NASA Prebreathe-Studie (NASA Prebreath)

Bewerber werden überprüft, um mindestens drei Probanden plus einen Testoperator (Doppler-/Ultraschalltechniker) pro Tag für die Teilnahme an vier 12-stündigen Kammerläufen für diesen Pilottest bereitzustellen. Die Überprüfung von Ersatzfächern im Falle von Problemen mit der Verfügbarkeit von Fächern, einem Rückzug oder einer Disqualifikation ist inbegriffen. Die Probanden werden nach Standardprotokollen gescreent und der Probandenpool umfasst Frauen, die ihre Fähigkeiten zur Rekrutierung und Prüfung dieser wichtigen Bevölkerungsgruppe unter Beweis stellen sollen. Die NASA wird Einschluss- und Ausschlusskriterien für eine Bevölkerungsgruppe bereitstellen, die dem Astronautenkorps ähnelt. Nach einem Screening-Prozess nehmen die Probanden an einer Einarbeitungssitzung teil, in der sie eine mündliche und schriftliche Beschreibung des Testprotokolls erhalten, ermutigt werden, Fragen zu stellen, und eine schriftliche Einverständniserklärung abgeben, bevor sie mit der Teilnahme fortfahren. Anschließend werden die Probanden mit dem Kammerprotokoll und den Sicherheitsverfahren vertraut gemacht. Die Probanden werden außerdem mit den EVA-Simulationsarbeitsplätzen vertraut gemacht und die Stoffwechselrate wird während der Durchführung der Armergometrie- und Schrittübungen bei mehreren niedrigen Arbeitsgeschwindigkeiten (submaximale Trainingsintensität) gemessen, um die Trittfrequenz oder Arbeitsgeschwindigkeit zu überprüfen, die für die Verschreibung von Übungen in der Kammer erforderlich sind .

Es wird ein Testplan implementiert, der eine 6-stündige Voratmung von 100 % Sauerstoff unter Verwendung einer transparenten Überdruckhaube umfasst, gefolgt von einer EVA-Simulation über 6 Stunden oder bis Anzeichen und Symptome, die einen Testabbruch erfordern (gemäß NASA- und Duke-Standards), Testabbruch auf Anfrage des Probanden oder Fehlfunktionen der Einrichtung oder der Überwachungsfunktionen. Zu diesen Sitzungen gehören erfolgreiche Maskenoperationen und die Demonstration von Sicherheitsverfahren. Weitere 30 Minuten sind für den erneuten Druckaufbau und die Überwachung nach dem Test vorgesehen.

Es wird angemessene medizinische Unterstützung bereitgestellt, um eine körperliche Untersuchung vor dem Eintritt in die Kammer, während des Protokolls, für die Behandlung und Betreuung der Probanden nach Bedarf, die Freigabe der Probanden nach Abschluss des Protokolls und die Nachsorge in den Tagen nach dem Kammerdurchlauf durchzuführen. nach Bedarf. Zu den Aufgaben des medizinischen Personals gehören die Überwachung und Interpretation von 2D-Ultraschall und Doppler sowie die Überwachung des Selbstberichts des Probanden und der Symptome von DCS oder Unverträglichkeit. Voratmungsbedingungen Das Duke Center for Hyperbaric Medicine & Environmental Physiology wird die Fähigkeit demonstrieren, 100 % O2-Voratmungsdauern von bis zu 6 Stunden durchzuführen. Die Probanden beginnen zu Beginn der Voratmung mit der O2-Atmung und atmen während der Dekompression und bis zum Abschluss der erneuten Druckbeaufschlagung weiterhin 100 % O2 ein. Den Probanden werden Flüssigkeiten nach Belieben ohne Voratmungspause (unter Verwendung eines Trinkanschlusses) zur Verfügung gestellt. Die NASA stellt die Atemmasken und/oder das Design für deren Bau zur Verfügung oder erteilt die Genehmigung für einen geeigneten Ersatz. Essen ist vor Beginn der Maskenvoratmung erlaubt, jedoch nicht während des Testprotokolls (für 12 Stunden). Den Probanden ist es außerdem nicht gestattet, während des Testprotokolls zu schlafen. EVA Simulation Duke wird seine Fähigkeit unter Beweis stellen, eine simulierte 6-Stunden-EVA durchzuführen und standardisierte Überwachungspraktiken aufrechtzuerhalten. Um die Anzugumgebung zu simulieren, wird die Kammer auf 4,3 psia (0,3 ATA, etwa 30.000 Fuß Höhe) abgesenkt, bevor die unten beschriebenen EVA-Simulationsaufgaben eingeleitet werden. Die Startzeit der EVA wird durch das Erreichen des gewünschten Dekompressionsniveaus definiert, und die Endzeit der EVA wird durch den Beginn der erneuten Druckbeaufschlagung definiert. Die EVA-Simulation umfasst die Rotation jedes Probanden durch eine sich wiederholende Reihe von Aufgaben in vorgegebenen Abständen und in einer vorgegebenen Reihenfolge unter Verwendung von von der NASA definierten oder bereitgestellten Arbeitsstationen. Die EVA wird mithilfe von acht Stationen simuliert, die nominell in zwei Zyklen zu je vier Stationen durchgeführt werden, wobei die Probanden alle fünf Minuten zwischen den Stationen wechseln. In einem Zyklus durchlaufen die Probanden abwechselnd Stationen, die das Gehen (niedriger Schritt), technische Aufgaben des Oberkörpers (Stehbrett), das Tragen von Lasten (Gewichtsverlagerung) und 2D-Ultraschall simulieren, während die Probanden auf dem Rücken auf einer Liege liegen. Im anderen Zyklus durchlaufen die Probanden abwechselnd Stationen, die kräftigeres Gehen (hoher Schritt), körperliche Anstrengung des Oberkörpers (Armergometrie), technische Aufgaben in kniender Position (Kniebrett) und Doppler-Ultraschall in Rückenlage simulieren. Daher führen die Probanden in jedem Zyklus 15 Minuten Training mit geringer bis mittlerer Intensität durch, gefolgt von 5 Minuten Überwachung und Ruhe. Die Arbeitsgeschwindigkeiten während der Armergometrie (Trittfrequenz und Widerstand) und beim Treten (Trittfrequenz) werden auf der Grundlage der Ergebnisse des VO2pk-Tests und der Einarbeitung in die EVA-Simulation vor dem Test in die Stoffwechselgasanalyse vorgeschrieben. Während der Ultraschallbildgebung und der Erfassung der Doppler-Wellenform werden mindestens 10 Herzzyklen in jedem der drei Zustände nacheinander überwacht und aufgezeichnet: Ruhe, Beugung/Beugung der Arme und Beine und Ruhe. Die Einhaltung der vorgeschriebenen Verfahren durch die Probanden sollte dokumentiert werden, einschließlich der Zeit an jeder Station, der Arbeitsgeschwindigkeit (Trittfrequenz und Belastung), der von den Probanden gemeldeten Symptome und der Beobachtungen des Testpersonals.

Zur Überwachung und Dokumentation der Probanden während der Voratmung, Dekompression und Rekompression wird ein standardisierter Messsatz verwendet. Die Testpersonen werden während der gesamten Dauer des Protokolls alle von den Testpersonen gemeldeten Symptome aufzeichnen, sei es als Reaktion auf eine Aufforderung durch die Testpersonen oder durch spontane Selbstmeldung. Die Probanden werden aus der Kammer entfernt und bei Einsetzen der DCS (Typ I oder Typ II) erneut unter Druck gesetzt (Luftschleuse oder Kammer). Die NASA definiert den DCS-Schweregrad anhand der folgenden Kriterien: Leichtes DCS (Typ I), unkompliziert: Symptome mit Gelenkschmerzen, Schmerzen im peripheren Nervensystem oder einfachen Hautkrümmungen, die bei Unterdrückung oder innerhalb der ersten 20 Minuten der Behandlung verschwinden. Leichtes DCS (Typ I), kompliziert: Symptome mit Gelenkschmerzen, peripherem Nervensystem oder einfachen Hautkrümmungen, die sich bei Unterdrückung oder innerhalb der ersten 20 Minuten der Behandlung NICHT auflösen. Leichtes DCS (Typ I) – Repetitiv: Leichte DCS-Symptome mit Gelenkschmerzen, peripherem Nervensystem oder einfachen Hautkrümmungen, die nach einer erfolgreichen Behandlung und innerhalb von 30 Tagen nach einem früheren DCS-Fall bei bodengestützter Exposition auftreten. Dabei handelt es sich um diskrete Vorkommnisse von DCS als Reaktion auf chronologisch diskrete Expositionen. Schwerwiegendes DCS (Typ II): Symptome, die das Zentralnervensystem (ZNS), das Herz-Kreislauf-System (Kreislaufkollaps/-schock) und das Lungensystem (Würgen) betreffen.

Die Testpersonen befragen die Probanden während jeder Runde durch die Ruhe-/Ultraschallstation nach Antworten auf standardisierte Fragebögen. Die Probanden geben am Ende jeder Trainingseinheit (d. h. nach 5 Minuten Armergometrie, Treten) eine Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) und des Schmerzes anhand von NASA-definierten Skalen an.

2-D-Bildgebung und Doppler-Ultraschall zur Erkennung venöser Gasembolien werden von einem qualifizierten Prüfer bei jeder Rotation durch die Ruhe-/Ultraschallstation durchgeführt, während sich der Proband in Ruhe befindet und sich dem Training widmet. Doppler- und 2D-Ultraschall werden aufgezeichnet und elektronisch mit relevanten Metadaten (z. B. Probanden-ID) zur Überprüfung und Analyse nach der Exposition gespeichert. Doppler-Ergebnisse werden anhand der Spencer-Kodierungskonvention bewertet und Ultraschall wird anhand der Eftedal-Brubbak (EB)-Skala (0-7) bewertet.

Die Herzfrequenz wird kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet. Die Daten können zur Postexpositionsanalyse heruntergeladen und elektronisch gespeichert werden. Testpersonen können bei Bedarf die aktuelle Herzfrequenz vom Gerät aus beobachten und die Herzfrequenz am Ende jeder 5-minütigen Rotation durch die EVA-Simulationsstationen manuell aufzeichnen.

Die Sauerstoffsättigung (SpO2) wird während der Voratmung, Dekompression und Rekompression kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet. Dabei wird ein Gerät verwendet, von dem die Daten heruntergeladen und elektronisch für die Analyse nach der Exposition gespeichert werden können. Testpersonal muss in der Lage sein, bei Bedarf den aktuellen SpO2-Wert des Geräts zu beobachten und zeichnet den SpO2-Wert am Ende jeder 5-minütigen Rotation durch die EVA-Simulationsstationen manuell auf.

Am Ende jedes Testtages wird Duke mithilfe einer sicheren, von der NASA genehmigten Methode elektronische Aufzeichnungen an die NASA übermitteln. Das Datenpaket umfasst Subjektmetadaten, Konsolen- und/oder Bedienerprotokolle (einschließlich Kammerereigniszeit, Voratmungsaufzeichnungen, EVA-Zeit, EVA-Stationsplan), Kammerdruckaufzeichnungen (die die Druck- und Unterdrückungsraten sowie den anhaltenden Kammerdruck zeigen) und die Kammerumgebung Bedingungen (Partialdrücke von O2, CO2 und N2, Temperatur, Luftfeuchtigkeit), Fragebögen, medizinische Überwachungsprotokolle, Herzfrequenz- und Pulsoximetrieaufzeichnungen (falls aufgezeichnet), Doppler- und Ultraschallaufzeichnungen, In-Chamber-Video von EVA Workstations und DCS-Fallbeschreibungen. Doppler- und Ultraschallbilder werden von 3 Gutachtern blind bewertet.