改進(jìn)型集菌檢測裝置在室內(nèi)細(xì)菌采集及快速檢測中的應(yīng)用效果

謝玉慶，曾燦

1 南昌市新建區(qū)疾病預(yù)防控制中心 （江西南昌 330199）；2 湖南湘江新區(qū)（岳麓區(qū)）疾病預(yù)防控制中心 （湖南長沙 410205）

目前，集菌操作主要依靠人工手動實現(xiàn)，但該操作具有技術(shù)難度大、操作煩瑣及效率低等缺點。此外，在集菌完成后送檢的轉(zhuǎn)移過程中，外界因素或操作不當(dāng)均易導(dǎo)致樣本被污染，從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[1]。近年來，隨著集菌、分裝相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，依托全自動智能化系統(tǒng)進(jìn)行集菌成為現(xiàn)實，荷蘭一家醫(yī)療自動化公司于2012 年首次推出了一款輔助配藥裝置，該裝置可初步實現(xiàn)自動化無菌檢測，在此之后，類似裝置不斷被研發(fā)和優(yōu)化[1-2]。但截至目前，市面上仍缺乏集菌和檢測連貫操作的全自動或半自動設(shè)備。因此，當(dāng)面對大量檢測任務(wù)時，檢測人員仍需輔助完成部分操作項目，但超負(fù)荷、高強(qiáng)度工作易導(dǎo)致操作錯誤等現(xiàn)象的發(fā)生[2]。針對以上問題，我們發(fā)明了一種改進(jìn)型集菌檢測裝置，初步實現(xiàn)了集菌和檢測的一體化、連續(xù)性[3]。本研究分析改進(jìn)型集菌檢測裝置應(yīng)用于室內(nèi)細(xì)菌采集及快速檢測的效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022 年2—8 月南昌市新建區(qū)疾病預(yù)防控制中心的20 名操作人員，分別使用常規(guī)集菌裝置和改進(jìn)型集菌檢測裝置進(jìn)行集菌和檢測。納入標(biāo)準(zhǔn)：操作人員均為中級職稱且熟悉集菌操作步驟；集菌過程均于室內(nèi)操作；操作全程避免受到外界污染。排除標(biāo)準(zhǔn)：完成集菌過程后送檢時間≥6 h；操作人員合并傳染性疾病。

1.2 方法

操作人員分別使用常規(guī)集菌裝置和改進(jìn)型集菌檢測裝置進(jìn)行集菌和檢測。

常規(guī)集菌裝置：使用DGB220 型集菌培養(yǎng)器（上海方畦儀器有限公司）完成集菌操作，集菌時長均控制為5 min，完成該項操作后立即送檢。

改進(jìn)型集菌檢測裝置的結(jié)構(gòu)特征及使用方法具體如下。（1）結(jié)構(gòu)特征：檢測箱內(nèi)設(shè)有內(nèi)殼，內(nèi)殼底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)齒盤，而其上設(shè)有若干個放置槽，放置槽內(nèi)部還設(shè)有培養(yǎng)皿；檢測箱底部設(shè)有穩(wěn)定盤，而穩(wěn)定盤與旋轉(zhuǎn)齒盤之間設(shè)有轉(zhuǎn)軸桿，穩(wěn)定盤頂部設(shè)有環(huán)形滑槽，旋轉(zhuǎn)齒盤底部設(shè)有若干個固定塊，環(huán)形滑槽內(nèi)連接若干個滑塊；檢測箱底部的電機(jī)輸出軸連接有與旋轉(zhuǎn)齒盤嚙合的齒輪，內(nèi)設(shè)儲料箱，其內(nèi)部固定有抽水泵，抽水泵一側(cè)貫穿儲料箱連接于出料管，另一側(cè)則貫穿檢測箱連接于入料管；檢測箱內(nèi)設(shè)溫度控制器得以實現(xiàn)溫度控制，其頂部還設(shè)有燈光控制器，以實現(xiàn)頂部照射燈照射強(qiáng)度的即時控制[3]（改進(jìn)型集菌檢測裝置整體結(jié)構(gòu)見圖1，實物圖見圖2，檢測部分見圖3）。（2）使用方法：檢查裝置各開關(guān)狀態(tài)以確保正常，調(diào)整穩(wěn)定組件（圖4）避免裝置在受到外力后發(fā)生側(cè)翻；開啟裝置，置入若干培養(yǎng)皿；同時設(shè)置攪拌器功能，確定儲料箱內(nèi)液體的攪拌頻率、時間；揭開培養(yǎng)皿的皿蓋，開始集菌和檢測一體化操作過程。

圖1 改進(jìn)型集菌檢測裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 改進(jìn)型集菌檢測裝置實物圖

圖3 改進(jìn)型集菌檢測裝置檢測部分示意圖

圖4 改進(jìn)型集菌檢測裝置穩(wěn)定組件示意圖

1.3 質(zhì)量控制

（1）操作前，對操作人員進(jìn)行同質(zhì)化培訓(xùn)，使其熟悉研究內(nèi)容和操作步驟，盡量避免人為操作對結(jié)果的影響。（2）常規(guī)集菌裝置集菌和檢測兩個步驟連貫進(jìn)行，盡量避免操作間隙對整體檢測效率的影響。（3）采用兩種檢測裝置進(jìn)行集菌相關(guān)操作均在疾病預(yù)防控制中心實驗室內(nèi)完成，盡可能確保處于相同的操作環(huán)境，避免外界因素對結(jié)果產(chǎn)生影響。同時要求操作人員全程遵循無菌操作的原則，避免外界污染影響檢測結(jié)果。

1.4 觀察指標(biāo)

（1）比較兩種檢測裝置的使用效果（操作人員完成5 個樣品的集菌和檢測總時長及1 h 內(nèi)檢測培養(yǎng)皿最大數(shù)量）。（2）比較兩種檢測裝置的使用滿意度：使用滿意度包括運(yùn)行穩(wěn)定性、操作便捷性、轉(zhuǎn)移方便性及推廣適用性4 個維度，每個維度均設(shè)置3 級評價（滿意、一般、不滿意），由操作人員主觀評定[4]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以±s表示，采用t檢驗。等級資料采用秩和檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種檢測裝置的使用效果比較

采用改進(jìn)型集菌檢測裝置累計完成5 個樣品集菌和檢測總時長短于常規(guī)集菌裝置，1 h 內(nèi)檢測培養(yǎng)皿最大數(shù)量多于常規(guī)集菌裝置，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩種檢測裝置的使用效果比較（±s）

表1 兩種檢測裝置的使用效果比較（±s）

1 h 內(nèi)檢測培養(yǎng)皿最大數(shù)量（個）常規(guī)集菌裝置 73.52±10.52 4.11±1.08改進(jìn)型集菌檢測裝置 43.25±5.60 9.30±3.51 t 11.359 6.320 P 0.000 0.000檢測裝置完成5 個樣品集菌和檢測總時長（min）

2.2 兩種檢測裝置的使用滿意度比較

操作人員對改進(jìn)型集菌檢測裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、操作便捷性、推廣適用性的滿意度均高于常規(guī)集菌裝置，對轉(zhuǎn)移方便性的滿意度低于常規(guī)集菌裝置，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩種檢測裝置的使用滿意度比較

3 討論

使用儀器設(shè)備完成集菌、檢測一體化操作已成為當(dāng)今細(xì)菌檢測領(lǐng)域發(fā)展趨勢，不僅有助于快速完成批量化檢測任務(wù)，還可避免因人為操作而導(dǎo)致的結(jié)果不精準(zhǔn)等情況。本研究結(jié)果顯示，采用改進(jìn)型集菌檢測裝置完成5 個樣品的集菌和檢測總時長短于常規(guī)集菌裝置，而1 h 內(nèi)檢測培養(yǎng)皿最大數(shù)量多于常規(guī)集菌裝置，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），表明改進(jìn)型集菌檢測裝置可有效提升工作效率。主要原因包括以下兩點。第一，常規(guī)集菌裝置使用過程中，工作人員需提前使用培養(yǎng)皿預(yù)先完成集菌過程，而后單獨封裝送檢，因此兩項操作存在時間間隙。而改進(jìn)型集菌檢測裝置在執(zhí)行樣品集菌及檢測時，準(zhǔn)備工作完成后即可由儀器自動完成集菌、檢測，兩個步驟相互銜接，減少了人為操作而存在的等待或空置時間，因此檢測總時長得到明顯控制。第二，面對工作量較大的檢測任務(wù)時，改進(jìn)型集菌檢測裝置更能凸顯其優(yōu)勢，工作人員僅需根據(jù)實際需要置入若干培養(yǎng)皿，因此單位時間內(nèi)可采集多個樣本，工作效率大大提升[3-4]。

本研究結(jié)果還顯示，操作人員對改進(jìn)型集菌檢測裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、操作便捷性、推廣適用性的滿意度均高于常規(guī)集菌裝置，但對轉(zhuǎn)移方便性的滿意度低于常規(guī)集菌裝置，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。改進(jìn)型集菌檢測裝置轉(zhuǎn)移不方便主要與該裝置相對笨重有關(guān)，加之其內(nèi)部構(gòu)造較為精密，易因意外碰撞而損壞部件。改進(jìn)型集菌檢測裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、操作便捷性、推廣適用性優(yōu)于常規(guī)集菌裝置的原因包括以下4 點。（1）改進(jìn)型集菌檢測裝置可通過調(diào)節(jié)穩(wěn)定組件對裝置實現(xiàn)較好固定，避免因受到外力碰撞而導(dǎo)致側(cè)翻，利于穩(wěn)定運(yùn)行；而常規(guī)集菌裝置在完成集菌后的送檢過程中，培養(yǎng)皿主要使用采樣箱進(jìn)行儲存，難免因轉(zhuǎn)移過程中的顛簸而損壞培養(yǎng)皿[5]。（2）常規(guī)集菌裝置通常只能對1 個培養(yǎng)皿中的菌落進(jìn)行檢測，在需要對2 個或多個培養(yǎng)皿中的菌落進(jìn)行對比檢測時，更換培養(yǎng)皿的過程較為煩瑣；若檢測時需添加反應(yīng)液，部分反應(yīng)液在加入前會產(chǎn)生沉淀，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。操作人員在采用改進(jìn)型集菌檢測裝置進(jìn)行檢測時全程只需通過觸摸屏選擇預(yù)設(shè)程序，即可較好地彌補(bǔ)以上不足[6]。（3）改進(jìn)型集菌檢測裝置實現(xiàn)了集菌和檢測過程的程序化、自動化，精密度較好，可降低出錯風(fēng)險；即使出現(xiàn)單次檢測錯誤，操作系統(tǒng)也能主動停止工作并顯示具體錯誤信息，主動對各項模塊進(jìn)行自查，便于工作人員根據(jù)提示及時處置[7]。（4）改進(jìn)型集菌檢測裝置在完成集菌后可通過旋轉(zhuǎn)齒盤將待檢樣本送至檢測箱，儲料箱內(nèi)部物質(zhì)傳動依托抽水泵實現(xiàn)，樣本轉(zhuǎn)移無需與泵體直接接觸，不僅可避免污染，還便于后期清理或消毒，而內(nèi)部物質(zhì)混勻則通過渦套、渦紋、攪拌桿實現(xiàn)，因此實現(xiàn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外界環(huán)境的相對隔離，最大限度降低了外界對樣本造成的影響[7-8]。

綜上所述，改進(jìn)型集菌檢測裝置用于室內(nèi)細(xì)菌采集及快速檢測，不僅能連貫進(jìn)行集菌和檢測過程，還能實現(xiàn)多個培養(yǎng)皿的同時集菌操作，且運(yùn)行穩(wěn)定、操作便捷、便于推廣，操作人員使用滿意度較高。其實際使用中也有兩點不足：第一，該裝置主要用于室內(nèi)集菌和檢測，若延伸至戶外使用，需連接外用電源，存在一定不便之處，后續(xù)將對該裝置進(jìn)一步優(yōu)化，通過配置移動電源的方式加以改進(jìn)；第二，改進(jìn)型集菌檢測裝置多個培養(yǎng)皿同時集菌僅能在相同環(huán)境下操作，面對不同環(huán)境集菌任務(wù)則不宜使用該裝置進(jìn)行批量操作。針對外接電源和轉(zhuǎn)移不便的劣勢，后續(xù)可通過配置移動電源、裝置設(shè)計小型化等方式進(jìn)一步優(yōu)化。