Новый охлаждающий жилет для защиты людей с ТСМ от гипертермии

Постановка проблемы: Потеря супраспинального контроля вегетативных путей нарушает гомеостаз многих систем органов, включая терморегуляцию. Терморегуляторные механизмы дисфункциональны из-за прерванных симпатических путей гипоталамического контроля вазомоторной и судомоторной функции и двигательных/сенсорных путей для дрожи и тепловых ощущений. Во время воздействия теплых сезонных температур нарушение регуляции механизмов рассеивания тепла (вазодилатация и потоотделение) приводит к повышению центральной температуры тела (Tcore) у лиц с ТСМ, а не остается стабильной и строго регулируемой (~37°0,6°C). как это происходит у трудоспособных (AB) лиц. Исследователи сообщают, что у людей с более высокими поражениями (SCI>T6: Hi-SCI) даже ограниченное воздействие (1-2 часа) типичных летних температур (35°C) может привести к повышению Tcore до значений, приближающихся к гипертермии (38°C). С). Легкая гипертермия вызывает физический дискомфорт и может ухудшить когнитивные функции. Без контроля гипертермия может прогрессировать до теплового истощения и теплового удара, вызывая судороги, потерю сознания и, возможно, смерть, как это произошло с уязвимыми жителями тихоокеанского северо-запада во время аномальной жары в конце июня 2021 года.

Текущие медицинские рекомендации для людей с ТСМ: избегать прямых солнечных лучей, экономно одеваться, пить много жидкости и оставаться в помещении в жаркие и влажные дни. Несмотря на прислушивание к этому совету, люди с ТСМ часто оказываются в жарких условиях в течение длительного времени во время социальных, религиозных или рабочих функций. В этих условиях наблюдается быстрое прогрессирование чувства «перегрева» и повышенный риск заболеваний, связанных с жарой. Теплые сезонные температуры ограничивают воспринимаемый комфорт, выполнение действий и участие в социальных функциях в большей степени у лиц с травмой шейки матки (тетраплегия), чем у лиц из контрольной группы AB. Выявление безопасного, неинвазивного и эффективного биоинженерного вмешательства для восстановления терморегуляторной функции во время теплового воздействия может минимизировать негативное влияние тепла на активность, участие и качество жизни (КЖ) у ветеранов с ТСМ. Если это будет эффективным, другие ветераны, пострадавшие от теплового воздействия, также могут получить пользу от этого вмешательства.

Цели: В этом пилотном исследовании будет разработан и испытан саморегулирующийся охлаждающий жилет для ветеранов с травмой спинного мозга, который может использовать как кондуктивные, так и испарительные методы для рассеивания тепла тела в качестве доказательства концепции предотвращения чрезмерного повышения Tcore и теплового дискомфорта во время контролируемого воздействие теплой среды. Первоначальный прототип жилета был разработан в сотрудничестве с доктором Хао Су, соисследователем. Этот первоначальный прототип требует дальнейшей разработки перед испытаниями на людях. Если это исследование будет успешным, исследователи будут сотрудничать с Исследовательской лабораторией инженерии человека (HERL), чтобы сделать жилет подходящим для домашних испытаний, чтобы определить его эффективность в улучшении участия в жизни общества и качества жизни ветеранов с ТСМ в теплое время года или при проживании или путешествии. в зоны с жарким климатом.

Основная задача (безопасность): завершить разработку второго прототипа охлаждающего жилета и определить его безопасность. После выполнения критериев лабораторных испытаний участники AB будут носить влажный охлаждающий жилет с максимальными настройками в течение 2 часов в сидячем положении в теплой термокамере (35°C), чтобы определить: (1) минимальную температуру кожи под охлаждающим жилетом и ( 2) субъективный комфорт охлаждающего жилета.

Основные гипотезы: (1) Температура кожи под жилетом будет составлять 20°C для защиты от переохлаждения. (2) Участники AB сообщат о тепловом ощущении (TS) не ниже «прохладного» по утвержденной 9-балльной шкале теплового ощущения. Если во время испытаний измерена температура кожи <20 °C или TS < «прохладно» или «холодные точки», разработка жилета будет продолжена, чтобы гарантировать, что прототип безопасен для испытаний на людях с ТСМ. После того, как критерии безопасности для охлаждающего жилета будут соблюдены у пациентов с АБ, будет проведено тестирование эффективности у лиц с ТСМ, которые будут носить охлаждающий жилет во время контролируемой тепловой нагрузки.

Второстепенная цель (эффективность при ТСМ): определить эффективность влажного охлаждающего жилета для поддержания Tcore (в пределах 0,3°C) у участников с Hi-SCI при воздействии 2 часов в теплой среде. Используя план повторных измерений, участники с Hi-SCI будут носить мокрый жилет (экспериментальное состояние) или без жилета (контрольное состояние) в теплой термокамере (35°C) до 2 часов в сидячем положении, чтобы определить: (1) изменение Tcore и (2) восприятие тепла и теплового комфорта.

Вторичные гипотезы: в предыдущем исследовании воздействия тепла у 65% лиц с Hi-SCI было повышение Tcore более чем на 0,5°C (среднее повышение на 0,6°0,3°C). при этом в одних шортах. Исследователи ожидают, что ношение охлаждающего жилета при том же тепловом воздействии значительно увеличит теплоотдачу и, таким образом, улучшит поддержание Tcore и температурного комфорта. Исследователи предполагают, что во время контролируемого теплового воздействия (35 ° C) участники с Hi-SCI, носящие влажный охлаждающий жилет, по сравнению с теми же участниками, не носящими жилет: 1) у 65% будет значительно снижено повышение Tcore (0,3 °). C) и 2) больший процент участников будет сообщать о повышении теплового комфорта (ухудшение восприятия ощущения «жарко», «очень жарко» или «неудобно»).