Sicherheitsvorkehrungen und Betriebsverfahren in einem (A) BSL-4-Labor: 4. Medizinische Bildgebende Verfahren

Das übergeordnete Ziel dieses bildgebenden Verfahrens ist es, die Sicherheitsverfahren zu demonstrieren, die für die Durchführung medizinischer Bildgebung von Tieren in einer Einrichtung der Biosicherheitsstufe 4 für Tiere erforderlich sind. Durch Bildgebung in der tierischen Biosicherheitsstufe 4 wird das Fortschreiten der Krankheit nicht-invasiv beurteilt und Biomarker identifiziert, die bei der Bewertung potenzieller Therapien und Impfstoffe hilfreich sind. Da die Bildgebungssuiten in eine heiße und eine kalte Seite unterteilt sind, werden infizierte Tiere sicher auf der heißen Seite abgebildet, während die meisten Bildgebungsgeräte für eine einfache Wartung draußen auf der kalten Seite bleiben.

Unser Ziel ist es, zu zeigen, dass wir diese Tiermodelle für tödliche Viruserkrankungen auf sichere Weise abbilden und die Grenzen der Arbeit in einer solchen Umgebung überwinden können. Russ Byrum, der Leiter der Tiereinrichtung in der integrierten Forschungseinrichtung, wird die tierischen Verfahren vorführen. Unser Bildgebungstechniker Chris Bartos arbeitet mit den Mitarbeitern der vergleichenden Medizin zusammen, um die Platzierung des Tieres im Scanner zu koordinieren und die Bilder aufzunehmen.

Verfahren mit Versuchstieren wurden vom Ausschuss für Tierpflege und -verwendung und vom institutionellen Ausschuss für biologische Sicherheit genehmigt. Um den Computertomographen vorzubereiten, stellen Sie sicher, dass sich kein Mitarbeiter an der heißen oder kalten Seite des Scanraums befindet und der Betrefftisch leer ist. Stellen Sie sicher, dass ein Objekt, das die Dichte des Kopfes und des Körpers eines Motivs darstellt, das als Phantom bezeichnet wird und aus Luft, Wasser und Teflon besteht, in der entsprechenden Halterung auf dem Scantisch auf der heißen Seite positioniert ist.

Überprüfen Sie von der kalten Seite, ob das Phantom richtig auf dem Bett befestigt ist. Schieben Sie das Phantom in die Mitte der Bohrung. Erstellen Sie einen Scan des Phantoms unter Verwendung von laborstandardisierten Qualitätskontrollparametern, um sicherzustellen, dass der Scanner den Herstellerspezifikationen entspricht.

Benachrichtigen Sie das Personal der vergleichenden Medizin, dass der Computertomograph oder CT-Scanner einsatzbereit ist. Schalten Sie den Absaugtisch im Tierbehandlungsraum mindestens zehn Minuten vor der Anwendung ein. Reinigen und desinfizieren Sie die Oberflächen des Absaugtisches mit einem zugelassenen Desinfektionsmittel, wie z. B. einer 5%igen dualen quartären Ammonium-Desinfektionslösung.

Sprühen Sie die Innenflächen ein und wischen Sie die Oberflächen nach 10 Minuten Einwirkzeit trocken, dann besprühen und wischen Sie die Oberflächen mit 70% Ethanol ab, um Desinfektionsmittelreste zu entfernen. Platzieren Sie die benötigten Geräte und Verbrauchsmaterialien auf dem Abwärtstisch, einschließlich der Anästhesie-Induktionsbox und der Handschuhe für den Umgang mit Tieren. Stellen Sie das Tierhaltegerät auf dem Bett des Computertomographen auf und richten Sie dann den Vitalparametermonitor ein.

Überprüfen Sie das Isofluoranvolumen im Verdampfer und fügen Sie bei Bedarf mehr Isofluoran hinzu. Überprüfen Sie das Anästhesiegerät visuell auf Undichtigkeiten und beheben Sie bei Bedarf alle Probleme, die zu einem Leck führen. Wiegen Sie den Spülkanister, der das Anästhesiegas auffängt.

Bringen Sie den Käfig, in dem das Meerschweinchen untergebracht ist, aus einem der Nagetierhaltungsräume neben der Bildgebungssuite auf den Absaugtisch. Überprüfen Sie die Tieridentifikationsnummer auf der Käfigkarte. Öffnen Sie den Deckel zum Käfig und ziehen Sie Tierschutzlederhandschuhe über die Überdruckanzughandschuhe an.

Heben Sie das Meerschweinchen vorsichtig auf. Legen Sie das Tier in die Anästhesie-Induktionsbox und decken Sie die Box mit dem Deckel ab. Entfernen Sie die Handschuhe für den Umgang mit Tieren und reinigen Sie die Anzughandschuhe mit einer 5%igen dualen quartären Ammonium-Desinfektionslösung.

Nehmen Sie die Anästhesie-Induktionsbox mit dem Tier und dem Käfig vom Absaugtisch und stellen Sie sie auf einen Transportwagen. Bringen Sie das Tier mit dem Wagen in den Computertomographie-Scanraum. Schließen Sie im CT-Scannerraum sofort den Spülbehälter und das Anästhesiegerät an die Induktionsbox an.

Überwachen Sie nach Beginn der Anästhesie, wie im Textprotokoll angegeben, auf der heißen Seite des CT-Scannerraums das Tier während der Anästhesieeinleitung auf eine angemessene Anästhesietiefe, indem Sie überprüfen, ob das Tier nicht auf äußere Reize reagiert, und den Muskeltonus überprüfen. Nehmen Sie das anästhesierte Meerschweinchen aus der Induktionsbox und legen Sie es auf das Haltekissen in Bauchlage auf der Bildgebungsliege. Für eine zusätzliche Erhaltungsnarkose setzen Sie den Nasenkegel auf das Meerschweinchen und schalten Sie das Gas ein, um Sauerstoff mit einem Liter pro Minute abzugeben.

Isofluor wie im Textprotokoll angegeben liefern. Überprüfen Sie, ob die Atemfrequenz und die Herzfrequenz stabil sind. Schalten Sie die Anästhesie an der Einleitungsbox aus, wenn das Meerschweinchen vollständig betäubt ist.

Tragen Sie eine Augensalbe auf beide Augen auf, um das Hornhautepithel vor dem Austrocknen zu schützen. Aktivieren Sie das Lasersystem auf der kalten Seite des CT-Scannerraums, um das Meerschweinchen für den CT-Scan zu positionieren. Verwenden Sie die Tasten "Ein- und Aus" der Tabelle, um die Anatomie von Interesse unter dem Laserfadenkreuz abzudecken.

Um das Sichtfeld einzustellen, verwenden Sie die Lasertaste, um den Startpunkt über der interessierenden Anatomie festzulegen. Wenden Sie sich an die Mitarbeiter der vergleichenden Medizin auf der heißen Seite, um ein Bleischild zwischen sich und den Computertomographen zu platzieren. Erfassen Sie einen Survey-Scan für die Schichtplatzierung für CT-Studienbilder gemäß dem Protokoll des Herstellers.

Verschreiben Sie die Schichtplatzierung für CT-Studienbilder auf Vermessungsbildern. Stimmen Sie sich mit dem Personal auf der heißen Seite ab, wenn Kontrastmittelinjektion verwendet wird. Erfassen Sie den Studienscan nach dem Protokoll des Herstellers, rekonstruieren Sie dann die Computertomographie-Bilder am Scannerpult, ebenfalls nach dem Protokoll des Herstellers.

Senden Sie die Bilder an ein Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem. Führen Sie bei Bedarf weitere qualitative und quantitative Analysen dieser im Archivsystem gespeicherten Daten durch. Bringen Sie das Meerschweinchen vom Scannerbett in einen Mikroisolatorkäfig mit Futter im CT-Scannerraum.

Reinigen Sie die Nitrilhandschuhe nach dem Umgang mit dem Tier. Transportieren Sie den Käfig mit dem Wagen zurück in den Stallbereich im Tierbehandlungsraum. Überwachen Sie das Tier, bis es sich vollständig von der Narkose erholt hat, bevor Sie den Käfig wieder in die HEPA-Belüftungsgestelle stellen.

Desinfizieren Sie sowohl den Abwärtstisch im Tierbehandlungsraum als auch den Bereich der Scannerbucht mit 5%iger dualer quartärer Ammoniumlösung. Wischen Sie die Oberflächen mit einer 70%igen Ethanollösung ab, nachdem Sie 10 Minuten lang der dualen quartären Ammoniumlösung ausgesetzt waren. Wischen Sie Gegenstände wie empfindliche elektronische Geräte wie Monitore und Anästhesiegeräte, die nicht direkt besprüht werden können, mit einem doppelt quartären Ammonium-gesättigten Tuch ab, gefolgt von einem mit Ethanol gesättigten Tuch.

Die strikte Einhaltung aller Sicherheitsverfahren und Standardarbeitsanweisungen für den Umgang mit Tieren ist für ein sicheres Arbeiten in einem ABSL4-Labor unerlässlich. Die Verlegung infizierter Tiere innerhalb der Induktionsbox vom Tierbehandlungsraum in den Bildgebungsraum minimiert das Risiko einer Kontamination der gemeinsamen Korridore. Die Einrichtung von Kommunikationssystemen mit Bluetooth-Telefonen und Headsets für das Bildgebungspersonal auf der kalten Seite, um das Personal der vergleichenden Medizin auf der heißen Seite zu kontaktieren, und die visuelle Kommunikation verringert das Potenzial für Missverständnisse zwischen dem getrennten Personal.

Durch die Befolgung der richtigen Verfahren wurden bei der Durchführung von Tierversuchen der Biosicherheitsstufe 4 am IRF Frederic keine im Labor erworbenen Infektionen oder Kreuzkontaminationen von Versuchstieren registriert. ABSL4-virale Erreger können lungenbedingte Pathologien induzieren, und die CT ist ein wertvolles Instrument zur Überwachung des Krankheitsverlaufs in Tiermodellen der Infektion. CT-Bilder entstehen durch die Absorption von Röntgenstrahlung im Gewebe.

In der CT erscheint das Objekt umso heller, je höher die Dichte des abgebildeten Objekts ist, z. B. des Knochens. Dichtes Organgewebe wie Herz und Leber neigen dazu, von mittlerer Intensität zu sein, während luftgefülltes Gewebe, wie z. B. gesunde Lungen, schwarz erscheinen. Die CT erfasst mehrere Röntgenbilder über eine 360-Grad-Ansicht, die in eine 3-dimensionale Ansicht des Körpers rekonstruiert wird.

Einmal gemeistert, kann diese Technik in etwa 30 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Durch die Befolgung ähnlicher Verfahren können andere bildgebende Verfahren wie PET, SPECT und MRT verwendet werden, um zusätzliche Fragen zur Krankheitspathogenese und vielleicht sogar zur Bildgebung des Virus selbst zu beantworten. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis für die Komplexität des Verfahrens und die Ressourcen haben, die für die Durchführung medizinischer Bildgebung bei Labortieren in einer Einrichtung der Biosicherheitsstufe 4 erforderlich sind.