antibiyotik duyarlılık testleri: uzman sistemler · rifampicin (strep spp.) will be in v2s 7.01...
TRANSCRIPT
Antibiyotik Duyarlılık Testleri:
Uzman Sistemler
Prof. Dr. M. Ufuk HASDEMİR2. Ulusal Klinik Mikrobiyoloji, 2013, Antalya
Tıpta Yapay Zeka (Artificial Intelligence in Medicine)
Öngörü•Planlama•Monitorizasyon•Kontrol•Alarm sistemleri•Hatırlatma•Tanımlama•Tedavi planlaması•Yorum•
Tıpta Yapay Zeka (Medical Artificial Intelligence)
Uzman / bilgi-bazlı sistemlerMedikal bilgi (ilgili konuda oldukça özel •olarak tasarlanmış)Her hastadan gelen bilgiyi değerlendirip •yorumlama yetisi
Bir dizi kurallar algoritması
Winstanley, Courvalin. 2011, Clinical Microbiology Reviews
Uzman Sistemler
Standardizasyon•
Zaman•
Sonuçların Yorumu•
Uzman SistemlerKlasik Yöntemlere kıyasla Avantajları
Bilgi depolama ve yönetme •Belirli bir olgu için tekraralanabilir, tutarlı yanıt •vermeStandardizsyon•Merkezi karar-verici işletim•Zaman kısaltma•İnsan kaynaklı hataları veya eksiklikleri azaltma•
SınırlılıklarıKarar vermede ihtiyaç duyulan insan sağ duyu eksikliği•İnsana ait yaratıcı yanıt ve fleksibilite eksikliği •Eğer yanıt yoksa tanımlama yapamaz•
Uzman Sistemler‘Boolean’ Operatörleri
EĞERVEVEYA
Sonra YORUM
Diğer kurallara zarar vermeden istenen kurallar silinebilir, yenileri eklenebilir
Assistant Software for Antimicrobial Susceptibility Interpretation (ASISI; version 0.61, build 1, 2003)
http://member.hitel.net/chleeymc/ynasasi.html
Uzman Sistemler
Uzman sistem / mikrobiyolog üç şekilde akıl yürütürHer sonucun düşük düzey kaliteli •kontroluTüm sonuçların mikrobiyolojik yorumu•
Sonuçların medikal yorumu•
Uzman Sistemler
Mikrobiyolojideki esas uygulama alanı
Mikroorganizmaların antibiyogram •sonuçlarının yorumlanması
‘Yorumlu Okuma’
Antibiyotik Duyarlılık Test Metodları
Fenotipik; Antimikrobiyal aktivite/sınır değerMİK (sıvı, agar, gradient difüzyon)•
Disk difüzyon (CLSI, BSAC, EUCAST,..)•
Otomatize sistemler•
Genotipik; Direnç geni veya ürününün tesbitimecA, VanA, vanB,…/ PBP2a, -laktamaz, …•
Uzman Sistemler – ‘Uzman Kurallar’Ör: Eritromisin dirençli ise azitromisin ve •klaritromisini dirençli olarak raporla
Otomatize Antibiyotik Duyarlılık Sistemleri
TAAS cihazı 1971 Kısa inkübasyon•Technicon Instruments Corp. Tarrytown, NY, USA
MİK bazlı otomatize Sistemler /Tam otomatik değil•
Tarihçe19
2019
3019
4019
5019
6019
7019
8019
9020
00
İlk direnç saptaması
Direnç/Klinik iliş.
İnvitro duy. test
Yorumkriter
İnvitro duy. test
Uzman Sistemler
Otomatize Sistemler /Tam otomasyon yok
Manuel SistemlerTicari paneller mevcut: Lab. Personeli •tarafından okunur
Yarı-Otomatize SistemlerKompüterize yorum ve raporlama•Paneller manuel yüklenir•
Otomatize SistemlerKompüterize inkübasyon•Okuma•Yorumlama (Uzman kurallar)•Raporlama•
Otomatize Sistemler: Sınıflama
MİK bazlı SistemlerSıvı dilüsyon / Microscan, Sensititre, Phoenix•
Üreme eğrileri /Vitek legacy, Vitek 2•
Disk Difüzyon bazlı sistemlerBIOMIC •
SIRSCAN•
OSIRIS•
….•
Accuzone (AccuMed International Inc., West •Lake, OH)Wider (Francisco Soria Melguizo, Spain)•Aura Image (Oxoid, Basingstoke,UK)•Biomic Vision/V3 (Giles Scientific, New York, NY)•BioVideobact (Launch, Longfield, UK)•Mastascan Elite (Mast, Bootle, UK)•Osiris (Bio-Rad, Hemel Hempstead, UK)•ProtoZONE (Don Whitley Scientific, Shipley, UK)•Trek/Sensititre ARIS (Trek Diagnostic Systems, •Cleveland, OH)Mini API, ATB Plus Expert, and Vitek Legacy•(bioMe´rieux, La-Balme, France)•SIRSCAN (Becton Dickinson, Oxford, UK)•
Uzman Sistemler
Vitek Legacy (bioMérieux, La Balme les •Grottes, France), Phoenix (Becton Dickinson, Oxford, United •Kingdom), MicroScan (Siemens Healthcare Diagnostics, •Deerfield, IL)
Uzman Sistemler
LIS ile arayüz bağlantısı•
Kompüterize KK programı•
Kompüterize uzman sistemler•
-Fenotipi yorumlayarak direnç fenotipini belirleme
Yorumlu Antibiyogram Okuma-Antibiyotik duyarlılık test sonuçlarını, direnç mekanizması ve klinik gidişat arasındaki ilişkiyi baz alan algoritmalarla değerlendirme
Uzman KurallarSonuçların epidemiyolojik amaçlı verilere •dönüştürülmesi
Uzman Sistemler
Cihaz İnokülasyon Okuma Rapor
Sensititre Manuel / semiotomatik
Manuel / floresan 18-24 s
MicroScan Manuel Bulanıklık florometrik
15-18 s 3.5-7 s
Phoenix Manuel / semiotomatik
Bulanıklık kolorometrik 4-16 s
Vitek 2 Semiotomatik Florometrik, fotometrik 4-18 s
FDA onaylı
Otomatize SistemlerPerformans: Otomatize AST cihazları –
Referans metod (FDA) %
Mutlak Uyum (1dilüsyon) 89.9•Kategori Uyumu (Yorumlu sonuç) 89.9•Büyük Hata (yalancı direnç) 3•Çok Büyük Hata (yalancı duyarlılık) 1.5•Küçük Hata 5•
Antimicrobial Susceptibility Test (AST) Systems. Guidance for Industry and FDA Class II Special Controls Guidance Document:, August 28, 2009
http://www.fda.gov/MedicalDevices/DeviceRegulationandGuidance/GuidanceDocuments/ucm080564.htm
Otomatik AST Cihazlarının Performansları(ISO 20776-2:2007)
%Mutlak Uyum (1dilüsyon) 90•
Kategori Uyumu (Yorumlu sonuç) 90•
Büyük Hata (yalancı direnç) 3•
Çok Büyük Hata (yalancı duyarlılık) 3•
Tekrarlanabilirlik (1dilüsyon ve/veya SIR) 90•
Clinical laboratory testing and in vitro diagnostic test systems - Susceptibility testing of infectious agents and evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices - Part 2: Evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices. International Standard ISO 20776-2:2007, ISO, Geneva.
Otomatize AST Sistemleri: Uzman Sistemlerin Yararları
Yazılım programları
Direnç fenotiplerini ayırtetmek için •kalitatif/kantitatif sonuçları kullanan algoritmalar veya kurallar
Tanımlanmış tüm fenotipleri kapsayan MİK •dağılımı veri tabanı
Livermore, JAC, 2002
Vitek 2 (Biomériux) AES
Enterik ESBL
En. Pen'ase
Enterik IRT
Enterik AmpC
Pseu. Beta-lac
AmG enzymes
gyr A, parC
0 20 40 60 80 100 120 140
UyumluKısmenUyumsuz
Livermore et al., JAC, 2002
Otomatize AST Sistemleri: Uzman Sistemler
YD Aminoglikozid? VanB tip direnç? Kural hatası: E. casseliflavus/gallinorum VanC
düşük düzey vankomisin direnci ancak teikoplanine duyarlı
? İndüklenebilir klindamisin direnciESBL (AmpC taşımayan izolatlarda)
CTX-M+SHV veyaTEM ? ESBL + AmpC taşıyanlarda problem? Karbapenamaz OXA-48 problem
Yalancı pozitiflik, yalancı negatiflik? Non-fermenter
Winstanley, Courvalin. 2011, Clinical Microbiology Reviews
UZMAN SİSTEMLER
Sürekli güncelleştirilmeli
Kompleks fenotipler•ESBL + Plazmidik AmpC
K. pneumoniae %78.1E. coli %92.3
Yeni direnç mekanizmaları ve fenotipler•K. pneumoniae’da VIM-1’i saptamada
problemli
Chen et al. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2009 Giakkoupi et al. J Clin Microbiol 2005
Enterobacteriaceae’de karbapenem direnci: Vitek 2, BD Phoenix, MicroScan
Phoenix NMIC/id76MicroScan NM36MicroScan NBC39Vitek 2 AST-N0540
20406080
100Duyarlılık Özgüllük
? OXA-48 KPC MBL
Neil Woodford, et al. J. Clin. Microbiol. 2010
OTOMATİZE ADT SİSTEMLERİ
CLSI sınır değerleri
EUCAST sınır değerleri
Bir çok sistem henüz bu geçiş sürecini tamamlamamıştır.
EUCAST Sınır Değerlerinin Uygulamasındaki Sorunlar
Daha düşük konsantrasyon aralıkları gerekliliğiEUCAST s.d. CLSI s.d.
-Antibiyotik stabilitesinde azalma gerekli uyum ve kategori uyumunu etkileyebilir
Carbapenem, -laktam/-laktamaz inhi. kombinasyonları
-Yalancı direnç gözlenebilirDüşük düzey direnç eksprese edenlerde
EUCAST Sınır Değerlerinin Uygulamasındaki Sorunlar
S ve R Sınır Değerlerin Birbirine çok yakınlığı (EA ve CA etkilenebilir)•
EnterobacteriaceaeCIP S 0.5 R 1StaphylococciVan S 1 R 2
Birbirinden çok uzak olması•
P. AeruginosaAzteronam S 1 R 16
Azteronam S 1 R 16
EUCAST Sınır Değerlerinin Uygulamasındaki Sorunlar
İstenen Nitelik•
İlaç konsantrasyonu ECOFFWT organizmaların tespiti
Sınır değerlerin tanımı farklı•
S REUCAST CLSI
BD Phoenix / EUCAST Sınır Değerleri
A (n:392) B (n:362)Kategori Uyumu %96 %99.1Küçük Hata %2.4 %2.8Büyük Hata %1.2 %0.8Çok büyük Hata %1.1 %1.3
Giani, et al. CMI 2012
EUCAST Uzman Kuralları EUCAST sınır •değerleri ile birlikte kullanılabilir
UZMAN ADT SİSTEMLERİ
CLSI 2010 S R
EUCAST 2010 S R
Sefotaksim 1 4 1 2Seftriakson 1 4 1 2Seftazidim 4 16 1 4Sefepim 8 32 1 4
Compliance of manufacturers with EUCAST guidelines, 9 September 2013
PHOENIX/EpiCenter Automated System BDEUCAST terminology implemented
In computer database S Yes
R No (R)- Yes IE Yes
In reports S YesR Yes (converted to R )
- Yes (MICs reported for agents with no EUCAST breakpoints)
IE Yes ((MICs reported for agents with no EUCAST breakpoints)
EUCAST expert rules implemented
All rules incorporated. There are additional rules but EUCAST rules have priority
EUCAST organism groups with no test in the system
H. influenzae, M. catarrhalis, N. meningitidis, N. gonorrhoeae, GN anaerobes, GP anaerobes
Agents in EUCAST tables but not in the system
Ampicillin-sulbactam with fixed 4 mg/l
Agents available but EUCAST bp. not implemented in the system
Rifampicin (Staphyloccus spp. cannot be reported S) Trimethoprim (Enterococcus spp. cannot be reported S)Cotrimoxazole (Enterococcus spp. cannot be reported S)
Compliance of manufacturers with EUCAST guidelines, 9 September 2013
MicroScan Automated System SiemensEUCAST terminology implemented
In computer database S Yes
R Yes- NoIE No
In reports S YesR Yes
- Most ‘’-’’ do not have interpretations reported
IE No
EUCAST expert rules implemented
Some exceptions in current rules will be corrected in new software release Jan-March 2013. All rules can be customised by user.
EUCAST organism groups with no test in the system
H. influenzae, M. catarrhalis, Strep A, C, G, N. meningitidis, N. gonorrhoeae, S. pneumoniae, GN anaerobes, GP anaerobes, v. streptococci (except S. bovis)
Agents in EUCAST tables but not in the system
Trimethoprim, Chloramphenicol, Fusidic acid, RifampicinAmpicillin-sulbactam with fixed 4 mg/l sulbactamAmoxicillin-clavulanic acid with fixed 2 mg/l clavulanic acid, All agents for anaerobes
Agents available but EUCAST bp. not implemented in the system
Roxithromycin, Telithromycin, Doxycycline, Tigecycline (Gram-positive organisms)
Compliance of manufacturers with EUCAST guidelines, 9 September 2013
MicroScan Automated System SiemensEUCAST terminology implemented
In computer database S Yes
R No. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014- No. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014IE No. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014
In reports S YesR No. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014
- Reported ”blank”. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014
IE Reported ”blank”. Will be in V2S 7.01 s/w, due Q1 2014
EUCAST expert rules implemented
All applicable rules dealing with intrinsic resistance, therapeutic interpretation and deduction are implemented in software version V2S 5.03 (2011), 5.04(2011), & 6.01 (2012). There are additional rules but none should be contrary to EUCAST rules in these software version
EUCAST organism groups with no test in the system
H. influenzae, M. catarrhalis, N. meningitidis, N. gonorrhoeae, GN anaerobes, GP anaerobes
Agents in EUCAST tables but not in the system
Azithromycin, Roxithromycin, Amoxicillin-clavulanic acid with fixed 2 mg/L clavulanic acid (in development)Ampicillin-sulbactam with fixed 4 mg/L sulbactam (Will be available for gram negative AST in V2S 7.01 s/w, due in Q1 2014), Cefadroxil, Ceftibuten, CeftarolineS. pneumoniae. Cefepime, Cefpodoxime, Cefuroxime, Teicoplanin, Doxycycline, Minocycline
Agents available but EUCAST bp. not implemented in the system
Rifampicin (Strep spp.) Will be in V2S 7.01 s/w, due in Q1 2014, Trimethoprim (Enterococcus spp. & Gr. B strep), Vancomycin (CNS) Will be in V2S 7.01 s/w due in Q1 2014, Linezolid (S. pneumoniae) Will be in V2S 7.01 s/w due in Q1 2014, Gentamicin (Enterococcus spp.) in development, Mupirocin (S. aureus) Will be in V2S 7.01 s/w due in Q1 2014, Netilmicin (Staphylococcus spp.), Tri-sulfa (Enterococcus spp.)Ofloxacin (S. pneumoniae ), Steptomycin (Enterococcus spp.), Antifungals, All agents with P. multocida
Uzman Sistemler: Avrupa’da DurumEUCAST SD’ni kullanan Otomatize Uzman ADT •Sistemleri mevcut
EUCAST SD’nin uygulanması çok temel bir •probleme yol açmıyor
Phoenix Sisteminin başlangıç değerlendirmeleri •ISO gerekliliklerini tamamladı.
Diğer üreticiler, EUCAST SD’nin ihtiyaç •duyduğu aralıklarda sistemlerinin kalibrasyonlarını henüz tamamlamadı.