四级生物安全实验室中的安全预防措施与操作规程：4. 医学影像检查程序

本成像操作的总体目标是演示在动物生物安全四级设施中进行动物医学成像所需的安全操作规程。通过在动物生物安全四级环境中进行成像，可无创评估疾病进展，并识别有助于潜在治疗手段和疫苗评价的生物标志物。由于成像区域被划分为污染区和清洁区，感染动物可在污染区安全接受成像，而大部分成像设备则保留在外部的清洁区，便于维护。

我们的目的是证明，我们可以以安全的方式对这些致命病毒疾病的动物模型进行成像，并解决在此类环境中工作的局限性。动物实验操作将由综合研究设施的动物设施经理 Russ Byrum 演示。我们的成像技术专家 Chris Bartos 将与比较医学工作人员合作，协调动物在扫描仪中的放置，并获取图像。

涉及动物受试者的操作程序已获得动物护理与使用委员会以及机构生物安全委员会的批准。在准备计算机断层扫描仪时，需确认扫描室的热区和冷区均无工作人员，并且受试者检查床为空。确保将一个用于模拟受试者头部和身体密度的物体（称为模体），该模体由空气、水和聚四氟乙烯（Teflon）制成，放置在扫描床热区的适当支架上。

从冷端检查模体是否已正确固定在床面上。将模体推进至孔径中心。使用实验室标准化的质量控制参数对模体进行扫描，以确保扫描仪处于制造商规定的性能范围内。

通知比较医学工作人员，计算机断层扫描仪（CT扫描仪）已准备就绪，可供使用。在使用前至少十分钟，开启动物操作室内的下吸式工作台。使用经批准的消毒剂（如5%双链季铵盐消毒液）清洁并消毒下吸式工作台的表面。

喷洒内表面，并在作用10分钟后将表面擦干，然后用70%乙醇再次喷洒并擦拭表面，以去除残留的消毒剂。将所需的设备和用品放置在下排风工作台内，包括麻醉诱导箱和动物操作手套。在计算机断层扫描仪床面上安装动物固定装置，然后设置生命体征监护仪。

检查蒸发器中的异氟烷体积，必要时添加更多异氟烷。目视检查麻醉机是否存在泄漏，如有需要，纠正导致泄漏的任何问题。称量用于收集废气麻醉气体的吸附罐重量。

将饲养豚鼠的笼子从影像室旁边的一个啮齿类动物饲养室转移到下向气流工作台上。核对笼卡上的动物编号。打开笼盖，并在正压防护服手套外戴上动物防护皮手套。

轻柔地抓起豚鼠。将动物放入麻醉诱导箱中，并用盖子盖住箱子。脱去动物操作手套和洁净服手套，并用5%双链季铵盐消毒液清洁。

将装有动物和笼子的麻醉诱导箱从下排风工作台移出，并放置在运输车上。使用运输车将动物送至计算机断层扫描室。在CT扫描室内，立即将废气收集罐和麻醉机连接至诱导箱。

按照文本方案中的指示开始麻醉后，在CT扫描室的热区，通过检查动物对外界刺激无反应以及肌肉张力情况，监测动物在麻醉诱导过程中的麻醉深度。将已麻醉的豚鼠从诱导箱中取出，置于成像床的固定垫上，使其呈俯卧位。为维持进一步的麻醉，将鼻罩戴在豚鼠鼻部，并打开气体，以每分钟1升的流速输送氧气。

按照文本方案中的指示输送异氟烷。监测呼吸频率和心率是否稳定。当豚鼠完全麻醉后，关闭向诱导箱输送的麻醉气体。

在两只眼睛中涂抹眼膏，以保护角膜上皮免于干燥。在CT扫描室的低温侧启动激光系统，以定位豚鼠进行CT扫描。使用床面进出按钮，将感兴趣解剖区域置于激光十字线范围内。

为设定视野范围，使用激光按钮将起始点对准目标解剖结构。联系高温区的比较医学工作人员，在其与计算机断层扫描仪之间放置铅屏蔽板。根据制造商的操作规程，获取定位扫描图像，以确定CT研究图像的扫描层面位置。

在定位像上确定CT检查图像的扫描层面。若使用对比剂注射，需与高压注射端操作人员协调。按照制造商的协议采集检查扫描数据，然后在扫描仪控制台根据制造商的协议重建计算机断层图像。

将图像发送至图像存档与通信系统。必要时，对保存在存档系统中的数据进行进一步的定性与定量分析。将豚鼠从CT扫描仪的扫描床转移到配备食物的微隔离笼中，笼子置于CT扫描仪房间内。

处理动物后清洁丁腈手套。使用推车将笼子运回动物实验室内饲养区域。在将笼子放回高效过滤器通风架之前，需监测动物直至其从麻醉状态完全恢复。

使用5%双季铵盐溶液对动物操作室内的下排风工作台和扫描仪区域进行消毒。在双季铵盐溶液作用10分钟后，用70%乙醇溶液擦拭表面。对于无法直接喷洒的敏感电子设备（如显示器和麻醉机），先用浸透双季铵盐溶液的布擦拭，再用浸透乙醇的布擦拭。

在ABSL4实验室中安全操作，必须严格遵守所有安全规程和动物操作的标准操作程序。将感染动物从动物操作间转移到成像室时，使用麻醉诱导箱进行转运，可最大限度降低公共走廊被污染的风险。建立通讯系统，使位于冷区的成像工作人员可通过配备耳机的蓝牙电话与热区的比较医学工作人员进行联络，并辅以可视化通信，从而减少因人员隔离而可能产生的沟通失误。

通过遵循正确的操作规程，在弗雷德里克综合研究设施（IRF Frederic）开展动物生物安全四级（ABSL4）研究期间，从未记录到实验室获得性感染或动物受试者之间的交叉污染。ABSL4级病毒病原体可引发肺部相关病理变化，而计算机断层扫描（CT）是监测感染动物模型疾病进展的有力工具。CT图像基于X射线在组织中的吸收情况生成。

在CT中，成像物体的密度越高（例如骨骼），物体显示得越亮。心脏和肝脏等致密器官组织通常呈中等强度，而含空气的组织（如健康的肺部）则呈黑色。CT通过360度范围采集多张X线影像，并将其重建为身体的三维图像。

一旦掌握，若操作得当，该技术可在大约30分钟内完成。通过遵循类似的步骤，其他成像方式（如PET、SPECT和MRI）也可用于进一步探究疾病发病机制，甚至可能实现对病毒本身的成像。观看本视频后，您应能充分理解在动物生物安全四级设施中对实验动物进行医学成像的操作复杂性以及所需资源。