殲擊機飛行員視頻頭脈沖試驗參考值的建立

歐陽湯鵬，徐先榮，于 辛，蘇小芳，周昕曄，蔡金曉

(1海軍第九七一醫(yī)院神經(jīng)內科，山東 青島 266072； 2海軍青島特勤療養(yǎng)中心眩暈診療中心，山東 青島 266071； 3空軍特色醫(yī)學中心航空航天眩暈診療研究中心，北京 100142)

空間定向障礙(spatial disorientation，SD)是飛行事故中人的因素第一殺手，因SD直接導致的飛行事故占各主要軍事強國所有空軍飛行事故的30%以上[1-2]。前庭性錯覺是飛行中出現(xiàn)SD最多的一種類型，其發(fā)生與前庭功能有密切的關系[3]。高性能殲擊機作為我軍航空兵部隊作戰(zhàn)的主力機種，具有“高過載、高過載增長率、飛行員高認知負荷”的特點，這些特點對殲擊機特別是高性能殲擊機飛行員的前庭功能提出了更高的要求。因此，準確評估殲擊機飛行員前庭功能對于保障飛行安全具有重要意義。近年來，隨著前庭醫(yī)學的迅速發(fā)展，前庭功能的評估手段更加多樣，視頻頭脈沖試驗(video head impulse test，vHIT)是一種可定量評估前庭-眼動反射(vestibular-ocular reflex，VOR)高頻功能的新技術，目前已經(jīng)在臨床中廣泛應用[4]。由于缺乏殲擊機飛行員vHIT檢查參考值范圍，導致其在殲擊機飛行員航空醫(yī)學鑒定中的應用受到了限制。本研究旨在建立殲擊機飛行員vHIT檢測的正常值范圍，為殲擊機飛行員前庭功能的準確評估提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 對象

受試者為176名健康男性殲擊機飛行員，年齡25～43(33.64±5.21)歲，飛行時間250～3 150(1 157.30±694.83)h。所有受試者視力、聽力均正常。主訴無眩暈、頭暈、前庭 - 視覺癥狀及前庭 - 姿勢癥狀，無中耳炎與內耳病史，無神經(jīng)、骨骼肌肉系統(tǒng)病史。受試者在檢查前48 h內禁止服用中樞興奮或抑制性藥物。所有受試者根據(jù)年齡分為4組：25～29歲組(53例)、30～34歲組(48例)、35～39歲組(52例)及40～44歲組(23例)；根據(jù)所駕駛機型分為第二代殲擊機飛行員(55例)及第三代殲擊機飛行員(121例)。

1.2 方法

采用丹麥Otometrics公司生產(chǎn)的視頻頭脈沖試驗儀(ICS Impulse)進行vHIT檢查。受試者面對墻壁取端坐位，佩戴整合視頻眼震攝像頭和內置頭動傳感器的頭戴式眼罩，調整座椅高度，囑其注視正前方與雙眼同一高度1.5 m處的視靶。檢測者站立于受試者后方，收緊頭帶后按照軟件提示進行瞳孔定位及校準。檢測者逐步測試雙側外半規(guī)管、左前半規(guī)管/右后半規(guī)管及右前半規(guī)管/左后半規(guī)管，期間叮囑受試者不要預測頭部甩動方向，雙眼必須始終盯住正前方的視靶。每個方向采集20次頭脈沖甩頭結果，受試者甩頭幅度為15°～20°，頭動峰速度控制在每秒100°～250°。軟件計算以下指標：①6個半規(guī)管的VOR 增益值， VOR增益值=眼動速度/頭動速度；②共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比， VOR增益值不對稱比=(1-低增益/高增益)×100%。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結果

2.1 雙側6個半規(guī)管VOR增益值

176例受試者左側外、前、后半規(guī)管VOR增益值分別為0.96±0.06、0.89±0.08、0.90±0.06；右側外、前、后半規(guī)管VOR增益值分別為0.99±0.07、0.91±0.09、0.87±0.08，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，左右兩側相對應的半規(guī)管間VOR增益值的平均值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

2.2 共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比

176例受試者雙側外半規(guī)管VOR增益值不對稱比為(4.25±3.09)%；左前右后半規(guī)管VOR增益值不對稱比為(7.34±4.74)%，右前左后半規(guī)管VOR增益值不對稱比為(6.91±4.23)%。

2.3 不同年齡組別6個半規(guī)管VOR增益值

25～29歲組、30～34歲組、35～39歲組及40～44歲組6個半規(guī)管(左側外半規(guī)管、右側外半規(guī)管、左側前半規(guī)管、右側前半規(guī)管、左側后半規(guī)管、右側后半規(guī)管)VOR增益值差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表1)。

表1 不同年齡組6個半規(guī)管VOR增益值

2.4 不同年齡組共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比

不同年齡組的雙側外半規(guī)管、左前右后半規(guī)管、右前左后共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表2)

表2 不同年齡組共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比

2.5 不同類型殲擊機飛行員6個半規(guī)管VOR增益值

第二代殲擊機及第三代殲擊機飛行員的6個半規(guī)管(左側外半規(guī)管、右側外半規(guī)管、左側前半規(guī)管、右側前半規(guī)管、左側后半規(guī)管、右側后半規(guī)管)VOR增益值差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表3)。

2.6 不同類型殲擊機飛行員共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比

第二代殲擊機及第三代殲擊機飛行員雙側外、左前右后、右前左后共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表4)。

表3 不同類型殲擊機飛行員6個半規(guī)管VOR增益值

表4 不同類型殲擊機飛行員共軛半規(guī)管VOR增益值不對稱比

3 討論

1988年，HALMAGYI和CURTHOYS教授首次報道可以通過床旁頭脈沖試驗(head impulse test, HIT)評估受試者VOR是否正常[5]。在頭部被動快速甩動時正常人的眼球可以維持凝視視靶，而外周前庭病變患者的眼球會先隨頭動方向偏離視靶，再通過啟動補償性掃視用以注視視靶[6]。這是鑒別中樞與外周前庭疾病的敏感指標，可直接反映VOR通路的狀態(tài)[7]。但HIT存在無法觀察隱性掃視以及不能定量評估VOR功能的不足。因此，vHIT技術應運而生，是近年來在HIT基礎上發(fā)展而來的新技術，利用其短暫、被動、受檢者不可預測、高加速度以及低幅度頭轉動刺激等特性對半規(guī)管進行檢測，可以檢測6個半規(guī)管的功能是否完整，而且還能夠對半規(guī)管損傷進行定量分析；相比雙溫試驗僅能檢測半規(guī)管低頻功能而言，vHIT可評估接近人體日?；顒拥陌胍?guī)管高頻功能，還可以檢測以往難以評估的垂直半規(guī)管功能，同時具有重復性好、易耐受、耗時短的優(yōu)點，是近年來眩暈輔助診斷技術的主要進步之一[8]。但是由于該試驗設備自帶的參考值范圍由18歲以上健康人群經(jīng)過檢測得出，殲擊機飛行員屬于特殊職業(yè)群體，現(xiàn)行vHIT參考值范圍是否適用于我軍殲擊機飛行員尚未被觀察。因此，本課題組收集了176名健康男性殲擊機飛行員vHIT檢查結果，擬建立我軍殲擊機飛行員vHIT參考值范圍。

vHIT主要檢測指標包括增益值和不對稱比，增益值為VOR慢相中眼動與頭動的比值關系，在理想狀態(tài)下人體增益值為1.0。不對稱比為共軛半規(guī)管增益值對稱情況，差距過大提示相應半規(guī)管受損。本中心所使用檢測儀器的參考值范圍：外半規(guī)管增益值為1.0±0.2，不對稱比<20%；垂直半規(guī)管增益值為1.0±0.3，不對稱比<25%[9]。本研究176名殲擊機飛行員檢測數(shù)據(jù)均在儀器自帶參考值范圍之內，但是離散趨勢更小，數(shù)據(jù)相對更為集中，提示儀器自帶的參考值范圍若用于評估殲擊機飛行員可能較為寬泛，并不適用于準確評估殲擊機飛行員vHIT檢測結果。原因可能如下：①年齡因素，有研究表明隨著年齡增長可導致機體前庭器官生理性退化，尤其是60歲以上人群，半規(guī)管VOR降低更為明顯[10-11]，本研究所納入的殲擊機飛行員平均年齡較低，故VOR功能受年齡增長影響??；②職業(yè)因素，殲擊機飛行員本身就是從普通健康人群中篩選出的群體，且職業(yè)生涯中長期前庭功能鍛煉使得飛行員的前庭功能更為穩(wěn)定。

目前學術界對于vHIT正常值范圍的判定尚未完全達成一致。成穎等[12]對51例普通健康人群進行vHIT檢測，結果顯示左側外、前、后半規(guī)管的VOR增益值分別為0.80±0.26、0.80±0.19、0.93±0.20，右側外、前、后半規(guī)管的VOR增益值分別為0.98±0.30、0.73±0.22、0.73±0.18，與本研究結果相比，殲擊機飛行員的VOR增益值更接近于1.0，提示殲擊機飛行員半規(guī)管功能更穩(wěn)定。而冷輝等[13]分析了120例健康成年人vHIT結果，顯示外半規(guī)管VOR增益值為1.44±0.39，垂直半規(guī)管VOR增益值為1.27±0.19，與本研究殲擊機飛行員vHIT正常值范圍結果差異較大，這可能與該研究納入的研究對象年齡范圍較為寬泛和選擇的測試儀器與本研究不同有關。金占國等[14]于2018年報道了40例改裝體檢飛行員vHIT檢測結果，本研究結果與其相比，增益值基本一致，但是不對稱比明顯降低。究其原因很可能與機型密切相關，本研究以殲擊機飛行員為研究對象，而金占國等[14]的研究對象中除了包括殲擊機飛行員，還有直升機飛行員。殲擊機特別是高性能殲擊機具有“高過載、高過載增長率、飛行員高認知負荷”的特點，飛行期間各種空戰(zhàn)動作對前庭器官的刺激更大，長期累積效應使得殲擊機飛行員共軛半規(guī)管的前庭功能更對稱。

vHIT檢測指標除了增益值及不對稱比之外，近期有研究者提出還應包括生理性掃視[15]。不同于病理性掃視，生理性掃視是指在頭動結束后出現(xiàn)的與眼動方向相反的小幅度、低速的掃視[16]。國內有學者報道正常普通健康人群的生理性掃視個數(shù)范圍應為0～4個[12]，但是目前前庭醫(yī)學界對于生理性掃視量化指標尚未達成一致，待后續(xù)生理性掃視的量化指標明確后，建立殲擊機飛行員vHIT檢測出現(xiàn)生理性掃視個數(shù)的參考值范圍，可使vHIT檢測結果的正常范圍的內容更加完整。

由于本研究的正常值參考范圍與普通人群相比更加集中，不排除今后可能會遇到個別殲擊機飛行員vHIT檢測結果超出了本研究得出的正常參考值范圍，但是在普通人群的正常參考值范圍之內。筆者認為遇到這種情況時，首先，我們需要仔細詢問被檢測者病史，重點需要了解被檢測者目前及既往是否存在相關前庭癥狀的主訴及其相關病史；其次，需要對該飛行員其他方面的前庭功能進行檢測。如果該飛行員存在相關前庭癥狀主訴和(或)其他前庭功能檢測異常結果，此時則要明確疾病診斷，然后進行航空醫(yī)學鑒定，確定該飛行員是否能夠勝任飛行活動[17-18]；如果該飛行員沒有相關前庭癥狀主訴，則可結合其他前庭功能檢測結果綜合判定為正常或異常，可以做出飛行合格結論但需隨訪觀察，密切關注其是否有新發(fā)前庭癥狀，再進行評估。

綜上所述，vHIT作為一種新的前庭功能檢測技術，是一種可靠的評估半規(guī)管VOR高頻功能的手段。建立殲擊機飛行員vHTI檢測參考值范圍，有助于精準評估我軍殲擊機飛行員前庭功能，對殲擊機飛行員眩暈相關疾病的診斷及康復治療具有重要的參考意義。