуавтоматическом бактериологическом анализаторе схожи: в первую очередь необходимо получить чистую молодую (18-24 часа) культуру возбудителя, после чего провести микроскопию и окрашивание по Граму, а также поставить ряд ориентировочных тестов. Эта первичная информация о возбудителе определяет выбор тест-систем (панелей) для дальнейшей работы с культурой уже на приборе. Использование готовых тест-систем (панелей, стрипов и т.п.), специально разработанных фирмой-производителем для работы на каждом конкретном приборе, с одной стороны существенно упрощает и ускоряет схему проведения идентификации возбудителя и определение антибиотикограммы, с другой стороны позволяет получить высокоспецифичный стандартизованный результат. Тест-системы для одного прибора не могут быть использованы для прочтения результата на другом.

Для работы на панелях (стрипах) необходимо приготовить раствор из культуры выращенного возбудителя, что требует высокой точности, т.к. в определенном объеме жидкости должно быть строго определенное количество микроорганизмов, не провоцирующее получение ни ложно-отрицательных, ни ложно-положительных результатов. Для этого пользуются шкалой мутности по МакФарланду. В лунках панелей находятся лиофилизированные биохимические субстраты, которые при добавлении раствора тестируемой живой культуры вступают или не вступают в реакцию, с изменением при этом либо цвета, либо мутности, либо с образованием пузырьков воздуха. Результаты реакции можно получить только после периода инкубации (4 или 18-24, иногда до 48 часов, в зависимости от используемого протокола работы, в определенных температурных и атмосферных условиях).

Панели для определения чувствительности возбудителей к антибиотикам также выпускаются фирмой-производителем и представляют собой стандартный набор антибиотиков, представленных в двух концентрациях. Результаты исследования определяются по наличию роста в лунках панели и сравнению с контролем. Они могут быть представлены в виде: чувствителен, умеренно-устойчив и устойчив (S, I, R).

Полуавтоматические бактериологические анализаторы по сути своей являются только считывающим устройством результатов тестов, полученных в каждой лунке, и анализа этих данных для выдачи окончательного ответа либо по идентификации, либо по чувствительности микроорганизма к антибиотикам.

Получившей очень широкое распространение в нашей стране подобной системой является планшетный фотометр iEMS-reader (Labsystems, Финляндия). Это 8-ми канальный прибор со встроенным термостатом (14-40°С), системой съемных фильтров и встряхивателем. Это единственная «открытая» система, совместимая с компьютером, которая работает в зависимости от программного обеспечения как микробиологический или иммуноферментный анализатор. Автоматизацию обеспечивают программа «БАКТ» и система микробиологического мониторинга «Микроб» (выпускаются фирмой «Аналитика», г. Москва), в этом случае ридер должен быть присоединен к компьютеру. Тест-системы для идентификации производятся фирмой Lachеma (Чешская республика) и НПО «Аллерген» (г. Ставрополь), тест-системы для антибиотикочувствительности выпускаются ГНЦ по антибиотикам (г. Москва). Все тест-системы выпускаются в формате 96-луночных планшетов (3).

Другим полуавтоматическим бактериологическим анализатором является miniAPI (или его аналог ATB-Expression, bioMerieux, Франция). Этот прибор  представляет собой ридер со встроенным монитором, клавиатуру и денситометр для автоматического определения мутности бактериальной суспензии по МакФарланду. При желании система комплектуется автоматической пипеткой для стандартизации и удобства внесения раствора микроорганизмов в лунки тест-системы. Стрипы для идентификации разработаны на основе API-технологии, хорошо известной в бактериологии. Панели для идентификации делятся на обычные (инкубация до 24 часов) и быстрые (4-5 часов). Они разработаны для следующих видов микроорганизмов: энтеробактерии, грам-отрицательные палочки, стафилококки, грибы, анаэробы, стрептококки. Идентификационные стрипы могут считываться как автоматически, так и вручную. Стрипы для определения чувствительности к антибиотикам также существуют в обычном (24 часа) и быстром (4 часа) режиме инкубации. Они разработаны для следующего вида возбудителей: мочевые грам-отрицательные палочки, Грам-отрицательные, возбудители кожных инфекций, неферментирующие, стафилококки, анаэробы, гемофилы и бранхамемы, грибы, стрептококки и пневмококки, энтерококки, Stap.aureus, энтеробактерии с расширенным набором антибиотиков (30 шт.), определение бета-лактамаз расширенного спектра.

Особое место в бактериологии занимают полностью автоматизированные системы, в которых инкубация, считывание результата и его обработка проходят без участия лаборанта. В настоящее время на бактериологическом рынке в нашей стране представлены автоматические бактериологические анализаторы следующих производителей: BD Phоenix (Becton Dickinson, США), VITEK и VITEK2 (bioMerieux, Франция) и WalkAway (Dade Behring, США). Эти новые системы разрабатывались в первую очередь для ускорения получения результатов идентификации и чувствительности микроорганизмов к антибиотикам, путем повышения уровня автоматизации и качества работы. Программы обработки данных и количество тестов уменьшают время получения конечного отчета по идентификации, например, в некоторых приборах идентификацию Грам-положительных кокков можно получить через 2 часа, а Грам-отрицательных через 3 часа. Все эти технические новинки, высвобождая руки и время лаборанта, тем самым влияют на рабочий поток всей клинической микробиологической лаборатории. В сферу деятельности микробиолога в подобных лабораториях входит получение чистой молодой культуры, постановка ориентировочных тестов, микроскопия и окраска по Граму, приготовление раствора тестируемых микроорганизмов, заполнение панелей или карт для идентификации и чувствительности, постановка панелей/карт в прибор, введение данных о пациенте.

Компанией bioMerieux (Франция) выпускается бактериологический анализатор VITEK. Прибор имеет модульное строение и может содержать блок для инкубации на 60, 120 или 240 позиций. Исключение составляет прибор VITEK 32, который не подлежит модификации. Цифры в названии прибора указывают на количество мест для одновременной инкубации: 30, 60, 120, 240. Прибор состоит из 2х блоков:

Ø       Устройство для заполнения и устройство для запаивания карт

Ø       Инкубатор и ридер

Анализатор управляется компьютером со специальной программой.

После приготовления раствора из выращенной культуры, мутность которого (т.е. количество микроорганизмов в единице жидкости) обязательно оценивается на нефелометре, входящем в состав прибора, карта заполняется автоматически при помощи вакуума, что позволяет избежать контаминации и неравномерного заполнения ячеек, после чего карта герметически запаивается. Не смотря на то, что все перечисленные процедуры выполняются автоматически, перемещение карты  для заполнения, запаивания и инкубации, требует ручных действий лаборанта, затем вплоть до момента получения результата анализатор работает в автоматическом режиме. После использования карты удаляются из прибора вручную.

Карты для идентификации возбудителей содержат 30 лунок с лиофилизированными биохимическими субстратами и необходимыми реагентами. Результат взаимодействия микроорганизма с реактивами фиксируется прибором и оценивается компьютерной программой. Карты для определения чувствительности к антибиотикам состоят из 45 лунок, заполненных антибиотиками различной концентрации. Результаты могут быть получены как в виде критических значений (SIR), так и рассчитать значения МИК. Время идентификации и определения чувствительности при помощи анализатора VITEK для большинства микроорганизмов не превышает 4-6 часов.

База данных прибора содержит более 300 таксонов. Имеются следующие идентификационные карты:

GNI+ (грамотрицательные и неферментирующие бактерии), GPI (грамположительные), YBC (грибы), ВАС (бациллы), ANI (анаэробы), NHI (гемофилы, нейссерии), UID-3 (скрининг мочевых патогенов).

Выбор карт для определения чувствительности происходит по необходимому для ЛПУ набору антибиотиков и типу микроорганизмов. Существует более 12 вариантов карт с антибиотиками, а также карт для исследования синергизма и механизмов устойчивости (например, тест для определения лактамаз расширенного спектра или обнаружение низкой степени метициллин-резистентности для стафилококков). Одним из мощных инструментов работы на приборе является экспертная оценка полученных результатов чувствительности к антибиотикам, за счет выявления приобретенной резистентности микроорганизмов, прогноза развития лекарственной устойчивости, определения потребности в антибиотиках на будущее. Статистическая программа позволяет проводить мониторинг нозокомиальной инфекции.

Гораздо более совершенным по современным меркам является новый бактериологический автомат VITEK2 (bioMerieux, Франция), выпущенный в 1999 году. Этот прибор предназначен для лабораторий, выполняющих более 25 тестов в день. Прибор состоит из 2-х модулей, также как и предыдущая модель VITEK:

Ø       Автоматический модуль для заполнения и запаивания карт

Ø       Инкубатор и ридер.

Прибор вмещает до 60 карт одновременно, удаление карт также происходит автоматически. Количество ручных манипуляций на этапе подготовки и приготовления раствора микроорганизмов уменьшено по сравнению с прибором VITEK. Тесты выполняются также в пластиковых картах, отдельно для идентификации, отдельно для определения чувствительности, однако, количество ячеек в картах VITEK2 увеличено до 64, что в свою очередь ускоряет идентификацию за счет использования большего количества биохимических субстратов. В данном случае используется флуоресцентный индикатор, а в случае ферментативных тестов используется меченый субстрат. За счет этого время анализа сокращается до 1,5 часов.

Микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae определяются в 96,2%, грибы в 97,5%, Грам-положительные в 98% случаев. Окончание процесса идентификации бактерий происходит за 3 часа в100%. Идентификация грибов проходит за 15 часов. 91,9% исследований заканчиваются определением микроорганизмов до штамма. Использование современных технологий при выявлении чувствительности к антибиотикам позволяет получать данные с высокой степенью достоверности (например, корреляция с данными, полученными методомПЦР при определении метициллин-резистентных штаммов Stap. aureus близка к 0,99). Спектр величин МИК превышает рекомендации NCCLS, что позволяет определить резистентность низкого уровня. Карты для определения чувствительности к антибиотикам также содержат 64 ячейки, что позволяет протестировать 20-21 антибиотик в 3-4 концентрациях. В настоящее время разработаны идентификационные тесты для:

  1. Грам-положительных кокков: 100% результат через 2 часа
  2. Грам-отрицательных бактерий: 100% результат через 3 часа
  3. Грибов: 100% результат через 15 часов

Для определения чувствительности к антибиотикам предлагаются следующие наборы:

  1. для Грам-отрицательных: результат максимально через 18 часов (в среднем через 9 часов)
  2. для Грам-положительных: результат максимально через 18 часов (в среднем через 8 часов). (8, 4, 11).

В 2000 году компания Becton Dickinson (США) выпустила автоматизированный бактериологический анализатор BD Phoenix. Этот прибор обладает высокой производительностью (до 200 тестов одновременно) и предназначен для лабораторий со средним и большим потоком анализов в день.Основной блок прибора состоит из инкубационного модуля на 100 мест и считывающего устройства. Прибор управляется компьютером, встроенным вместе с монитором в блок анализатора. Все анализы выполняются на специально разработанных панелях:

Ø       для идентификации

Ø       для определения чувствительности к антибиотикам

Ø       комбинированные панели (для одновременной постановки обоих тестов для одного и того же возбудителя)

Подготовительный этап работы с чистой культурой аналогичен таковому на анализаторах VITEK и VITEK2. Однако, процесс заполнения панелей для Phoenix выполняется вручную. Затем панели переносят к прибору, где с помощью сканера считывается идентификационный номер, после чего панель помещается в инкубатор. В настоящее время разработаны панели для идентификации Грам-положительных и Грам-отрицательных микроорганизмов (количество определяемых видов 145 и 160 соответственно).

Для Грам-отрицательных: определение до рода 97,3%, до вида 95,7%.

Для Грам-положительных: определение до рода 99,1%, до вида 95,4%.

Панели для идентификации имеют 51 лунку с 45 биохимическими субстратами. Принцип измерения: флуоресценция. Постоянный мониторинг каждые 20 минут. Идентификация бактерий семейства Enterobacteriaceae происходит максимум за 12 часов, до 95% определяется через 3 часа. Идентификация Грам-положительных бактерий происходит максимум за 12 часов, 95% определяются через 4 часа. Принцип процесса идентификации основан на технологии известных панелей Crystal (BD). (11).

Тесты для определения чувствительности к антибиотикам основываются на двойной концентрации минимум в 3 разведениях. Результаты учитываются по изменению цвета в процессе жизнедеятельности бактерии или наличию мутности, свидетельствующей о микробном росте. Результаты чувствительности, полученные на приборе BD Phoenix составляют 98,1% для Грам-отрицательных и 97,4% для Грам-положительных микроорганизмов. Панели для чувствительности имеют 16 антибиотиков в 4-5 концентрациях или 25 антибиотиков в 3х концентрации и 3-5 разведениях.

Время выявления чувствительности:

Ø       Enterobacteriaceae – среднее время 9 часов (максимум за 18 часов),

Ø       Pseudomonas aeruginosa – среднее время 14 часов (максимум за 18 часов),

Ø       Enterococcus – среднее время 8 часов (максимум за 18 часов),

Ø       Staphylococcus – среднее время 10 часов (максимум за 18 часов). (8, 4).

Система имеет встроенный контроль качества.С помощью программного обеспечения EpiCenter прибор может быть включен в общую сеть (информация о пациенте, результаты с экспертной оценкой антибиотикограммы, эпидемиологические отчеты и др.).

Следующей системой автоматизированного бактериологического исследования является WalkAway-40, 96 (Dade Behring, США). Прибор позволяет проводить идентификацию микроорганизмов и определение их чувствительности к антибактериальным препаратам за 2-3 часа и 4-24 часа соответственно. Тестируемый спектр включает в себя более 300 микроорганизмов, в том числе Грам-положительные, Грам-отрицательные, грибы, анаэробы, нейссерии и др. Панели имеют флуоресцентную метку. Анализатор позволяет при необходимости проводить только идентификацию или оценку чувствительности, а также одновременной определять чувствительности и идентификацию на одной панели. Анализатор WalkAway выбирает дозу и пути введения антибиотиков, дает рекомендации в соответствии с международной экспертной системой оценки назначения лекарственных средств. Прибор позволяет осуществить эпидемиологические исследования. (5).

Если принимать во внимание, что конечной и, в итоге, главной целью клинических бактериологических исследований в настоящее время является рациональный подбор антибиотикотерапии, что позволяет избежать формирование лекарственной устойчивости штаммов и сократить затраты на лечение больного, выиграв при этом в качестве, то весьма актуальным является автоматизированная система для считывания и анализа результатов диско-диффузионного метода на плашке OSSIRIS (BIORAD, США). Это единственный бактериологический анализатор «открытого» типа, возможно использование любых реагентов, в том числе и российского производства.

Принцип работы прибора:

  1. исследование 2х-мерного изображения чашки Петри с дисками и зонами подавления роста.
  2. сопоставление диаметра зон роста со значениями NCCLS (международные рекомендации по диско-диффузионному методу).
  3. определение профиля резистентности микроорганизмов с выдачей рекомендаций по использованию антибиотиков. (2)

 

Библиография:

  1. Иртуганова О.А., Смирнова Н.С., Мороз А.М., Литвинов В.И.. Ускоренная культуральная диагностика туберкулеза с использованием  автоматизированных систем BACTEC MGIT 960. Методические рекомендации. М., 2001
  2. Колупаев В. Е. Стратегические направления в автоматизации этапов исследования внутрибольничных инфекций. Сборник «Инфекционные болезни на рубеже ХХI века» М. 2000, стр. 55
  3. Скала Л.З., Сидоренко С.В., Нехорошева А.Г., Резван С.П., Карп В.П. Практические аспекты современной клинической микробиологии. Лабинформ. М. 1997
  4. Comparaison des automates VITEK2, VITEK32, PHOENIX et du MICROLOG ML3 pour l’identification d’agents bacteriens selectionnes pour leur interet clinique ou environnemental. E. Hernandez, F. Ramisse, A. Labarre, A. Grasseau, J-D. Cavallo. Center d’etudes du Bouchet, Vert le Petit, Hopital d’Instruction des Armees Begin, Saint-Mande, France.
  5. Goessens Wil. H. F., Arjen H.J.A. Van Vliet and H.A. Verbrugh. Work-flow analysis and evaluation of the accurancy of VITEK2 versus Walk-A-Way. ESCMID, 1999
  6. Irtuganova O.A., Smirnova N.S., Slogitskaya L.V., Litvinov V.I. Automatic methods for cultural determination of M. tuberculosis in liquid media. Problems of Tuberculosis #3 2001
  7. Jorgensen, J. M., 1997, Controlled clinical laboratory comparison of Bactec Plus Aerobic/F resin medium with Bact/Alert Aerobic FAN medium for detection of bacteremia and fungemia. J. Clin. Microbiol. 32, 2050-2055
  8. Manual of Commercial Methods in Clinical Microbiology. Editor: Allan L. Truant. University Hospital and School of Medicine, Philadelphia, Pennsylvania.
  9. McDonald, L. C., 1996. Clinical importance of increased sensitivity of Bact/Alert FAN aerobic and anaerobic blood culture bottles. J. Clin. Microbiol. 34, 2180-2184
  10. Pohlman, J.K., 1995. Controlled clinical evaluation of BACTEC Plus Aerobic/F and Bact/Alert Aerobic FAN bottles for detection of blood-stream infections. J. Clin. Microbiol. 33. 2856-2858
  11. Randu rapid des resultants en bacteriologie: interets clinique en pratique quotidienne. S. Gabriel, Ph. Repiquet, Ph. Ballerio, C. Bernard. Laboratoire de Biology Medical, Service de Chirurgie Orthopedique C. H. Princesse Grace de Monaco.
  12. Schwabe, L.D. 1995. Evaluation of BACTEC 9240 blood culture system using high-volume resin media.J/ Clin/ Microbiol. 33, 2451-2453
  13. Weinstein, M.P., 1995, Controlled evaluation of Bact/Alert standart aerobic and FAN aerobic blood culture bottles for detection of bacteremia and fungemia. J.Clin.Microbiol.33, 978-981
  14. Wilson, M.L., 1995. Controlled evaluation of Bact/Alert standart anaerobic and FAN anaerobic blood culture bottles for the detection of bacteriemia and fungemia. J. Clin. Microbiol. 33, 2265-2270
автор: Синяк М. Ю.
ЗАО «Лабораторная диагностика»
год издания: 2003
 
 
   
 
© 2022  «RAMLD»