3 de outubro de 2016
Aqui, apresentamos uma visão geral dos procedimentos de preparação e manuseio de animais necessários para realizar com segurança imagens médicas em um laboratório de nível 4 de biossegurança animal. A tomografia computadorizada de uma cobaia simulada infectada ilustra esses procedimentos que podem ser usados para avaliar a doença causada por um patógeno de alta consequência.
O objetivo geral deste procedimento de imagem é demonstrar os procedimentos de segurança necessários para realizar a obtenção de imagens médicas de animais em uma instalação de nível de biossegurança animal 4. Por meio da aquisição de imagens no ambiente de nível de biossegurança animal 4, a progressão da doença é avaliada de forma não invasiva e biomarcadores são identificados, auxiliando nas possíveis avaliações terapêuticas e de vacinas. Como as salas de imagem são divididas em lados quente e frio, animais infectados são submetidos à imagem com segurança no lado quente, enquanto a maior parte do equipamento de imagem permanece do lado de fora, no lado frio, facilitando a manutenção.
Nosso objetivo é demonstrar que podemos obter imagens desses modelos animais de doenças virais fatais de maneira segura e abordar as limitações de se trabalhar em tal ambiente. O responsável por demonstrar os procedimentos com animais será Russ Byrum, gerente do laboratório animal da instalação de pesquisa integrada. Nosso tecnólogo de imagem, Chris Bartos, trabalha em conjunto com a equipe de medicina comparativa para coordenar o posicionamento do animal no escâner e para adquirir as imagens.
Os procedimentos envolvendo animais foram aprovados pelo Comitê de Cuidado e Uso de Animais e pelo Comitê Institucional de Biossegurança. Para preparar o scanner de tomografia computadorizada, verifique se nenhum funcionário está nos lados quente ou frio da sala de varredura e se a mesa do sujeito está vazia. Certifique-se de que um objeto representando a densidade da cabeça e do corpo de um sujeito, denominado fantasma, composto de ar, água e teflon, esteja posicionado no suporte apropriado sobre a mesa de varredura, no lado quente.
Pelo lado frio, verifique se o fantasma está adequadamente fixado à cama. Avance o fantasma até o centro do orifício. Adquira uma varredura do fantasma, utilizando parâmetros padronizados de controle de qualidade do laboratório para garantir que o scanner esteja dentro das especificações do fabricante.
Informe a equipe de medicina comparativa que o tomógrafo computadorizado, ou scanner de TC, está pronto para uso. Ligue a mesa de exaustão no ambiente de procedimentos com animais pelo menos dez minutos antes do uso. Limpe e desinfete as superfícies da mesa de exaustão, utilizando um desinfetante aprovado, como solução de desinfetante de amônio quaternário duplo a 5%.
Pulverize as superfícies internas e limpe-as com pano seco após 10 minutos de tempo de contato; em seguida, pulverize e limpe as superfícies com etanol 70% para remover o desinfetante residual. Coloque no banco de exaustão os equipamentos e materiais necessários, incluindo a caixa de indução anestésica e as luvas para manipulação dos animais. Monte o dispositivo de contenção do animal na mesa do scanner de tomografia computadorizada e, em seguida, configure o monitor de sinais vitais.
Verifique o volume de isoflurano no vaporizador e adicione mais isoflurano, se necessário. Inspeccione visualmente a máquina de anestesia em busca de vazamentos e, se necessário, corrija qualquer problema que cause um vazamento. Pese o cartucho de coleta que capta o gás anestésico residual.
Transfira a gaiola que contém o porquinho-da-índia de um dos quartos de contenção de roedores adjacentes à sala de imagem para a mesa com fluxo descendente. Verifique o número de identificação do animal na etiqueta da gaiola. Abra a tampa da gaiola e coloque luvas de proteção de couro sobre as luvas do traje de pressão positiva.
Levante suavemente o porquinho-da-índia. Coloque o animal na caixa de indução anestésica e cubra a caixa com a tampa. Remova as luvas de manipulação de animais e as luvas do jaleco e limpe-as com solução desinfetante a 5% de amônio quaternário duplo.
Remova a caixa de indução de anestesia contendo o animal e a gaiola da mesa com fluxo descendente e coloque-as em um carrinho de transporte. Utilizando o carrinho, leve o animal até a sala de tomografia computadorizada. Na sala do scanner de TC, conecte imediatamente o canister de exaustão e a máquina de anestesia à caixa de indução.
Após iniciar a anestesia conforme indicado no protocolo textual, no lado quente da sala do scanner de TC, monitore o animal durante a indução anestésica para verificar a profundidade adequada da anestesia, verificando se o animal não responde a estímulos externos e avaliando o tônus muscular. Retire o porquinho-da-índia anestesiado da caixa de indução e coloque-o sobre o suporte acolchoado em posição prona sobre a mesa de imagem. Para manutenção adicional da anestesia, coloque o cone nasal sobre o porquinho-da-índia e ligue o gás para fornecer oxigênio a um litro por minuto.
Administre isoflurano conforme indicado no protocolo textual. Verifique a estabilidade das taxas respiratória e cardíaca. Desligue a anestesia na caixa de indução quando o porquinho-da-índia estiver completamente anestesiado.
Aplicar pomada oftálmica em ambos os olhos para proteger o epitélio corneano da dessecação. Ativar o sistema a laser no lado frio da sala do scanner de TC para posicionar o porquinho-da-índia para a varredura de TC. Utilizar os botões de entrada e saída da mesa para cobrir a anatomia de interesse sob as miras a laser.
Para definir o campo de visão, use o botão do laser para definir o ponto inicial sobre a anatomia de interesse. Entre em contato com a equipe de medicina comparativa no lado quente para colocar um escudo de chumbo entre eles e o scanner de tomografia computadorizada. Adquira uma varredura de levantamento para o posicionamento dos cortes nas imagens do estudo de TC, conforme o protocolo do fabricante.
Prescreva o posicionamento do corte para as imagens do estudo de TC nas imagens de reconhecimento. Coordene com a equipe do lado quente se for utilizada injeção de contraste. Adquira a varredura do estudo de acordo com o protocolo do fabricante e, em seguida, reconstrua as imagens de tomografia computadorizada no console do scanner, também de acordo com o protocolo do fabricante.
Envie as imagens para um sistema de arquivamento e comunicação de imagens. Quando necessário, realize análises qualitativas e quantitativas adicionais nesses dados armazenados no sistema de arquivamento. Transfira o porquinho-da-índia da maca do scanner para uma gaiola microisoladora com alimento na sala do scanner de TC.
Limpe as luvas de nitrila após manipular o animal. Utilizando o carrinho, transporte a gaiola de volta para a área de alojamento na sala de procedimentos com animais. Monitore o animal até que esteja completamente recuperado da anestesia antes de devolver a gaiola aos armários ventilados com filtro HEPA.
Desinfete tanto a mesa de fluxo descendente na sala de procedimentos com animais quanto a área da câmara do escâner com uma solução a 5% de amônio quaternário duplo. Limpe as superfícies com uma solução a 70% de etanol após 10 minutos de exposição à solução de amônio quaternário duplo. Limpe itens como equipamentos eletrônicos sensíveis, por exemplo o monitor e a máquina de anestesia, que não podem ser borrifados diretamente, com um pano saturado com amônio quaternário duplo, seguido por um pano saturado com etanol.
O rigoroso cumprimento de todos os procedimentos de segurança e procedimentos operacionais padrão para o manejo de animais é essencial para trabalhar com segurança em um laboratório ABSL4. A transferência de animais infectados dentro da caixa de indução da sala de procedimentos animais para a sala de imagem minimiza o risco de contaminação dos corredores comuns. A implementação de sistemas de comunicação que envolvem telefones Bluetooth com fones de ouvido para a equipe de imagem no lado frio entrar em contato com a equipe de medicina comparativa no lado quente, bem como a comunicação visual, reduz o potencial de equívocos entre as equipes separadas.
Ao seguir os procedimentos adequados, nenhuma infecção adquirida em laboratório ou contaminação cruzada de animais foi registrada durante a realização de pesquisas com nível de biossegurança animal 4 no IRF Frederic. Patógenos virais ABSL4 podem induzir patologias relacionadas aos pulmões, e a tomografia computadorizada (TC) é uma ferramenta valiosa para monitorar a progressão da doença em modelos animais de infecção. As imagens de TC são criadas a partir da absorção da radiação de raios X pelos tecidos.
Na TC, quanto maior a densidade do objeto imageado, como o osso, mais brilhante aparece o objeto. Tecidos orgânicos densos, como o coração e o fígado, tendem a ter intensidade intermediária, enquanto tecidos cheios de ar, como os pulmões saudáveis, aparecem pretos. A TC adquire múltiplas radiografias em uma visão de 360 graus que é reconstruída em uma imagem tridimensional do corpo.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser realizada em aproximadamente 30 minutos, se for executada corretamente. Ao seguir procedimentos semelhantes, outras modalidades de imagem, como PET, SPECT e MRI, podem ser utilizadas para responder perguntas adicionais sobre a patogênese da doença e, talvez, até mesmo para o imageamento do próprio vírus. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão da complexidade do procedimento e dos recursos necessários para realizar imageamento médico em animais de laboratório em uma instalação de biossegurança animal nível 4.
Veja a transcrição completa e aceda a milhares de vídeos científicos
Este artigo apresenta uma visão geral dos procedimentos necessários para a obtenção de imagens médicas em um laboratório animal de biossegurança nível 4. Destaca a aquisição de imagens de um cobaia simuladamente infectado para ilustrar os protocolos de segurança essenciais para a avaliação de doenças causadas por patógenos de alto impacto.
A imagem médica em ambientes ABSL-4 permite a avaliação não invasiva da progressão da doença causada por patógenos de alto impacto, apoiando a avaliação pré-clínica de terapêuticas e vacinas. Essa capacidade reduz a dependência de pontos finais terminais e fornece dados longitudinais de biomarcadores para decisões de avanço ou interrupção no desenvolvimento precoce de antivirais. Ao estabelecer fluxos de trabalho seguros de imagem, as organizações podem aumentar a confiança preditiva na validação de alvos, mantendo a conformidade com as normas de biossegurança.
O fluxo de trabalho descrito integra a aquisição de imagens ao continuum de descoberta, desde a modelagem inicial da patogênese até os testes pré-clínicos de eficácia, permitindo o design iterativo de intervenções com base em dados longitudinais.