[发明专利]微生物信息提供装置及方法

说明书

本发明的一个实施例提供一种微生物信息提供装置，包括：接收部，所述接收部接收按时间序列顺序拍摄从样品出射的出射波的多个影像；检测部，所述检测部从按所述时间序列顺序拍摄的多个影像提取随时间变化的特征(feature)；学习部，所述学习部以所述提取的特征为基础，对分类基准进行机器学习；及判断部，所述判断部以所述分类基准为基础，区分样品包含的微生物的种类或浓度；所述多个影像分别包括起因于入射到所述样品的波并被所述微生物多重散射(multiple scattering)而发生的散斑(speckle)信息。

技术领域

本发明的实施例涉及一种微生物信息提供装置及方法。

背景技术

诸如细菌、真菌、病毒的多样病原性微生物在血液、体液及人体的组织内出现并开始栖息的同时，引起感染性疾病。最近，病原性感染正在社会上引起极大反响，其频度正在逐渐增加，在医疗界开始成为法律性问题的病原性感染在未能适宜治疗的情况下，可能会丧失生命，因而及早诊断和没有并发症的迅速治疗极为重要。因此，开发对这种病原性微生物准确、迅速的诊断方法，是时代要求的医疗技术。

进一步而言，最近由于抗生素用药的误用滥用，细菌的培养率减少，伴随移植的免疫抑制剂的使用增加，因抗癌治疗导致的药物用药增加，因AIDS增加导致的原因菌株变得多样，诸如培养检查的原有诊断感染疾病的诊断方法逐渐遭遇困难。

发明内容

为了解决所述问题及/或界限，其目的在于提供一种利用机器学习来区分样品内微生物的种类及浓度并提供微生物信息的装置及方法。

本发明的一个实施例提供一种微生物信息提供装置，包括：接收部，所述接收部接收按时间序列顺序拍摄从样品出射的出射波的多个影像；检测部，所述检测部从按所述时间序列顺序拍摄的多个影像提取随时间变化的特征(feature)；学习部，所述学习部以所述提取的特征为基础，对分类基准进行机器学习；及判断部，所述判断部以所述分类基准为基础，区分样品包含的微生物的种类或浓度；所述多个影像分别包括起因于入射到所述样品的波并被所述微生物多重散射(multiple scattering)而发生的散斑(speckle)信息。

本发明一个实施例的微生物信息提供装置及方法提取散斑随时间变化的特征并对此进行学习，获得对微生物的种类或浓度进行分类的分类基准，从而不借助于另外的化学方法，也能够迅速、准确地区分样品内的微生物的种类或浓度。

附图简要说明

图1是概略地图示本发明一个实施例的微生物信息提供系统的图。

图2是图示本发明一个实施例的网络环境的示例的图。

图3是本发明一个实施例的微生物信息提供装置的框图。

图4是用于说明本发明一个实施例的微生物信息提供装置确认样品内的微生物的存在的基本原理的图。

图5a及图5b按时间序列显示了本发明一个实施例的微生物信息提供方法。

图6是用于说明本发明一个实施例的学习部分析散斑的时间相关性的方法的图。

图7是图示按时间测量的散斑的光线强度的标准差分布的图。

图8是本发明一个实施例的卷积神经网络的示例图。

图9及图10是用于说明图8的卷积运算的图。

图11是对利用本发明一个实施例的微生物信息提供方法获得的预想微生物信息与实际微生物信息进行比较的图表。

图12是概略地图示本发明一个实施例的光学检测系统的图。

图13及图14是概略地图示图12的光学检测系统的样品部的图。

图15a及图15b是用于说明利用本发明一个实施例的光学检测系统来检测对象体的原理的图。