3 Ekim 2016
Burada, bir hayvan biyogüvenlik seviye 4 laboratuvarında tıbbi görüntülemeyi güvenli bir şekilde gerçekleştirmek için gereken hazırlama ve hayvan işleme prosedürlerine genel bir bakış sunuyoruz. Sahte enfekte olmuş bir kobayın bilgisayarlı tomografisi, yüksek sonuçlu bir patojenin neden olduğu hastalığı değerlendirmek için kullanılabilecek bu prosedürleri göstermektedir.
Bu görüntüleme prosedürünün genel amacı, hayvan biyogüvenlik seviyesi 4 tesisi bünyesinde hayvanların tıbbi görüntülemesini gerçekleştirmek için gerekli olan güvenlik prosedürlerini göstermektir. Hayvan biyogüvenlik seviyesi 4 ortamında yapılan görüntüleme aracılığıyla, hastalık seyri non-invaziv olarak değerlendirilir ve potansiyel terapötik ve aşı değerlendirmelerine yardımcı olacak biyobelirteçler tanımlanır. Görüntüleme odaları sıcak ve soğuk bölgeler olarak ayrıldığından, enfekte hayvanlar sıcak bölgede güvenli bir şekilde görüntülenirken, görüntüleme ekipmanlarının çoğu kolay bakım için soğuk bölgede, yani dışarıda kalır.
Amacımız, ölümcül virüs hastalığına sahip bu hayvan modellerini güvenli bir şekilde görüntüleyebileceğimizi göstermek ve böyle bir ortamda çalışmanın sınırlamalarını ele almaktır. Hayvan prosedürlerini, entegre araştırma tesisinin hayvan tesisi yöneticisi Russ Byrum uygulamalı olarak gösterecektir. Görüntüleme teknoloğumuz Chris Bartos, hayvanın tarayıcıya yerleştirilmesini koordine etmek ve görüntüleri elde etmek için karşılaştırmalı tıp personeli ile birlikte çalışmaktadır.
Hayvan deneklerin dahil olduğu prosedürler, Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi ile Kurumsal Biyogüvenlik Komitesi tarafından onaylanmıştır. Bilgisayarlı tomografi tarayıcısını hazırlamak için, tarama odasının sıcak veya soğuk taraflarında hiçbir personel bulunmadığını ve denek masasının boş olduğunu doğrulayın. Hava, su ve Teflon'dan yapılmış olan ve fantom olarak adlandırılan, bir deneğin baş ve vücut yoğunluğunu temsil eden nesnenin, tarama masası üzerindeki sıcak tarafta bulunan uygun tutucuya yerleştirildiğinden emin olun.
Soğuk taraftan, fantomun yatağa düzgün şekilde sabitlendiğini kontrol edin. Fantomu borunun merkezine doğru ilerletin. Tarayıcının üretici spesifikasyonları dahilinde olduğundan emin olmak için laboratuvar standardize kalite kontrol parametrelerini kullanarak fantomun taramasını gerçekleştirin.
Bilgisayarlı tomografi (BT) tarayıcısının kullanıma hazır olduğunu karşılaştırmalı tıp personeline bildirin. Hayvan işlem odasındaki aşağı akışlı masayı kullanımdan en az on dakika önce çalıştırın. Aşağı akışlı masanın yüzeylerini, %5'lik çift kuaterner amonyum dezenfektan çözeltisi gibi onaylanmış bir dezenfektan kullanarak temizleyin ve dezenfekte edin.
İç yüzeyleri püskürtün ve 10 dakikalık temas süresinin ardından yüzeyleri kurulayarak silin, ardından kalıntı dezenfektanı gidermek için yüzeyleri %70 ethanol ile püskürtüp silin. Anestezi indüksiyon kutusu ve hayvan tutma eldivenleri dahil olmak üzere gerekli ekipman ve malzemeleri aşağı akışlı masaya yerleştirin. Bilgisayarlı tomografi tarayıcı yatağında hayvan tutma düzeneğini kurun, ardından yaşamsal bulgu monitörünü hazırlayın.
Vaporizatördeki izofluran hacmini kontrol edin ve gerekirse daha fazla izofluran ekleyin. Anestezi cihazını sızıntılar açısından görsel olarak inceleyin ve gerekiyorsa sızıntıya yol açan herhangi bir sorunu giderin. Atık anestezik gazı toplayan tahliye kanisterini tartın.
Ginepli hayvanın bulunduğu kafesi, görüntüleme odasının yanındaki kemirgen tutma odalarından birinden alıp aşağı akışlı masaya aktarın. Kafes kartındaki hayvan kimlik numarasını doğrulayın. Kafesin kapağını açın ve pozitif basınçlı kıyafet eldivenlerinin üzerine hayvan koruyucu deri eldivenleri giyin.
Guinea pig'i nazikçe kaldırın. Hayvanı anestezi indüksiyon kutusuna yerleştirin ve kutunun kapağını kapatın. Hayvan tutma eldivenlerini ve temiz oda eldivenlerini %5'lik dual kuaterner amonyum dezenfektan çözeltisi ile temizleyin.
Hayvanın bulunduğu anestezi indüksiyon kutusunu ve kafesi aşağı akışlı masadan kaldırıp bir taşıma arabasına yerleştirin. Arabayı kullanarak hayvanı bilgisayarlı tomografi tarama odasına götürün. BT tarayıcı odasında, tahliye kanisterini ve anestezi cihazını hemen indüksiyon kutusuna bağlayın.
Metin protokolünde belirtildiği şekilde anesteziyi başlattıktan sonra, BT tarayıcı odasının sıcak tarafında, hayvanın dış uyaranlara tepki vermediğini ve kas tonusunu kontrol ederek anestezi indüksiyonu sırasında anestezinin yeterli derinlikte olduğunu izleyin. Anestezize edilmiş guinea pig'i indüksiyon kutusundan çıkarın ve görüntüleme yatağındaki tutma minderine prone pozisyonda yerleştirin. Ek idame anestezisi için, burun konisini guinea pig'in üzerine yerleştirin ve dakikada bir litre oksijen sağlamak için gazı açın.
İzofluranı metin protokolünde belirtildiği şekilde uygulayın. Solunum ve kalp hızlarının stabil olduğunu kontrol edin. Gine domuzu tamamen anestezi altına girdiğinde, indüksiyon kutusuna verilen anesteziyi kapatın.
Kornea epitelyumunun kurumasını önlemek için her iki göze oftalmik pomad uygulayın. Guinea pig'i BT taraması için konumlandırmak amacıyla, BT tarayıcı odasının soğuk tarafındaki lazer sistemini aktif hale getirin. İlgilenilen anatomiyi lazer artı işaretinin altına getirmek için tablo giriş ve çıkış düğmelerini kullanın.
Görüş alanını ayarlamak için, lazer düğmesini kullanarak başlangıç noktasını ilgilenilen anatominin üzerine ayarlayın. Kurşun kalkanı kendileriyle bilgisayarlı tomografi tarayıcısı arasına yerleştirmeleri için sıcak taraftaki karşılaştırmalı tıp personeli ile iletişime geçin. Üretici protokolüne uygun olarak, BT çalışma görüntüleri için kesit yerleşimini belirlemek amacıyla bir survey tarama gerçekleştirin.
BT çalışma görüntüleri için kesit yerleşimini survey görüntüler üzerinde belirleyin. Kontrast enjeksiyonu kullanılıyorsa sıcak bölge personeli ile koordine olun. Çalışma taramasını üretici protokolüne göre gerçekleştirin, ardından bilgisayarlı tomografi görüntülerini yine üretici protokolüne uygun olarak tarayıcı konsolunda yeniden yapılandırın.
Görüntüleri bir resim arşivleme ve iletişim sistemine gönderin. Gerektiğinde, arşivleme sistemine kaydedilen bu veriler üzerinde daha ileri düzeyde kalitatif ve kantitatif analizler gerçekleştirin. Kobayı, tarayıcı yatağından CT tarayıcı odasındaki yiyecek içeren bir mikro-izolatör kafese aktarın.
Hayvanla işlem yaptıktan sonra nitril eldivenleri temizleyin. Arabayı kullanarak kafesi hayvan işlem odasındaki barındırma alanına geri taşıyın. Kafesi HEPA filtreli havalandırma raflarına geri yerleştirmeden önce, hayvanın anesteziden tamamen ayıldığını takip edin.
Hayvan prosedür odasındaki hem aşağı akışlı masayı hem de tarayıcı bölme alanını %5'lik çift kuaterner amonyum çözeltisi ile dezenfekte edin. Çift kuaterner amonyum çözeltisine 10 dakika maruz bırakmanın ardından yüzeyleri %70'lik etanol çözeltisi ile silin. Monitör ve anestezi cihazı gibi doğrudan püskürtme yapılamayan hassas elektronik ekipmanları, önce çift kuaterner amonyumla doyurulmuş bir bezle, ardından etanolle doyurulmuş bir bezle silin.
Bir ABSL4 laboratuvarında güvenle çalışabilmek için tüm güvenlik prosedürlerine ve hayvan işlemleriyle ilgili standart çalışma prosedürlerine sıkı sıkıya bağlı kalınması esastır. Enfekte hayvanların indüksiyon kutusu içerisinde hayvan işlem odasından görüntüleme merkezine taşınması, ortak koridorların kontaminasyon riskini minimize eder. Soğuk taraftaki görüntüleme personelinin sıcak taraftaki karşılaştırmalı tıp personeliyle iletişim kurması için kulaklıklı Bluetooth telefonları içeren iletişim sistemlerinin kurulması ve görsel iletişimin sağlanması, birbirinden ayrılmış personel arasındaki iletişim kopukluğu olasılığını azaltır.
Uygun prosedürler takip edilerek, IRF Frederic'te hayvan biyogüvenlik düzeyi 4 araştırmaları yürütülürken herhangi bir laboratuvar kaynaklı enfeksiyon veya hayvan deneklerde çapraz kontaminasyon kaydedilmemiştir. ABSL4 viral patojenler akciğerle ilgili patolojilere yol açabilir ve BT, enfeksiyon hayvan modellerinde hastalığın ilerlemesini izlemek için değerli bir araçtır. BT görüntüleri, x-ışını radyasyonunun dokular tarafından soğurulmasıyla oluşturulur.
BT'de, kemik gibi görüntülenen nesnenin yoğunluğu ne kadar fazlaysa, nesne o kadar parlak görünür. Kalp ve karaciğer gibi yoğun organ dokuları orta şiddette olma eğilimindeyken, sağlıklı akciğerler gibi hava dolu dokular siyah görünür. BT, vücudun 3 boyutlu bir görünümüne dönüştürülen 360 derecelik bir bakış açısıyla birden fazla radyografi alır.
Bu teknik bir kez kavrandıktan sonra, uygun şekilde uygulandığında yaklaşık 30 dakika içinde tamamlanabilir. Benzer prosedürler izlenerek PET, SPECT ve MRI gibi diğer görüntüleme yöntemleri, hastalık patogenezine dair ek soruları yanıtlamak ve hatta belki de virüsün kendisini görüntülemek için kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, prosedürün karmaşıklığı ve hayvan biyogüvenlik düzeyi 4 tesisindeki laboratuvar hayvanlarında tıbbi görüntüleme yapmak için gerekli kaynaklar hakkında iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, hayvan biyogüvenlik düzeyi 4 laboratuvarında tıbbi görüntüleme için gerekli prosedürlere genel bir bakış sunmaktadır. Yüksek riskli patojenlerin neden olduğu hastalıkların değerlendirilmesi için gerekli güvenlik protokollerini örneklendirmek amacıyla, taklit enfeksiyon uygulanmış bir guinea pig'in görüntülenmesi vurgulanmaktadır.
ABSL-4 ortamlarında tıbbi görüntüleme, yüksek riskli patojenlerin hastalık ilerlemesinin invaziv olmayan yöntemlerle değerlendirilmesine olanak tanıyarak terapötiklerin ve aşıların preklinik değerlendirmesini destekler. Bu yetenek, terminal son noktalarına olan bağımlılığı azaltır ve erken evre antiviral geliştirme süreçlerindeki karar aşamaları için boylamsal biyobelirteç verileri sağlar. Kurumlar, güvenli görüntüleme iş akışları oluşturarak biyogüvenlik uyumluluğunu korurken hedef doğrulamadaki öngörü güvenilirliğini artırabilirler.
Tanımlanan iş akışı, görüntülemeyi erken patogenez modellemesinden preklinik etkinlik testlerine kadar uzanan keşif sürecine entegre ederek, boylamsal verilere dayalı müdahale yöntemlerinin yinelemeli tasarımına olanak tanır.