1.本发明涉及微生物药物敏感性试验领域，尤其是涉及微生物药物敏感性快速检测方法。
背景技术：
2.微生物药物敏感性试验（英文名称antimicrobial susceptibility test,缩写ast ），是指体外测定药物抑制或杀死微生物能力的试验，简称药敏试验。
3.随着多重耐药微生物在世界范围内的播散，微生物耐药情况日趋严重。目前，临床通常面临着因无法快速有效地收集有关病原体的信息以有效指导治疗的问题，在多数情况下，药敏检测结果给出之前，仍然应用经验处方，导致最佳治疗难以实现。因此，准确且快速的微生物药物敏感性试验结果对于指导治疗临床各种类型微生物感染显得更加重要。
4.现有微生物药物敏感性试验方法主要有以下三种：1、传统的药敏检测方法；此方法通过微生物明显的宏观生长迹象来判读结果，通常需要相对大量的初始接种浓度，同时ast过程也需要长时间的孵育，单独进行样品处理需要24～48小时的培养，而在菌血症和败血症的情况下，还需要血培养孵育步骤，培养孵育时间甚至需要5天，加上 ast测试则需要额外的8～24小时，这极大地限制了检测速度。2、商业化药敏检测系统方法；此方法是基于传统的药敏检测方法的自动化检测系统，虽然此系统在一定程度上缩短了微生物药物敏感性试验的检测时间，但耗时仍然较长，通常18～36h ，难以满足目前临床急诊的快速诊断需求。3、基因型药敏检测方法；此方法通常采用pcr或者基因测序的方法，此类方法虽然检测速度快，一般《3h，但由于：a、耐药基因众多，耐药情况复杂；b、无法检测到未知耐药基因；c、耐药与否还与基因的表达有关，基因型检测容易出现假阳性，基于以上原因，此方法并没有得到广泛的实施应用。
技术实现要素：
5.本发明目的在于提供一种微生物药物敏感性快速检测方法，旨在解决现有技术方案存在的检测时间长、无法快速有效收集有关病原体信息问题。
6.为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：本发明所述微生物药物敏感性快速检测方法，包括下述步骤：s1，在至少包含一个培养孔的样本载体中，接种浓度为单细胞观测级别的待测微生物；s2，将载有待测微生物的样本载体置于温度调节箱内；s3，在温度调节箱内，通过光源向接种有待测微生物的样本载体中培养孔内投射相干光，使得培养孔内当前位点、当前时间帧的微生物衍射图像被图像传感器捕获并传输至计算机中；s4，所述计算机利用图像恢复算法，对所述衍射图像进行反演与重构；s5，利用统计学算法，对图像中判断为待测微生物进行统计分析；
s6，遍历培养孔内设定的其它位点，重复步骤s3~s5，得到待测微生物的生长状态变化情况，实现待测微生物药敏结果的判读。
7.步骤s3中，所述时间帧是指：当前位点拍摄的相邻两帧图像之间的间隔时间；优选地，得到所述待测微生物药敏结果的时间≤4h。
8.优选地，温度调节箱内设置有光学成像平台。
9.优选地，所述光学成像平台包括台体、光源、图像传感器，其中，样本载体置于所述平台上。
10.优选地，所述图像传感器置于样本载体中培养孔下孔口，图像传感器数据输出接口通过数据线与所述计算机数据输入接口连接。
11.优选地，所述图像传感器为cmos图像传感器或ccd图像传感器。
12.本发明依托于待测微生物的微观生长状态，通过光学成像技术和图像分析算法，在单细胞水平上基于细胞分裂，分析待测微生物的生长变化情况，从而实现2~4h内完成药敏分析、报告结果及其过程监测，形成稳定快速高效的病原微生物药敏检测，大大缩短了药敏检测时长，提高了药敏检测速度，大幅度缩短了临床医生从获取病人样本到报告药敏结果并给予患者精准治疗的时间。从本质上改善了实验室样品处理周转时间，减少技术人员负担，降低广谱抗生素的使用以及更好的临床结果的最终目标发展。
附图说明
13.图1是本发明方法的流程图。
14.图2是本发明所述光学成像平台的结构示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
16.如图1、2所示，本发明所述微生物药物敏感性快速检测方法，包括下述步骤：s1，在至少包含一个培养孔1的样本载体中，接种浓度为单细胞观测级别的待测微生物；s2，将载有待测微生物的样本载体置于温度调节箱内；s3，在温度调节箱内，通过光源向接种有待测微生物的样本载体中培养孔1内投射相干光，使得培养孔1内当前位点、当前时间帧的微生物衍射图像被图像传感器2捕获并传输至计算机中；时间帧是指：当前位点拍摄的相邻两帧图像之间的间隔时间，本实施例时间帧选择为3~6min；图像传感器2可选择cmos图像传感器或ccd图像传感器；s4，计算机利用图像恢复算法，对衍射图像进行反演与重构；s5，利用统计学算法，对图像中判断为待测微生物进行统计分析；s6，遍历培养孔内设定的其它位点，重复步骤s3~s5，对其它位点图像中识别的微生物进行统计分析，在4h内得到该待测菌种繁殖数量变化曲线及生长状态变化情况，实现该待测微生物药敏结果的判读。
17.如图2所示，本发明光学成像平台包括光源、图像传感器2、台体3，样本载体置于台
体3上，图像传感器2置于样本载体中培养孔1下孔口，图像传感器2数据输出接口通过数据线与计算机数据输入接口连接。
18.至少包含一个培养孔1，然后分别在各个培养孔1内接种不同浓度的单细胞观测级别的待测微生物；或分别在各个培养孔1内接种单细胞观测级别的不同待测微生物。因此，可以同时对不同浓度的同一待测微生物进行微生物药物敏感性检测；或同时对不同待测微生物进行微生物药物敏感性检测；极大地提高了微生物药物敏感性检测工作效率。
19.本发明原理是，当光源向样本载体的培养孔内待测微生物液中投射相干光照射微生物样本时，相干光在微生物样本表面发生散射形成物波，相干光即参考波与物波在图像传感器2阵面上叠加，形成干涉图，物波的幅度信息与相位信息被记录在干涉图中，实现在无污染、不接触样本、不移动样本的情况下还原样本的形态信息。
20.本发明是基于微生物光学系统产生的衍射图案，将其μm级的细胞形态图像直接记录在数字图像传感器阵列上，进而使用图像重构算法将图像“算”出来，通过记录单细胞观测级别的微生物倍增时间内的变化，以达到快速识别微生物的变化情况，最终实现药敏结果的快速判读。
21.本发明观察的是微生物在微体系下的微观生长状态，观测的级别为单细胞（如1-102个/培养孔），相对于现有药敏检测方法中所需的生长到宏观判读的肉眼可见浓度（108-1015个），有效地缩短了药敏检测前处理的时间。
22.s4中，本发明所述的对衍射图像进行反演与重构，是指：反演：由拍摄到的全息图以衍射原理恢复出原始图像，指单帧图像基于衍射原理的初步恢复，图像尺寸大小无变化，所以称为原图像的反演。
23.重构：重新构建出一张图像，一般是利用多张初步恢复后的图像重新构建出一张更清晰、分辨率更高的图像，因图像尺寸大小等都不一样了，所以叫重构。。