Precauções de segurança e Procedimentos Operacionais em um (A) BSL-4 laboratoriais: 4. Procedimentos Médicos de Imagem
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
A missão do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID) Facilidade Integrado de Pesquisa em Fort Detrick em Frederick MD (IRF-Frederick) é a realização de pesquisa de doenças infecciosas emergentes para compreender os processos de doença clínicos que se correlacionam com a gravidade da induzida por microbiano doença. O IRF-Frederick tem uma capacidade única para realizar imagiologia médica em modelos animais de patógenos de alta-consequência num laboratório 1 NBA-4. Os métodos de imagem disponíveis para os investigadores incluem: tomografia computadorizada (TC), ressonância magnética (MRI), tomografia por emissão de positrões (PET), de fóton único tomografia computadorizada (SPECT), ultra-som, raios-X e fluoroscopia. Pesquisadores usam recursos de imagem disponíveis para monitorar a progressão da doença e avaliar a eficácia das intervenções, tais como tratamento de drogas e de vacinação, em estudos longitudinais.
As modalidades de imagem no IRF-Frederick foram especificamenteprojetado para manter os principais componentes do equipamento fora da alta contenção 2,3 e acessível para manutenção e reparação. Este projeto separa a suíte de imagem em (contendo agente patogénico) "quente" e "frio lados." Para conseguir esta separação, os tubos foram construídos especialmente concebidos para alargar o espaço de alta contenção com os orifícios de cada modalidade de imagiologia (Figura 1). Além de proporcionar contenção biológica, estes tubos proteger o equipamento de imagem a partir de gases e químicos utilizados para descontaminar o laboratório de alta contenção. cientistas e tecnólogos de imagem operar os scanners do "lado frio", enquanto Medicina Comparativa (CM) punho equipe e monitorar animais no "lado quente". Uma vez que a equipe CM deve trabalhar em estreita colaboração com cientistas de imagem para coordenar estas experiências, esta separação pode resultar em desafios de comunicação.
Depois de avaliar as opções disponíveis, a equipe CM estavam foraequipado com peças de orelha Bluetooth que transmitem ondas de rádio ultra-alta frequência de curto comprimento de onda para os telefones usados para chamar o pessoal de imagem fora do confinamento. Devido à concepção da instalação, os pontos de acesso sem fios tiveram que ser instalados em cada um dos quartos para ultrapassar a interferência do sinal provocada por as camadas de cimento e do aço entre o "quente" e "frio" lados. Assim, a comunicação entre a equipe CM vestindo ternos de pressão positiva ruidosos e funcionários de imagem fora de alta contenção agora é confiável. Câmeras também foram instalados no lado quente dos quartos de imagem para imagem pessoal para ver a atividade no "lado quente". Com as câmeras, a equipe de imagem pode orientar técnicos CM com posicionamento animal ou quaisquer alterações de última hora para o protocolo de imagem.
Todo o trabalho na NBA-4 laboratório terno IRF-Frederick requer pessoal a usar de pressão positiva encapsular ternos 4. Vestindo estes ternos reduz a mobilidade, e a pesada tardex luvas ligados ao terno além de até três camadas adicionais de luvas compromete destreza. O resultado é que os procedimentos demoram mais tempo para ser concluído e tarefas que exigem habilidade motora fina são muito mais difíceis. Como o nível de biossegurança aumenta, manejo dos animais e manipulações tornam-se mais difícil e demorado, especialmente com pequenos animais. Procedimentos em um laboratório NBA-4 pode levar até 2-3 vezes mais do que um laboratório NBA-2.
O objetivo deste artigo é demonstrar visualmente os desafios associados com modelos de imagens de animais em um ambiente NBA-4 utilizando CT procedimento de digitalização de uma cobaia como um exemplo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Artigos anteriores desta série têm enfatizado a extensa formação, atenção aos detalhes, os procedimentos de segurança e controles de engenharia adicionais necessários para trabalhar com segurança em um 12,13 máxima laboratório de contenção. Realizar o trabalho com segurança é a maior prioridade nesses laboratórios. Esta filosofia é ainda mais importante quando se trabalha com animais vivos, devido a riscos adicionais, tais como o potencial de animais infectados para infligir mordidas ou arran…
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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