JPH08511676A

JPH08511676A - 微生物の検出およびそれらが抗生物質に対する感受性の測定

Info

Publication number: JPH08511676A
Application number: JP5518086A
Authority: JP
Inventors: シヨル，アミール; サハル，エルハナン
Original assignee: コンバクト・ダイアグノステイック・システムズ・リミテツド; ラモツト・ユニバーシテイ・オーソリテイ・フオー・アプライド・リサーチ・アンド・インダストリアル・デベロツプメント・リミテツド
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1996-12-10
Also published as: ATE182211T1; CA2117777A1; IL101522A0; WO1993021511A1; EP0635126A1; IL101522A; DE69325652T2; EP0635126B1; RU2126962C1; DE69325652D1; RU94046155A; AU3899393A

Abstract

(57)【要約】物体各々の全体に渡る明るさの空間分布を測定することを基準にしたコンピューター画像分析を用いて、サンプル内に存在している非微生物体から微生物を区別する。本発明の特別な用途は、抗生物質に対して微生物が示す感受性の測定である。

Description

【発明の詳細な説明】微生物の検出およびそれらが抗生物質に対する感受性の測定発明の分野本発明は、一般には、微生物学分野におけるものであり、より詳細には、微生物学的アッセイに関する。特に、本発明は、生物学サンプル内の微生物を検出するコンピューター画像分析（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓｅｄｉｍａｇｅａｎａｌｙｓｉｓ）方法を提供するものである。更に、本発明は、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を評価するコンピューター画像分析方法も提供する。また本発明で提供するものは、本発明の方法を実施するシステムである。発明の背景および従来技術本発明の背景として関係があると見られる従来技術を、本請求の範囲の前に置いた本説明の最後の部分の中に挙げる。この表の中の番号を括弧内に示すことで、これらの従来技術参照を確認することができるようにする。微生物学的試験は、例えば薬剤、水品質監視、食品安全評価などの如き幅広い範囲の用途を有している。臨床的実施における微生物学的アッセイは特に重要であり、感染を診断しそして／または感染した場合に適当な薬剤処理を決定するに重要な役割を果している。このようなアッセイでは、臨床サンプル内に病理的微生物が存在しているか否かを決定し、それらの数を測定し、それらを同定すると共に、それらが抗生物質薬剤に対して示す感受性を測定することが行われている。最も幅広く用いられている微生物学的アッセイは、種々の増殖用培地上で生物学サンプルをインキュベートした後その上で微生物増殖を測定することを伴っている（１）。薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する目的で、その薬剤存在下におけるその微生物の増殖が測定されている（２）。上記アッセイが示す最大の欠点の中には、それらがかなりの時間、通常２４から４８時間を必要としており、従って直ちに処理することが必要とされている場合に要求される迅速な診断を行うことが不可能であると言った欠点が存在している。従って、極めて頻繁に、医者は臨床的結果（これのみが確実な値を与える）を待つことなく治療を始めることを強いられている。その結果として、その治療は必ずしも適当でなく、また時として、感染していない患者に処置を行うことになる。加うるに、このようなアッセイは労力を必要とすると共に、実験室の空間をかなり必要とすることで、感染を生じる可能性のある集団のスクリーニングで上記アッセイを幅広く用いることはかなり限定されている。例えば、尿路感染は必ずしも臨床的症状を伴わず（５）、無症候感染が危険性を示し得る年老いた人を常規通り試験するのは不可能である（５、６、７）。従って、長期のインキュベーション期間を伴わなず、従って抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性の検出、同定および測定を行うのに迅速である方法が高度に望ましいことは、容易に理解されるであろう。微生物を検出しそしてそれらが抗生物質薬剤に対して示す感受性を測定する目的で現在利用できる迅速方法およびシステムは数多く存在している（例えば８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５参照）。上記方法およびシステムの１つの種類を用いることによる、微生物の検出および抗生物質薬剤に対してそれらが示す感受性の測定は、約２４時間に及ぶ特定の初期インキュベーション期間を必要としている。これに伴う時間に加えて、上記方法およびシステムは、大きな割合で誤った陽性結果をもたらすと共に誤った陰性結果をもたらすと言った重大な欠点を有している。更に、これらの方法およびシステムは、しばしば、１ｍＬ当たり約１０⁴個以下の微生物濃度では感度を示さないか、或は時として１ｍＬ当たり１０⁵個の微生物濃度でも感度を示さない。このグループに属するアッセイの例は、ＡｕｔｏｂａｃＳｙｓｔｅｍ（１６、１７）、ＡｕｔｏＭｉｃｒｏｂｉｃＳｙｓｔｅｍ（１８、１９、２０）、ＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ（２１）およびＢａｃｔｅｃＳｙｓｔｅｍ（２２）である。上記方法の別のグループは、初期のインキュベーション期間を必要としておらず、従ってより迅速である。しかしながら、これらの方法は全て、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定することができないと言った重大な欠点を有していると共に、上と同様、高い割合で誤った陽性結果および誤った陰性結果をもたらすと言った問題を有しており、そして１ｍＬ当たり約１０⁴−１０⁵個以下の微生物濃度で微生物を検出する能力を有していないと言った欠点を有している。このようなアッセイの例は、Ｂａｃ−ｔ−Ｓｃｒｅｅｎ（１９、２０、２３、２４）、ＬｅｕｃｏｃｙｔｅＥｓｔｅｒａｓｅＡｃｔｉｖｉｔｙＡｓｓａｙ（１９、２３、２５）、ＮｉｔｒｉｔｅＴｅｓｔ（１９、２３、２６）およびＡＴＰＡｓｓａｙ（２６、２３、２７）である。上に記述した方法は全てその細菌集団が示す単一の平均特性を検出することを伴っていると言った事実がこれらの方法の欠点の多くをもたらしている点を注目すべきである。単一微生物細胞レベルでいくつかの特性を試験する方法は、生物学サンプル内に存在している微生物の同定および特徴付けを行うにとってずっと高い感度を示す方法となる可能性を有している。本発明の目的本発明の目的は、生物学サンプル内の微生物を迅速かつ信頼できる様式で検出および特徴付けすることを可能にする、コンピューター画像分析方法およびシステムを提供することにある。本発明のさらなる目的は、微生物と他の粒子とを区別すると共に異なる種類の微生物間の区別も示す種々の形態学的特性を基準にして微生物の検出および特徴付けを行うことを可能にする、コンピューター画像分析方法およびシステムを提供することにある。本発明のさらなる目的は、種々の抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を評価することを可能にする、上記方法およびシステムを提供することにある。本発明の残りの目的は、下記の説明から明らかになるであろう。本発明の一般的説明本発明はコンピューター画像分析方法を提供するものであり、ここでは、顕微鏡の中に標本を置き、例えばビデオカメラ、光電池のグリッドまたは写真フィルムなどを用いてそのサンプルの画像を記録し、デジタル化し、可能ならば記憶させた後、オンラインまたはオフラインで分析を行う。この分析を基準にして、微生物を同定し、数を数え、そして特徴付けを行う。微生物の検出を行う目的で顕微鏡画像を分析するには、最初に、微生物の細胞と、この標本の中に存在し得る同様な大きさを有する他の粒子状材料、例えば組織砕片、埃粒子、蛋白質および糖凝集物などとを区別する必要がある。非常にしばしば、このような非微生物粒子が示す全体的光学特性と共にそれらの形状は、特定の微生物が示すそれと類似しており、従って、通常の画像分析技術を用いたのでは、このようなものが高い割合で微生物として分類分けされる可能性があるか、或はまた、多数の微生物が非微生物体であるとして特徴付けられる可能性があり、従ってこれらはそれぞれ微生物数の過剰評価または過小評価を意味することになる。このことが、微生物学的アッセイで画像分析技術を用いる時に今まで生じていた失敗の主要な原因である。知られているように、顕微鏡の下で見た物体の明るさは均一でなく、この物体の種々の部分が示す明るさは互いに異なっている可能性がある。このような不均一さは、この物体が有する異なる部分間の組成の差から生じると共に、その物体の形状からも生じる。驚くべきことに、本発明に従い、１つの物体における空間的明るさの分布の点で、微生物は非微生物体とは異なっていることが確認された。特別な例は、その物体の縁を横切る明るさの変化率または階調度（この物体の外側と内側の間）であり、これは、微生物とそれと同じ大きさを有する非微生物体の間で有意に異なっていることが確認された。物体の縁を横切る明るさの変化度合を、以後「光学スロープ」と呼ぶものとする。もう１つの例は、以後「モーメント」と呼ぶパラメーターであり、これは、各地点における光強度とその物体の縁からこの地点までの距離との積である。従って、本発明は、サンプル内の微生物を検出するコンピューター画像分析方法を提供するものであり、この方法は、そのサンプル由来の標本を顕微鏡の中に置き、この顕微鏡を通して見られる画像を適当な画像記録手段で記録し、この画像を分析することでそこに入っている粒子状物体を同定し、そしてこれらの物体を微生物または非微生物体として分類分けすることを含んでおり、ここで、この分類分けは、これらの物体各々の全体に渡る明るさの空間分布を測定することを含んでいる。本発明の方法の１つの好適な態様を用いた上記分類分けは、物体の光学スロープを測定することを含んでいる。別の好適な態様を用いた上記分類分けは、物体のモーメントを測定することを含んでいる。一般に微生物体が示す明るさの空間分布、特にその光学スロープおよびモーメントは、種々の因子、例えば照明の種類およびそれの強度などに応じて特定の範囲内に入る。例えば、非常に明るいか或は非常に暗い照明光源が用いられている透過光照明では、その顕微鏡を通して見られる画像内の一般的コントラストは、その照明光が中間的範囲を有する場合よりも小さく、それゆえ、明るい照明または暗い照明下でその物体が示すモーメントおよび光学スロープは、中間範囲の強度を示す照明条件下よりも小さくなる。蛍光染料を用いる場合、この光学スロープおよびモーメントは、本質的に、照明光強度の幅広い範囲に渡って照明光強度から独立している。これらの大きさもまた照明の種類に依存しており、その画像の中に強いコントラストをもたらす照明、例えば暗視野照明、位相差照明またはエピフルオレセンス（ｅｐｉｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）などを用いた場合、このモーメントおよび光学スロープは、例えば、強いコントラストを与えない照明、例えば標準的透過光照明を用いた時よりも大きくなる。このコントラストを大きくし、標本内の物体同定を容易にし、そして微生物と非微生物体との間の区別を容易にするには、種々のコントラスト剤、例えば特に生きている物体を染色する染料、例えばメチレンブルー、アクリジンオレンジ、臭化エチジウムなど、１つのグループの微生物と他のグループとを区別することを可能にする染料、例えばグラム染色（ｇｒａｍｓｔａｉｎ）など、並びに１つのグループの微生物を特異的に同定することを可能にする染料および試薬、例えばモノクローナル抗体、腸内細菌科に特異的なイスラエル特許出願第９５１４０号の主題などを用いるのが好適である。この光学スロープおよびモーメントの両方が示す絶対値は、その用いる照明の種類に依存している点を注目すべきであり、この照明が、粒子状の物体をそれらを取り巻いているものよりも明るく見せるような種類の照明、例えばエピフルオレセント照明、暗視野照明などである場合、この光学スロープは正の値を示す（この階調度は裏返しに測定される）一方、この照明が、粒子状物体をそれらの回りよりも暗く見せるような種類のもの、例えば標準的フィールド（ｆｉｅｌｄ）照明の場合、その光学スロープは負の値を示し、そしてこの照明が、コントラストがより強調される種類のもの、例えば位相差または暗視野照明などの場合、そのモーメントは、コントラストを低くする傾向を示す照明、例えば標準的透過光照明の場合よりも大きくなるであろう。加うるに、本分野の技術者が容易に理解するであろうように、この光学スロープおよびモーメントが示す絶対値はまた、その使用するレンズの種類、顕微鏡の種類、フィルターが用いられているか否か、およびそのフィルターの種類などに依存している。本技術に精通している人は、限定された簡単な実験を用いることで難なく特定セットアップのシステムを測定して、微生物を特徴付ける光学スロープおよびモーメント両方が示す値の範囲を決定することができるであろう。これは例えば、種々の非微生物体が入っている標準懸濁液中と、微生物が入っている他の懸濁液の中で、物体が示す光学スロープとモーメントを同じ条件下で測定することによって行われ得る。各物体に関する他の種々の形態学的パラメーターの測定も行うならば、本発明に従うアッセイの正確さが向上し得る。このような形態学的パラメーターには、その物体の長さ、幅および面積、並びに全体的形状などが含まれる。以後時々用いる言葉「形態学的パラメーター」は、本発明に従って測定する物体のパラメーターを表しており、これらには、光学スロープ、モーメント、長さ、幅および全体的形状、並びに他の何らかの測定パラメーターが含まれる。各物体が示す種々の形態学的パラメーターを測定することにより、多次元パラメーター場（ｍｕｌｔｉ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｆｉｅｌｄ）におけるそれの位置を基準にしてそれを微生物体としてか或は非微生物体として特徴付けすることができるが、これらのパラメーターは、光学スロープ、モーメント、長さ、幅、面積、全体的形状、並びに他の何らかの形態学的パラメーターから成る群から選択される２種以上であってもよい。１つの物体が微生物であるか否かを決定する時の正確さを改良することに加えて、上記多次元パラメーター場内の物体の位置は、その物体の同定、例えば細菌または酵母菌であるかの同定或は細菌または酵母菌の種類などの同定を行うに関して、その物体のさらなる特徴付けを行うことを可能にするものである。１つ以上の標本を見た１つ以上の画像で全ての微生物を同定することにより、このサンプル内に存在している微生物細胞の濃度を決定することができる。本発明はまた、生物学サンプル内に存在している微生物が抗生物質薬剤に対して示す感受性を測定する方法を提供するものである。１つのサンプル内に存在している微生物が上記薬剤に対して示す感受性を測定するには、このサンプルの標本を短期間、例えば０．５−２時間、その薬剤の存在下でインキュベートした後、上記インキュベーションを行った後のサンプル内に存在している微生物濃度を、その抗生物質薬剤なしに同じ条件下でインキュベートした同じサンプルから得られる対照標本が示すそれと比較する。従って、本発明は、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法を提供し、この方法は、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートした後、本発明のコンピューター画像分析方法で両方の混合物内の微生物細胞濃度を測定することを含んでいる。更に驚くべきことに、本発明に従い、抗生物質薬剤に感受性を示す微生物は、それらがこの薬剤に暴露されると検出できる程の形態学的変化を受けることが確認された。抗生物質薬剤に暴露される結果として微生物の形態が変化することは報告されているが（２７）、その形態学的変化と抗生物質感受性との間に相関関係が存在していることは今日まで全く確認されていなかった（２８）。抗生物質薬剤に暴露された結果として生じる、微生物が示す特定の形態学的変化は、上記薬剤に対して微生物が示す感受性に関する指示であることの確認は、初めて微生物を正確に同定しそして単一細胞レベルで種々の形態学的パラメーターを測定した本発明を用いることでのみ達成されるものである。従って、本発明は、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法を提供し、この方法は、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートした後、微生物の形態学的パラメーターを測定し、そしてこれらのパラメーターが２つの混合物の間で変化していることを基準にしてその感受性を決定することを含んでいる。抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定するには、好適にはこれらの薬剤に暴露した後の形態学的変化と細胞濃度変化の両方を測定した後、両方の結果を基にして、当該微生物が上記薬剤に対して示す感受性の度合を決定する。また、本発明が提供するものは、本発明に従う方法を実施するシステムであり、このシステムには、顕微鏡、この顕微鏡を通して見る画像を記録する手段、この記録した画像をデジタル化する手段、および画像処理手段が備わっており、そして上記画像処理手段は、上記画像記録手段で記録した物体の光学スロープおよび／または明るさの分散を測定するに適合していることを特徴としている。好適には、上記画像処理手段はまた、その顕微鏡を通して見る画像内で検出する物体が示す他の種々の形態学的パラメーターを分析するにも適合している。従って、本発明の方法およびシステムは、サンプル内の微生物細胞濃度を測定することを可能にするものであると共に微生物の特徴付けを行うことを可能にするものである。本発明の方法およびシステムはまた、その抗生物質薬剤に暴露したものと暴露していないものを用い、細胞濃度と種々の形態学的パラメーターの両方を測定することによって、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を評価することを可能にするものである。図面の簡単の説明本発明の説明として添付図を用いる。これらの図において、図１は、本発明に従う、サンプル内に存在している物体の初期特徴付け操作段階の一般的概略を示すものである。図２−４は、それぞれ、図１でブロックＩ−ＩＩＩとして識別する操作段階各々のより詳細な概略である。図５は、実際の細胞数（横座標）に対する、本発明の方法で得られる、緩衝液内に懸濁させた大腸菌の細胞濃度結果（縦座標）を示すグラフ表示である。白四角は個々の結果を表しており、そして白三角は２つまたは３つの結果の平均を表している。図６は、標準方法で測定した１４４個のミルクサンプル内の細胞濃度（横座標）に対する、本発明に従う方法で得られる細胞濃度（縦座標）を示すグラフ表示である。図７は、標準方法で測定した尿内細菌濃度（縦座標）と、本発明に従う方法で得られる結果（横座標）との間で行った比較を示すグラフ表示である。本発明の詳細な記述以下に、添付図内のブロック図として示す非制限的特定態様を参照して、本発明の説明を行う。本分野に精通した人は、疑いもなく、この態様の種々の修飾形と共に他の態様も思い浮かべると考えられ、これらは全て上で限定した如き本発明の範囲内であることは理解されるであろう。本発明に従う方法の実施では、最初に、顕微鏡の対物レンズの下に生物学サンプルを置いて照明を当てる。極めて一般的に、如何なる種類の照明も用いられ得るが、本発明に従って好適に用いられる照明は、細菌の如き小さい粒子状の透明な物体がそれらを取り巻いているものよりも明るく見える如き照明、例えば暗視野照明、位相差照明およびエピフルオレセンスなどであり、後者が特に好適である。（エピフルオレセンスで用いる染料は、例えばフルオレセイン、イソチオシアネート、アクリジンオレンジ、臭化エチジウム、ヨウ化プロピジウムなどであってもよい）。本発明に従い、画像内のコントラストを大きくする、従ってそのサンプル内で小さい物体を検出するのを容易にする種々の染料を添加するのが更に好適である。特に好適な染料は、生きている物体を染色する能力を有する、従って細胞と他の粒子状物体とを区別するのを容易にする染料であり、特に、微生物を特異的に染色し得る染料である。本発明の方法で用いるに最も好適な染料は、特定グループの微生物、例えば共出願中のイスラエル特許出願第９４１４０号の中に開示されている腸内細菌科抗体などを染色し得る染料である。視界内に存在している全ての物体に焦点を同時に当てることができるように、試験すべきサンプルを平らにしてならすのが好適である。この照明を当てそして任意に染色したサンプルを、適当な画像記録手段で記録するが、この手段は、例えばビデオカメラ、列になった光電池などであってもよいが、それの使用が簡単なこと（この画像を記録するに必要とされる電気回路が比較的簡単なことを含む）およびその価格が比較的低いことから、特にビデオカメラが好適である。上記画像記録手段を用い、多数の画素（ピクセル（ｐｉｘｅｌｓ））としてこの画像を記録し、そして上記ピクセル各々における明るさを測定してデジタル化する。このようにして測定してデジタル化した画像を、次に、図１の中に非常に簡潔化したブロック図として一般的に示すように処理する。この第一段階Ｉでは、物体の一部を形成しているピクセルを識別し、そして物体の札付けを行う（ｔａｇｇｅｄ）。その後、次の段階ＩＩで、これらの物体の同定を行う、即ち本発明に従ってこれが微生物であるか或は非微生物体であるかを決定した後、最後の段階ＩＩＩで、微生物として同定された物体が示す種々の形態学的パラメーターを決定する。図１の方法段階ＩからＩＩＩの各々を、それぞれ図２−４を参照して以下にいくらか詳細に説明する。物体を同定して札付けする様式を説明している図２をここで参照する。第一段階で、これらのピクセルの各々１つに関する明るさレベルＩ_(x,y)［Ｉ_(x,y)−特定のｘ，ｇ座標を有するピクセルの明るさレベル］を測定し、そしてそれから、全視野の平均明るさＩ_av、およびこの明るさの標準偏差σを決定する。次の段階でＩａｖおよびσを用いて、閾値明るさレベルＩ_thを計算するが、このＩ_thは、次の段階における参考レベルとして用いる明るさレベルである。Ｉ_thは、特定量の標準偏差（σ）だけ高い明るさレベルとして計算することが可能であり、例えば図２に示す態様では、Ｉ_avから３である。また、予め較正したシステムでは、この閾値明るさレベルＩ_thはまた、予め決めた定数であってもよい。次に、それらの８つの隣体（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）よりも強い明るさを示すピクセルである極大を識別する。これらの極大Ｉ_lmをＩ_thと比較し、Ｉ_thよりも小さい極大を捨てる一方、Ｉ_thよりも大きい極大の札付けを行う。隣接するピクセルが札付けピクセルと同じ物体に属すると見なされるレベル以上の明るさレベルＩ_objを決定するが、ここで、Ｉ_objはＩ_lmの特定部分であり、図３に示す特別な態様では３／５である。次に、札付けしたピクセルに接触しておりそしてＩ_ob _j より大きいか或はそれに等しい明るさレベルを示す各ピクセルの札付けを行い、そして最終的に、これによって、その極大ピクセルに接触しているか或は他の札付けしたピクセルに接触している、関係したピクセル全ての札付けがもたらされる。次に、全ての互いに接触している札付けしたピクセルを、１つの物体と見なす。その見た画像内に存在している全ての極大に関して上記操作を繰り返すことにより、全ての物体に札付けを行う。互いに近い極大、例えば離れていても１または２ピクセルのみである極大とそれに会合している札付けしたピクセルを、相当する数の物体に属していると解釈する。上述した如く同定した物体は、微生物、並びに非微生物体、例えば埃粒子、高分子の凝集体、細胞砕片などから成っている。本発明は、非微生物体と微生物体とを互いに区別する様式によって特徴つけられる。これを実施する様式の例を図３に記述する。上述したように、本発明に従い、上で定義した如き光学スロープを基にして１つの物体を微生物として特徴付けすることができることを見い出した。この光学スロープが予め決めた特定範囲（これは、照明の種類および光強度に大きく依存している）内に入る場合、この物体を微生物であるとして分類分けし、そしてその光学スロープが上記範囲よりも大きいか或は小さい場合、この物体を非微生物物体であるとして分類分けする。数多くの方法でこの光学スロープを測定することが可能であり、図３に示す特定態様は単なる例である。本発明に従ってこの光学スロープを測定するには、第一段階で、１つの物体の縁におけるピクセル［即ち１つの物体の札付けしたピクセル（これらは、札付けしていないピクセルに接触している）］が示す平均明るさ、そしてまた全ての札付けしていないピクセル（これらは従ってその物体の一部でないが、上述した札付けしたピクセルに接触している）が示す平均明るさを測定して、相当する値（ａ）および（ｂ）を入手する。次に、例えば（ａ）と（ｂ）の差、または（ｂ）に対する（ａ）の比などを計算することにより、（ａ）および（ｂ）両方の関数として光学スロープを決定する。この関数の値ｆ_(a,b)を、予め決定した特定の値Ｋ１およびＫ２と比較し、そしてもしこの物体がこれらの値内に入る場合、これを微生物と見なす一方、ｆ_(a,b)、が上記範囲の上か或は下の場合、この物体を非微生物体と見なす。種々の種類の微生物が入っているか或は種々の種類の非微生物体が入っている公知サンプルを試験することによって、値Ｋ１とＫ２を実験的に決定することができる。例えば、以下に記述する実験のパラメーターを用い、それぞれ、（ａ）と（ｂ）の差［ｆ_(a,b)＝ａ−ｂ］からｆ_(a,b)を計算するとｋ₁とｋ₂の値は１０と１．６であり（即ちｆ_(a,b)が１．６から１０の時、この物体は微生物であった）、そして（ｂ）に対する（ａ）の比［ｆ_(a,b)＝ａ／ｂ］からｆ_(a,b)を計算するとｋ₁とｋ₂の値は１００と２５であった。光学スロープに加えてまた、物体が示す他のパラメーターも測定することができる。上記パラメーターは、例えばモーメント、長さ、幅、面積および全体形状などである。上記パラメーターは、多次元パラメーター場における物体の位置を基準にして微生物であるか或は非微生物体であるとして物体を特徴付けするのを良好にする働きをし得る。このような物体の位置はまた、微生物の同定に関してそれのさらなる特徴付けを行うことを可能にする。この物体の長さ、幅および面積の測定は本質的に知られている如く実施可能であり、従って本明細書ではこれに関する詳細な説明は行わない。ここで図４を参照するが、これは、本明細書で「丸さ」と呼ぶ、物体の全体形状を決定する１つの態様を例として示すものである。この丸さは、その物体の形状がいかに円に近いかを示す尺度である。第一段階で、１つの物体の平均Ｘ座標Ｘ_avと平均Ｙ座標Ｙ_avを決定し、そしてそれらからこの物体の中心座標（Ｘ_av，Ｙ_av）を計算する。次に、物体の札付けしたピクセル各々と（Ｘ_av，Ｙ_av）との距離ｒ_iを計算し、最小ｒ_iであるｒ_min と最大ｒ_iであるｒ_maxを決定し、そして次に、ｒ_maxとｒ_minの差をその物体の長さＬで割ることでその丸さＲを計算する［Ｒ＝（ｒ_max−ｒ_min）／Ｌ］。Ｒが０であることはその物体が球形である意味している一方、Ｒが０．５に近いことはその物体が棒様であることを意味している。１つの物体を微生物であるとして特徴付けした後更にこの微生物が示す特性の特徴付けをするに特に有効なパラメーターは、モーメントである。本発明に従い、微生物のモーメントは非微生物体のそれと異なっていることを見い出した。１つの物体を微生物または非微生物体であるとして特徴付けする目的でこのモーメントそれ自身を用いることも可能であるが、好適には上述した他のパラメーターと組み合わせて用いることができる。１つの物体を微生物として特徴付けするには、物体のモーメントが、実験的に決定した特定の範囲内に入る必要がある。数多くの方法を用いてこのモーメント（Ｍ）を決定することができる。本明細書で単に例として示す上記方法の１つを用い、下記の式：Ｍ_(object)＝Σ［ｒ² _{(x, y)}＊Ｉ_{(x, y)}］［式中、ｒ_(x,y)は、物体の中心（Ｘ_av，ｙ_av）とピクセル（ｘ，ｙ）の距離であり、Ｉ_(x,y)は、各ピクセル（ｘ，ｙ）の明るさである］に従ってこのモーメントを決定する。本技術者が理解するであろうように、このモーメントはまた、本明細書に示すのとは異なる、位置および光強度両方に関する他の種々の関数を用いて決定され得る。本発明の方法が示すユニークさは、従来技術の方法と対照的に、個々の物体が示す特性を測定し、それらからその集団全体に関する代表的な値（各々に関する平均値および標準偏差）を決定することができる点である。これらの代表的な値は、微生物集団が示す特徴的な性質であると同時に、これらは、サンプル内に存在している微生物の正確な種類を同定する目的で用いられ得る。更に、画像内か或は同じサンプルのいくつかの画像内で同定した微生物の数を数えることにより、この微生物の濃度を得ることができる。本発明はまた、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法も提供する。知られているように、微生物が感受性を示す抗生物質薬剤にそれらを暴露すると、その微生物の増殖が阻害される。従って、抗生物質薬剤にサンプルの標本を暴露し、そして上記暴露を行った後の細胞濃度と、同じ条件下であるがその薬剤なしにインキュベートした対照標本内の細胞濃度とを比較することにより、そのサンプル内の微生物がその薬剤に対して示す感受性を評価することができる。しかしながら、一般に長期、例えば２４−３６時間の範囲に渡るインキュベーション期間が必要とされている従来技術方法とは対照的に、本発明の方法に従うと、その必要とされるインキュベーション時間はずっと短く、例えば０．５− ２時間の範囲である。このインキュベーション期間が短いのは、個々の微生物数を数えることでその濃度変化が小さくても（これは、従来技術の方法を用いたのでは検出不可能である）それらを同定することができることによるものである。本発明に従い、驚くべきことに、微生物が感受性を示す抗生物質薬剤にそれらを暴露すると本発明の方法で検出可能なそれらの形態学的変化が生じることを見い出した。更に、このような変化が生じることは、微生物がその薬剤に感受性を示し、それが原因となってその変化がもたらされることを示している。言い換えれば、本発明の方法で検出可能な形態学的変化と、その変化をもたらす薬剤に対してその微生物が示す感受性との間には強力な相関関係が存在している。特に、微生物の丸さとモーメントを測定した時、上記形態学的変化が明らかである。従って、本発明は、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法を提供し、この方法は、これらの微生物を抗生物質薬剤と一緒に短期間、例えば０．５−２．０時間インキュベートした後、微生物の形態学的パラメーター、特に微生物の丸さおよびモーメントばかりでなくまた、他の形態学的パラメーター、例えば長さ、幅、面積および光学スロープなどの変化度合を測定することを含んでいる。本発明に従い、抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定するには、試験微生物が入っている標本を短期間、例えば０．５−２．０時間インキュベートし、そして同じ条件下であるがその抗生物質薬剤なしの対照標本を同じ期間インキュベートする。この培養物が示す種々の特性、即ち細胞濃度および種々の形態学的パラメーターを、試験標本および対照標本両方で測定し、そして例えば、抗生物質薬剤に暴露した後の値（Ｂ）と上記暴露なしで得られる同じパラメーター値（Ａ）との比率を決定することにより、各パラメーターの変化を測定する。本発明に従って測定した時の上記比率の例を以下の表Ｉに示す（Ａ：Ｂ）。次に、上記比率の各々に、その値に従うスコアー、例えば０−１００を与える。これらのスコアーの各々に特定の重量を与え、このようにして、重量平均を計算することができる。適切には、微生物濃度変化に関するスコアーに約０．４− ０．６の重量を与え、種々の形態学的パラメーター変化に関するスコアーにその残りを与える、例えば、各形態学的パラメーターに同じ重量を与える。このような重量平均は、その試験した抗生物質薬剤に対してその微生物が示す感受性の尺度を与える、即ちこの微生物が感受性を示すか、耐性を示すか、或は中間的であるかを示す尺度を与える。抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する従来技術方法とは異なり、本発明に従う方法は、採取した元の生物学サンプルに関して、もし上記サンプルがいくつかの種類の微生物を含んでいたとしても如何なる前インキュベーション段階も取ることなく、用いられ得る。多次元パラメーター場において各種類の微生物が示す位置を決定しすることにより、上記多次元パラメーター場におけるそれらの位置を基準にして、これらの微生物を異なる集団に分類分けし、そして次に、各集団を抗生物質薬剤に暴露した後の位置変化と濃度変化を測定することができる。それによって、そのサンプル内で各集団が示す抗生物質薬剤感受性を１段階で測定することができる。特定態様の説明いくつか非制限的特定実施例を参照してここに本発明の説明を行う。実験操作Ｉ）細菌調合物下記の細菌株を試験した。ａ）ＮＣＣＬＳが推奨している如き４種の標準的ＡＴＣＣ菌株である、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）２５９２２；緑膿菌（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）２７８５３；大便連鎖球菌（Ｓ．ｆａｅｃａｌｉｓ）２９２１２；黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）２９２１３（ＮＣＣＬＳ資料Ｍ７−Ｔ２、８巻、Ｎｏ．８、１９８８）。ｂ）ＴｈｅＳｈｅｂａＭｅｄｉｃａｌＣｅｎｔｒｅの細菌学研究室およびＴｈｅＺａｍｅｎｈｏｆｆＣｅｎｔｒａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆｔｈｅＧｅｎｅｒａｌＳｉｃｋＦｕｎｄｏｆＩｓｒａｅｌ（ＫｕｐａｔＨｏｌｉｍ）から入手した、尿サンプルから単離した菌株。「ＭａｎｕａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ」、第４版、１９８５の中に記述されている如き標準操作を用い、上記菌株を実験室で単離して同定した。最も豊富に存在している種類の尿病原体を含有させる試みを行った。試験した菌株には、大腸菌、クレブシエラ種、プロテウス種、緑膿菌およびアシネトバクター属が含まれる。全ての菌株を小型ガラスビード上に貯蔵し（参照に関してはＡｐｐｌｉｅｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、２３巻、８３７頁、１９７２を参照）、−２０℃で貯蔵した。無菌フード内で無菌ピンセットを用いビードを１個取り出してＭｕｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ（ＭＨ）ブロスに接種することによって、培養を開始した。追加的に、臨床尿サンプルとミルクサンプルも試験した。ＩＩ）標準方法に従う細胞数測定の実施調合物を連続して希釈した後、アガロースプレート上に接種し、そして２４時間インキュベートした後、このアガロース上で発育するコロニーの数を数えた。ＩＩＩ）本発明に従う細菌サンプル評価細菌調合物の１ｍＬをエッペンドルフ管に移した後、核酸結合染色ヨウ化プロピジウム（ＰＩ）の２０μＬを加えて最終濃度が５０μｇ／ｍＬになるようにし、そして９５℃に５分間加熱することによってその微生物の増殖を停止させた。この染色した細菌サンプル各々の３μＬを、１８ｘ１８ｍｍのカバースライドで覆った顕微鏡スライドの上に層として置いた後、マニキュア液（Ｐｅｖｙｏｎクリアー番号４０１）で密封した。次に、本発明に従い、ビデオ−顕微鏡システムを用いてスライドを測定した。簡単に言えば、エピフルオレセント照明顕微鏡（ＯｌｙｍｐｕｓＭｏｄｅｌ３Ｈ−２）に取り付けたビデオカメラ（ＲＣＡモデル１００ＳＵ）を用い、６０ｘの対物レンズを通してサンプルを見て、これを、画像を捕える印刷回路板を通してマイクロコンピューターに送り込む。その絵をピクセルに分割するが、このピクセルの各々は、大きさが０．２ｘ０．３μｍの絵領域に相当している。これらのピクセルの各々に関する光強度レベルを測定した後、０−２５５の値としてデジタル化した。多数の場をランダムに選択することによって各スライドを走査し（各場に関して手で再び焦点を当て）、予め決めた閾値以上の蛍光値を示す少なくとも５０個の物体が集められるまで、一連の画像をコンピューターメモリーの中に記憶させた。各サンプルに関して記憶させたファイルをフロッピーディスク上にコピーした後、以下に示すようにオフラインで分析を行った。閾値強度を５０として決定し（０−２５５の全体スケールから）、そして続いてこれらの物体に札付けを行った後、図１−４を参照して上に記述したようにして、それらの種々の形態学的パラメーターの測定を実施した。各物体に関して下記のパラメーターを測定し、ここで、各パラメーターに対する数値は、１つの物体を微生物と見なすそれらの値の範囲を示している（他は全て非微生物体であると見なした）。光強度：５０−２５０物体長：２−１５個のピクセル物体幅：２−４個のピクセル光学スロープ：１：１０−１：２丸さ：０−０．５モーメント：１０−１００ＩＶ）形態学的パラメーターの変化および微生物細胞数の変化を基にした抗生物質感受性の測定ＭＨ培地内で一晩細菌を増殖させた後、これらの調合物を新鮮なＭＨ培地に入れて１０００倍希釈し、そして３７℃で２時間インキュベートした。次に、この培養物を希釈して最終濃度が１ｘ１０⁷個／ｍＬになるようにした後、この細胞懸濁液の１ｍＬを、試験抗生物質薬剤を入れたＭＨ培地が１ｍＬ入っている１組の試験管の中に加えた。各薬剤に関して３種の異なる濃度で試験した。薬剤を入れなかった３本の試験管を対照として用い、その１つでは、増殖をｔ＝０で停止させ、そしてそれらの２つでは、その薬剤を入れた管と同時に１２０分間のインキュベーションを行った。１２０分後（そして１つの対照ではｔ＝０で）、これらの試験管の各々から１ｍＬをエッペンドルフ管に移し、そして次に、ＰＩで染色した後、上に記述したのと同様にして増殖を停止させた。抗生物質感受性を評価する目的で、上述した４種の形態学的パラメーターの各々を、試験サンプルと対照サンプルの両方で測定し、そして感受性度合の測定を下記の如く実施した。Ａ）このサンプル内で同定した各細菌に関して各形態学的パラメーターを測定した。Ｂ）このサンプル内に存在している全ての細菌に関する各形態学的パラメーターの平均を計算した。Ｃ）抗生物質に暴露しないで得られた平均値に対する、抗生物質に暴露した後の平均値の比率を計算した。この比率が、各パラメーターに関して特定的に測定した特定の第一境界レベルよりも大きいか或は小さい場合（その測定したパラメーターに応じて）、これに１００のスコアーを付けた。この比率が特定の第二境界（これもまた各パラメーターに関して限定した）よりも下にあるか或は上にある場合（再びその測定したパラメーターに応じて）、これに０のスコアーを付けた。この比率が上記２つの境界の間にある場合、これに、これらの２つの境界の間に存在しているその値に線形依存させて０−１００のスコアーを付けた。この比率の各々に関して限定した境界（関係するパラメーターに従って挙げる）を、下記の表ＩＩに示す。これらの形態学的パラメーターを、上述したように、処理サンプルと対照サンプルとの間で比較することに加えて、上に記述したように任意に選択した５０個の場内で検出される細菌数も、この対照と試験サンプルとの間で比較した。これらの２つの場合における数の比率（処理：対照）を決定し、その下限境界を０．５そしてその上限境界を０．２５として決定した。これらの２つの境界の間にある値に、上と同様に０−１００のスコアーを付けた。上の５種のスコアー、即ち４種の形態学的スコアーと、数変化に相当している１つのスコアーの各々に関して、下記の様式で重量を付けた、即ち細菌濃度変化に関するスコアーに０．４の重量ファクターを与え、そして形態学的スコアーの各々に０．１の重量ファクターを与えた。このようにして重量平均が得られた。この最終的な重量平均スコアーが５０−１００である場合その細菌は感受性を示すと見なし、そしてそのスコアーが０−３５の場合耐性を示すと見なした。その他のスコアーを中間的であると見なした。この方法が示す再現性を測定する目的で、標準的な菌株である大腸菌２５９２２と緑膿菌２７８５３の各々を、この試験で用いた５種の薬剤各々に関して少なくとも３回試験した。偏りを避ける目的で、これらの３つの試験を、各場合共新しい細菌調合物を用いて異なる日に実施し、そして２人の異なる技術者に、これらの実験をランダムに２つに分けて実施させた。Ｖ）標準的抗菌敏感性アッセイＮＣＣＬＳ資料Ｍ７−Ｔ２、８巻、Ｎｏ．８（１９８８）に詳述されている如きブロス希釈抗菌敏感性試験を用いた。各試験微生物に関してマクロ希釈とミクロ希釈アッセイの両方を平行して実施した。この試験全体を通してＭｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ（ＭＨ）（Ｄｉｆｃｏ）を用いた。各試験の内部対照として標準大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２菌株を用いた。ＮＣＣＬＳが挙げているＭＩＣ解釈標準を用いて得られるＭＩＣ結果の比較を基にして、各菌株を耐性（Ｒ）、感受性（Ｓ）または中間（Ｉ）として分類分けした。実施例１：本発明の方法を用いた細胞数の入手燐酸塩緩衝食塩水（ＰＢＳ）の中に種々の細胞数／ｍＬ濃度で細菌細胞を懸濁させた。次に、顕微鏡測定を行う目的で各懸濁液のサンプルを調製した後、上に詳述した如き本発明の方法に従って試験を行った。いくつかの濃度に関しては、２回または３回の繰り返しを行った。その結果を図５に示すが、この横座標には実際の細胞数を示す一方、縦座標には本発明の方法に従って測定した時の細胞数を示す。（白四角は個々の結果を示しており、そして白三角は、同じ細胞濃度における個々の結果の平均を示している）。この測定した細胞数は、高い方の濃度ではその実際の細胞数から若干逸脱しているが、この実際の細胞数と測定細胞数との間の全体的な一致は驚くべき程であることが分かるであろう。この偏差は高い方の細胞数に関する補正ファクターを用いることによって容易に補整され得ることを注目すべきである。実施例２：ミルク内の細胞数測定本発明の方法および上述した標準的平板培養方法の両方を用いて１４４個の新鮮なミルクサンプルを試験することによって、細胞数測定を行った。その得られる結果を図６に示す（横座標−標準方法で得られる細胞数；縦座標一本発明の方法で得られる細胞数）。見られるように、両方の細胞数は互いに優れた一致を示している。実施例３：臨床サンプル内の細胞数に関する、標準的方法で得られる結果と本発明に従う方法で得られる結果の比較種々の被験者から得られる２４個の尿サンプル内の細胞数を、標準方法および本発明の方法の両方で測定した。標準的平板培養方法で得られる細胞数に対する、本発明の方法で得られる細胞数を示すグラフ表示を図７に示す（横座標一本発明の方法で得られる細胞数；縦座標−標準方法で得られる細胞数）。再び、両方の方法で得られる結果は互いに優れた一致を示すことが分かるであろう。実施例４：抗生物質薬剤に対して細菌が示す感受性の測定Ａ）抗生物質感受性の測定に関する、本発明に従う方法と標準的従来技術方法の比較標準ＡＴＣＣ菌株と、臨床サンプルから本発明者が単離した菌株両方の、種々の細菌株に関して、本発明の方法と標準的ブロス希釈方法の両方を用いて、５つの通常の抗生物質薬剤に対する感受性を試験した。種々の抗生物質薬剤を用いた時得られる結果を下記の表III−VIIに要約する（各表は、異なる抗生物質薬剤を用いた実験を表している）。Ｂ）再現性の実験本発明に従う方法が示す再現性の度合を評価する目的で、上のＡで試験した５種の薬剤の各々を、ＮＣＣＬＳが推奨する２種の標準菌株である大腸菌ＡＴＣＣ２５９２２および緑膿菌ａ２７８５３に関して試験した。各菌株を用いた各試験を３回繰り返したが、繰り返しを独立して異なる日に異なる実験室技術者に実施させた。その結果を以下の表ＶＩＩＩ−ＸＩに示す。この実施例で分かるであろうように、本発明に従う方法を用いることで、ほとんど全ての場合において標準菌株が正確に感受性菌株または耐性菌株として分類分けされた。尿単離物を試験したケースの９６％（４９／５１）で、本発明の方法は、感受性または耐性の意味で、標準方法（各サンプルに対して平行に実施したミクロ希釈およびマクロ希釈）で得られる結果と同じ結果をもたらした。この標準方法に比較したとき本発明の方法では４％（５１ケースに対して２ケース）が不正確に測定され、その１つのケースは誤って感受性を示すと測定され、そしてその１つは誤って耐性を示すと測定された。上に記述したように、これらの結果はその抗生物質薬剤と一緒に２時間インキュベーションした後得られたものであった。しかしながら、このインキュベーション期間をかなり短くすることも可能である。参照リスト１．Ｉｓｅｎｂｅｒｇ他著（１９８５）「ＭａｎｕａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ」、ＥｄｗｉｎＨ．Ｌｅｎｎｅｔｔｅ、ＡｌｂｅｒｔＢａｌｏｗｓ、ＷｉｌｌｉａｍＪ．ＨａｕｓｌｅｒＪ．Ｒ．、Ｍ．ＪｅａｎＳｈａｄoｍy（編集）、第４版、ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．、７３−９８頁。２．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ他、同書、９６７−９８７頁。３．ＷＨＯミーティング（１９８３）からの記録、ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＷｏｒｌｄＨｅａｌｔｈＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ、６１（３）：４２３−４３３。４．Ｐｅｚｚｌｏ他、１９８２、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１５：４６８−４７４。５．Ｂａｔｅｓ１９８２、Ｌａｂ．Ｍａｎａｇ．２０：７−１３。６．Ｄｏｎｔａ他、１９８１、Ｎ．ＥｎｇｌａｎｄＪ．Ｍｅｄ．３０４：９３９−９４３。７．Ｋａｓｓ１９７８、Ｊ．Ｉｎｆｅｃｔ．Ｄｉｓ．１３８：５４６−５５７。８．Ｄ’Ａｍａｔｏ他、１９８４「ＭａｎｕａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ」、ＬｅｕｎｅｔｔｅＣ．Ｈ．、ＢａｌｏｗｓＡ．、ＨａｕｓｌｏｗｅｒＷ．Ｊ．Ｊｒ、ＳｈａｄｏｍｙＨ．Ｊ．（編集）、ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．、５２−６５頁。９．Ｔｈｏｒｎｓｂｅｒｇ他、１９８５、同書、１０１５−１０１８頁。１０．Ｂａｉｒｄ−Ｐａｒｋｅｒ１９８９、「ＲａｐｉｄＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙａｎｄＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ」、ＢｒｉｘｉａＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、Ｂｒｅｓｃｉａ、Ｉｔａｌｙ、２７６−２８１、ＢａｌｏｗｓＡ．、ＴｉｌｔｏｎＲ．Ｃ．、ＴｕｒａｎｏＡ．（編集）。１１．Ｉｓｅｎｂｅｒｇ，１９８９、同書、３２０−３２６。１２．Ｖｉｎｃｅｎｔ他、１９８９、同書、３２６−３３２。１３．Ｓａｎｂｏｌｌｅ他、１９８９、同書、３３３−３４１。１４．Ｔｈａｂａｕｔ、１９８９、同書、３４２−３５２。１５．Ｊｏｈｎｓｔｏｎ、１９８９、同書、３５３−３５９。１６．Ｋｅｌｌｙ他、１９８１、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１３：６７７−６８０。１７．Ｈａｌｅ他、１９８１、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１３：１４７−１５０。１８．Ａｌｄｒｉｇｅ他、１９７７、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．６：４０６−４１３。１９．Ｐｆａｌｌｅｒ、１９８５、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２１：７８３−７８７。２０．Ｂｉｘｌｅｒｌ−Ｆｏｒｅｌｌ他、１９８５、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏl．２２：６２−６７。２１．Ｃａｄｙ他、１９７８、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．７：２７３−２７８。２２．Ｍｏｒｇａｎ他、１９８３、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１８：３８４−３８８。２３．Ｗｕ他、１９８５、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２１：７９６ −７９９。２４．Ｗａｌｌｉｓ他、１９８１、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１４：３４２−３４６。２５．Ｐｅｒｒｙ他、１９８２、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．１５：８５２−８５４。２６．Ｍａｒｒ他、１９７５、Ａｍ．Ｊ．Ｄｉｓ．Ｃｈｉｌｄ．１２９：９４０−９４３。２７．Ａｒｋｉｎｓｏｎ他、１９８４、「ＡｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌＴｈｅｒａｐｙ」、Ａ．Ｍ．ＲｉｓｔｕｃｃｉａおよびＢ．Ａ．Ｃｕｎｈａ（編集）、ＲｏｗｅｎＰｒｅｓｓ、ＮｅｗＹｏｒｋ、２３−３６頁。２８．Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ、１９８５、「ＲａｐｉｄＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙａｎｄＩｍｍ uｎｏｌｏｇｙ」、Ｋ．Ｏ．Ｈａｂｅｒｍｅｈｅ（編集）、ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ、Ｂｅｒｌｉｎ、４７９−５０９頁。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年６月１日【補正内容】請求の範囲１．サンプル内の微生物を検出するコンピューター画像分析方法において、該サンプル由来の標本を顕微鏡の中に置き、この顕微鏡を通して見られる画像を適当な画像記録手段で記録し、この画像を分析することでそこに入っている粒子状物体を同定し、そしてこれらの物体を微生物または非微生物体として分類分けすることを含んでおり、ここで、この分類分けが、この物体の縁を横切る明るさの変化である光学スロープを測定することを含んでいる方法。２．該分類分けが、上記光学スロープが特定の範囲内に入るか否かを確認することを含み、そして微生物であるとして分類分けされる物体が上記範囲内の上記光学スロープを示す請求の範囲１記載の方法。３．上記分類分けが、該物体内の各地点の光強度とそれからその物体の中心までの距離との積であるモーメントを測定することを更に含んでいる請求の範囲２記載の方法。４．該分類分けが、上記モーメントが特定の範囲内に入るか否かを確認することを含み、そして微生物であるとして分類分けされる物体が上記範囲内の上記明るさ分散を示す請求の範囲３記載の方法。５．微生物として物体を分類分けすることがまた、その物体の長さ、幅、面積およびそれの全体形状を測定することも含んでいる請求の範囲１から４いずれか１項記載の方法。６．その物体を微生物として特徴付けすることが、多次元パラメーター場におけるその位置を基にしており、ここで、これらのパラメーターが上記光学スロープ、上記モーメント、長さ、幅および全体形状を含んでいる請求の範囲５記載の方法。７．上記多次元パラメーター場におけるその物体の位置を用いて更にその微生物の種類の特徴付けを行う請求の範囲６記載の方法。８．サンプル内の微生物濃度を測定することを含む請求の範囲１から７いずれか１項記載の方法。９．抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法において、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートし、そして両方の混合物内でインキュベーションを行った後の微生物細胞濃度を測定することを含み、ここで、この微生物細胞濃度を、微生物であるとして分類分けされたサンプル内の物体の数を数えることによって測定し、そしてこの分類分けが、請求の範囲１−７いずれか１項の方法によるものであることを特徴とする方法。１０．抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法において、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートし、微生物の形態学的パラメーターを測定し、そしてこれらのパラメーターが２つの混合物の間で変化することを基準にしてその感受性を決定することを含んでいる方法。１１．該微生物の形態学的パラメーターの測定を請求の範囲１から７いずれか１項記載の方法で実施する請求の範囲１０記載の方法。１２．上記形態学的パラメーターがその物体の長さ、幅、面積、全体形状、モーメントおよび光学スロープから成る群から選択される請求の範囲１０または１１記載の方法。１３．該試験混合物と対照混合物との間における、該微生物の形態学的パラメーターの変化を測定することを含む請求の範囲９記載の方法。１４．上記パラメーターがその物体の長さ、幅、面積、全体形状、光学スロープおよびモーメントから成る群から選択される請求の範囲１３記載の方法。１５．サンプル内の微生物を検出する画像分析システムにおいて、顕微鏡、この顕微鏡を通して見る画像を記録する手段、この記録した画像をデジタル化する手段、および画像処理手段が備わっており、ここで、上記画像処理手段が、物体が示す光学スロープを測定する手段によって微生物であるか或は非微生物体であるとしてこの物体を分類分けするに適合しており、ここで、この光学スロープは該物体の縁を横切る明るさの変化であり、そしてここで、光学スロープが予め決めた特定範囲内にあることはその物体が微生物であることを意味していることによって特徴づけられるシステム。１６．上記画像処理手段が更に、該物体のモーメントを決定するに適合しており、ここで、このモーメントは、該物体内の各地点の光強度とその物体の中心からの距離との積であり、モーメントが予め決めた範囲内にあることはその物体が微生物であることを意味している、請求の範囲１５記載のシステム。１７．上記画像処理手段が更に、物体の長さ、幅、面積およびそれの全体形状を基準にして物体を微生物であるとして分類分けするに適合している請求の範囲１５または１６記載のシステム。１８．上記画像処理手段が、多次元パラメーター場における物体の位置を決定するに適合しており、ここで、これらのパラメーターが上記光学スロープ、上記モーメント、長さ、幅および全体形状を含んでいる請求の範囲１５−１７いずれか１項記載のシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ (72)発明者シヨル，アミールイスラエル・テルアビブ62917・ハミシユナストリート８ (72)発明者サハル，エルハナンイスラエル・テルアビブ・ビザロンストリート21

Claims

【特許請求の範囲】１．サンプル内の微生物を検出するコンピューター画像分析方法において、該サンプル由来の標本を顕微鏡の中に置き、この顕微鏡を通して見られる画像を適当な画像記録手段で記録し、この画像を分析することでそこに入っている粒子状物体を同定し、そしてこれらの物体を微生物または非微生物体として分類分けすることを含んでおり、ここで、この分類分けが、これらの物体各々の全体に渡る明るさの空間分布を測定することを含んでいる方法。２．上記分類分けが、該物体の縁を横切る明るさ変化である光学スロープを測定することを含んでいる請求の範囲１記載の方法。３．上記分類分けが、該物体内の各地点の光強度とそれからその物体の中心までの距離との積であるモーメントを測定することを含んでいる請求の範囲１記載の方法。４．該分類分けが、上記光学スロープが特定の範囲内に入るか否かを確認することを含み、そして微生物であるとして分類分けされる物体が上記範囲内の上記光学スロープを示す請求の範囲２記載の方法。５．該分類分けが、上記モーメントが特定の範囲内に入るか否かを確認することを含み、そして微生物であるとして分類分けされる物体が上記範囲内の上記明るさ分散を示す請求の範囲３記載の方法。６．微生物として物体を分類分けすることがまた、その物体の長さ、幅、面積およびそれの全体形状を測定することも含んでいる請求の範囲１から５いずれか１項記載の方法。７．その物体を微生物として特徴付けすることが、多次元パラメーター場におけるその位置を基にしており、ここで、これらのパラメーターが上記光学スロープ、上記明るさ分散、長さ、幅および全体形状から成る群からの２つ以上である請求の範囲６記載の方法。８．上記多次元パラメーター場におけるその物体の位置を用いて更にその微生物の種類の特徴付けを行う請求の範囲７記載の方法。９．サンプル内の微生物濃度を測定することを含む請求の範囲１から８いずれか１項記載の方法。１０．抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法において、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートし、そして両方の混合物内でインキュベーションを行った後の微生物細胞濃度を測定することを含み、ここで、この微生物細胞濃度を請求の範囲９の方法で測定することを特徴とする方法。１１．抗生物質薬剤に対して微生物が示す感受性を測定する方法において、微生物と抗生物質薬剤が入っている試験混合物と、その抗生物質薬剤は入っていないがその微生物が入っている対照混合物を調製し、両方の混合物を同じ条件下同じ期間インキュベートし、微生物の形態学的パラメーターを測定し、そしてこれらのパラメーターが２つの混合物の間で変化することを基準にしてその感受性を決定することを含んでいる方法。１２．該微生物の形態学的パラメーターの測定を請求の範囲１から８いずれか１項記載の方法で実施する請求の範囲１１記載の方法。１３．上記形態学的パラメーターがその物体の長さ、幅、面積、全体形状、モーメントおよび光学スロープから成る群から選択される請求の範囲１１または１２記載の方法。１４．該試験混合物と対照混合物との間における、該微生物の形態学的パラメーターの変化を測定することを含む請求の範囲１０記載の方法。１５．上記パラメーターがその物体の長さ、幅、面積、全体形状、光学スロープおよびモーメントから成る群から選択される請求の範囲１４記載の方法。１６．請求の範囲１から１５いずれか１項記載の方法を実施するシステムにおいて、顕微鏡、この顕微鏡を通して見る画像を記録する手段、この記録した画像をデジタル化する手段、および画像処理手段が備わっており、ここで、上記画像処理手段が、上記画像記録手段で記録した物体の光学スロープおよび／またはモーメントを決定するに適合していることを特徴とする方法。