ES2305059T3 - Metodo de medida de la sensibilidad a un medicamento. - Google Patents
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Abstract
Método de medida de la sensibilidad a un medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula, respectivamente, conteniendo la primera célula el disolvente de la solución medicamentosa y conteniendo la segunda célula la solución medicamentosa, comprendiendo el método los pasos de: suministrar la suspensión microbiana a una concentración predeterminada a las células primera y segunda; detectar un pico de cada señal de corriente en base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto; y obtener la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.
Description
Método de medida de la sensibilidad a un
medicamento.
Esta invención se refiere a un método de medida
de la sensibilidad a un medicamento; en especial, a un método para
medir la sensibilidad a un medicamento mediante un electrodo para
detectar la concentración de oxígeno disuelto.
Hace tiempo que se conoce un método para llevar
a cabo un proceso de cultivo mediante la adición de bacterias, que
es un objetivo para la medida de una solución medicamentosa, como
método para medir la sensibilidad de las bacterias a un
medicamento.
Cuando se emplea este método, la medida de la
sensibilidad a un medicamento se lleva a cabo en base a una
condición de proliferación o no de bacterias.
Cuando se emplea el método anterior, la
sensibilidad a un medicamento debe ser medida en base a la turbidez
de la solución, que aumenta con la proliferación de bacterias. Por
tanto, el proceso de cultivo se debe llevar a cabo hasta un momento
en que se pueda considerar que la turbidez plantea un inconveniente,
para lo que es necesario un período de tiempo extremadamente largo
(por ejemplo de alrededor de 18 horas).
Especialmente en la práctica clínica, cuando la
medición de la sensibilidad a un medicamento implica un largo
período de tiempo, medida que se realiza antes de la dosificación
del medicamento, la condición de una enfermedad avanza en el
transcurso de la medida y la velocidad de curación disminuye. Cuando
se administra un medicamento antes de obtener el resultado de la
medida de la sensibilidad al mismo se generan bacterias resistentes.
Sería necesario utilizar un medicamento potente para librarse de
las bacterias resistentes, con lo que los gastos médicos se verían
aumentados.
La presente invención se elaboró teniendo en
cuenta los problemas anteriores.
Un objeto de la presente invención consiste en
ofrecer un nuevo método de medida de la sensibilidad a un
medicamento para medir rápidamente la sensibilidad al
medicamento.
La EP-A-0 632
131 y la EP-A-0 609 458 revelan
métodos de medida de la sensibilidad a un medicamento basados en la
medida de la concentración de oxígeno disuelto mediante electrodos
de oxígeno. Sin embargo, ninguno de estos métodos mide las señales
de corriente durante un período de tiempo predeterminado que empieza
a partir de un momento máximo.
El método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según la reivindicación 1 es un método que ya está
provisto de electrodos para la detección de la concentración de
oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda
célula respectivamente, conteniendo la primera célula el disolvente
de la solución medicamentosa de medida y conteniendo la segunda
célula la solución medicamentosa. El método suministra entonces la
suspensión microbiana de una concentración predeterminada a las
células primera y segunda. El método detecta un pico de cada señal
en base a cada señal, saliendo continuamente cada señal desde cada
uno de los electrodos, para la detección de la concentración de
oxígeno disuelto. El método obtiene luego la sensibilidad al
medicamento basándose en la relación entre ambas señales que se han
obtenido durante un período de tiempo predeterminado que empieza a
partir del momento máximo.
Un método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según la reivindicación 2 es un método que ya está
provisto de electrodos para la detección de la concentración de
oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda
célula, conteniendo respectivamente las células primera y segunda la
suspensión microbiana de una concentración predeterminada. El
método suministra luego el disolvente de la solución medicamentosa
de medición a la primera célula y la solución medicamentosa a la
segunda célula. El método detecta un pico de cada señal en base a
cada señal, saliendo continuamente cada señal de cada uno de los
electrodos para la detección de la concentración de oxígeno
disuelto. El método obtiene entonces la sensibilidad al medicamento
basándose en la relación entre ambas señales, que se obtienen
durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del
momento máximo.
Un método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según la reivindicación 3 es un método que corrige
ambas señales con el fin de determinar los valores máximos de ambas
señales para que sean valores predeterminados previamente
determinados. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento
en base a la relación entre ambas señales corregidas.
Un método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según la reivindicación 4 es un método que emplea el
gradiente de cada señal como relación entre las señales.
Cuando se emplea el método de medida de la
sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 1, el método
ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración
de oxígeno disuelto dentro de la primera célula y de la segunda
célula, respectivamente, conteniendo la primera célula una solución
salina fisiológica y conteniendo la segunda célula la solución
medicamentosa. El método suministra entonces una suspensión
microbiana de una concentración predeterminada a las células
primera y segunda. El método detecta un pico de cada señal
basándose en cada señal, saliendo continuamente cada señal de cada
uno de los electrodos, para la detección de la concentración de
oxígeno disuelto. El método obtiene luego la sensibilidad al
medicamento basándose en la relación entre ambas señales, que se
obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a
partir del momento máximo. En consecuencia, la sensibilidad al
medicamento se puede medir rápidamente en base a las señales
durante un corto período de tiempo que empieza a partir del momento
máximo. Por tanto, en la práctica clínica se puede llevar a cabo el
tratamiento gracias a la detección rápida del medicamento adecuado
(antibióticos, etc.). Como resultado, mejora la velocidad de
curación y se evita la proliferación de microbios resistentes.
Cuando se emplea el método de medida de la
sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 2, el método
ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración
de oxígeno disuelto dentro de la primera célula y de la segunda
célula, conteniendo las células primera y segunda, respectivamente,
una suspensión microbiana de una concentración predeterminada. El
método suministra entonces el disolvente de la solución
medicamentosa de medición a la primera célula y la solución
medicamentosa a la segunda célula. El método detecta un pico de
cada señal basándose en cada señal, saliendo continuamente cada
señal de cada uno de los electrodos, para la detección de la
concentración de oxígeno disuelto. El método obtiene luego la
sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas
señales, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado
que empieza a partir del momento máximo. En consecuencia, la
sensibilidad al medicamento se puede medir rápidamente en base a
las señales durante un corto período de tiempo que empieza a partir
del momento máximo. Por tanto, en la práctica clínica se puede
llevar a cabo el tratamiento gracias a la detección rápida del
medicamento adecuado (antibióticos, etc.). Como resultado, se
mejora la velocidad de curación y se evita la proliferación de
microbios resistentes.
Cuando se emplea el método de medida de la
sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 3, el método
corrige ambas señales con el fin de determinar los valores máximos
de ambas señales para que sean valores predeterminados previamente
determinados. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento
basándose en la relación entre ambas señales corregidas. Por tanto,
se mejora la precisión de la medida de la sensibilidad a un
medicamento, además de la operación y del efecto según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2.
Cuando se emplea el método de medida de la
sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 4, el método
emplea el gradiente de cada señal como relación entre señales. Por
tanto, se mejora el procesamiento de las señales simplificándolo,
además de la operación y el efecto según las reivindicaciones 1 a
3.
Figura 1: diagrama de flujo que sirve para
entender un método de medida de la sensibilidad a un medicamento de
una realización según la presente invención;
Figura 2: diagrama que representa la
característica de variabilidad con el paso del tiempo de cada una de
las corrientes de medición cuando se ha determinado que la
concentración total sea de 0,25 ml;
Figura 3: diagrama que representa la
característica de variabilidad con el paso del tiempo de cada una de
las corrientes de medición cuando se ha determinado que la
concentración total sea de 0,5 ml;
Figura 4: diagrama que representa los gradientes
de las corrientes de medición ilustradas en la Fig. 2; y
Figura 5: diagrama que representa los gradientes
de las corrientes de medición ilustradas en la Fig. 3.
A continuación, y con respecto a las figuras
adjuntas, se explica en detalle un método de medida de la
sensibilidad a un medicamento de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 1 es un diagrama de flujo que sirve
para entender el método de medida de la sensibilidad a un
medicamento de una realización de acuerdo con la presente
invención.
En el paso SP1, comienza la medida de las
corrientes (señales de salida) mediante la aplicación de voltajes
predeterminados a la medición a los electrodos para medir la
concentración de oxígeno disuelto. Los electrodos se proporcionan
dentro de una primera célula, de una segunda célula y de una tercera
célula, respectivamente. La primera célula es una célula que
contiene sólo una solución salina fisiológica. La segunda célula es
una célula que contiene la solución salina fisiológica y la
solución medicamentosa a una primera concentración predeterminada.
La tercera célula es una célula que contiene la solución salina
fisiológica y la solución medicamentosa a una segunda concentración
predeterminada. En el paso SP2, estas células se dejan en reposo
durante un primer tiempo predeterminado (durante t minutos). En el
paso SP3, se vierte la suspensión microbiana en cada una de las
células cerca del electrodo para medir la concentración de oxígeno
disuelto. En el paso SP4, se mide la corriente procedente de cada
electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto en un
segundo intervalo de tiempo durante un tercer período de tiempo (por
ejemplo, cada segundo durante 60 segundos). En el paso SP5, se
obtiene cada tiempo en base a cada una de las corrientes a las que
se obtiene la corriente máxima medidas. En el paso SP6, se obtiene
cada valor de corriente dentro de un cuarto período de tiempo, que
empieza a partir del momento en que se obtiene la corriente máxima.
En el paso SP7, se detecta la sensibilidad al medicamento en base a
la condición de variación de cada valor de corriente durante el
cuarto período de tiempo. Entonces, finaliza la serie de
operaciones.
Se puede llevar a cabo, por ejemplo, un
procesamiento durante la espera hasta que la variación de la
corriente durante 1 minuto es igual o inferior a una corriente
umbral predeterminada (por ejemplo, b nA) en lugar del otro
procesamiento de reposo durante el primer tiempo predeterminado
(durante 1 minuto), tal procesamiento se lleva a cabo en el paso
SP2. Se pueden emplear varios factores como condición para la
variación de corriente. Desde el punto de vista de la
simplificación en el procesamiento es preferente emplear la
velocidad de variación de la corriente.
Cuando se emplea el método de medida de la
sensibilidad a un medicamento correspondiente a la Fig. 1, y cuando
se vierte la suspensión microbiana en la primera, segunda y tercera
células y se miden las concentraciones de oxígeno disuelto, la
concentración de oxígeno disuelto dentro de la primera célula
disminuye después de la respiración microbiana. En comparación con
la primera célula, dentro de la segunda y tercera células la
concentración de respiración microbiana es suprimida cuando existe
sensibilidad al medicamento, mientras que el microbio respira sin
que se elimine la concentración de respiración cuando no existe
sensibilidad al medicamento. Por tanto, las células segunda y
tercera representan una tendencia que se corresponde con la
condición de que la concentración de oxígeno disuelto apenas
disminuye o con la condición de que la concentración de oxígeno
disuelto disminuye de forma similar a la primera célula,
respondiendo a la existencia y a la no existencia de sensibilidad al
medicamento.
Pueden considerarse tales tendencias dentro de
un corto período de tiempo utilizando electrodos para medir la
concentración de oxígeno disuelto y utilizando la condición de
variación de cada valor de la corriente durante el cuarto período
de tiempo. Por tanto, se puede reducir mucho el período de tiempo
necesario para medir la sensibilidad al medicamento. Como
consecuencia, el medicamento adecuado se administra rápidamente,
mejorando la velocidad de curación. Además, se elimina la generación
de microbios resistentes tales como MRSA o similares, reduciéndose
los gastos médicos.
A continuación se explica un ejemplo
específico.
Como solución medicamentosa se emplea ampicilina
(en adelante denominada ABPC) y como bacteria se emplea E.
coli (2 especies de la cepa sensible JM109 y la cepa resistente
5W (introducción del plásmido a ABPC)).
Y, se emplea una solución salina fisiológica a
una concentración de un 0,7%, de forma que la concentración de la
solución de ABPC se ajusta a 5,3 \mug/ml y las 2 especies de E.
coli se ajustan a McFarland 2.
La solución salina fisiológica y la solución
medicamentosa están contenidas en una proporción tal como la
representada en la Tabla 1 dentro de las células primera, segunda y
tercera. La suspensión bacteriana se aplica con jeringas,
suministrándose cada una en correspondencia con cada célula.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, en cada célula se coloca el
electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto. Las
células primera, segunda y tercera se mantienen en reposo durante 5
minutos para que la temperatura sea constante. Durante esta
operación se instalan las jeringas que contienen la solución
bacteriana. Una vez transcurrido el tiempo bajo la condición de
reposo, se determina que el tiempo de medida va a ser de 360
segundos y la corriente procedente de cada electrodo para medir la
concentración de oxígeno disuelto se va a medir cada 0,1 segundos.
Después de 5 minutos (300 segundos), se vierte rápidamente la
suspensión bacteriana de cada jeringa en cada célula a una
velocidad constante. Una vez transcurrido el tiempo de medida de 360
segundos, se guardan y analizan las corrientes medidas. Este
análisis se lleva a cabo de la siguiente manera:
El conjunto de una serie de cada una de las
corrientes medidas se desplaza en paralelo de forma que el punto
máximo de cada serie de cada una de las corrientes medidas coincida
con la posición correspondiente a 1,7 segundos. Así se obtienen las
figuras que representan la característica de variación con el paso
del tiempo (véase la Fig. 2, que representa la característica de
variación con el paso del tiempo de cada una de las corrientes de
medida cuando se determina que la cantidad total es de 0,25 ml, y la
Fig. 3 que representa la característica de variación con el paso
del tiempo de cada una de las corrientes de medida cuando se
determina que la cantidad total es de 0,5 ml).
Cuando se lleva a cabo el estudio teórico,
primero se determina qué bacteria es el control y se comparan la
bacteria sensible y la bacteria resistente. Cuando la bacteria es
una bacteria resistente, debería obtenerse una característica de
variación de la corriente medida con el paso del tiempo casi igual
al control, ya que la bacteria apenas se ve afectada por el
medicamento de forma que la concentración respecto al consumo de
oxígeno apenas varía. Por el contrario, cuando la bacteria es una
bacteria sensible, la concentración del consumo de oxígeno se
reduce y la característica de variación de la corriente medida con
el paso del tiempo debería ser más moderada en comparación con el
control, ya que el hecho de verter el medicamento interfiere en la
respiración de la bacteria.
En los resultados reales de medida ilustrados en
las Fig. 2 y 3, cuando se comparan "JM109 + ABPC" sensible con
"5W + ABPC" resistente, determinando como referencia el control
"JM109", los resultados reales de medida ilustrados en las
Fig. 2 y 3a muestran que la curva correspondiente a la cepa sensible
es más suave que las curvas correspondientes al control y a la cepa
resistente, y la curva correspondiente a la cepa resistente es
igual o más pronunciada que la curva correspondiente al control.
Para digitalizar los resultados de medida
ilustrados en las Fig. 2 y 3, la diferencia entre el valor de la
corriente pasados 10 segundos desde el momento del máximo y el valor
máximo de la corriente se divide entre el tiempo transcurrido,
obteniéndose la pendiente para 10 segundos. Como resultado se
obtienen los gráficos ilustrados en las Fig. 4 y 5.
Cuando se compara cada pendiente, suponiendo que
la pendiente correspondiente al control es del 100%, la pendiente
que corresponde a la cepa sensible es del 79,0 - 85,4%, mientras que
la correspondiente a la cepa resistente es del 96,1 - 122,9%.
Por tanto, es suficiente determinar el valor
umbral en un 90% cuando la pendiente correspondiente al control
está determinada en un 100%. Se puede considerar que la bacteria es
una cepa sensible cuando la pendiente es inferior al 90% y que la
bacteria es una cepa resistente cuando la ésta es igual o superior
al 90%.
El criterio de sensibilidad se puede llevar a
cabo en base a la pendiente para 5 segundos después del momento
máximo. El criterio de sensibilidad se puede llevar a cabo también
en base a una tendencia en la corriente de medida que no sea la
pendiente.
La invención según la reivindicación 1 tiene una
operación y efecto característicos de forma que se puede medir
rápidamente la sensibilidad a un medicamento en base a las señales
durante un corto período de tiempo, que empieza a partir del
momento del máximo, el tratamiento puede llevarse a cabo mediante la
rápida detección del medicamento adecuado (antibióticos, etc.)
durante el uso clínico, y se mejora la velocidad de curación, así
como se evita la proliferación de microbios resistentes.
La invención según la reivindicación 2 posee una
operación y efecto característicos de forma que se puede medir
rápidamente la sensibilidad a un medicamento en base a las señales
durante un corto período de tiempo, que empieza a partir del
momento del máximo, el tratamiento se puede llevar a cabo mediante
la rápida detección del medicamento adecuado (antibióticos, etc.)
en durante el uso clínico, y se mejora la velocidad de curación,
así como se evita la proliferación microbios resistentes.
La invención según la reivindicación 3 tiene una
operación y efecto característicos de forma que se mejora la
precisión en la medida de la sensibilidad a un medicamento, además
de la operación y efecto, según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2.
La invención según la reivindicación 4 tiene una
operación y efecto característicos de forma que se mejora,
simplificándolo, el procesamiento de las señales, además de la
operación y efecto de una de las reivindicaciones 1 a 3.
Claims (4)
1. Método de medida de la sensibilidad a un
medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de
una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y
de una segunda célula, respectivamente, conteniendo la primera
célula el disolvente de la solución medicamentosa y conteniendo la
segunda célula la solución medicamentosa, comprendiendo el método
los pasos de:
suministrar la suspensión microbiana a una
concentración predeterminada a las células primera y segunda;
detectar un pico de cada señal de corriente en
base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal
de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la
concentración de oxígeno disuelto; y
obtener la sensibilidad al medicamento en base a
la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen
durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del
momento máximo.
2. Método de medida de la sensibilidad a un
medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de
una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y
de una segunda célula, respectivamente, conteniendo las células
primera y segunda la solución microbiana a una concentración
predeterminada, comprendiendo el método los pasos de:
suministrar el disolvente de la solución
medicamentosa a la primera célula y suministrar la solución
medicamentosa a la segunda célula;
detectar un pico de cada señal de corriente en
base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal
de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la
concentración de oxígeno disuelto; y
obtener la sensibilidad al medicamento en base a
la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen
durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del
momento máximo.
3. Método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según se establece en la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque ambas señales de
corriente se desplazan en paralelo para determinar los valores
máximos de ambas señales de corriente, para que sean valores
predeterminados previamente determinados, y se obtiene la
sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas
señales de corriente corregidas.
4. Método de medida de la sensibilidad a un
medicamento según se establece en una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque se emplea una relación entre
gradientes de cada señal de corriente como relación entre las
señales de corriente.
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