（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
Summary
Here, we present an overview of the preparation and animal handling procedures required to safely perform medical imaging in an animal biosafety level 4 laboratory. Computed tomography of a mock-infected guinea pig illustrates these procedures that may be used to evaluate the disease caused by a high consequence pathogen.
Abstract
Medical imaging using animal models for human diseases has been utilized for decades; however, until recently, medical imaging of diseases induced by high-consequence pathogens has not been possible. In 2014, the National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Integrated Research Facility at Fort Detrick opened an Animal Biosafety Level 4 (ABSL-4) facility to assess the clinical course and pathology of infectious diseases in experimentally infected animals. Multiple imaging modalities including computed tomography (CT), magnetic resonance imaging, positron emission tomography, and single photon emission computed tomography are available to researchers for these evaluations. The focus of this article is to describe the workflow for safely obtaining a CT image of a live guinea pig in an ABSL-4 facility. These procedures include animal handling, anesthesia, and preparing and monitoring the animal until recovery from sedation. We will also discuss preparing the imaging equipment, performing quality checks, communication methods from “hot side” (containing pathogens) to “cold side,” and moving the animal from the holding room to the imaging suite.
Introduction
国立アレルギー感染症研究所（NIAID）フレデリックMD（IRF-フレデリック）でフォート・デトリックで統合された研究施設の使命はの重症度と相関臨床疾患の過程を理解するために、感染症の研究を新興実行することである微生物によって誘発されます疾患。 IRF-フレデリックはABSL-4実験室1で高結果の病原体の動物モデルにおいて、医用イメージングを実行するためのユニークな能力を持っています。研究者が利用可能なイメージングモダリティには：コンピュータ断層撮影（CT）、磁気共鳴イメージング（MRI）、陽電子放出断層撮影（PET）、単一光子コンピュータ断層撮影（SPECT）、超音波、X線、および透視。研究者は、縦断的研究では、このような薬物治療とワクチン接種のように、疾患の進行を監視し、介入の有効性を評価するために利用可能な画像処理機能を使用します。
IRF-フレデリックでのイメージングモダリティは、具体的にしました高封じ込め2,3の外に機器のコアコンポーネントを維持するために設計されており、メンテナンスや修理のためにアクセス可能。このデザインは、「ホット」（病原体を含む）とにイメージングスイートを分離する「コールド側面。」この分離を達成するために、特別に設計されたチューブは、各撮像モダリティ（ 図1）の穴に高収納空間を拡張するために構築しました。生物学的封じ込めを提供することに加えて、これらのチューブは、高封じ込め実験室を除染するために使用されるガスや薬品からの撮像機器を保護します。比較医学（CM）スタッフのハンドルとは、「高温側」に動物を監視しながら、イメージング科学者や技術者は、「低温側」からスキャナを操作します。 CMのスタッフは、これらの実験を調整するイメージング科学者と緊密に連携しなければならないので、この分離は、通信上の問題をもたらすことができます。
利用可能なオプションを評価した後、CMのスタッフが出ていました格納容器の外で撮影スタッフを呼び出すために使用される電話に短波長の超高周波電波を送信するブルートゥースイヤーピースを装着しました。施設の設計に、無線アクセスポイントは「ホット」と「コールドサイド」の間にセメントや鉄鋼の層に起因する信号干渉を克服するために、各部屋に設置する必要がありました。このように、高封じ込め外騒々しい正圧スーツや撮影スタッフを身に着けているCMのスタッフ間のコミュニケーションは今信頼性があります。カメラはまた、「高温側」の活動を見るためにスタッフを撮影するための撮影室の高温側にインストールされています。カメラで、撮影スタッフは動物の位置や撮影プロトコルへの直前の変更でCMの技術者を導くことができます。
IRF-フレデリックABSL-4スーツの実験室でのすべての作業はスーツ4をカプセル化する正圧を着用するスタッフが必要です。これらのスーツを身に着けていることは、モビリティを減少させ、そして重い後半X手袋スーツに取り付けられたプラスの手袋の最大3つの追加の層は器用さを損ないます。結果は、手続きが完了するまでに時間がかかると微細運動技能を必要とするタスクは、はるかに困難なことです。バイオセーフティーレベルが増加すると、動物の取り扱いと操作は、特に小動物で、より困難で時間がかかるとなります。 ABSL-4実験室の手順ではABSL-2研究室よりも2-3倍長くかかることがあります。
視覚的例として、モルモットのCTスキャンの手順を使用してABSL-4環境でのイメージング動物モデルに伴う課題を実証するために、この記事の目的です。
Protocol
Representative Results
Discussion
このシリーズの前の記事では、最大封じ込め実験室12,13で安全に作業するために必要な広範囲の訓練、細部へのこだわり、安全手順、および追加の工学的管理を強調してきました。安全に作業を実行すると、これらの研究室で最も高い優先度です。感染動物が刺されや傷を負わせるか、エアロゾル7を生成するために、この哲学は、そのような潜在的のような追加の危険にさら…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The content of this publication does not necessarily reflect the views or policies of the US Department of Health and Human Services (DHHS) or of the institutions and companies affiliated with the authors. This work was funded in part through Battelle Memorial Institute’s prime contract with the US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) under Contract No. HHSN272200700016I. M.R.H., K.J., D.P., L.B., and J.W. performed this work as employees of Battelle Memorial Institute. Subcontractors to Battelle Memorial Institute who performed this work are: R.B., an employee of Charles River Laboratories – Insourcing Solutions; L.K. and M.R.L., employees of MEDRelief Staffing Inc.; M.G.L. as an employee of Lovelace Respiratory Research Institute, Inc.; and J.H.K. as an employee of Tunnell Government Services, Inc.
Materials
| Micro-Chem Plus | National Chemical Laboratories | 255 | |
| CT scanner | Philips Healthcare | ||
| CT phantom | Philips Healthcare | ||
| Isovue-300 (CT contrast reagent) | Bracco Diagnostics | NDC 0270-1315-30 | |
| Ventilated rack | Lab Products | ||
| Micro-isolator cage | Lab Products | ||
| Biosafety cabinet | Nuaire | ||
| Anesthesia machine | SurgiVet | WWV9000 | |
| Anesthesia induction box | VetEquip | ||
| Anesthesia mask | Henry Schein | ||
| Isoflurane | Henry Schein | ||
| Waste gas scavenging canister | Fisher | F/AIR | |
| Holding cushion | |||
| Ophthalmic ointment | |||
| Vital signs monitor | Bionet | BM3Vet | |
| Mobile phone | Spectralink | 8440 | |
| Blue Tooth ear piece | |||
| Wireless access points | |||
| Sperian positive-pressure suit | Honeywell Safety Products | BSL 4-2 | |
| Outer suit gloves (latex, Ansell Canners and Handlers) | Fisher | 19-019-601 | |
| Outer suit gloves (nitrile/rubber, MAPA) | Fisher | 2MYU1 | |
| Scrubs | Cintas | 60975/60976 | |
| Socks | Cintas | 944 | |
| Duct tape | Pack-N-Tape | 51131069695 | |
| Towels | Cintas | 2720 | |
| Zip lube | Amazon | B000GKBEJA |
References
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