軍事飛行員頸椎疾病流行病學分析

張紅星，李京元，陳宇飛，彭 頁，張振宇，黃小剛，杜俊杰

1 軍事?lián)p傷的流行病學

肌肉骨骼疾病是服役人員住院和醫(yī)療后送的主要原因，是導致世界各地不同軍隊人口功能障礙、早退、殘疾、停止服兵役的最常見原因，且這些疾患的發(fā)病率逐年上升[1-3]。軍事飛行員除了日常訓練外，還有高強度的飛行訓練任務，再者飛行員長期暴露在高＋Gz環(huán)境中，導致他們更容易暴露肌肉骨骼疾病問題。

頸椎疾病是軍事飛行員的常見骨骼疾病之一。Grossman等[4]對以色列空軍軍事飛行員背痛的流行病學調查，評估566名軍事飛行員中多達47.2%的飛行員感到頸椎疼痛。Truszczy等[5]對波蘭94名軍事飛行員的調查結果顯示，21%的飛行員出現(xiàn)輕度頸部疼痛，38%的飛行員出現(xiàn)嚴重頸部疼痛。在某軍事醫(yī)院164名飛行員行頸椎影像學檢查，有41.5%發(fā)生頸椎退行性改變[6]。楊崇格等[7]在2009—2011年對1 672名飛行人員進行問卷調查，共182名飛行員患頸椎病，發(fā)病率10.89%。回顧性調查我院近十年住院飛行員骨骼疾患情況，患頸椎疾病的飛行員共有167人，在骨骼疾病占18.81%。不同機種頸椎疾病發(fā)病率也有所不同，2010年一項空軍飛行人員頸椎病職業(yè)醫(yī)學研究調查了757名飛行員，65人患頸椎病，發(fā)病率8.6%，其中運輸機、轟炸機飛行員450人，15人（3.3%）患頸椎病，高教機飛行員138人，14人（10.1%）患頸椎病，殲擊機飛行員169人，36人（21.3%）患頸椎病[8]。2011年一項關于殲擊機與轟炸機飛行員頸椎病隊列研究，共研究了145名飛行員，15人患頸椎病，發(fā)病率為10.34%，其中轟炸機飛行員發(fā)病率為3.16%，殲擊機飛行員發(fā)病率高達24%[9]。頸椎病可能不會嚴重限制普通人的職業(yè)生涯，但對軍事飛行員來說影響重大。神經(jīng)根疼痛、感覺異常和無力會對飛行員造成嚴重的干擾，減慢其反應時間或使一些必要的緊急程序無法執(zhí)行，而頻繁就醫(yī)會減少其訓練時間或任務。這對軍事飛行員飛行安全、正常訓練有嚴重影響，嚴重者面臨將停飛問題。分析1995—1999年間美國空軍飛行員在執(zhí)行飛行任務時確定停飛的157例飛行員中，椎間盤異常是最常見的導致永久喪失資格的疾病之一[10]。王雪峰和詹恩延[11]運用Mata分析我國軍事飛行員停飛疾病構成變化，發(fā)現(xiàn)2000年前飛行員因疾病停飛數(shù)據(jù)中，脊柱疾病占3%；2000年以后因空軍改裝飛行后，脊柱疾病在停飛疾病中排在首位，占停飛總數(shù)的13%。分析2010—2015年飛行不合格的190例飛行員疾病譜可以看出，因頸椎疾病飛行不合格的飛行員有14例，占總數(shù)的3.36%，在所有疾病中排在第四位[12]。

2 頸椎疾病的病因及危險因素

2.1 高＋Gz隨著機種性能改良，飛行員承受的載荷也隨之增大，特別是殲擊機飛行員。載荷值每增加1 G，頸部負重將增加1倍。在加速度達到9＋Gz時，其增長率可達到18 G/s，超過人體能忍耐的生理最大極限[9]。在載荷變化時頸部扭轉或處于非功能位，則頸部損傷的風險更大[13]。高＋Gz下飛行員頭頸部過度向前傾，容易導致頸椎肌肉群發(fā)生疲勞損傷，嚴重會導致頸椎因肌肉韌帶松弛出現(xiàn)失穩(wěn)；有研究發(fā)現(xiàn)在高＋Gz下，頸椎間盤軟骨終板發(fā)生損傷，對髓核滲透能力降低、椎間盤彈性降低，提前出現(xiàn)退行性病變，最終導致纖維環(huán)破裂、髓核突出壓迫神經(jīng)或脊髓[14]。

2.2 頭盔防護裝備 現(xiàn)代軍用飛行員頭盔不僅是一種防護裝備，更是一種裝備的安裝平臺，提高了飛行員的各項性能。這些設備包括夜視鏡(NVG)、平視顯示器、瞄準系統(tǒng)，以及多重面罩和化學防護面具。但這些設備增加頸椎區(qū)域的負荷[15]。研究報道僅頭盔重量就會在高＋Gz下增加15%的肌肉拉傷，加重頸椎區(qū)域的疲勞[16]。如果飛行員頭重3.5～5.0 kg，佩戴頭盔1.8～2.2 kg，暴露在9＋Gz環(huán)境下，頸椎產(chǎn)生的總靜載荷48～65 kg[17]。與單獨戴頭盔比較，戴頭盔和NVG，或戴頭盔、NVG和配重的受試者的頸肌肉肌電圖（EMG）顯示平均肌電活性顯著增高[18]。除此之外，在檢查六種體位時頸椎損傷最常見[15]，因為當頭部處于非中性位置時，附加重量和頭盔系統(tǒng)重心的改變對頸椎負荷有顯著影響[13]。

2.3 年齡和飛行時數(shù) 飛行員頸椎較普通人來說，隨著年齡增長發(fā)生退行性病變的風險更大。普通人椎間盤從20～30歲開始發(fā)生退變，40～50歲人群約有1/4存在椎間盤退變，而飛行人員頸椎病發(fā)病年齡比普通人提前，且在30歲以后發(fā)病率明顯增高[8]。在探討軍事飛行人員頸椎疾病的發(fā)病原因中，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，導致頸椎退行性病變遠高于普通人群，隨著飛行時間的積累，發(fā)生頸椎慢性損傷也越來越重[7]。在飛行員頸椎退行性改變與危險因素之間的研究中，發(fā)現(xiàn)累積飛行時間與退行性改變相關[6]。一項對飛行員長達5年的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，年齡和飛行時間是椎間盤突出的重要危險因素。有研究發(fā)現(xiàn)，飛行員頸椎“早衰”在職業(yè)生涯的早期最明顯，年齡較大的飛行員發(fā)生新的退行性變相對減少原因可能是經(jīng)驗的影響[19]。

2.4 其他因素 飛行員工作節(jié)奏快、時間壓力大以及在飛行訓練過程中心理上一直處于高度緊張狀態(tài)，容易引起不良情緒變化，這種情緒變化也是頸椎病發(fā)作的重要誘因[7，20]。除此之外，重復性任務、振動和用力過大、座艙舒適性不良等因素都增加了飛行人員頸椎病患病風險[8，21]。

3 診斷原則

飛行員頸椎病診斷原則和普通人群一樣，近年來國內外相關研究的進展并結合具體臨床實際，頸椎病的診斷必須同時具備下列條件：①具有頸椎病的臨床表現(xiàn)和（或）陽性體征；②影像學檢查顯示頸椎椎間盤或椎間關節(jié)有退行性改變，存在神經(jīng)血管壓迫與刺激；③有相應的影像學依據(jù)，即影像學所見能夠解釋臨床表現(xiàn)。各種影像學征象對于頸椎病的診斷具有重要參考價值，X線平片相對來說操作簡單、快速等特點，通過頸椎X片可鑒別椎間隙狹窄、椎間孔變窄、頸椎失穩(wěn)、骨贅形成和黃韌帶或后縱韌帶骨化等征象[22-23]。人們普遍認為CT提供了極好的骨性結構，與磁共振成像MRI比較，CT的優(yōu)勢包括更低的成本、更快的獲取圖像。在前沿部署區(qū)域和偏遠訓練基地來說，設備和人力資源有限，MRI一般無法獲得，可以使用計算機斷層掃描CT對頸椎進行檢查，在使用作為參考標準的MRI檢測椎間盤病變時，CT其靈敏度約為90%，特異性約為70%[24]。與常規(guī)CT不同，MRI具有較高的敏感性和特異性，不會使患者暴露在輻射危險中，具有優(yōu)異的軟組織分辨率，并且可以創(chuàng)建多平面圖像，有助于發(fā)現(xiàn)早期病變和評估無癥狀患者的頸椎情況，成為評價頸椎退行性疾病首選篩查方法[25]。由于頸椎MRI掃描過程中比腰椎更容易發(fā)生變化，所以有時頸椎MRI無法清楚地顯示預期的病理改變[26]。頸椎X線片、CT及MRI三者相結合可提供足夠的信息，提升飛行員頸椎疾病的診斷檢出率。

4 治療

鑒于在飛行員進行研究所涉及的困難，飛行員脊椎疾病中使用的許多治療都是從在普通人中進行的研究中推斷出來的。保守治療一般適用于早期病情輕微、穩(wěn)定的患者。其目的主要避免和消除疾病誘發(fā)因素、緩解頸部肌肉痙攣。

4.1 藥物治療 常見的包括營養(yǎng)神經(jīng)藥物、非甾體類抗炎藥、骨骼肌松弛藥物和其他鎮(zhèn)痛藥物可能有助于改善患者癥狀。但對于飛行員來說，鎮(zhèn)痛藥物可能損害決策或減緩反應時間的想法經(jīng)常被假設，但很少有臨床研究在模擬器或戰(zhàn)場上進行[24]。有研究不建議長期使用非甾體抗炎藥、非處方止痛藥和肌肉松弛劑，因為它們的不良反應可能會取消飛行員的飛行資格[27]。

4.2 物理和手法治療 高頻電療、石蠟療法、熱療、水療等方法，可能對患者癥狀有所改善；推拿、頸椎活動、運動療法和肌筋膜松解技術通常被用來治療簡單的頸部疼痛。這些方法可能對頸痛有長期的療效，而不會引起中度或嚴重的不良反應，此外頸肩運動療法和蹦床運動對減少飛行員頸痛的發(fā)生率有效[28-30]。

4.3 外科手術治療 如果頸椎病保守治療得不到改善，可能限制了患者最佳狀態(tài)下的工作能力，嚴重者限制患者的軍旅生涯。對最佳手術入路的選擇，過去30年一直在研究。前路有以下優(yōu)點：直接減壓頸椎前路病變(如骨贅、后縱韌帶骨化、椎間盤突出)，肌肉保留減少術后疼痛、降低感染率、減壓和矯正頸椎后凸畸形的能力。當累及1～2節(jié)段時，大多數(shù)脊柱外科醫(yī)生傾向于前路手術[31-32]。當累及3個或3個以上水平時，應考慮前路入路的并發(fā)癥發(fā)生率上升和后路入路。如果有局灶性后凸，壓迫性病理是后側的，則可以考慮聯(lián)合入路，因為后入路可實現(xiàn)更寬的減壓。

飛行員手術治療的目的是為了讓其能夠重返藍天，對于頸椎后路手術，由于融合固定節(jié)段長、活動度明顯降低，遠不能滿足飛行員的飛行要求。對于頸椎前路椎間盤切除減壓融合內固定術（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）和頸椎人工間盤置換術（total cervical disc replacement，TDR），2019年美國空軍對髓核突出和脊柱融合的最新的放飛指南中要求頸椎融合手術后至少要6個月的觀察期。當癥狀完全消失、無功能限制的癥狀或體征、有骨融合的證據(jù)，在外科醫(yī)師允許飛行員無任何限制地返回工作崗位時，才會給予放飛；多級頸椎融合放飛僅限于非高性能飛機。對于高性能飛機，人工椎間盤置換裝置的穩(wěn)定性還沒有得到充分的評估，還沒有得到航空醫(yī)學的批準放飛。目前頸椎間盤置換術放飛僅限于非高性能飛機。Miller[33]對2010年1月—2017年6月期間在軍事醫(yī)院接受過ACDF或TDR的美軍現(xiàn)役飛行員進行了單中心回顧性研究，22名飛行員中有6人（27.3%）接近職業(yè)生涯的終點，在手術1年內選擇退休。其余16名飛行員中，11人（68.8%）恢復了現(xiàn)役飛行狀態(tài)，最后他們認為遵循飛行員放飛指南，有癥狀的頸椎病在接受ACDF或TDR后，軍事飛行員可以恢復到飛行狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)以及在手術治療后恢復現(xiàn)役飛行狀態(tài)的可能性對我軍治療飛行員頸椎病及術后返回飛行有一定指導作用。