Меры предосторожности и эксплуатационные процедуры в (A) BSL-4 лаборатории: 4. Медицинские процедуры обработки изображений

Общая цель данной процедуры визуализации — продемонстрировать правила техники безопасности, необходимые для проведения медицинской визуализации животных в условиях лаборатории 4-го уровня биологической безопасности (BSL-4). С помощью визуализации в среде BSL-4 неинвазивно оценивается прогрессирование заболевания и выявляются биомаркеры, которые помогают в проведении потенциальных оценок эффективности терапии и вакцин. Поскольку помещения для визуализации разделены на «горячую» и «холодную» зоны, визуализация инфицированных животных безопасно проводится в «горячей» зоне, в то время как большая часть оборудования для визуализации остается снаружи, в «холодной» зоне, для удобства технического обслуживания.

Наша цель — продемонстрировать возможность безопасного получения изображений этих животных моделей летального вирусного заболевания, а также рассмотреть ограничения при работе в такой среде. Процедуры с животными продемонстрирует Расс Байрам, менеджер по уходу за животными в интегрированном исследовательском центре. Наш технолог по визуализации Крис Бартос взаимодействует с персоналом отделения сравнительной медицины для координации размещения животного в сканере и получения изображений.

Процедуры с использованием животных были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных, а также Институциональным комитетом по биобезопасности. При подготовке компьютерного томографа убедитесь, что в «горячей» или «холодной» зонах сканирующей комнаты нет персонала, а стол для обследования пуст. Убедитесь, что в соответствующем держателе на сканирующем столе в «горячей» зоне расположен фантом — объект, имитирующий плотность головы и тела субъекта, изготовленный из воздуха, воды и тефлона.

Со стороны охлаждения убедитесь, что фантом правильно закреплен на столе. Переместите фантом в центр апертуры. Выполните сканирование фантома, используя стандартные лабораторные параметры контроля качества, чтобы убедиться, что сканер соответствует техническим характеристикам производителя.

Уведомите персонал отделения сравнительной медицины о готовности компьютерного томографа (КТ) к работе. Включите вытяжной стол в процедурном кабинете для животных не менее чем за десять минут до начала использования. Очистите и продезинфицируйте поверхности вытяжного стола, используя утвержденное дезинфицирующее средство, например, 5% раствор двойного четвертичного аммониевого дезинфектанта.

Опрыскайте внутренние поверхности, через 10 минут времени экспозиции протрите их насухо, затем снова опрыскайте и протрите поверхности 70% ethanol для удаления остатков дезинфицирующего средства. Расположите на столе с нисходящим потоком воздуха необходимое оборудование и расходные материалы, включая бокс для индукции анестезии и перчатки для работы с животными. Установите устройство для фиксации животного на столе компьютерного томографа, затем настройте монитор показателей жизненно важных функций.

Проверьте объем изофлурана в испарителе и при необходимости добавьте изофлуран. Визуально осмотрите наркозную машину на наличие утечек и при необходимости устраните любые проблемы, приводящие к утечке. Взвесьте канистру системы отвода, в которой собирается отработанный анестетик.

Перенесите клетку с морской свинкой из одного из помещений для содержания грызунов, прилегающих к залу визуализации, на стол с нисходящим потоком воздуха. Проверьте идентификационный номер животного на карточке клетки. Откройте крышку клетки и наденьте защитные кожаные перчатки поверх перчаток костюма с избыточным давлением.

Осторожно возьмите морскую свинку. Поместите животное в бокс для индукции анестезии и закройте бокс крышкой. Снимите перчатки для работы с животными и перчатки защитного костюма, обработав их 5% дезинфицирующим раствором двойных четвертичных аммониевых соединений.

Снимите бокс для введения в наркоз с животным и клетку с вытяжного стола и поместите их на транспортную тележку. Перевезите животное в помещение для компьютерной томографии. В комнате с КТ-сканером немедленно подключите систему удаления отработанных газов и аппарат для наркоза к боксу для введения в наркоз.

После начала анестезии согласно текстовому протоколу, в «горячей» зоне помещения с КТ-сканером, контролируйте животное во время индукции анестезии для обеспечения достаточной глубины наркоза, проверяя отсутствие реакции животного на внешние раздражители и мышечный тонус. Извлеките анестезированную морскую свинку из бокса для индукции и поместите ее в положении на животе на фиксирующую подушку на столе для сканирования. Для поддержания анестезии установите носовую маску на морскую свинку и включите подачу кислорода со скоростью 1 л/мин.

Подавайте изофлуран согласно текстовому протоколу. Убедитесь в стабильности частоты дыхания и сердечных сокращений. Выключите подачу анестетика в индукционную камеру, когда морская свинка будет полностью анестезирована.

Нанесите офтальмологическую мазь в оба глаза, чтобы предотвратить пересыхание эпителия роговицы. Включите лазерную систему в «холодной» зоне помещения со КТ-сканером, чтобы установить морскую свинку для КТ-сканирования. Используйте кнопки перемещения стола вперед и назад, чтобы область интересующей анатомии оказалась под перекрестием лазера.

Чтобы настроить поле зрения, используйте кнопку лазера для установки начальной точки над интересующей анатомической областью. Свяжитесь с персоналом отделения сравнительной медицины, чтобы они поместили свинцовый экран между собой и сканером компьютерной томографии. Выполните предварительное сканирование для определения расположения срезов для изображений КТ-исследования в соответствии с протоколом производителя.

Определите положение срезов для КТ-исследования на обзорных снимках. Согласуйте действия с персоналом «горячей зоны», если используется введение контрастного вещества. Выполните диагностическое сканирование в соответствии с протоколом производителя, затем проведите реконструкцию изображений компьютерной томографии на консоли сканера, также согласно протоколу производителя.

Отправьте изображения в систему архивации и передачи изображений (PACS). При необходимости проведите дополнительный качественный и количественный анализ данных, сохраненных в системе архивации. Перенесите морскую свинку с ложа сканера в микроизолятор с кормом в помещении КТ-сканера.

После работы с животным очистите нитриловые перчатки. С помощью тележки переместите клетку обратно в зону содержания в помещении для проведения процедур с животными. Наблюдайте за животным до полного восстановления после наркоза, прежде чем вернуть клетку в стеллажи с HEPA-вентиляцией.

Продезинфицируйте стол с нисходящим потоком воздуха в помещении для работы с животными, а также зону сканера 5% раствором двойных четвертичных аммониевых соединений. После 10-минутной экспозиции с раствором двойных четвертичных аммониевых соединений протрите поверхности 70% раствором этанола. Такие предметы, как чувствительное электронное оборудование (например, монитор и аппарат для наркоза), которые нельзя распылять напрямую, протрите салфеткой, смоченной в растворе двойных четвертичных аммониевых соединений, а затем салфеткой, смоченной в этаноле.

Строгое соблюдение всех процедур по технике безопасности и стандартных операционных процедур по обращению с животными имеет решающее значение для безопасной работы в лаборатории уровня ABSL4. Перемещение инфицированных животных в индукционном боксе из помещения для проведения процедур с животными в блок визуализации сводит к минимуму риск загрязнения общих коридоров. Внедрение систем связи, включающих телефоны Bluetooth с гарнитурами, позволяющих персоналу визуализации на «холодной» стороне связаться с сотрудниками службы сравнительной медицины на «горячей» стороне, а также визуальная связь снижают вероятность недопонимания между разделенным персоналом.

При соблюдении надлежащих процедур в ходе проведения исследований четвертого уровня биобезопасности при работе с животными (ABSL4) в IRF Frederic не было зафиксировано ни одного случая лабораторных инфекций или перекрестного заражения животных. Вирусные патогены ABSL4 могут вызывать патологии легких, и компьютерная томография (КТ) является ценным инструментом для мониторинга прогрессирования заболевания на моделях инфекции у животных. КТ-изображения создаются на основе поглощения рентгеновского излучения тканями.

При компьютерной томографии (КТ) чем выше плотность визуализируемого объекта, например кости, тем более ярким он кажется. Ткани плотных органов, таких как сердце и печень, обычно имеют промежуточную интенсивность, в то время как заполненные воздухом ткани, например здоровые легкие, выглядят черными. КТ делает серию рентгенограмм при обзоре в 360 градусов, которые затем реконструируются в трехмерное изображение тела.

После освоения данной техники ее выполнение при правильном подходе занимает примерно 30 минут. Используя аналогичные процедуры, можно применять и другие методы визуализации, такие как ПЭТ, ОЭКТ и МРТ, для получения ответов на дополнительные вопросы о патогенезе заболевания и, возможно, даже для визуализации самого вируса. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о сложности процедуры и ресурсах, необходимых для проведения медицинской визуализации лабораторных животных в условиях четвертого уровня биологической безопасности (BSL-4).