Charakterisierung von Gebrechlichkeit mit Magnetresonanztomographie (PHENOFRIM)

Die Studie wird Frauen im Alter von über 65 Jahren (n=51) aus den Krankenhauskliniken für ältere Menschen an beiden Standorten des Nottingham University Hospitals National Health Service (NHS) Trust rekrutieren. Ein Mitglied des klinischen Versorgungsteams, das in der Klinik arbeitet, identifiziert potenzielle Teilnehmer, die „gebrechlich“, „leicht gebrechlich/gefährdet“ und „nicht gebrechlich“ sind, anhand der Clinical Frailty Scale (gemessen als Teil der Routineversorgung) und der Elektronik Gebrechlichkeitsindex. Das Klinikpersonal wird den ersten Kontakt mit den Patienten über die Studie aufnehmen, und wenn die Person an einer Teilnahme interessiert ist, wird das Klinikpersonal das Forschungsteam informieren. Ein Forscher wird sich dann an die interessierte Person wenden und ein Studieninformationsblatt zur Verfügung stellen, in dem die Studienverfahren beschrieben werden. Potenzielle Teilnehmer erhalten dann eine Woche Zeit, um die Teilnahme an der Studie in Betracht zu ziehen.

Personen, die teilnehmen möchten, werden in die Humanphysiologie-Labors von David Greenfield im Queen's Medical Centre eingeladen. Hier werden die Forscher den Freiwilligen die Studie noch einmal erklären und alle Fragen beantworten, die sie haben könnten. Die Freiwilligen werden gebeten, eine Einverständniserklärung zu unterzeichnen, bevor andere Studienverfahren durchgeführt werden. Die Teilnehmer werden zunächst ihre Körpergröße und Körpermasse erfassen lassen und Fragebögen ausfüllen, um ihre Eignung für Magnetresonanztomographie (MRT)-Scans, ihre kognitiven Fähigkeiten und ihre Unabhängigkeit bei Aktivitäten des täglichen Lebens zu bewerten.

Der Gebrechlichkeitsstatus jedes Teilnehmers wird durch die Beurteilung des Phänotyps von Fried Frailty bestätigt, die einen zeitgesteuerten 15-Fuß-Gehweg (4,57 m), Handgriffstärke und Fragebögen (Center for Epidemiological Studies Depression Scale, Minnesota Leisure Time Activity Questionnaire) umfasst. Teilnehmer, die keine Gebrechlichkeitskomponenten aufweisen, werden als nicht gebrechlich eingestuft, diejenigen, die eine oder zwei Gebrechlichkeitskomponenten aufweisen, werden als vorgebrechlich eingestuft, und diejenigen, die drei oder mehr Komponenten aufweisen, werden als gebrechlich eingestuft. Diese Messung des Schweregrades der Gebrechlichkeit dauert etwa 30 Minuten.

Anschließend werden Kraft- und Leistungsmessungen der Kniestrecker durchgeführt. Sie beinhalten, dass die Teilnehmer auf einem Stuhl sitzen und innerhalb des Messgeräts (einem gepolsterten Stuhl mit 90°-Rückenlehne) mit Gurten (ähnlich einem Sicherheitsgurt), die über ihre Hüften und Schultern verlaufen, gestützt werden. Der Knöchel des Teilnehmers wird gegen einen Hebelarm des Geräts positioniert und wiederum durch eine gepolsterte Stütze an Ort und Stelle gehalten. Bei der isometrischen Kraftmessung drückt der Teilnehmer mit maximaler Anstrengung gegen den Hebelarm, während er fixiert ist und sich nicht bewegen kann. Es werden insgesamt 3 Kontraktionen mit einer Dauer von ca. 2 Sekunden durchgeführt, mit jeweils 1 Minute Pause dazwischen. Muskelkraft und Ermüdung werden auf derselben Maschine bewertet, aber dieses Mal bewegt sich der Hebelarm mit einer festen Geschwindigkeit. Die Teilnehmer werden gebeten, ihr Bein (wie beim Treten eines Balls) 10 Mal mit der Hebelarmgeschwindigkeit bei langsamer Geschwindigkeit (60 Grad pro Sekunde) und 10 Mal bei schnellerer Geschwindigkeit (180 Grad pro Sekunde) zu strecken. Diese Tests der Muskelleistung wurden in der Literatur und in unserem Labor routinemäßig an älteren Freiwilligen durchgeführt. Sollten diese Tests jedoch für die Teilnehmer nicht zumutbar sein, brechen wir den Test ab. Die Messung der Kniestrecker dauert ungefähr 30 Minuten.

Anschließend werden Messungen der Rekrutierung der motorischen Einheiten des Oberschenkelmuskels und der motorischen Kontrolle (ein Maß für die elektrische Aktivität innerhalb des Muskels) durchgeführt. Die Messungen umfassen das Anbringen nicht-invasiver EKG-Klebepads auf dem Oberschenkel des Teilnehmers und eine kleine (24-Gauge) Nadel, die bis zu einer Tiefe von ~0,5-2,5 cm in den Oberschenkelmuskel eingeführt wird (abhängig von der Menge an vorhandenem subkutanem Fett). Die Teilnehmer werden dann gebeten, ihren Oberschenkelmuskel sanft zusammenzuziehen (die Extremität wird nicht bewegt) und die elektrische Aktivität des Muskels wird gemessen. Insgesamt dauert diese Maßnahme etwa 40 Minuten. Anschließend werden die Elektroden entfernt und die Einstichstelle der Nadel mit einem kleinen Pflaster abgedeckt. Muskelaktivitätsmessungen dauern ungefähr 40 Minuten.

An einem anderen Tag werden die Teilnehmer nach dem Besuch der Physiologielabors in das Sir Peter Mansfield Imaging Center der University of Nottingham eingeladen. Hier werden sie einer MRT-Untersuchung unterzogen, um Bilder des Herzens, des Gehirns, der Skelettmuskulatur und des Fettgehalts im Körper zu sammeln. Die Teilnehmer werden auf dem Scan-Tisch mit Kissen und Polstern bequem gemacht, um Rücken, Nacken und Gelenke zu stützen. Sie werden gebeten, während des Scanprotokolls so still wie möglich zu liegen und gelegentlich einige kurze Atempausen einzulegen (notwendig, um bestimmte Scans zu erhalten). Insgesamt beträgt die Verweildauer im Scanner ca. 60 Minuten. Für ältere Teilnehmer kann es jedoch belastend sein, ca. 60 Minuten lang im MRT-Scanner zu liegen. Daher bieten wir nach 15 Minuten und 40 Minuten des Scannens kurze Komfortpausen an, in denen die Teilnehmer den Scanraum verlassen können, um auf die Toilette zu gehen und bei Bedarf Erfrischungen zu sich zu nehmen. Dies wirkt sich nicht auf den Scanvorgang oder die Bilderfassung aus.