(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形または半固形の微生物増殖培地を有する複数の分離したコンパートメントを有するコンテナを設けるステップと、
１つ以上の前記分離したコンパートメントに微生物を加えるステップと、
１つ以上の前記複数の分離したコンパートメントのなかにある微生物増殖培地の表面または微生物増殖培地の中に抗菌薬剤を配置するステップと、
前記配置するステップの前および／または後にインキュベートするステップであって、ここで、前記コンテナが前記微生物と抗菌薬剤を少なくとも１つのコンパートメントのなかに有する、ステップと、
前記コンパートメント中の発育阻害ゾーンの存在および／または前記コンパートメント中の発育阻害ゾーンの寸法に基づいて、前記抗菌薬剤に対する前記微生物の耐性の存在および／またはその程度を測定するステップであって、少なくとも１つの画像キャプチャー装置で５分〜４時間の定常間隔で、前記コンテナの前記コンパートメントの画像をキャプチャーするステップと、各コンパートメント内の発育阻害ゾーンの長さを、前記キャプチャーされた画像を用いて測定するステップとを含む、ステップと
を含む、それぞれが１つ以上の濃度を有する１つ以上の抗菌薬剤に対する、微生物の耐性の存在および／またはその程度の測定方法。
【請求項２】
前記分離したコンパートメントが伸長コンパートメントであり、
微生物増殖培地の表面または微生物増殖培地の中に抗菌薬剤を配置するステップは、少なくとも１つの前記分離したコンパートメントに抗菌薬剤ディスクを配置することを含み、
各コンパートメント内の発育阻害ゾーンの長さを測定するステップが、対応する伸長コンパートメントの長さに沿って、各抗菌薬剤ディスクからの発育阻害ゾーンの長さを測定することを含み、
前記抗菌薬剤に対する前記微生物の耐性の存在および／またはその程度を測定するステップが、感受性、中間型または耐性の測定を含み、
感受性、中間型または耐性の測定が、ＮＣＣＬＳ基準により行われる標準的なＫｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒディスク拡散法において、同じ微生物と同じ抗菌薬剤に関してなされた測定時の少なくとも８０％で一致している、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記微生物の耐性の存在および／またはその程度の測定が、感受性、中間型または耐性という判定であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記分離したコンパートメントが伸長コンパートメントであり、隣接している１つ以上の前記伸長コンパートメントには前記隣接コンパートメントにおける微生物増殖の測定を助けるための標識が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
微生物に対する抗菌薬剤の最小発育阻害濃度（ＭＩＣ）が測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの画像キャプチャー装置が、ＣＣＤ直線アレイスキャナー、ＣＣＤラインスキャンカメラ、静止画ＣＣＤの２Ｄアレイカメラ、動画ビデオＣＣＤの２Ｄアレイカメラまたはレーザースキャニングカメラを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のコンパートメントを有する複数のコンテナと、固形または半固形の増殖培地を設けることを特徴とし、前記複数プレートが手動または自動によって前記画像キャプチャー装置に対して相対的に移動し、コンテナのそれぞれの画像がキャプチャー可能であるように前記画像キャプチャー装置に十分に近くまで移動することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コンテナの蓋部と底部の両方の画像が、１つ以上の画像キャプチャー装置によりキャプチャーされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記抗菌薬剤に対する前記微生物の耐性の存在および／またはその耐性の程度の測定は、１つ以上の画像キャプチャー装置により長時間にわたって撮られる複数の画像によって供給される前記微生物の動的な増殖データの分析が含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
キットであって、
基板上に設けられる一つ以上の抗菌薬剤と、
少なくとも組立時に、複数の分離したコンパートメントを有するコンテナと、
前記コンテナ内の増殖培地、または前記コンテナに付け加えるための増殖培地であって、ここで、前記増殖培地は、前記コンテナにあるときには、固形または半固形の増殖培地を形成し、前記抗菌薬剤が前記増殖培地に適用されるときには、長時間にわたって拡散した濃度勾配を形成するように、前記増殖培地は十分に固いものである、増殖培地と
を有する、キットと、
少なくとも１つの画像キャプチャー装置と
を備える、それぞれが１つ以上の濃度を有する１つ以上の抗菌薬剤に対する微生物の耐性の存在および／またはその耐性の程度を測定するためのシステムであって、少なくとも１つの画像キャプチャー装置で５分〜４時間の定常間隔で、前記コンテナの前記コンパートメントの画像をキャプチャーし、各コンパートメント内の発育阻害ゾーンの長さを測定する、システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
標本の患者における微生物の検出後、その微生物にはどの抗生物質に対して感受性があるのかを判定することが、多くの場合望ましい。１つ以上の抗菌薬剤の分類に耐性をより一層示す細菌種が現在多数存在し、感受性試験を行うことがさらに非常に重要なものになっている。患者の分離株における抗菌耐性を正確に予測する特定の感受性試験に失敗してしまうと、その微生物に感受性がない抗生物質が使用される場合は、患者のケアに重大な影響を与える可能性が出てくる。
【０００２】
異なるタイプのさまざまな感受性試験が微生物試験に使用可能である。以下の簡単な説明により、本発明に関する詳細をいくつか説明するだけではなく、いくつか公知の感受性試験の詳細についても説明する。
【０００３】
感受性試験のタイプの１つは、ディスク拡散試験であり、多くの場合、Ｋｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ試験と呼ばれる。これは標準化されている試験であって、ゲルプレート（例えば、１５０ｍｍ  Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ寒天培地プレート）に接種し（微生物分離株の０．５ＭｃＦａｒｌａｎｄ標準化懸濁液により）、またその上に、固定濃度の抗生物質によって含浸されている１つ以上のディスクを配置する。インキュベーション（例えば、３５℃で１８〜２４時間）後、そのディスクの発育阻害ゾーンの半径（存在する場合）によって、各ディスクに含浸されている特定の抗菌薬剤に対して接種された微生物の感受性を判定する。Ｋｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ法の標準化により、この方法による結果は、その内容が本出願に引用することで本明細書の一部をなすものとする、「抗菌ディスク感受性試験に関する性能標準（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ｆｏｒ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）」のなかでＮＣＣＬＳ（「臨床試験標準に関する国家委員会」（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｎ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ））により公表されている情報により発育阻害ゾーンの半径を比較することによって分析される。この試験の結果は、感受性には３つの範疇、すなわち、耐性、中間型および感受性があるという点に特徴がある半定量的な分析結果である。図１にみられるように、接種物を入れた寒天培地プレート１０は、その上に配置している複数のディスク１２を有し、そのディスクは抗生物質（異なるタイプおよび／または濃度の）によって含浸される。インキュベーション後、微生物発育阻害ゾーン１４が形成される。これらのゾーン１４は、ＮＣＣＬＳ基準に基づいて、耐性、中間型あるいは感受性であると判断される。
【０００４】
抗菌感受性試験のもう１つの方法は抗生物質勾配法である。この試験はゲル培地における抗生物質の勾配を利用している。濾紙あるいはプラスチックストリップが抗生物質濃度勾配で含浸される。複数のストリップは車輪のスポークのようにＭｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ寒天培地プレート上に配置されるが、そのプレートには試験される微生物が接種されている。インキュベーション後、抗生物質勾配が各試験ストリップの周囲に楕円形状にゲルのなかに形成される（その微生物がその特定のストリップ上でその抗生物質に対して感受性がある場合）。可視微生物増殖を防ぐ抗菌薬剤最小濃度がこの試験のエンドポイントとなる（最小阻害濃度あるいはＭＩＣ）。言い換えれば、ディスク拡散試験では、ＭＩＣは発育阻害ゾーンの端部（増殖／非増殖境界）での濃度である。この場合、ＭＩＣは楕円形発育阻害領域が試験ストリップを横に２分する点である。図２にみられるように、寒天培地プレート１は抗生物質勾配で含浸される複数の試験ストリップを有する。楕円形ゾーン５は微生物の増殖が試験ストリップのなか／上の抗生物質薬剤により阻害される箇所に形成される。楕円ゾーンは試験ストリップを横に２分している箇所にある点７がＭＩＣ点である。
【０００５】
感受性試験の第３のタイプは、ブロスマイクロ希釈試験（broth microdilution test)である。このタイプの試験では、抗生物質の希釈液（例えば、連続２倍希釈）が作成される。多くの場合、１つの薬剤に関して少なくとも１０段階の濃度が試験管あるいはマイクロウエルによって作成される。抗生物質のさまざまな濃度を有している各試験管あるいはウエルは、特定の微生物によって接種される（５ｘ１０5ＣＦＵ／ｍｌの最終濃度を得るために試験細菌の標準化懸濁液が各希釈液に加えられる）。増殖対照ウエルと非接種対照ウエルが各プレート上に含められる。接種後（例えば、３５℃で１６〜２４時間）、混濁度、曇りおよび／または沈殿物に関してウエルあるいは試験管が手動によって、あるいは機器により調べられる。微生物増殖の視覚化を容易にするためにウエルのなかに表示器を置くこともできる。
【０００６】
その他の試験と同様、可視細菌増殖を防ぐ抗菌薬剤の最小濃度はＭＩＣである。
【０００７】
市販されているマイクロ希釈試験は典型的には、標準的な９６ウエルプレートで実施され、各ウエルは市販用に作成されている抗生物質試験パネルを備えたもので、およそ１００〜２００μＬを保持している。９６ウエルと各抗生物質の２〜１０段階の異なる希釈液により、非常に数多くの抗生物質を単一プレート上で試験することができる。こうした市販されているマイクロ希釈システムに関する１つ重要な問題は、その標準的な抗生物質試験パネルに適応柔軟性がないことである。市販されているプレートは、ウエルのなかに凍結、乾燥あるいは凍結乾燥抗菌薬剤を入れて製造されている。しかし、多くの抗生物質が入手可能であるため（米国では５０種類以上）、その検査室の必要性に理想的なものである、標準的で、市販されている試験パネルを見つけ出すことが多くの場合、問題になる。図３は、こうしたマイクロ希釈システムで使用される９６ウエルプレートの説明図である。
【０００８】
ブロスマイクロ希釈法の変法の１つが米国特許第５，５０１，９５９号で説明されている。このシステムは、１６８ウエルのマイクロ力価プレートを使用していて、各プレートにはそのウエルの底に取り付けた紙ディスクが含まれる。このディスクには、酸化還元表示器とともに、さまざまな抗菌薬剤の連続２倍希釈濃度液を含有している。２０種類までの異なる抗菌薬剤を１つのプレート上で試験することができる。この紙ディスクの用途は、顧客用あつらえパネルの製造を簡易化する。しかし、感受性試験が顧客用にあつらえて作られる場合は、より高価なコストが絡んでくる。
【０００９】
感受性試験において最も高度な自動化を提供している現在の機器は典型的には、上述した手動ブロスマイクロ希釈法で実施される仕事を自動化することを基礎としている。こうした例の１つが米国特許第４，４４８，５３４号のなかで説明されている機器である。この機器は抗生物質薬剤の連続２倍希釈濃度を前もって装備されているマルチウエルプレートを用いている。プレートは手動で接種され、また機器のなかに配置され、そこで接種される。適当な時間で、プレート上のそのウエルがその試験の結果を測定するために、光度計／蛍光計により読み出される。もう１つの自動化システムが、米国特許第３，９５７，５８３号に記載されている。この機器は抗菌薬剤の連続２倍希釈濃度(serial two-fold dilution concentration)で前もって装備されている小さなマルチチャンバカードを用いている。カードは自動的に接種され、インキュベートされ、またその機器内でモニターされる。この機器は光度計を使用して周期的にカードのなかのチャンバを読み出す。こうした動的な測定により、その機器がその試験の結果を測定することができる増殖曲線が生まれる。前述の機器は４〜８時間で試験を行うが、そうした機器では、微生物の誘導耐性を検出することに失敗し、それが、不正確な感受性報告という結果になる可能性がある。不幸なことに、ブロスマイクロ希釈に基づく機器では提供されている自動化の段階までは、ディスク拡散などの諸方法では入手不可能なのである。
【００１０】
［発明の概要］
本発明は、微生物抗生物質感受性試験を実施するためのシステムに関する。本システムは使い捨てにでき（ディスポーザブルで）、マルチチャンバ化された感受性プレート、自動化プレートハンドラ、画像取得および処理機器から成る。感受性プレートには微生物が接種されていて（細菌、真菌、原生動物、藻類、あるいはウイルスなどのいずれかの適当な生物）、また、抗菌薬剤（複数）がその微生物がさまざまな濃度に、あるいは各抗菌薬剤の勾配に曝露されるように、用いられる。そのプレートはその後にその機器のなかに配置され、その機器がその微生物の増殖（あるいはその欠如）をモニターし、また測定する。このデータはその抗生物質に対するその微生物の感受性を測定するのに使用される。こうしたシステムは、固形培地およびＫｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ標準化結果報告法（standardized  result  reporting)を使用して抗菌感受性試験を自動化する。このように、本発明は手動によるディスク拡散試験の長所を維持しつつ、ブロスマイクロ希釈試験法だけを前もって合体装備した、一定レベルの自動化された機器を提供する。
【００１１】
本発明はまた、１つ以上の濃度で測定される１つ以上の抗菌薬剤に対する微生物の耐性の存在および／または程度を測定するためのキットに関し、そのキットは、培養基板上に供給される１つ以上の抗菌薬剤、少なくとも組立時には、複数の別個のコンパートメントを有する１つのコンテナ、そのコンテナ内の増殖培地あるいはそのコンテナに加える用途の増殖培地、そのコンテナのなかで固形あるいは半固形増殖培地を形成する場合に用いる増殖培地およびその増殖培地に適用される場合に抗菌薬剤が長時間にわたって拡散した濃度勾配を形成する増殖培地から成る。
【００１２】
［好適な実施態様の詳細な説明］
本発明の感受性プレートの１実施態様が、図４に図示して説明されている。こうしたプレートは、使い捨てにできる（ディスポーザブルな）ものとして提供され、また製造コストが安価で、また、好適にはプラスチックで作られる。底部４２上にぴったりと合う蓋部４０が設けられる。蓋部４０は好適には透明で、あるいは底部４２にある溝で細菌増殖を見る（手動あるいは機械で）ことができる特性を有するものである。底部４２には、複数の溝４４が設けられており、あるいは相互に分離しているチャンバが設けられる。こうした溝は底部４２にぴったりと合う入れ子４６内に形成することができ、あるいは底部４２と入れ子４６を単一ピースとして一体に形成することができる（底部と溝のいずれか一方あるいは両方を不透明なものにすることができる）。好適には、図５と図６の各溝に沿って図示説明されているものなどの標識（あるいは数字などのその他の標識）は、こうしたものが所望される場合は、その溝での発育阻害の長さを手動で測定するのに助けとするために設けられる。これは、キャリパー（はさみ尺）を発育阻害ゾーンの半径の測定に使用する標準的な手動ディスク拡散システム、もっと労働集約的でまたより正確ではないシステムと比較すると、確かに便利である。各溝４４には、固形（あるいは半固形）である増殖培地が含まれる。こうした増殖培地は任意に、さまざまな溝中の増殖パターンの読み出し可能性を改善するために付け加えられる表示器が含まれるのが良い。また、その内容を引用することで本明細書の一部をなすものとする１９９７年１２月１２日に申請された米国特許出願第０８／９８９，５６０号のなかに記載されている表示器は、分離層（「センサー層」）のなかに設けられるのが良く、調整層が設けられるのが良く、また、さまざまな組成分をそのゲル層のなかに設けることができる。
【００１３】
物理的には、感受性プレートの外部幾何学形状は、標準的なマイクロウエルプレート（１２８ｍｍ×８６ｍｍ）の形状であり得る。しかし、他の形状および寸法が構想される。そのプレートは、四角あるいは標準的な寒天培地プレートのように円も含めて、ほとんどあらゆる幾何学的形状に作ることが可能である。外部の幾何学的形状がどんなものであれ、内部的には、そのプレートは間仕切りされてチャンバあるいは溝に分離され、そこに固形（あるいは半固形）培地が保持される。プレート内のウエルとチャンバは好適には、延長溝であり、三角形ウェル、パイ形状ウェル、円形ウェルあるいは四角いウエルあるいは他の幾何学的な形状のウエルであるものもまた構想されている。１つの例として、図５ａでは、溝５０がプレートの幅にわたってほとんど完全に延びている相互に分離されている１つの実施態様を図示説明している。抗生物質ディスク５２はその溝の端部あるいは真中に配置されている。短い溝５４も、図５ｂに図示説明されているものなどのプレートのなかに形成することが可能である。図６ａは、抗生物質勾配ストリップ６１が延長溝６３に配置されているさらなる１つの例を示す。本実施態様には、ＭＩＣ（最小阻害濃度）を測定することができる（ＭＩＣは発育阻害ゾーンの端部その増殖／非増殖境界での濃度である）。分離された溝はまた、図６ｂに図示説明されているように、もっと幅狭く作ることも可能である。しかし、標準的なＫｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ抗生物質試験用に市販されて供給されるものなどの標準的な抗生物質ディスク６５を使用したいと所望する場合、その場合は、各幅の狭い溝の端部などで、より大きな抗生物質ディスク受容領域を設けるべきである。一般的には、溝の長さは８ｍｍよりも長く（好適には２０ｍｍ〜４５ｍｍの長さ）、またその溝の幅は６ｍｍよりも大きい（好適には８ｍｍ〜１６ｍｍの幅）。もちろん、異なる寸法の抗生物質ディスクが使用される場合、その溝寸法は大きくあるいは小さく作られる。感受性試験で使用される抗生物質／微生物の組み合わせのほとんどすべてから結果として得られる発育阻害ゾーンを検出しまた測定するのに十分な長さであり得るので、約３０〜３５ｍｍの長さがもっとも好適である。溝のなかの固形あるいは半固形増殖培地の深さは１ｍｍよりも深く、好適には約２ｍｍから約２０ｍｍであり、またさらに好適には約５ｍｍから約１５ｍｍである。
【００１４】
分離チャンバの目的の１つは、１つの感受性プレート上で実施できる試験の数を最大にするためだけではなく、感受性試験の簡易性と再現精度を増大させるためである。標準ディスク拡散（Ｋｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ）試験は物理的に、１２の試験という密度、あるいは１５０ｍｍ  Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎプレート（１つの試験／１４．７３ｃｍ2）よりも少ないものに制限されているが、本発明は、１２８ｍｍ×８５ｍｍプレート上で２４の試験以上（少なくとも１つの試験／４．５３ｃｍ2）、その標準的なディスク拡散プレートのそれの３倍よりも大きな密度が容易に可能である。当初、本発明の溝のなかの発育阻害領域の長さは、標準的なディスク拡散プレート上の発育阻害の半径とは一致しないのではないかと考えられていた（同じ微生物と抗生物質を使用する場合）。ところがそうではなくて、発育阻害に関して測定された長さは、標準的なプレートで半径として測定される本発明では実質的に同じ長さであったことが分かった。「実質的に同じ」という言葉は、本発明で測定された長さと、同じ期間の後の標準的なＫｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ試験での長さが、正確に同じか、あるいはその試験の最終的な結果（臨床検査室標準に関する国家委員会あるいはＮＣＣＬＳにより定義されている感受性、中間型、あるいは耐性）に十分近いもののいずれか一方が、期間の８０％を超えて一致していて、またＮＣＣＬＳにより概要されている制御範囲内のものであったという意味である。たいていの事例で、その結果はその期間の９０％を超える一致をみている。そして、本発明の結果は、事例の小さなパーセンテージ（＜１．１％）のみで、標準的なＫｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ試験（同じ微生物と抗生物質）が耐性を示した場合に感受性を示し、あるいはその逆の場合は（＜０．９％）であった。
【００１５】
本発明の感受性プレートは以下のように使用される。すなわち、
１）  試験されている各抗生物質の単一濃度を含むディスク、あるいはいくつかの濃度を含むストリップが、感受性プレートの各チャンバにある増殖培地の接種表面上に配置される（手動によって、あるいは自動的に）。一旦そのディスクあるいはストリップがそのプレート上に配置されると、その抗生物質は増殖培地内に抗生物質勾配を形成する増殖培地のなかに拡散を開始する。抗生物質パネルは柔軟性があり、またユーザーが構成可能なもの、および／または前もって構成されたものであり得る。
２）  感受性プレートは、接種されるその機器のなかに配置され（手動で、あるいは自動的に）、増殖培地のなかに拡散された抗生物質により阻害される場合を例外として、チャンバ内の微生物の増殖を促進する。
３）  感受性プレートは、チャンバ中の発育阻害ゾーンの存在を判定し、およびその長さを測定するために、手動によって、あるいは自動的に検査される。各溝に沿ってある定規の標識あるいは数字が手動ゾーン測定を容易にする。自動ゾーン測定は、画像キャプチャーおよび画像処理を介して、その機器により実施される。
【００１６】
上述のように、感受性プレート溝の発育阻害の長さは、手動によって、あるいは自動的に測定することができる。自動的に測定する場合は、機器が、３つの主な機能に関して信頼できるものが提供される。すなわち、感受性プレート接種、画像取得／キャプチャー、そして画像処理である。その機器はプレートに接種するために制御された環境を提供する。感受性プレートは接種され、また、インキュベーション期間の間、画像取得装置によりその後にスキャニングされるインキュベーターのなかに配置される。その機器は、１つ以上のカラーおよび／またはグレースケール画像装置を使用して画像取得のために供給される。すなわち、ＣＣＤ線型アレイスキャナー、ＣＣＤ線スキャンカメラ、ＣＣＤ  ２Ｄアレイカメラ（静止画あるいは動画ビデオ）、レーザースキャニングカメラ、もしくは単独であるいはさらに処理した後に使用することができる感受性プレートの十分に鮮明な画像を供給するその他の装置である。「画像」という言葉は、１ｘ１ピクセルである感受性プレートからの光情報などの何らかの情報を意味する。画像取得は、感受性プレートの１つ以上の視野および角度から得られるキャプチャー画像により、事前にプログラムされた定常間隔によって実施される。
【００１７】
感受性プレートの１つの例が、１つ以上の画像装置に対してどのように相対的に移動させることができるのかが、図１０に図示説明されている。この図にみられるように、画像装置１０１、１０２は、各感受性プレートの蓋部と底部の画像をキャプチャーするためにそれぞれ供給される。蓋部画像移送システム１０５と底部画像移送システム１０６は、プレートが、蓋部画像ステーションあるいは底部画像ステーションに配置される場合は、各画像装置を移動させて複数のプレートを通過させる。各画像ステーションにある各感受性プレート１０７は、画像装置によりキャプチャーされたその画像を有する。感受性プレートは、プレート移送システム１０８により画像ステーションに移動させ、図１０におけるように、プレートを、画像ステーションから上方と下方の両方向に移動させる。もちろん、その他のプレートおよび／または画像装置移送システムは利用することが可能である。カートリッジシステムを使用することが可能で、１つのプレートを一度に画像用スタックから取り外せる（スタックあるいは画像装置のいずれか一方を画像装置と、互いに近位にある選択プレートを位置決めするために移動させる）。回転可能あるいはその他の回転システムが、画像装置に近位である各プレートを位置決めするのに使用することが可能で、あるいはコンベアベルトあるいはホイールシステムを使用することが可能であり、その場合、プレート（固形培地による）が列を作って、ベルトあるいはホイールに固定され、また、ベルトあるいはホイールのどちら側にそのプレートが置かれているのかにより上下逆さまに回転する。
【００１８】
インキュベーション期間の間に取得された画像は、１つ以上の画像処理技術を使用して分析される。図１０の例では、画像は、蓋部と底部の両方から定常間隔で取得される（プレートの一方の側のみを画像にすることも構想されている）。典型的には、その間隔は５分間から４時間の間であり、好適にはその間隔は３０分と２時間の間であるが、もっとも好適には毎時間である。定常間隔でのスキャニングは、動的な増殖データを提供し、その微生物を特徴付けるのを助けるのにそのデータを用いることができる。感受性を測定する際に実施される画像処理アルゴリズムは、以下の１つ以上のステップから成る。すなわち、
ａ）画像マスキングステップ（無関係の画像データから関心の的である領域を分離するステップ）と、
ｂ）抗生物質ディスクあるいはストリップ検出ステップ（同一性を判定して、試験下の抗生物質の濃度を測定するステップ）と、
ｃ）画像減算ステップ（異なる時間間隔で撮った２つの画像の間にある変化領域を分離するステップ）と、
ｄ）画像イコライゼーションステップ（減算された画像に現れる変化の大きさを増幅するステップ）と、
ｅ）画像ぼかしステップ（イコライズされた画像における単一ピクセル雑音の影響を減らすステップ（低域フィルター））と、
ｆ）画像対照と輝度向上ステップ（ろ過された画像において局在化する差違をさらに増幅するステップ）と、
ｇ）発育阻害ゾーン検出、測定および検査ステップ（特定の抗生物質に対する微生物生物体の感受性を特定するステップ）とである。
【００１９】
本発明のシステムによる感受性試験の結果は、図７〜９に示す。図７ａは、接種と抗生物質ディスク置換後１８時間でとられた感受性プレート上の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のグレースケールの画像を示す（いくつか異なる抗生物質ディスクを使用）。図７ｂは画像処理後の同じプレート画像である。接種時に撮られた画像はインキュベーションの１８時間後に撮られた画像から減算されたものであり、その異なる画像は、イコライズされ、またぼかされた棒グラフであって、そのゾーン測定アルゴリズムはその結果としての画像に適用された。発育ゾーンとイコライゼーション半径測定が、図７ｂに示されている。同様に、図８ａと８ｂが、図７についての同じ時期と処理技術を使用して、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）のグレースケール画像と、処理画像を示す。
【００２０】
接種後１〜１７時間までの毎時間に取得した画像の分析では、微生物と抗生物質の間の相互作用に関する付加的な情報の存在が示されている。微生物の増殖速度、抗生物質の拡散速度および微生物に対する抗菌高価の特性になどの特性が明らかになる。事実、数多くの例で、発育阻害ゾーンは、プレート接種後にまた画像処理を使用して、４〜６時間の早い時期に定義される。１つの例として、図９ａと９ｂでは、接種後４時間しか経っていない時点での肺炎桿菌（Ｋｌｅｂ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）のグレースケール画像と処理画像をそれぞれ示す（図９ｃと９ｄは、１８時間後の同じプレートのそれぞれグレースケールと処理画像である）。
【００２１】
本発明はまた、底部プレートは微生物用の固形あるいは半固形普通培地で満たされた単一チャンバであり、また蓋部プレートにはリブあるいは仕切り板が設けられている、蓋部プレートと底部プレートから成るものとして構想されている。その蓋部と底部プレートは、ぴったりと合わされ（蓋部プレートのその「チャンバ」内の抗生物質ディスクの置換後）、図４に図示説明されている本発明の実施態様におけるように、その普通培地は分離されて、隔離されたチャンバになる。もちろん、リブあるいは仕切り板は、蓋部プレートからの隔離要素として設けられている。
【００２２】
本発明のもう１つの態様は、感受性、中間型あるいは耐性を判定するというよりも、ＭＩＣの判定である。本発明では、ディスクからの抗生物質の拡散が高度に予想可能な対数勾配を形成すると、ＭＩＣはゾーン測定（溝に沿った発育阻害の長さ）の回帰分析を使用して測定することができる。ディスク拡散の長さからＭＩＣを測定するのは、Ｇｉｌｅｓ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社（ニューヨーク）によるＢＩＯＭＩＣTMの方法などのいずれかの公知の方法により実施することができる。
【００２３】
本発明により、抗菌薬剤を異なる濃度の複数のコンパートメントに適用することができる。固形増殖培地あるいは半固形増殖培地は、増殖培地に適用するときに抗菌薬剤が、長時間にわたって拡散し、また濃度勾配を形成する（濃度勾配は水平方向に形成され、また１０〜１８時間以上までの長い時間にわたって拡散を持続することができる）ように十分に固いものにすべきである。感受性プレートの各チャンバにある固形あるいは半固形の増殖培地は、試験される微生物のＭｃＦａｒｌａｎｄ０．５標準化懸濁液により接種される（例えば、麺棒で集めた標本）。その微生物が細菌である場合、それは好気性グラム陽性生物、好気性グラム陰性生物、嫌気性グラム陽性生物、嫌気性グラム陰性生物あるいは細胞壁欠損生物である可能性がある。
【００２４】
固形増殖培地あるいは半固形増殖培地は、常用培地、選択培地、確認培地、選択確認培地、栄養強化培地、感受性培地、嫌気性培地および真菌培地の１つ以上から成るものが良い。その培地が常用培地である場合、トリプチカーゼ大豆血液寒天培地、トリプチカーゼ大豆寒天培地、トリプシン大豆培地（ｔｒｙｐｔｉｃ  ｓｏｙ）、ＢＨＩ寒天培地、Ｃａｓｍａｎ血液培地、ＨＢＴ２層培地および標準法寒天培地の１つ以上から成り得る。その培地が選択培地である場合、コロンビアＣＮＡ血液培地、アジ化物血液寒天培地、チョコレート選択培地、ブルセラ血液培地、血液ＳｘＴ培地、ストレプト選択Ｉ＆ＩＩ培地、ＰＥＡ培地、胆汁Ｅｓｃｕｌｉｎ寒天培地、クロストリジウム・ディフィシル寒天培地、Ｓｋｉｒｒｏｗ培地、ＣＣＦＡ培地、ＣＬＥＤ培地、シュードモナス・セパシア寒天培地、ＴＣＢＳ寒天培地、ＣＩＮ培地、モラクセラ・カタラーリス培地、およびチャコール選択培地の１つ以上から成り得る。培地が確認培地である場合、ブリリアントグリーン培地、ＣＹＥ−レジオネラ培地、セトリマイド（ｃｅｎｔｒｉｍｉｄｅ）培地、ＤＮＡ−ｓｅ培地、ｈｅｋｔｏｅｎ腸寒天培地、Ｊｏｒｄａｎ酒石酸塩培地、マンニトール塩培地、ＬＩＡ培地、ＴＳＩ培地、ＦＬＯ−シュードモナスＦ培地、ＴＥＣＨ−シュードモナスＰ培地、Ｓｅｌｌｅｒｓ培地、スターチ寒天培地、サーモヌクレアーゼ培地、Ｔｉｎｄａｌｅ寒天培地、ＭｃＣａｒｔｈｙ培地、ＬＳＭ培地、ソルビトール−ＭｃＣｏｎｋｅｙ培地、ＭＵＧ−ＭｃＣｏｎｋｅｙ培地から成り得る。
【００２５】
培地が選択および確認培地である場合、ＭａｃＣｏｎｋｅｙ培地、ＥＭＢ培地、Ｂａｉｒｄ  Ｐａｒｋｅｒ培地、抗生物質を伴うＢＨＩ血液培地、ＢｉＧＧＹ−真菌培地、ＣＩＮ培地、クロストリジウム・ディフィシル寒天培地、ＭｃＢｒｉｄｅ培地、シュードモナス分離寒天培地、Ｓ−Ｓ寒天培地、ｔｕｒｇｉｔｏｌ７培地、ＸＬＤ寒天培地の１つ以上から成り得る。培地が増菌培地である場合、チョコレート培地、ＧＣチョコレート培地、ＢＨＩチョコレート培地、Ｂｏｒｇｅｔ  Ｇｅｎｇｏｕ培地、ハートインフュージョン寒天培地、ＭｃＣａｒｔｈｙ培地、Ｒｅｇａｎ−Ｌｏｗｅ培地、Ｔｈａｙｅｒ−Ｍａｒｔｉｎ培地、ｔｒａｎｓｇｒｏｗ培地、システイン・テルライトハートインフュージョン培地、ＢＨＴ培地、ハートインフュージョン培地、Ｌｏｅｆｆｌｅｒｓ培地、血清テルライト培地の１つ以上から成り得る。培地が嫌気性培地である場合、コロンビアベース培地、ＰＥＡ培地、ＣＡＮ培地、ＬＫＶ培地、ＢＢＥ培地、ブルセラ培地、ＢＨＩ血液ベース培地、ＫＢＥ培地、ＭｃＣｌｕｎｇ−Ｔｏａｂｅ培地、雄牛胆汁培地、Ｓｃｈａｒｅｌｄｅｒｓ培地およびＷｉｌｋｅｎｓ−Ｃｈａｌｇｒｅｎ培地から成り得る。また、培地が真菌培地である場合、ＢＨＩベース培地、ＢｉＧＧＹ培地、粒餌培地、コーンミール培地、綿実培地、ＤＴＭ培地、Ｓａｂｏｕｒａｕｄのデキストロース培地、フジ培地、阻害糸状菌培地、Ｌｉｔｔｍａｎ雄牛胆汁培地、真菌培地、真菌好性培地、Ｎｉｃｋｅｒｓｏｎｓ培地、ＳＡＢＨＩ培地、トリコフィチン培地の１つ以上から成り得る。
【００２６】
抗菌薬剤はベータラクタム系抗生物質、セフェム系抗生物質、糖ペプチド系抗生物質、アミノグリコシド系抗生物質、マクロライド系抗生物質、テトラサイクリン系抗生物質、およびキナロン系抗生物質（キノロン剤、quinalone  antibiotic）の１つ以上から成り得る。抗菌薬剤がベータラクタム系抗生物質である場合、ペニシリン、皮膚掻皮検査用ペニシリン（uredopenicillin)、合成ペニシリン、カルバペネムおよびベータラクタム／阻害剤の１つ以上から成り得る。セフェム系抗生物質である場合、セファロスポリン世代Ｉ〜ＩＶ、カルバセフェムの１つ以上から成り得る。また、１つ以上の抗菌薬剤は、硫黄薬剤および誘導剤、クロラムフェニコール、クリンダマイシン、ニトロフラントイン、ポリミキシンおよび化学薬剤の１つ以上から成り得る。
【００２７】
本発明を実施にするには、熟練した当業者であれば前記説明で十分であり実施可能となる。本出願に記載されている例はいずれの方法においても、請求項の範囲を制限するものと解釈すべきではない。実際、本出願において図示され、説明されているものに加えて、前記説明ならびに添付の請求項の範囲内において該当するものから、本発明のさまざまな修正が、熟練した同業者には明らかになることであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ディスク拡散抗生物質感受性試験を実施するための寒天培地プレートの説明図である。
【図２】  特定の抗菌薬剤に対する微生物の感受性を測定するための抗生物質勾配法の説明図である。
【図３】  ブロスマイクロ希釈抗生物質感受性試験を実施するための装置の説明図である。
【図４】  内部間仕切りと上蓋を有する底ゲルプレートを備えた底部分を有する、本発明の１つの実施態様についての説明図である。
【図５】  図５ａが抗生物質ディスクにより延長される溝を図示説明し、また、図５ｂが、あるものはそこに抗生物質ディスクを備えている短い溝を図示説明している、本発明の２つの実施態様についての平面図である。
【図６】  図６ａは、そのなかに抗生物質ストリップをそれぞれが有する延長溝を備えた１つの実施態様を図示説明しており、一方、図６ｂは、その一端に抗生物質ディスクを備えた、薄くて短い溝を有する１つの実施態様を図示説明している。
【図７】  図７ａが原画像を示し、また図７ｂが処理画像を示している、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）による感受性プレートの図である。
【図８】  図８ａが原画像を示し、また図８ｂが処理画像を示している、黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）による感受性プレートの図である。
【図９】  肺炎桿菌（Ｋｌｅｂ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）のための感受性プレートの付加的な図であり、図９ａは４時間後の未処理画像であり、図９ｂは４時間後の処理画像であり、図９ｃは１８時間後の未処理画像であり、また図９ｄは１８時間後の処理画像である。
【図１０】  プレートの画像を検出および処理するために画像装置を移動して複数の感受性プレートを通過させるためのシステムの説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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