血液培養

血液培養
研究室の作業員が、血液培養物を培養し、微生物の増殖を検出するために使用される自動システムであるBACT/Alertマシンから血液培養ボトルを降ろしている。
メッシュ	D000071997
ロインク	600-7
メドラインプラス	003744
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血液培養は、人の血液中の細菌や真菌を検出するために用いられる臨床検査です。通常の状態では、血液に微生物は含まれていません。微生物が存在すると、菌血症や真菌血症などの血流感染症が疑われ、重篤な場合には敗血症を引き起こす可能性があります。血液を培養することで、微生物を特定し、抗菌薬に対する耐性を検査することができ、臨床医は効果的な治療を行うことができます。

検査を行うには、血液を採取して、培養培地と呼ばれる微生物の増殖を促進する液体製剤が入ったボトルに入れます。通常、1 回の採取で 2 つの容器が採取されます。1 つは酸素を必要とする好気性微生物用、もう 1 つは酸素を必要としない嫌気性微生物用です。これら 2 つの容器は、血液培養セットと呼ばれます。2 セットの血液培養は、2 つの異なる採血部位から採取されることがあります。微生物が 2 セットのうちの 1 つにしか見られない場合、真の血流感染ではなく、皮膚細菌叢による汚染である可能性が高いです。サンプルが採取されたのが患者が抗菌薬を投与された後の場合、またはボトルが推奨量の血液で満たされていない場合は、偽陰性の結果が生じる可能性があります。一部の微生物は血液培養でうまく増殖せず、検出には特別な技術が必要です。

容器は数日間インキュベーター内に置かれ、微生物が増殖します。微生物の増殖が検出された場合、培養ボトルからグラム染色が行われ、微生物が存在することを確認し、その正体に関する予備情報が得られます。その後、血液は継代培養されます。つまり、寒天培地に塗抹され、微生物のコロニーが分離され、完全な識別と抗菌薬感受性試験が行われます。血流感染症は迅速に診断および治療することが不可欠であるため、ポリメラーゼ連鎖反応やMALDI-TOF MSなどの技術を使用した迅速な検査方法が開発されています。

血液培養の手順は 19 世紀半ばにはすでに発表されていましたが、これらの技術は労働集約的で、現代の方法とはほとんど似ていませんでした。微生物の増殖を検出するには、微生物の代謝によって生成されるガスを監視する自動血液培養システムが 1970 年代に導入されるまで、培養瓶の目視検査が必要でした。先進国では、手動の血液培養方法は、自動化システムによってほぼ廃止されました。

血液は通常無菌です。^[1]血液中に細菌が存在することを菌血症、真菌が存在することを真菌血症と呼びます。^[2]歯磨きや排便などの状況で起こり得る皮膚^[3]や粘膜の軽微な損傷^{[4] [5]によって細菌が血流に侵入する可能性がありますが、この菌血症は通常一過性であり、}免疫系と網内系がすぐに微生物を隔離して破壊するため、培養で検出されることはほとんどありません。^{[3] [6]細菌は}蜂窩織炎、尿路感染症、肺炎などの感染症によって血液中に侵入する可能性があります。^{[7]また、細菌}性心内膜炎や静脈ラインに関連する感染症などの血管系内の感染症によっても、持続的な菌血症を引き起こす可能性があります。^{[4]真菌血症は、}免疫系の機能が低下している人に最もよく発生します。^[2]細菌や真菌が血流から除去されない場合、他の臓器や組織に広がる可能性があり、^[3]または免疫反応を引き起こし、敗血症と呼ばれる全身性炎症状態を引き起こし、生命を脅かす可能性があります。^{[8] [9]}

敗血症が疑われる場合、原因物質を特定し、標的を絞った抗菌療法を行うために血液培養を行う必要がある。^[10]入院患者で発熱、低体温、白血球数の増加、または顆粒球（白血球の一種）数の減少がみられる場合は、血流感染症の可能性を検出するために血液培養を行うのが一般的である。^{[11] [12]発熱性}好中球減少症の血流感染症を検出するために血液培養が使用される。発熱性好中球減少症は化学療法の一般的な合併症で、発熱とともに好中球（細菌や真菌の病原体から身を守る白血球）数の大幅な減少がみられる。 ^{[13] [14] [15]菌血症は}髄膜炎、化膿性関節炎、硬膜外膿瘍などの一部の感染症でよく見られるため、これらの病態では血液培養が適応となる。菌血症との関連性がそれほど強くない感染症でも、血管内感染症のリスクが高い場合や、感染の主たる部位からすぐに培養ができない場合（例えば、腎盂腎炎の尿培養や重症市中肺炎の喀痰培養）には、血液培養が適応となる場合がある。^{[16] [17]心内膜}炎^[18]や不明熱[11]の場合、血液培養によって根本的な微生物の原因を特定できる。^{[ 19]}

血液培養で最も頻繁に同定される病原体には、黄色ブドウ球菌、大腸菌、その他の腸内細菌科、エンテロコッカス属、緑膿菌、カンジダ・アルビカンスなどがある。^{[20] [21]} コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（CNS）もよく見られるが、正常な皮膚フローラの一部を構成するこれらの生物が^[22]真の病原体なのか、単なる汚染物質なのかは不明なことが多い。^[21]新生児や小児から採取した血液培養では、CNSが重大な感染症を示すことがある。^[23]血流感染症の 疫学は時代や場所によって異なる。例えば、1980年代から1990年代にかけて、米国ではグラム陽性菌がグラム陰性菌を追い抜いて菌血症の主な原因となり^[24]、化学療法などの免疫抑制治療を受ける人口の増加に伴い真菌血症の発生率が大幅に増加しました^[25] 。グラム陰性菌による敗血症は、北米や西欧よりも中南米、東欧、アジアで多く見られ、アフリカではサルモネラ・エンテリカが菌血症の主な原因となっています^{[26] 。}

血液培養は、通常、静脈穿刺によって採取される。静脈ラインからサンプルを採取することは、汚染率が高くなるため推奨されないが、カテーテル関連感染症の診断のために、静脈穿刺と静脈ラインの両方から培養物を採取することはできる。 ^{[11] [27]}採血前に、汚染を防ぐために、各採血ボトルの上部をアルコール綿棒で消毒する。^[11]次に、穿刺部位の周囲の皮膚を洗浄し、乾燥させる。プロトコルによっては、アルコールベースの消毒剤で消毒した後、クロルヘキシジンまたはヨウ素ベースの製剤を使用することを推奨しているものもあるが、^{[注 1] [27] [28]}アルコール含有消毒剤のみで十分であると考えるものもある。^{[17] [29]}血液培養と同時に他の検査のために採血しなければならない場合は、汚染のリスクを最小限に抑えるために、最初に培養ボトルから採血する。^[30]抗菌療法は微生物の増殖を阻害することで偽陰性の結果を引き起こす可能性があるため、抗菌薬を投与する前に血液培養を採取することが推奨されるが、重篤な患者ではこれは非現実的である可能性がある。^[10]

典型的な血液培養採取では、2 つのボトルに血液を採取し、これらを合わせて 1 つの「培養物」または「セット」を形成します。1 つのボトルは好気性細菌の増殖を促進するように設計されており、もう 1 つは嫌気性細菌の増殖を目的としています。小児では嫌気性細菌による感染はまれであるため、必要な血液量を最小限に抑えるために好気性ボトル 1 つを採取する場合があります。^[31]少なくとも 2 セットを 2 か所の別々の静脈穿刺部位から採取することが推奨されています。これは、真の病原体よりも汚染物質が複数のセットに現れる可能性が低いため、感染と汚染を区別するのに役立ちます。さらに、大量の血液を採取すると、微生物が存在する場合に検出される可能性が高くなります。^[32]

血液培養ボトルには、微生物の増殖を促す増殖培地と、血液の凝固を防ぐ抗凝固剤が入っています。^[33]ポリアネトールスルホン酸ナトリウム（SPS）は、ほとんどの微生物の増殖を妨げないため、最も一般的に使用されている抗凝固剤です。 [ ^{33 ] [28]}増殖培地の正確な組成はさまざまですが、好気性ボトルでは、脳心臓浸出液やトリプチカーゼ大豆ブロスなどの栄養素が強化されたブロスが使用され、^[34]嫌気性ボトルには通常、チオグリコレートなどの還元剤が含まれています。嫌気性ボトルの空きスペースは、酸素を含まないガス混合物で満たされています。^{[33] [35]}

市販のボトルの多くには、サンプル内の微生物に対する抗生物質の作用を減らすために抗生物質を吸収する樹脂が含まれています。 ^[11]小児用のボトルは、より少ない血液量に対応するように設計されており、子供によく見られる病原体の増殖を促進する添加物が含まれています。^{[36]真菌や}結核菌の検出には、他の特殊なボトルが使用される場合があります。 [ ^{35 ]}低所得国や中所得国では、事前に処方された培養ボトルは法外に高価になる可能性があり、ボトルを手作業で準備する必要がある場合があります。適切な供給品や施設にアクセスするのは難しい場合があり、^[37]一部の地域では、血液培養をまったく実行できない場合があります。^[38]

ボトルに血液が不足したり、過剰に充填されたりしないようにすることが重要です。不足するとサンプルに含まれる微生物が少なくなるため、偽陰性の結果につながる可能性があります。一方、過剰に充填すると、増殖培地と血液の比率が比較的低いため、微生物の増殖が阻害される可能性があります。微生物の増殖を最適化するには、血液と培養培地の比率を 1:10 ～ 1:5 にすることが推奨されています。 ^{[28] [39]}成人の通常の血液培養では、臨床検査標準研究所(CLSI) は、2 つの異なる採血から 2 セットのボトルを採取し、各セットで 20～30 mL の血液を採取することを推奨しています。^[11]子供の場合、採血量は子供の年齢や体重に基づいて決定されることがよくあります。^{[36] [40]}心内膜炎が疑われる場合は、合計 6 本のボトルを採取する場合があります。^[41]

血液を採取した後、ボトルは体温で培養され、微生物の増殖が促される。自動化システムではボトルは通常最長5日間培養されるが^[43] 、最も一般的な血流病原体は48時間以内に検出される。^[44]手動の血液培養法が使用される場合、または心内膜炎を引き起こす特定の細菌など増殖の遅い生物が疑われる場合は、培養時間をさらに延長することがある。^{[43] [45]}手動システムでは、ボトルを目視で検査し、濁り、ガスの発生、目に見える微生物コロニーの存在、または血液の消化による色の変化（溶血と呼ばれる）など、微生物の増殖の兆候がないか調べる。手動の血液培養システムの中には、ガスが発生したときに液体で満たされるコンパートメントや、ボトルを傾けて定期的に接種する小型寒天プレートを使用して増殖を示すものもある。^[46]血液培養陽性を見逃さないようにするために、増殖の兆候が観察されるかどうかにかかわらず、培養期間の終了時にボトルからのサンプルを寒天培地に接種（継代培養）することがよくあります。^[47]

先進国では、手作業による培養法は、培養ボトルを継続的にコンピューターで監視する自動化システムに大きく置き換えられている。^[48] BACTEC、BacT/ALERT、VersaTrekなどのこれらのシステムは、培養ボトルを継続的に混合するインキュベーターから構成されている。増殖は、ボトル内のガス（最も一般的なのは二酸化炭素）のレベルを測定するセンサーによって検出され、これが微生物代謝の指標となる。^[46]アラームまたは視覚的なインジケーターが、微生物学者に血液培養ボトルが陽性であることを知らせる。^[49]培養期間の終了時にボトルが陰性のままである場合、通常は継代培養せずに廃棄される。^[47]

溶解遠心分離法と呼ばれる技術は、真菌、マイコバクテリア、レジオネラなどの成長が遅い、または培養が難しい微生物の分離を改善するために使用できます。^{[50] [51]}この方法では、成長培地で満たされたボトルで血液を培養するのではなく、^[52]赤血球と白血球を破壊（溶解）する薬剤を含むチューブに血液を採取し、サンプルを遠心分離機で回転させます。このプロセスにより、サンプルの固形物（存在する場合は微生物を含む）がペレットに濃縮され、これがサブカルチャー培地に接種されます。溶解遠心分離法は従来の血液培養法よりも感度が高いですが、サンプルを広範囲に操作する必要があるため、汚染されやすい傾向があります。^[53]

増殖が検出された場合、微生物学者はボトルから採取した血液サンプルをグラム染色して、微生物の迅速な予備的同定を行います。 ^[54]グラム染色は細菌をグラム陽性細菌とグラム陰性細菌に分類し、細菌の形状（桿菌と呼ばれる）、球状細菌（球菌と呼ばれる）、らせん状細菌（スピロヘータと呼ばれる）であるかどうか、および細菌の配置に関する情報を提供します。 ^[55] たとえば、クラスター状のグラム陽性球菌は、ブドウ球菌属の典型です。^[56] 酵母やその他の真菌もグラム染色から特定できます。^{[57] [58]}血液培養から微生物の増殖を特定するグラム染色は重要な結果とみなされ、すぐに臨床医に報告する必要があります。^[59]グラム染色は、微生物の可能性のある正体に関する情報を提供し、完全な培養と感受性の結果が完了する前に、臨床医がより適切な抗菌治療を選択するのに役立ちます。^[54]

従来の方法では、血液は寒天培地上で培養され、微生物を分離してさらに検査する。グラム染色の結果は、微生物学者に、どのタイプの寒天培地を使用すべきか、また微生物を特定するためにどのような検査が適切であるかを知らせる。^[60]培養瓶に増殖の兆候が見られたり、自動機器で陽性と報告されたりしたにもかかわらず、グラム染色で微生物が見られない場合もある。これは偽陽性の結果である可能性があるが、微生物は存在しているが顕微鏡では容易に視覚化できない可能性がある。グラム染色が陰性の陽性瓶は、培養器に戻す前に培養され、多くの場合、成長の遅い微生物の増殖を促進する特別な培地が使用される。^[61]

通常、培養プレート上で十分な増殖が起こり、確定的な同定が可能になるまでには24～48時間かかります。^{[57]この時点で、微生物学者は}細菌または真菌のコロニーの外観を評価し^[62]、生物の代謝および生化学的特徴に関する情報を提供する検査を実施し、属または種レベルでの同定を可能にします。たとえば、カタラーゼ検査では、連鎖球菌とブドウ球菌（グラム陽性球菌の2つの属）を区別することができ^[63]、凝固酵素検査では、血流感染症の一般的な原因菌である黄色ブドウ球菌と、病原性の低い凝固酵素陰性ブドウ球菌を区別することができます。^{[29] [64]}

微生物は、生化学検査パネルを実行する機器などの自動化システムを使用して識別されることもあります。^[65]またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法（MALDI-TOF MS）では、微生物タンパク質がイオン化され、質量電荷比に基づいて特徴付けられます。質量分析法で分析すると、各微生物種は特徴的なタンパク質パターンを示します。^[66]

血流感染症は生命を脅かす可能性があるため、タイムリーな診断と治療が重要であり、^[67]この目的のためにいくつかの迅速な識別方法が開発されています。^[57] MALDI-TOFは、分離および濃縮手順の後に陽性血液培養ボトルから直接微生物を識別するために使用できます。 ^[68]または、継代培養後数時間以内に寒天培地上で予備的に増殖したものから微生物を識別できます。 ^[69]ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）やマイクロアレイなどの遺伝学的方法は、血液培養サンプル中の特定の種に特有のDNA配列を検出することで微生物を識別できます。一般的な血液培養病原体の識別用に設計されたいくつかのシステムが市販されています。^[70]生化学検査や免疫学的検査の中には、S.aureusの同定のためのチューブコアグラーゼ試験^[57]や肺炎球菌のラテックス凝集試験^[71]など、陽性血液培養で直接実施できるものもあり、 PCRやMALDI-TOFとは異なり、これらの方法は低・中所得国の研究室では実用的である可能性がある。^[42]陽性培養ボトルからの血液を微生物同定パネルに直接接種することもできるが、培養培地の添加物が結果に干渉する可能性があるため、継代培養した細菌を検査するほど信頼性が高くない。^[72]

培養を完全に回避し、血液サンプルから直接病原体を検出することで、さらに迅速な診断が可能になります。2018年現在、いくつかの直接検査システムが市販されていますが、この技術はまだ初期段階にあります。ほとんどのパネルは限られた数の病原体しか検出できず、従来の血液培養法に比べて感度が低い場合があります。完全な抗菌薬感受性試験を実施するには、培養が依然として必要です。^[73]

血流感染症の抗菌薬治療は、最初は経験的であり、つまり、病気の原因物質と抗菌薬耐性の地域的パターンに関する臨床医の疑いに基づいています。血液培養から分離された病原体に対して抗生物質感受性試験（AST）を実施することで、臨床医はより的を絞った治療を提供し、望ましくない副作用をもたらす可能性のある広域スペクトル抗生物質を中止することができます。 ^{[8] [10]}ディスク拡散試験などの従来のAST法では、微生物の純粋なコロニーをサブカルチャープレートから選択し、二次培地に接種するために使用されます。これらの方法では、結果を得るまでに一晩培養する必要があります。^[74]事前に処方された抗生物質パネルを使用し、微生物の増殖を自動的に測定し、アルゴリズムを使用して感受性の結果を決定する自動化システムがあります。これらの中には、わずか5時間で結果を提供できるものもありますが、一晩の培養が必要なものもあります。^{[65] [75]}

敗血症の治療には有効な抗菌薬の迅速な投与が不可欠であるため、^[8]抗生物質感受性の結果を迅速に得るためのいくつかの方法が開発されている。従来の AST 法は、サブカルチャー プレートからの若い成長物、^[76]陽性血液培養の濃縮および精製から得られた微生物のペレット、または培養ボトルから直接行うことができる。^{[77] [78]}直接検査法では微生物を分離しないため、複数の微生物が存在する場合は正確な結果が得られないが、これは血液培養ではまれにしか起こらない。^[76]もう一つの誤差の原因は、サンプル (接種物) 内の細菌量を標準化するのが難しいことであり、これが検査結果に大きな影響を与える。^[79]

遺伝子検査は、特定の抗菌薬耐性マーカーの迅速な検出に使用できます。^[80] PCRやマイクロアレイなどの方法は、陽性血液培養サンプルで直接実行でき、^[70]メチシリン耐性黄色ブドウ球菌に見られるmecA遺伝子やバンコマイシン耐性腸球菌のvanAおよびvanB遺伝子など、耐性を付与する遺伝子に関連するDNA配列を検出します。^[68] MALDI-TOFは、迅速な抗菌薬感受性試験方法として研究されてきました。その原理には、抗生物質存在下での微生物の増殖の測定、微生物酵素による抗生物質の分解の特定、および抗生物質耐性を示す細菌株に関連するタンパク質スペクトルの検出が含まれます。^[79]これらの方法のいくつかは、陽性血液培養ボトルのペレットで実行できます。^[81]しかし、MALDI-TOFによるASTの確立された方法論がないため、臨床現場での使用が制限されており、^[82]また、MALDI-TOFによる直接ASTは、遺伝子検査法とは異なり、 2018年時点では食品医薬品局によって承認されていませんでした。^[81]

血液培養は偽陽性と偽陰性の両方のエラーの影響を受けやすい。自動培養システムでは、陽性ボトルの識別は細胞代謝によって生成されるガスの検出に基づいているため、白血球数の多いサンプルは細菌が存在しないにもかかわらず陽性と報告される可能性がある。機器によって生成された増殖曲線を検査することで、真陽性培養と偽陽性培養を区別することができるが、陽性と判定されたサンプルにはグラム染色と継代培養が必要である。^[61]

血液培養は皮膚や環境からの微生物に汚染される可能性があり、培養瓶の中で増殖し、それらの微生物が血液中に存在するという誤った印象を与える。^[11]血液培養の汚染は、不必要な抗生物質治療や入院期間の延長につながる可能性がある。^[29]血液培養採取の確立されたプロトコルに従うことで汚染の頻度を減らすことはできるが、完全になくすことはできない。^[83]例えば、細菌は採血部位を入念に消毒した後でも皮膚のより深い層で生き延びる可能性がある。^[29] CLSIは、許容される汚染率を全血液培養の3％以下と定義している。^[11]汚染の頻度は施設間および同じ病院内の異なる部門間で大きく異なり、^[83]研究では0.8～12.5％の範囲の汚染率がわかっている。^[29]

血液培養で陽性反応が出た場合、臨床医はそれが汚染によるものか、それとも本物の感染によるものかを判断しなければならない。黄色ブドウ球菌や肺炎球菌などの微生物は、血液培養で検出された場合、通常は病原性があるとみなされるが、皮膚常在菌による汚染によるものと考えられるものもある。しかし、凝固酵素陰性ブドウ球菌などの一般的な皮膚微生物であっても、特定の条件下では血流感染を引き起こす可能性がある。このような微生物が存在する場合、培養結果を解釈する際には、患者の臨床状態と、複数の培養で同じ微生物が陽性反応を示したかどうかを考慮する必要がある。^[29]

偽陰性は、抗生物質を投与された後に血液培養を採取したり、血液の採取量が不十分な場合に発生する可能性がある。採取された血液の量は、病原体を確実に検出するための最も重要な変数であると考えられており、採取された血液が多いほど、より多くの病原体が回収される。^[11]しかし、採取された血液の量が推奨量を大幅に超えると、血液中に存在する天然の抑制物質とボトル内の成長培地の量が不十分なために細菌の増殖が阻害される可能性がある。血液培養ボトルの過剰充填も医原性貧血の一因となる可能性がある。^[28]

従来の血液培養法では、すべての病原体を容易に検出できるわけではない。特にブルセラ菌やマイコバクテリウム菌などの培養困難な微生物は、培養時間を長くしたり、特殊な培地を使用したりする必要がある。一部の微生物は培養が非常に困難であったり、培養しても全く増殖しないため、これらの微生物による感染が疑われる場合は、血清学的検査やPCRなどの分子学的検査が推奨される。^{[45] [84]}

初期の血液培養法は労働集約的だった。^[86] 1869年に発表された最初の方法の1つは、患者から血液を採取するためにヒルを使用することを推奨していた。 ^[87] 1911年の微生物学の教科書には、採血部位と器具の除染には1時間以上かかることがあり、血液を保存する効果的な方法がなかったため、培養は患者のベッドサイドで準備しなければならないことがあると書かれていた。培養液を継代培養するだけでなく、血液を溶かした寒天と混ぜ、その混合物をペトリ皿に注ぐという手順もあった。^{[86] 1915年には、}ブドウ糖培養液と抗凝固剤を入れたガラス真空管からなる血液培養採取システムについて説明された。ロバート・ジェームズ・バレンタイン・パルバータフトは1930年に血液培養に関する独創的な研究を発表し、^[88]その中で、最適な血液と培養液の比率を1:5と定めており、これは今日でも受け入れられている。^[87]抗凝固剤および防腐剤としてのSPSの使用は1930年代から40年代に導入され、以前の方法の物流上の問題のいくつかを解決しました。^[86] 1940年代から1980年代にかけて、一般的な血流病原体すべてに対応できる増殖培地を作成することを目標に、培養液の配合と添加物に関する多くの研究が行われました。^[87]

1947年、MRカスタニェダは、ブルセラ属菌の同定のために、培養液と寒天斜面の両方が入った「二相性」培養瓶を発明した。これにより、寒天を培養液から簡単に継代培養することができた。^[42]これは、手動血液培養のいくつかの当時のシステムの先駆けとなった。^[43] EGスコットは1951年に「現代の血液培養セットの到来」と表現されるプロトコルを発表した。^[86]スコットの方法は、好気性菌用と嫌気性菌用の2つのゴムで密封されたガラス瓶に血液を接種するというものである。好気性瓶にはトリプチケース大豆培養液と寒天斜面が、嫌気性瓶にはチオグリコレート培養液が入った。溶解遠心分離法は1917年にミルドレッド・クラフによって導入されたが、1970年代半ばに商業システムが開発されるまで、臨床診療ではほとんど使用されなかった。^{[86] [89]}

自動血液培養システムは、1970年代に初めて利用可能になりました。^[90]これらの最も初期のシステムである、ジョンストン研究所（現在のベクトン・ディキンソン）によって製造されたBACTECシステムは、放射性同位元素で標識された栄養素を含む培養液を使用していました。これらの基質を餌とする微生物は放射性二酸化炭素を生成し、その濃度を監視することで増殖を検出することができます。^{[50] [91]この技術が血液培養に適用される前に、} NASAは火星の生命を検出する方法として提案していました。 ^{[86] 1970年代から80年代にかけて、いくつかのメーカーが培養培地の}電気伝導率 の変化を測定することで微生物の増殖を検出しようとしましたが、これらの方法はどれも商業的に成功しませんでした。^[91]

初期のBACTECシステムの主な問題は、放射性廃棄物を生成し、特別な処分手順を必要とすることでした。^{[50]そのため、1984年に}分光光度計を使用してCO2を検出する新世代のBACTEC機器がリリースされました_。 [ 91 ^{]培地のpHの低下を測定することで}_CO2の生成を間接的に検出するBacT/ALERTシステムは、1991年に米国での使用が承認されました。 当時利用可能だったBACTECシステムとは異なり、BacT/ALERTでは、サンプルを採取するためにボトルに針を挿入する必要がありませんでした。これにより、汚染の頻度が減り、 ^[91]血液培養の真に継続的なモニタリングを提供する最初のシステムとなりました。^[92]この非侵襲的な測定方法は、pHの変化を検出するために蛍光指示薬を使用するBACTEC 9000シリーズに1992年に採用されました。^[93]圧力変化を測定することでガス発生を検出する現代のVersaTREKシステム^{[86]の直接の前身であるDifco ESPも1992年に初めて承認されました。[91]} 1996年までに、国際的な調査では、調査対象となった466の研究所のうち55％がBACTECまたはBacT / ALERTシステムを使用しており、他の自動化システムは全体の10％を占めていることがわかりました。^[94]