bir (A) Güvenlik Önlemleri ve Çalışma Usul BSL-4 Laboratuvar: 4. Tıbbi Görüntüleme İşlemleri
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
Ulusal Alerji ve Bulaşıcı Hastalıklar Enstitüsü (NIAID) Frederick, MD (IRF-Frederick) Fort Detrick'de Entegre Araştırma Tesisi misyonu şiddeti ile ilişkili klinik hastalık süreçleri anlamak için bulaşıcı hastalık araştırması, gelişmekte olan yapmaktır mikrobiyal kaynaklı hastalığı. IRF-Frederick bir ABSL-4 laboratuvar 1 yüksek sonucu patojenlerin hayvan modellerinde tıbbi görüntüleme gerçekleştirmek için eşsiz bir yeteneği vardır. Araştırmacılar mevcut görüntüleme yöntemlerinin şunlardır: bilgisayarlı tomografi (BT), manyetik rezonans görüntüleme (MRI), pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton bilgisayarlı tomografi (SPECT), ultrason, röntgen, floroskopi. Araştırmacılar uzunlamasına çalışmalarda, bu tür ilaç tedavisi ve aşılama gibi müdahaleler, etkinliğini, hastalığın ilerlemesini izlemek ve değerlendirmek için kullanılabilir görüntüleme yetenekleri kullanın.
IRF-Frederick de görüntüleme yöntemlerinin özellikle edildiyüksek çevreleme 2,3 dışında ekipmanın temel bileşenlerini tutmak için tasarlanmış ve bakım ve onarım için erişilebilir. Bu tasarım "sıcak" (içeren patojen) ve içine görüntüleme paketi ayırır "soğuk tarafı." Bu ayrılmasını sağlamak için, özel olarak tasarlanmış tüpler her görüntüleme yöntemidir (Şekil 1) deliklerine içine yüksek çevreleme alanı genişletmek için inşa edildi. Biyolojik çevreleme sağlamanın yanı sıra, bu tüpler yüksek çevreleme laboratuar temizlemek için kullanılan gazlar ve kimyasallar görüntüleme ekipmanları korumak. Karşılaştırmalı Tıp (CM) personel kolu ve "sıcak tarafında" hayvanları izlerken görüntüleme bilim adamı ve teknoloji "soğuk tarafa" dan tarayıcılar yapmaktadır. CM personel bu deneyler koordine etmek görüntüleme bilim adamları ile yakın çalışma gerektiğinden, bu ayrılık iletişim sorunları neden olabilir.
seçenekleri değerlendirdikten sonra, CM personel dışarı edildiçevreleme dışında görüntüleme personel aramak için kullanılan telefonlara kısa dalga boylu ultra yüksek frekanslı radyo dalgalarını iletir Bluetooth kulak parçaları ile donatılmış. Nedeniyle tesisin tasarımı, kablosuz erişim noktaları "sıcak" arasındaki çimento ve çeliğin katmanları ve "soğuk tarafı" neden sinyal parazitleri aşmak için odalarının her birinde yüklü olması gerekiyordu. Böylece, yüksek çevreleme dışında gürültülü pozitif basınçlı takım elbise ve görüntüleme personel giyen CM personeli arasındaki iletişim artık güvenilirdir. Kameralar da "sıcak tarafında" etkinliği görmek için personel görüntüleme için görüntüleme odaları sıcak tarafına monte edilmiştir. kamera ile görüntüleme personel hayvan konumlandırma veya görüntüleme protokolüne herhangi bir son dakika değişiklikleri ile CM teknisyenleri rehberlik eder.
IRF-Frederick ABSL-4 takım laboratuvarda tüm iş takım elbise 4 kapsülleme pozitif basınç giymek için personel gerektirir. Bu elbise giyen hareketliliği azaltır ve ağır geçx eldiven takım ekli artı eldiven kadar üç ek katmanlar maharet uzlaşma. Sonuç prosedürleri tamamlamak için daha uzun sürer ve ince motor beceri gerektiren görevler çok daha zor olmasıdır. biyogüvenlik düzeyi arttıkça, hayvan taşıma ve manipülasyon gibi daha zorlu ve zaman özellikle küçük hayvanlarla, alıcı olur. Bir ABSL-4 laboratuvarda Prosedürler bir ABSL-2 laboratuvar daha 2-3 kat daha uzun sürebilir.
görsel bir örnek olarak, bir kobay CT taraması prosedürü kullanarak bir ABSL-4 ortamında görüntüleme hayvan modelleri ile ilişkili zorlukları göstermek için bu makalenin amacı budur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu serinin önceki makaleleri detay, güvenlik prosedürleri ve maksimum çevreleme laboratuar 12,13 güvenle çalışmak için gerekli ek mühendislik kontrollerine kapsamlı eğitim, dikkat vurgulamıştır. güvenli bir şekilde işi yapan, bu laboratuvarlarda en yüksek önceliktir. Enfekte hayvanların ısırıkları veya çizikler indirebilmek için veya aerosoller 7 oluşturmak için bu felsefe nedeniyle böyle potansiyel olarak ek tehlikelere daha canlı hayvanlarla çalışırken önemlidi…
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
- Jahrling, P. B., et al. The NIAID Integrated Research Facility at Frederick, Maryland: a unique international resource to facilitate medical countermeasure development for BSL-4 pathogens. Pathog Dis. , (2014).
- de Kok-Mercado, F., Kutlak, F. M., Jahrling, P. B. The NIAID Integrated Research Facility at Fort Detrick. Appl Biosafety. 16, 58-66 (2011).
- Keith, L., Moyer, B. R., Cheruvu, N. P. S., Hu, T., et al. . Preclinical imaging in BSL-3 and BSL-4 envrionments: imaging pathophysiology of highly pathogenic infectious diseases. , (2014).
- Chosewood, L. C., Wilson, D. E. . Biosafety in microbiological and biomedical laboratories. , (2009).
- Janosko, K., et al. Safety precautions and operating procedures in an (A)BSL-4 laboratory: 1. Laboratory suite entry and exit procedures. J Vis Exp. , (2016).
- Diagnostic Radiology Committee Task Force on CT Scanner Phantoms. . Phantoms for evaluation and quality assurance of CT scanners. , (1977).
- Collins, B. ACUP 712.01 Waste anesthetic gas scavenging systems. Institutional Animal Care and Use Committee. , (2013).
- Gargiulo, S., et al. Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: anesthetic considerations in preclinical research. ILAR J. 53, E55-E69 (2012).
- Office of the Press Secretary. . Executive order 13546. Optimizing the security of Biological Select Agents and Toxins in the United States. The White House. , (2010).
- Escaffre, O., Borisevich, V., Rockx, B. Pathogenesis of Hendra and Nipah virus infection in humans. J Infect Dev Ctries. 7, 308-311 (2013).
- Sueblinvong, V., et al. Critical care for multiple organ failure secondary to Ebola virus disease in the United States. Crit Care Med. , (2015).
- Mazur, S., et al. Safety precautions and operating procedures in an (A)BSL-4 laboratory: 2. General practices. J Vis Exp. , (2016).
- Bohannon, J. K., et al. Safety precautions and operating procedures in an (A)BSL-4 laboratory: 3. Aerobiology. J Vis Exp. , (2016).
