NASA Prebreathe-studie (NASA Prebreath)

Søkere vil bli screenet for å gi minst 3 forsøkspersoner pluss én testoperatør (doppler/ultralydtekniker) per dag for å delta i fire 12-timers kammerkjøringer for denne pilottestingen. Screening av reserveemner i tilfelle problemer med tilgjengelighet av emner, tilbaketrekking eller diskvalifikasjon vil bli inkludert. Forsøkspersoner vil bli screenet i henhold til standardprotokoller, og faggruppen vil inkludere kvinner for å demonstrere deres evner til å rekruttere og teste denne viktige populasjonen. NASA vil gi inkluderings- og eksklusjonskriterier for en befolkningsdemografi som ligner på astronautkorpset. Etter en screeningsprosess vil forsøkspersonene delta i en familiariseringsøkt der de vil motta muntlig og skriftlig beskrivelse av testprotokollen, bli oppfordret til å stille spørsmål og gi skriftlig informert samtykke før de fortsetter til deltakelse. Deretter vil forsøkspersonene bli kjent med kammerprotokollen og sikkerhetsprosedyrene. Forsøkspersonene vil også bli kjent med EVA-simuleringsarbeidsstasjonene, og metabolsk hastighet vil bli målt mens de utfører armergometri og steppøvelser ved flere lave arbeidshastigheter (submaksimal treningsintensitet) for å verifisere tråkkfrekvensen eller arbeidshastigheten som kreves for resepten for trening i kammeret. .

En testplan vil bli implementert som inkluderer en 6-timers forpust av 100 % oksygen ved bruk av en gjennomsiktig hyperbar hette, etterfulgt av en simulering av EVA som varer i 6 timer, eller til tegn og symptomer som krever testavslutning (i henhold til NASA og Duke-standarder), testavslutning etter emneforespørsel, eller funksjonsfeil i anlegget eller overvåkingsfunksjonene. Disse øktene vil inkludere vellykkede maskeoperasjoner og demonstrasjon av sikkerhetsprosedyrer. Ytterligere 30 minutter vil bli avsatt til re-trykksetting og overvåking etter test.

Egnet medisinsk støtte vil bli gitt for å utføre fysisk undersøkelse før kammeret før inntreden, under protokollen, for behandling og behandling av forsøkspersoner etter behov, klarering av forsøkspersoner etter at protokollen er fullført, og oppfølging i dagene etter kammerkjøringen, etter behov. Ansvaret til det medisinske personellet inkluderer overvåking og tolkning av 2-D ultralyd og Doppler samt overvåking av forsøkspersonens selvrapportering og symptomer på DCS eller intoleranse. Prebreathe-betingelser Duke Center for Hyperbaric Medicine & Environmental Physiology vil demonstrere evnen til å utføre 100 % O2-prebreathing-varigheter på opptil 6 timer. Forsøkspersonene vil begynne O2-pusting ved starten av prebreathen og fortsette å puste 100 % O2 gjennom dekompresjon og inntil re-trykket er fullført. Forsøkspersonene vil få væske ad libitum uten pause i prepusten (ved bruk av drikkeport). NASA vil gi pustemasker og/eller design for deres konstruksjon eller gi godkjenning for en passende erstatning. Mat vil tillates før start av maskeprepusting, men ikke under testprotokollen (i 12 timer). Forsøkspersoner har heller ikke lov til å sove under testprotokollen. EVA Simulation Duke vil demonstrere sin kapasitet til å utføre en simulert 6-timers EVA og opprettholde standardiserte overvåkingspraksis. For å simulere draktmiljøet vil kammeret trykke ned til 4,3 psia (0,3 ATA, omtrent 30 000 fot høyde) før EVA-simuleringsoppgavene som er beskrevet nedenfor, startes. Starttidspunktet for EVA er definert av ankomsten til ønsket nivå av dekompresjon, og slutttiden for EVA er definert av starten av re-trykksetting. EVA-simulering vil inkludere rotasjon av hvert emne gjennom en repeterende serie oppgaver med forhåndsbestemte intervaller i en forhåndsbestemt rekkefølge ved bruk av en NASA-definert eller levert arbeidsstasjon. EVA simuleres ved hjelp av åtte stasjoner, nominelt utført i 2 sykluser med 4 stasjoner, med motiver som roterer mellom stasjoner hvert 5. minutt. I én syklus vil forsøkspersonene rotere gjennom stasjoner som simulerer ambulering (lavt trinn), tekniske oppgaver over kroppen (ståbrett) og lastbæring (vektoverføring), og 2D-ultralyd mens forsøkspersonene ligger på liggende i en barneseng. I den andre syklusen vil forsøkspersonene rotere gjennom stasjoner som simulerer kraftigere ambulering (høyt trinn), fysisk anstrengelse av overkroppen (armergometri), tekniske oppgaver utført i knelende stilling (knebrett) og Doppler-ultralyd mens de ligger på rygg. Derfor vil forsøkspersonene i hver syklus utføre 15 minutter med lav- til moderat intensitetsøvelse etterfulgt av 5 minutter med overvåking og hvile. Arbeidshastigheter under armergometri (kadens og motstand) og stepping (kadens) vil bli foreskrevet basert på resultatene av VO2pk-testen og pre-test EVA-simulering kjent med metabolsk gassanalyse. Under ultralydavbildning og innhenting av Doppler-bølgeformer vil minst 10 hjertesykluser bli overvåket og registrert i hver av tre tilstander i sekvensiell rekkefølge: hvile, bøying/bøying av armer og ben og hvile. Overholdelse av forsøkspersonene med de foreskrevne prosedyrene bør dokumenteres, inkludert tiden på hver stasjon, arbeidshastigheter (tråkkfrekvens og belastning), symptomer rapportert av forsøkspersonene og observasjoner fra testoperatøren.

Et standardisert sett med målinger vil bli brukt til å overvåke og dokumentere testpersoner under prebreathing, dekompresjon og rekompresjon. Testoperatører vil registrere alle symptomer rapportert av testpersonene gjennom hele protokollens varighet, enten det er som svar på oppfordring fra testoperatørene eller spontan selvrapportering. Forsøkspersonene vil bli fjernet fra kammeret og trykksatt på nytt (luftsluse eller kammer) ved begynnelsen av DCS (Type I eller Type II). NASA definerer DCS-alvorlighet med følgende kriterier: Mild DCS (Type I), Ukomplisert: Symptomer som involverer leddsmerter, perifert nervesystem eller enkle hudbøyninger som forsvinner ved undertrykkelse eller innen de første 20 minuttene av behandlingen. Mild DCS (Type I), komplisert: Symptomer som involverer leddsmerter, perifert nervesystem eller enkle hudbøyninger som IKKE forsvinner ved undertrykkelse eller innen de første 20 minuttene av behandlingen. Mild DCS (Type I) - Repeterende: Milde DCS-symptomer som involverer leddsmerter, perifert nervesystem eller enkle hudbøyninger som oppstår etter en vellykket behandling og innen 30 dager etter et tidligere tilfelle av DCS for bakkebasert eksponering. Disse regnes som diskrete forekomster av DCS som respons på kronologisk diskrete eksponeringer. Alvorlig DCS (Type II): Symptomer som involverer sentralnervesystemet (CNS), kardiovaskulært system (sirkulasjonskollaps/sjokk), lungesystem (chokes).

Testoperatører vil spørre forsøkspersoner for svar på standardiserte spørreskjemaer under hver rotasjon gjennom hvile-/ultralydstasjonen. Forsøkspersonene vil rapportere en vurdering av opplevd anstrengelse (RPE) og smerte ved å bruke NASA-definerte skalaer ved slutten av hver treningskamp (dvs. etter 5 minutter med armergometri, stepping).

2D-avbildning og Doppler-ultralyd for påvisning av venøse gassemboli vil bli utført av en kvalifisert testoperatør under hver rotasjon gjennom hvile-/ultralydstasjonen mens forsøkspersonen er i ro og etter trening. Doppler og 2-D ultralyd vil bli tatt opp og lagret elektronisk med relevante metadata (f.eks. emne-ID) for gjennomgang og analyse etter eksponering. Doppler-resultater vil bli skåret ved hjelp av Spencer-kodekonvensjonen og ultralyd vil bli skåret ved hjelp av Eftedal-Brubbak (EB) skalaen (0-7).

Hjertefrekvensen vil bli kontinuerlig overvåket og registrert, hvorfra data kan lastes ned og lagres elektronisk for analyse etter eksponering. Testoperatører vil kunne observere gjeldende hjertefrekvens fra enheten etter behov, og vil manuelt registrere hjertefrekvens ved slutten av hver 5-minutters rotasjon gjennom EVA-simuleringsstasjonene.

Oksygenmetning (SpO2) vil bli overvåket og registrert kontinuerlig under prepusting, dekompresjon og rekomprimering ved hjelp av en enhet som dataene kan lastes ned fra og lagres elektronisk for analyse etter eksponering. Testoperatører må kunne observere gjeldende SpO2 fra enheten etter behov, og vil manuelt registrere SpO2 ved slutten av hver 5-minutters rotasjon gjennom EVA-simuleringsstasjonene.

Ved avslutningen av hver testdag vil Duke levere elektroniske poster til NASA ved hjelp av en sikker, NASA-godkjent metode. Datapakken vil inkludere emne-metadata, konsoll- og/eller operatørlogger (inkludert kammerhendelsestid, prebreathe-poster, EVA-tid, EVA-stasjonsplan), kammertrykkregistreringer (som demonstrerer ned- og undertrykkshastigheter samt vedvarende kammertrykk), kammermiljø forhold (deltrykk av O2, CO2 og N2, temperatur, fuktighet), spørreskjemaer, medisinske overvåkingslogger, hjertefrekvens og puls oksymetriregistreringer (hvis registrert), doppler- og ultralydopptak, video i kammer av EVA-arbeidsstasjoner og DCS-tilfellebeskrivelser. Doppler- og ultralydbilder vil bli bedømt av 3 anmeldere på en blind måte.