고열로부터 SCI를 가진 사람을 보호하기 위한 새로운 냉각 조끼

문제 진술: 자율신경 경로의 척추상 제어 상실은 체온 조절을 포함한 여러 기관 시스템의 항상성을 방해합니다. 체온 조절 기전은 혈관 운동 및 발한 운동 기능의 시상하부 조절을 위한 교감 신경 경로 및 떨림 및 열감각을 위한 운동/감각 경로의 중단으로 인해 기능 장애가 있습니다. 따뜻한 계절 온도에 노출되는 동안 열 발산 메커니즘(혈관 확장 및 발한)의 조절 장애로 인해 SCI 환자의 중심 체온(Tcore)이 안정되고 엄격하게 조절(~37°0.6°C)되지 않고 상승할 수 있습니다. 신체가 건강한(AB) 사람에서 발생하는 것과 같습니다. 조사관은 더 높은 병변(SCI >T6: Hi-SCI)을 가진 사람에서 일반적인 여름 온도(35°C)에 제한적으로 노출(1-2시간)하더라도 Tcore가 고열에 가까운 값(38°)으로 상승할 수 있다고 보고했습니다. 씨). 가벼운 고열은 신체적 불편을 유발하고 인지 기능을 손상시킬 수 있습니다. 2021년 6월 말 폭염 기간 동안 태평양 북서부의 취약한 주민들에게 발생한 것처럼 고열은 확인되지 않으면 발작, 의식 상실, 잠재적 사망을 유발하는 일사병 및 열사병으로 진행될 수 있습니다.

SCI 환자를 위한 현재 의학적 조언은 직사광선을 피하고, 옷을 적게 입고, 수분을 충분히 섭취하고, 덥고 습한 날에는 실내에 머무르는 것입니다. 이 조언에 주의를 기울이고 있음에도 불구하고 척수 손상 환자는 사회적, 종교적 또는 업무 기능을 수행하는 동안 장기간 더운 환경에 있는 경우가 많습니다. 이러한 상태에서는 "과열"된 느낌으로 빠르게 진행되고 열 관련 질병의 위험이 증가합니다. 따뜻한 계절 온도는 AB 대조군보다 자궁 경부 손상(사지 마비)이 있는 사람에서 인지된 편안함, 활동 수행 및 사회적 기능 참여를 더 많이 제한합니다. 열에 노출되는 동안 체온 조절 기능을 회복하기 위한 안전하고 비침습적이며 효과적인 생명 공학 개입을 식별하면 SCI 재향군인의 활동, 참여 및 삶의 질(QOL)에 대한 열의 부정적인 영향을 최소화할 수 있습니다. 효과가 있는 경우 열 노출에 의해 악영향을 받는 다른 재향군인 집단도 이 개입의 혜택을 받을 수 있습니다.

목표: 이 파일럿 연구는 전도성 및 증발 방법을 모두 활용하여 Tcore의 과도한 상승과 제어되는 동안 열적 ​​불편함을 방지하기 위한 개념 증명으로 체온을 발산할 수 있는 척수손상 재향군인을 위한 자기 조절식 냉각 조끼를 개발하고 테스트합니다. 따뜻한 환경에 노출. 조끼의 초기 프로토타입은 공동 연구자인 Dr. Hao Su와 공동으로 개발되었습니다. 이 초기 프로토타입은 인간 피험자 테스트에 앞서 추가 개발이 필요합니다. 이 연구가 성공하면 조사관은 인간 공학 연구 실험실(HERL)과 협력하여 따뜻한 계절에 또는 거주하거나 여행할 때 SCI가 있는 재향군인의 사회 참여 및 QOL을 개선하는 효과를 결정하기 위해 가정 테스트에 적합한 조끼를 만들 것입니다. 더운 기후대에.

주요 목표(안전성): 냉각 조끼의 2차 프로토타입 개발을 완료하고 안전성을 확인합니다. 벤치 테스트 기준을 충족한 후 AB 참가자는 다음을 결정하기 위해 따뜻한 온열 챔버(35°C)에서 앉은 자세로 2시간 동안 최대 설정으로 습식 냉각 조끼를 착용합니다. (1) 냉각 조끼 아래의 최소 피부 온도 및 ( 2) 냉각 조끼의 주관적인 편안함.

기본 가설: (1) 추위로부터 보호하기 위해 조끼 아래의 피부 온도는 20°C입니다. (2) AB 참가자는 검증된 9점 온열 감각 척도에서 "시원함" 이상의 온열 감각(TS)을 보고합니다. 테스트 중에 <20°C의 피부 온도가 측정되거나 TS < "쿨" 또는 "콜드 스팟"이 보고되는 경우, 조끼 개발은 프로토타입이 SCI를 가진 사람의 테스트에 안전하도록 계속 보장할 것입니다. AB 피험자에서 냉각 조끼에 대한 안전 기준이 충족되면 제어된 따뜻한 도전 중에 냉각 조끼를 착용할 SCI 환자에서 효능 테스트가 수행됩니다.

2차 목표(SCI의 효능): 따뜻한 환경에 2시간 노출되었을 때 Hi-SCI 참가자의 Tcore(0.3°C 이내)를 유지하기 위한 습식 냉각 조끼의 효능을 결정합니다. 반복 측정 설계를 사용하여 Hi-SCI 참가자는 젖은 조끼(실험 조건)를 착용하거나 따뜻한 온열 챔버(35°C)에서 최대 2시간 동안 앉은 자세로 조끼를 착용하지 않고(제어 조건) 다음을 결정합니다. (1) Tcore의 변화 및 (2) 열 및 열 쾌적성에 대한 인식.

2차 가설: 열 노출에 대한 조사관의 이전 조사에서 Hi-SCI 환자의 65%는 Tcore가 >0.5°C 증가했습니다(평균 증가 0.6°0.3°C). 반바지만 입고 있을 때. 조사관은 동일한 열에 노출되는 동안 냉각 조끼를 착용하면 열 발산이 크게 증가하여 Tcore 및 열 쾌적성의 유지 관리가 향상될 것으로 예상합니다. 연구자들은 제어된 따뜻한 노출(35°C) 동안 습식 냉각 조끼를 착용한 Hi-SCI 참가자가 조끼를 착용하지 않은 동일한 참가자와 비교하여 다음과 같이 가설을 세웁니다. 1) 65%는 Tcore(0.3° C), 2) 참가자의 더 많은 비율이 열적 편안함 증가("덥다", "매우 뜨겁다" 또는 "불편하다"는 느낌에 대한 인식 감소)를 보고할 것입니다.