Veiligheidsmaatregelen en operationele procedures in een (A) BSL-4 Laboratory: 4. Medical Imaging Procedures

Het algemene doel van deze beeldgevingsprocedure is het demonstreren van de veiligheidsprocedures die vereist zijn voor het uitvoeren van medische beeldvorming van dieren in een faciliteit voor dierbioveiligheid niveau 4. Door beeldvorming in de omgeving van dierbioveiligheid niveau 4 kan de ziekteprogressie non-invasief worden beoordeeld en kunnen biomarkers worden geïdentificeerd die helpen bij potentiële evaluaties van therapieën en vaccins. Aangezien beeldvormingssuites zijn verdeeld in een warme en een koude zijde, worden geïnfecteerde dieren veilig op de warme zijde in beeld gebracht, terwijl het grootste deel van de beeldvormingsapparatuur buiten, aan de koude zijde, blijft voor eenvoudig onderhoud.

Ons doel is om aan te tonen dat we deze diermodellen van dodelijke virusziekten op een veilige manier in beeld kunnen brengen, en om de beperkingen van het werken in een dergelijke omgeving te bespreken. Russ Byrum, de manager van de dierfaciliteit bij het geïntegreerde onderzoekscentrum, zal de dierprocedures demonstreren. Onze beeldvormingstechnoloog, Chris Bartos, werkt samen met het personeel van de comparatieve geneeskunde om de plaatsing van het dier in de scanner te coördineren en de beelden te verkrijgen.

Procedures met proefdieren zijn goedgekeurd door de commissie voor dierenzorg en gebruik (Animal Care and Use Committee) en de institutionele commissie voor bioveiligheid (Institutional Biosafety Committee). Controleer ter voorbereiding van de computertomografiescanner of er geen personeelsleden aanwezig zijn aan de warme of koude zijde van de scanruimte en of de onderzoekstafel leeg is. Zorg ervoor dat een object dat de dichtheid van het hoofd en lichaam van een subject representeert, een zogenaamd fantoom, bestaande uit lucht, water en Teflon, in de juiste houder op de scantafel aan de warme zijde is geplaatst.

Controleer vanaf de koude zijde of het fantoom correct aan de tafel is bevestigd. Schuif het fantoom naar het midden van de gantry. Maak een scan van het fantoom met behulp van laboratoriumgestandaardiseerde kwaliteitscontroleparameters om te garanderen dat de scanner voldoet aan de specificaties van de fabrikant.

Stel het personeel van de vergelijkende geneeskunde op de hoogte dat de computertomografie, of CT-scanner, klaar is voor gebruik. Schakel de downdraft-tafel in de dierenprocedurekamer ten minste tien minuten voor gebruik in. Reinig en desinfecteer de oppervlakken van de downdraft-tafel met een goedgekeurd desinfectiemiddel, zoals een 5% dual quaternary ammonium desinfectieoplossing.

Spray de binnenkant van de oppervlakken en veeg deze na 10 minuten inwerktijd droog, spray de oppervlakken vervolgens en veeg ze af met 70% ethanol om resterend desinfectiemiddel te verwijderen. Plaats de benodigde apparatuur en materialen op de downdrafttafel, inclusief de inductiebox voor anesthesie en de handschoenen voor dierbehandeling. Plaats het fixatieapparaat voor dieren op de tafel van de computertomografiescan en stel vervolgens de vitale functiemonitor in.

Controleer het volume isofluraan in de verdampers en voeg indien nodig meer isofluraan toe. Inspecteer het anesthesieapparaat visueel op lekken en corrigeer, indien nodig, elk probleem dat tot een lek leidt. Weeg de opvangsilo die het afval van het anesthesiegas opvangt.

Verplaats de kooi met het cavia vanuit een van de knaagdierruimtes naast de beeldvormingssuite naar de afzuigtafel. Controleer het identificatienummer van het dier op de kooikaart. Open het deksel van de kooi en trek leren beschermende handschoenen voor dieren over de handschoenen van het overdrukpak.

Pak het cavia voorzichtig op. Plaats het dier in de inductiebox voor anesthesie en sluit de box met het deksel. Verwijder de handschoenen voor dierbehandeling en de handschoenen van het reinigingspak met een 5% duale quaternaire ammonium-desinfectieoplossing.

Verwijder de box voor anesthesie-inductie met het dier en de kooi van de afzuigtafel en plaats deze op een transportkar. Breng het dier met de kar naar de ruimte voor computertomografiescans. Sluit in de CT-scanruimte direct de opvangcanister en het anesthesieapparaat aan op de inductiebox.

Nadat de anesthesie is gestart zoals beschreven in het tekstprotocol, dient u in het warme gedeelte van de CT-scanruimte het dier tijdens de inductie van de anesthesie te monitoren op een adequate anesthesiediepte door te controleren of het dier niet reageert op externe prikkels en door de spierspanning te controleren. Verwijder het geanestheseerde cavia uit de inductiebox en plaats het in buikligging op het kussen van de beeldvormingstafel. Voor aanvullende onderhoudsanesthesie plaatst u de neusconus op het cavia en opent u het gas om zuurstof toe te dienen met een debiet van 1 liter per minuut.

Dien isofluraan toe zoals aangegeven in het tekstprotocol. Controleer of de ademhalings- en hartslag stabiel zijn. Schakel de anesthesie naar de inductiebox uit wanneer het cavia volledig is geanestheseerd.

Breng in beide ogen oogzalf aan om het hoornvliepithileum tegen uitdroging te beschermen. Activeer het lasersysteem aan de koude zijde van de CT-scanruimte om het cavia te positioneren voor de CT-scan. Gebruik de knoppen voor het naar binnen en buiten bewegen van de tafel om de anatomie van belang onder het laserkruis te plaatsen.

Om het gezichtsveld in te stellen, gebruikt u de laserknop om het startpunt over de betreffende anatomie te bepalen. Neem contact op met het personeel van de vergelijkende geneeskunde aan de warme zijde om een loden schild tussen henzelf en de computertomografie-scanner te plaatsen. Voer een survey-scan uit voor de plakplaatsing voor CT-studiebeelden volgens het protocol van de fabrikant.

Bepaal de plaatsing van de coupes voor de CT-onderzoeksbeelden op de survey-beelden. Stem dit af met het personeel aan de warme zijde indien contrastmiddel wordt toegediend. Voer de onderzoeksscan uit volgens het protocol van de fabrikant en reconstrueer vervolgens de computed tomography-beelden op de console van de scanner, eveneens volgens het protocol van de fabrikant.

Verzend de beelden naar een PACS (picture archiving and communication system). Voer indien nodig verdere kwalitatieve en kwantitatieve analyses uit op deze gegevens die in het archiveringssysteem zijn opgeslagen. Verplaats het cavia vanaf de scantafel naar een micro-isolatiekooi met voedsel in de CT-scanruimte.

Maak de nitril handschoenen schoon na het hanteren van het dier. Gebruik de kar om de kooi terug te transporteren naar het huisvestingsgedeelte in de dierproefruimte. Bewaak het dier totdat het volledig is hersteld van de anesthesie voordat de kooi wordt teruggeplaatst in de HEPA-geventileerde rekken.

Desinfecteer zowel de afzuigtafel in de dierprocedurekamer als het scannereinde met een 5% dual quaternary ammonium-oplossing. Veeg de oppervlakken af met een 70% ethanoloplossing na een blootstelling van 10 minuten aan de dual quaternary ammonium-oplossing. Veeg items die niet direct gespoten kunnen worden, zoals gevoelige elektronische apparatuur (bijvoorbeeld de monitor en het anesthesieapparaat), af met een doek verzadigd met dual quaternary ammonium, gevolgd door een met ethanol verzadigde doek.

Strikte naleving van alle veiligheidsprocedures en standaardwerkwijzen voor het omgaan met dieren is essentieel om veilig te kunnen werken in een ABSL4-laboratorium. Het transporteren van geïnfecteerde dieren in de inductiebox van de procedurekamer voor dieren naar de beelduitsuite minimaliseert het risico op contaminatie van gemeenschappelijke gangen. De invoering van communicatiesystemen, met Bluetooth-telefoons en headsets voor het personeel van de beeldvorming aan de koude zijde om contact op te nemen met het personeel van de vergelijkende geneeskunde aan de warme zijde, evenals visuele communicatie, vermindert de kans op miscommunicatie tussen het gescheiden personeel.

Door de juiste procedures te volgen, zijn er geen laboratorium-verworven infecties of kruisbesmettingen van dierproefpersonen geregistreerd tijdens het uitvoeren van onderzoek op dierbiologische veiligheidsniveau 4 (ABSL4) bij het IRF Frederic. ABSL4-virale pathogenen kunnen longgerelateerde pathologieën induceren, en CT is een waardevol instrument voor het monitoren van de ziekteprogressie in diermodellen van infectie. CT-beelden worden gecreëerd op basis van de absorptie van röntgenstraling in weefsels.

Bij CT verschijnt een object hoe hoger de dichtheid, zoals bij bot, des te lichter het object wordt weergegeven. Dichte organweefsels zoals het hart en de lever hebben doorgaans een gemiddelde intensiteit, terwijl met lucht gevulde weefsels, zoals gezonde longen, zwart verschijnen. CT verzamelt meerdere röntgenfoto's over een beeldveld van 360 graden, wat wordt gereconstrueerd tot een driedimensionaal beeld van het lichaam.

Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze in ongeveer 30 minuten worden uitgevoerd mits deze correct wordt toegepast. Door vergelijkbare procedures te volgen, kunnen andere beeldvormingsmodaliteiten, zoals PET, SPECT en MRI, worden ingezet om aanvullende vragen over de pathogenese van de ziekte te beantwoorden, en mogelijk zelfs om het virus zelf in beeld te brengen. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in de complexiteit van de procedure en de middelen die nodig zijn om medische beeldvorming bij laboratoriumdieren uit te voeren in een faciliteit met bioveiligheidsniveau 4 voor dieren.