Studie NASA Prebreathe (NASA Prebreath)

Žadatelé budou podrobeni screeningu, aby poskytli alespoň 3 subjektům plus jednoho testovacího operátora (Dopplerův/ultrazvukový technik) denně k účasti na čtyřech 12hodinových komorách pro toto pilotní testování. Bude zahrnuto prověřování záložních subjektů v případě problémů s dostupností subjektu, zrušení nebo diskvalifikace. Subjekty budou testovány podle standardních protokolů a skupina subjektů bude zahrnovat ženy, aby prokázaly své schopnosti získávat a testovat tuto důležitou populaci. NASA poskytne kritéria pro zařazení a vyloučení pro demografickou skupinu obyvatel podobnou astronautskému sboru. Po procesu screeningu se subjekty zúčastní seznamovacího sezení, během kterého obdrží slovní a písemný popis zkušebního protokolu, budou vyzváni, aby kladli otázky, a poskytnou písemný informovaný souhlas, než přistoupí k účasti. Poté budou subjekty seznámeny s protokolem komory a bezpečnostními postupy. Subjekty budou také seznámeny se simulačními pracovními stanicemi EVA a rychlost metabolismu bude měřena při provádění ergometrie paží a krokových cvičení při několika nízkých pracovních rychlostech (submaximální intenzita cvičení), aby se ověřila kadence nebo pracovní frekvence požadované pro předpis cvičení v místnosti. .

Bude implementován testovací plán, který zahrnuje 6hodinové předdýchání 100% kyslíku pomocí průhledné hyperbarické digestoře, po kterém následuje simulace EVA trvající 6 hodin, nebo dokud se neobjeví příznaky a symptomy, které vyžadují ukončení testu (podle norem NASA a Duke), ukončení testu na žádost subjektu nebo selhání zařízení nebo monitorovacích schopností. Tato setkání budou zahrnovat úspěšné operace s maskami a předvedení bezpečnostních postupů. Dalších 30 minut bude vyhrazeno pro opětovné natlakování a monitorování po testu.

Bude poskytnuta vhodná lékařská podpora pro provedení předkomorového fyzikálního vyšetření před vstupem, během protokolu, pro ošetření a management subjektů podle potřeby, propuštění subjektů po dokončení protokolu a sledování ve dnech po běhu komory, podle potřeby. Zodpovědnost zdravotnického personálu zahrnuje monitorování a interpretaci 2-D ultrazvuku a Dopplera, stejně jako monitorování sebehodnocení subjektu a symptomů DCS nebo intolerance. Podmínky předběžného nádechu Duke Center for Hyperbaric Medicine & Environmental Physiology prokáže schopnost provádět předdechový nádech 100 % O2 po dobu až 6 hodin. Subjekty začnou dýchat O2 na začátku předběžného nádechu a budou pokračovat v dýchání 100% O2 prostřednictvím dekomprese a dokud nebude dokončeno opětovné natlakování. Subjektům budou podávány tekutiny ad libitum bez přestávky v předběžném dýchání (pomocí portu na pití). NASA poskytne dýchací masky a/nebo design pro jejich konstrukci nebo schválí vhodnou náhradu. Jídlo bude povoleno před začátkem masky, ale ne během testovacího protokolu (po dobu 12 hodin). Subjektům také není dovoleno spát během testovacího protokolu. EVA Simulation Duke předvede svou schopnost provádět simulovanou 6hodinovou EVA a udržovat standardizované monitorovací postupy. Pro simulaci prostředí obleku se komora stlačí na 4,3 psia (0,3 ATA, přibližně 30 000 stop nadmořská výška) před zahájením níže popsaných simulačních úloh EVA. Čas začátku EVA je definován dosažením požadované úrovně dekomprese a čas konce EVA je definován začátkem opětovného natlakování. Simulace EVA bude zahrnovat rotaci každého subjektu prostřednictvím opakujících se sérií úkolů v předem určených intervalech v předem určeném pořadí pomocí pracovních stanic definovaných nebo poskytnutých NASA. EVA je simulována pomocí osmi stanic, nominálně prováděných ve 2 cyklech po 4 stanicích, přičemž subjekty rotují mezi stanicemi každých 5 minut. V jednom cyklu budou subjekty rotovat přes stanice, které simulují chůzi (nízký krok), technické úkoly horní části těla (stojící prkno) a přenášení zátěže (přenášení hmotnosti) a 2D ultrazvuk, zatímco subjekty leží na zádech na postýlce. V dalším cyklu budou subjekty rotovat přes stanice, které simulují intenzivnější chůzi (vysoký krok), fyzickou námahu horní části těla (ergometrie paží), technické úkony prováděné v kleku (klečení) a dopplerovský ultrazvuk vleže. V každém cyklu tak subjekty provedou 15 minut cvičení nízké až střední intenzity, po nichž bude následovat 5 minut sledování a odpočinku. Pracovní frekvence při ergometrii paže (kadence a odpor) a krokování (kadence) budou předepsány na základě výsledků testu VO2pk a předtestové simulace EVA seznámení s analýzou metabolických plynů. Během ultrazvukového zobrazování a získávání dopplerovských křivek bude monitorováno a zaznamenáno alespoň 10 srdečních cyklů v každém ze tří stavů v sekvenčním pořadí: odpočinek, ohýbání/ohýbání paží a nohou a klid. Mělo by být zdokumentováno, jak subjekty vyhověly předepsaným postupům, včetně času na každém stanovišti, pracovní frekvence (kadence a zátěž), ​​symptomů hlášených subjekty a pozorování operátora testu.

Standardizovaná sada měření bude použita k monitorování a dokumentaci testovaných subjektů během přednádechu, dekomprese a rekomprese. Operátoři testu budou zaznamenávat všechny symptomy hlášené testovanými subjekty po celou dobu trvání protokolu, ať už jako odpověď na výzvu operátorů testu nebo spontánní samohlášení. Subjekty budou vyjmuty z komory a znovu natlakovány (průchodová komora nebo komora) na začátku DCS (typ I nebo typ II). NASA definuje závažnost DCS pomocí následujících kritérií: Mírná DCS (typ I), nekomplikovaná: Příznaky zahrnující bolesti kloubů, periferní nervový systém nebo jednoduché ohyby kůže, které odezní po potlačení nebo během prvních 20 minut léčby. Mírný DCS (typ I), Komplikovaný: Příznaky zahrnující bolest kloubů, periferní nervový systém nebo jednoduché ohyby kůže, které NEUPRAVÍ po potlačení nebo během prvních 20 minut léčby. Mírný DCS (typ I) – opakující se: Mírné příznaky DCS zahrnující bolesti kloubů, periferní nervový systém nebo jednoduché ohyby kůže, ke kterým dochází po úspěšné léčbě a do 30 dnů od předchozího případu DCS pro pozemní expozici. Tyto jsou považovány za jednotlivé výskyty DCS v reakci na chronologicky oddělené expozice. Závažné DCS (typ II): Příznaky zahrnující centrální nervový systém (CNS), kardiovaskulární systém (oběhový kolaps/šok), plicní systém (duše).

Operátoři testu budou během každé rotace přes klidovou/ultrazvukovou stanici dotazovat subjekty na odpovědi na standardizované dotazníky. Subjekty uvedou hodnocení vnímané námahy (RPE) a bolesti pomocí škál definovaných NASA na konci každého cvičení (tj. po 5 minutách ergometrie paží, krokování).

2-D zobrazení a Dopplerův ultrazvuk pro detekci žilních plynových embolií bude provádět kvalifikovaný testovací operátor během každé rotace klidovou/ultrazvukovou stanicí, zatímco je subjekt v klidu a po cvičení. Dopplerův a 2-D ultrazvuk budou zaznamenány a uloženy elektronicky s relevantními metadaty (např. ID subjektu) pro kontrolu a analýzu po expozici. Dopplerovské výsledky budou hodnoceny pomocí Spencerovy kódovací konvence a ultrazvuk bude hodnocen pomocí Eftedal-Brubbakovy (EB) stupnice (0-7).

Srdeční frekvence bude nepřetržitě monitorována a zaznamenávána, z čehož lze data stahovat a elektronicky ukládat pro postexpoziční analýzu. Testovací operátoři budou moci podle potřeby sledovat aktuální srdeční frekvenci ze zařízení a na konci každé 5minutové rotace budou ručně zaznamenávat srdeční frekvenci prostřednictvím simulačních stanic EVA.

Saturace kyslíkem (SpO2) bude nepřetržitě monitorována a zaznamenávána během přednádechu, dekomprese a rekomprese pomocí zařízení, ze kterého lze data stahovat a elektronicky ukládat pro postexpoziční analýzu. Operátoři testu musí být schopni podle potřeby pozorovat aktuální SpO2 ze zařízení a na konci každé 5minutové rotace pomocí simulačních stanic EVA ručně zaznamenají SpO2.

Na konci každého testovacího dne Duke doručí elektronické záznamy NASA pomocí bezpečné metody schválené NASA. Datový balíček bude obsahovat metadata subjektu, konzole a/nebo záznamy operátora (včetně času události v komoře, záznamů předdechu, času EVA, plánu stanice EVA), záznamy tlaku v komoře (ukazující rychlosti stlačování a stlačování a také trvalý tlak v komoře), prostředí v komoře podmínky (parciální tlaky O2, CO2 a N2, teplota, vlhkost), dotazníky, protokoly lékařského monitorování, záznamy srdeční frekvence a pulzní oxymetrie (pokud byly zaznamenány), Dopplerovy a ultrazvukové záznamy, interní video pracovních stanic EVA a popisy případů DCS. Dopplerovské a ultrazvukové snímky budou ohodnoceny 3 recenzenty naslepo.