（A）BSL-4実験室での安全上のご注意と操作手順：4.メディカルイメージング手順

このイメージング手順の全体的な目的は、動物バイオセーフティーレベル4（ABSL-4）施設において動物の医学的イメージングを行うために必要な安全手順を実演することです。動物バイオセーフティーレベル4環境でのイメージングを通じて、非侵襲的に疾患の進行を評価し、潜在的な治療法およびワクチンの評価に役立つバイオマーカーを特定します。イメージング室はホットゾーンとコールドゾーンに分かれており、感染動物はホットゾーンで安全にイメージングされ、一方で大部分のイメージング機器はメンテナンスを容易にするため、外部のコールドゾーンに配置されます。

本動画の目的は、致死性ウイルス疾患の動物モデルを安全にイメージングできることを実演し、このような環境で作業する際の制限事項について説明することです。動物処置の実演は、統合研究施設の動物施設マネージャーであるRuss Byrumが行います。また、イメージング技術者のChris Bartosが比較医学スタッフと連携し、スキャナーへの動物の配置および画像の取得を調整します。

動物実験を含む手順は、動物ケアおよび使用委員会ならびに機関バイオセーフティ委員会の承認を得ています。コンピューター断層撮影（CT）スキャナーを準備するには、スキャン室のホットサイドとコールドサイドのどちらにもスタッフがいないこと、および被験者テーブルが空であることを確認してください。空気、水、テフロンで構成され、被験者の頭部および身体の密度を再現したファントムと呼ばれる物体が、スキャンテーブル上のホットサイドにある適切なホルダーに配置されていることを確認してください。

コールドサイドから、ファントムがベッドに適切に固定されていることを確認します。ファントムをボアの中心まで進めます。スキャナーがメーカーの仕様範囲内にあることを確認するため、ラボで標準化された品質管理パラメータを用いてファントムのスキャンを取得します。

CT（コンピュータ断層撮影）スキャナーの使用準備が整ったことを、比較医学スタッフに通知します。動物処置室にあるダウンドラフトテーブルは、使用の少なくとも10分前に電源を入れておきます。5%dual quaternary ammonium消毒液などの承認された消毒剤を用いて、ダウンドラフトテーブルの表面を清掃および消毒します。

内部表面にスプレーし、10分間の接触時間の後、表面を拭き取って乾燥させます。その後、70% ethanolで表面をスプレーして拭き取り、残留消毒剤を除去します。麻酔導入ボックスや動物用ハンドリンググローブなど、必要な装置や備品をダウンドラフトテーブルに配置します。コンピュータ断層撮影（CT）スキャナーのベッドに動物固定装置を設置し、続いてバイタルサインモニターをセットアップします。

気化器内のイソフルラン量を確認し、必要に応じてイソフルランを追加してください。麻酔機に漏れがないか目視で点検し、漏れの原因となっている問題がある場合は適宜修正してください。廃麻酔ガスを回収するスキャベンジングキャニスターの重量を測定してください。

モルモットが入ったケージを、イメージングスイートに隣接する齧歯類飼育室のいずれかからダウンドラフトテーブルへ移動させます。ケージカードに記載されている動物識別番号を確認します。ケージの蓋を開け、陽圧服の手袋の上に動物保護用レザーグローブを着用します。

モルモットを優しく抱き上げます。動物を麻酔導入箱に入れ、蓋をします。動物ハンドリング用手袋およびクリーンスーツの手袋を外し、5%第四級アンモニウム塩複合消毒液で洗浄します。

動物が入った麻酔導入ボックスとケージをダウンドラフトテーブルから取り出し、搬送カートに載せます。カートを用いて、動物をコンピュータ断層撮影（CT）スキャン室へ運搬します。CTスキャン室に到着後、直ちにガス回収キャニスターと麻酔機を導入ボックスに接続してください。

テキストプロトコルに従って麻酔を開始した後、CTスキャナー室のホットサイドにて、動物が外部刺激に反応しないことおよび筋緊張を確認し、麻酔導入中の麻酔深度が適切であるかをモニターします。麻酔状態のモルモットを導入ボックスから取り出し、イメージングベッド上の保持クッションに腹臥位で配置します。維持麻酔を継続するため、モルモットにノーズコーンを装着し、ガスをオンにして酸素を1 L/minで供給します。

テキストプロトコルに従ってイソフルランを投与します。呼吸数と心拍数が安定していることを確認してください。モルモットが完全に麻酔状態になったら、導入ボックスへの麻酔を停止します。

角膜上皮の乾燥を防ぐため、両眼に眼軟膏を塗布します。CTスキャナー室のコールドサイドでレーザーシステムを起動し、CTスキャニングのためにモルモットを配置します。「テーブル・イン」および「アウト」ボタンを使用して、関心領域の解剖学的部位がレーザーの十字線の下に来るように調整します。

視野を設定するには、レーザーボタンを使用して、関心のある解剖学的部位に開始点を設定します。比較医学スタッフに連絡し、スタッフとコンピューター断層撮影（CT）スキャナーの間に鉛遮蔽物を設置してもらいます。メーカーのプロトコルに従い、CT研究画像のスライス配置のためのサーベイスキャンを取得します。

サーベイ画像上でCT検査画像のスライス位置を指定します。造影剤注入を行う場合は、ホットサイドのスタッフと連携してください。メーカーのプロトコルに従って本スキャンを行い、その後、同様にメーカーのプロトコルに従ってスキャナーコンソールでコンピュータ断層撮影画像を再構成します。

画像を医用画像管理システム（PACS）に送信します。必要に応じて、アーカイブシステムに保存されたこのデータを用いて、さらなる定性的および定量的解析を行います。モルモットをスキャナーベッドから、CTスキャナー室にある餌の入ったマイクロアイソレーターケージに移します。

動物の取り扱い後、ニトリル手袋を洗浄します。カートを使用して、ケージを動物処置室内の飼育エリアに戻します。ケージをHEPA換気ラックに戻す前に、動物が麻酔から完全に回復したことを確認してください。

動物処置室のダウンドラフトテーブルとスキャナーベイエリアの両方を、5% dual quaternary ammonium溶液で消毒します。dual quaternary ammonium溶液に10分間曝露させた後、70% ethanol溶液で表面を拭き取ります。モニターや麻酔機などの直接スプレーできない精密電子機器類は、dual quaternary ammoniumを浸した布で拭いた後、ethanolを浸した布で拭き取ってください。

ABSL4研究室で安全に作業するためには、すべての安全手順および動物取り扱いの標準作業手順を厳格に遵守することが不可欠です。誘導ボックスを用いて感染動物を動物処置室からイメージング室へ移動させることで、共用廊下での汚染リスクを最小限に抑えます。コールドサイドにいるイメージングスタッフがホットサイドの比較医学スタッフに連絡するためのヘッドセット付きBluetooth電話による通信システムの導入と、視覚的なコミュニケーションにより、分離されたスタッフ間の誤解が生じる可能性を低減させます。

適切な手順に従うことで、IRF Fredericにおける動物バイオセーフティレベル4研究の実施中に、研究者の実験室感染や動物個体間の交差汚染は記録されていません。ABSL4ウイルス病原体は肺に関連する病理学的変化を誘発することがあり、CTは感染動物モデルにおける疾患の進行をモニタリングするための有用なツールです。CT画像は、組織へのX線放射線の吸収によって作成されます。

CTでは、骨などの撮影対象の密度が高くなるほど、その対象はより明るく表示されます。心臓や肝臓などの密度の高い臓器組織は中間的な強度になる傾向があり、一方で健康な肺のような空気で満たされた組織は黒く表示されます。CTは360度の視野で複数の放射線写真を撮影し、それを体の3次元像へと再構成します。

この手法を習得すれば、適切に実施することで約30分で完了させることができます。同様の手順に従い、PET、SPECT、MRIなどの他のイメージング手法を利用することで、疾患の病態生理に関するさらなる疑問を解決でき、さらにはウイルス自体のイメージングが可能になるかもしれません。このビデオを視聴することで、動物バイオセーフティーレベル4（BSL-4）施設で実験動物の医学的イメージングを行うために必要なリソースと、その手順の複雑さについて十分に理解できるはずです。