Lähi-infrapunaspektroskopia (NIRS) menetelmänä luuston lihasten mitokondrioiden oksidatiivisen kapasiteetin mittaamiseen rintasyövässä ja kaikilla gynekologisilla syöpäpotilailla

NIRS-osallistujatestit suoritetaan Etelä-Carolinan yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun Greenvillen Human Performance Laboratoryssa, joka sijaitsee Cancer Institute Faris Roadin tiloissa. Testaus kestää noin 30 minuuttia per istunto ja enintään 180 minuuttia osallistumista potilasta kohti. Tämän tutkimuksen riippumattomat muuttujat ovat lääkehoito ja kemoterapiahoitojen määrä. Riippuvaisia ​​muuttujia tässä tutkimuksessa ovat muutos vastus lateralisin hapettumisessa ja hapenpoistotilassa NIRS-laitteella mitattuna, mikä osoittaa mitokondrioiden oksidatiivisen kyvyn pyöräilyn jälkeen. Potilaita pyydetään välttämään liikuntaa ja tiettyjen aineiden käyttöä (tupakka, alkoholi, kofeiini ja vasta-aiheiset lääkkeet) 24 tuntia ennen testausta.

Osallistujia pyydetään suorittamaan harjoitus shortseissa tai vastaavissa. Osallistujat istuvat ensin levossa tuolilla, kun NIRS-laite asetetaan vastus lateralis -lihakseen. Laitteessa on kaksipuolinen teippi, jolla se kiinnittyy kevyesti ihoon. Laite kääritään mustaan ​​kankaaseen sen asennon varmistamiseksi, laitteen liikkuvuuden rajoittamiseksi ja ympäröivän valon estämiseksi laboratoriossa. Sitten osallistujat seisovat ja kävelevät pyörälle NIRS-kiinnitettynä osallistujan jalkaan. Osallistujat istuvat pyörän selässä 2 minuutin lepohetkellä pitäen yllään istuvaa maskia, joka mittaa mukavasti osallistujan hapenottonopeuden ja määrän (VO2) sekä muita hengitysmittauksia levossa ja harjoituksen aikana.

Tutkijat määrittävät osallistujan laktaattikynnyskäyrän ja hengityskynnyksen asteittaisen rasitustestin aikana. Laktaattikynnys mittaa nopeutta, jolla kapillaariveren laktaattiarvot nousevat lisääntyneen harjoituksen intensiteetin seurauksena. Veren laktaattikäyrää käytetään yksilöllisen tehon määrittämiseen myöhempää "on-off-kinetiikan" rasitustestausta varten (katso alla oleva kuvaus). Kapillaariveren laktaattitasot mitataan sormentikulla hoitopistetestausta varten. Hengityskynnys mitataan epäsuoralla kalorimetrialla aineenvaihduntakärryllä, joka vangitsee uloshengityskaasut (O2 ja CO2) mukavan silikonimaskin kautta, jota osallistuja käyttää.

Veren laktaattitaso mitataan levossa, minkä jälkeen osallistujaa ohjataan pyöräilemään kolmen minuutin ajan alkaen 10 W:sta. Kun 3 minuutin vaihe on valmis, lähtöteho kasvaa 15 wattia. Osallistuja pyöräilee 3 minuuttia kussakin vaiheessa, kunnes laktaattikynnys saavuttaa 4,0 mmol/l. Kun veren laktaatti saavuttaa 4,0 mmol/L, suoritetaan yksi viimeinen kolmen minuutin vaihe. Lopullinen laktaattilukema saadaan tämän harjoitusvaiheen päätyttyä. Tehoa, joka vastaa 1,1 kertaa tehoa, jolla heidän laktaattikynnysarvonsa ylitti 4,0 mmol/L, käytetään harjoituksen intensiteetinä ("on-kinetics") seuraavilla kemoterapiahoitoihin liittyvillä käynneillä.

Osallistujat palaavat jokaiselle seuraavalle käynnille viikon sisällä ennen seuraavaa kemoterapia-infuusiota, kunhan he voivat jatkaa harjoitusprotokollaa turvallisesti. NIRS-laite kiinnitetään osallistujan jalkaan samalla tavalla kuin ensimmäisellä käynnillä ja osallistujat laittavat naamion päähän ilmanvaihdon mittaamiseksi. Osallistujat alkavat polkea lämmittelyä varten 0 watilla 2 minuutin ajan. Kahden minuutin lämpenemisjakson jälkeen teho nousee aiemmin laskettuun wattimäärään 1,1x LT. Osallistuja pyöräilee itse valitsemallaan poljinnopeudella tällä teholla 2 minuutin ajan ("on-kinetics"). Jokaisen on-kinetiikan vaiheen lopussa osallistujia pyydetään arvioimaan rasitustaso harjoituksen aikana, havaittu rasitusaste (RPE). Osallistuja lopettaa polkemisen ja pysyy toipumassa istuen pyörällä 2 minuuttia ("off-kinetics" -vaihe). Kun "off-kinetics" -vaihetta on jäljellä 5 sekuntia, osallistuja alkaa polkea samalla itse valitsemallaan poljinnopeudella seuraavaa "on-kinetics" -vaihetta varten, jota seuraa toinen 2 minuutin "off-kinetics" -jakso. Tämä harjoitussykli, jota seuraa lepo, joka tunnetaan nimellä on-off-kinetiikka, toistetaan yhteensä enintään 3 kertaa tai kunnes osallistuja saavuttaa tahdonvoimaisen väsymyksen.

Tutkijat suorittavat MoCA-, BFI-, Physical Activity Intake-, PROMIS Global Health- ja GLTPAQ-tutkimuksia ennen osallistujien osallistumista pyöräilyharjoituksiin. Tutkijat suorittavat myös BFI-, PROMIS Global Health- ja Physical Activity -seurantatutkimuksia jokaisen yksittäisen tutkimusistunnon jälkeen arvioidakseen muutoksia syöpään liittyvässä kemoterapiahoitoon liittyvässä väsymyksessä, joita saattaa kehittyä koko tutkimusjakson aikana.

Osallistujat käyvät läpi rutiininomaiset, tavanomaiset verinäytteet CBC:tä varten ja aineenvaihduntatestauksen hoitava lääkärinsä ylimääräisellä putkella saman laskimopunktion aikana tutkimuksessa, joka kattaa mitokondrioiden terveyteen liittyvien biomarkkereiden korrelatiivisen tutkimuksen.