我國軍事臨床航空醫(yī)學成就與展望

徐先榮

(空軍特色醫(yī)學中心航空航天眩暈診療研究中心，北京 100142)

高性能戰(zhàn)機裝備部隊及飛行訓練和作戰(zhàn)樣式的改變，給臨床航空醫(yī)學帶來了許多新問題。國內相關科研團隊充分論證了人-(新)機-(新)環(huán)境-(新)任務之間的科學問題，采用臨床醫(yī)學的先進技術、航空醫(yī)學專用儀器設備，結合航空醫(yī)學理論，開展了系列研究，取得了豐碩的成果。下面，就高性能戰(zhàn)機裝備部隊組建以來，我國軍事臨床航空醫(yī)學取得的成就和未來的重點研究方向做簡要介紹。

1 創(chuàng)建高性能戰(zhàn)機飛行員臨床航衛(wèi)保障技術體系

目前，以殲-10、殲-16、殲-20為代表的高性能殲擊機已成為中國空軍的主力戰(zhàn)機。但當初在組建高性能殲擊機部隊時，存在著缺乏飛行員改裝體檢選拔標準和經驗的核心問題，空軍特色醫(yī)學中心對此進行了相關研究。在改裝醫(yī)學選拔初期，針對高性能殲擊機高過載、高過載增長率、高角加速度、高持續(xù)航程和飛行員高認知負荷等特點，徐先榮團隊對一代和二代殲擊機飛行員年度體檢疾病譜、住院疾病譜和停飛疾病譜及?？萍膊∽V進行了統(tǒng)計分析[1-3]。在掌握了殲擊機部隊飛行員生理、心理整體狀況的基礎上，結合我軍當時飛行人員體格檢查標準和二代殲擊機飛行員航衛(wèi)保障經驗，參閱了外軍飛行員體格檢查標準的相關內容[4]，制定了較為嚴格的試用標準，經過一定數(shù)量的選拔后，對改裝體檢不合格和暫時飛行不合格的原因進行分析[5-6]，并隨訪觀察[7-8]，分析是否存在把關過嚴的條款，通過對改裝體檢合格并已駕駛高性能殲擊機飛行員的健康狀況隨訪[9]，分析是否存在把關偏松的情況，最終形成了國家軍用標準《高性能殲擊機飛行員體格要求》[10]。這一標準包含改裝體檢醫(yī)學鑒定和年度體檢醫(yī)學鑒定時飛行合格、個別評定、飛行不合格的明確條款，前者用于高性能殲擊機部隊戰(zhàn)斗力的生成，后者用于戰(zhàn)斗力的維護，經受住了長期的實踐考驗。后來由于女飛行員入列殲擊機部隊，又針對殲擊機對女飛行員心身影響的特點，制定了殲擊機女飛行員體格檢查標準[11]。2016年，徐先榮[12]提出了臨床航空醫(yī)學標準體系框架建議，按照該建議，國家及軍隊陸續(xù)頒布了與高性能殲擊機飛行員特殊功能相關的配套標準[13-19]，從而創(chuàng)建了高性能殲擊機飛行員臨床航衛(wèi)保障技術體系。此外，對于艦載戰(zhàn)斗機飛行員來說，除了要承受與高性能殲擊機飛行員相似的負荷外，還要承受風浪、云層、飛沫、水汽共同作用且復雜多樣、變幻無常的海洋環(huán)境，以及著艦時巨大的胸背向加速度的考驗。在這一背景情況下，原海軍總醫(yī)院李鳴皋團隊開展了艦載戰(zhàn)斗機對飛行員生理、心理要求的研究[20-23]，取得了系列成果，創(chuàng)建了海軍艦載戰(zhàn)斗機飛行員航衛(wèi)保障技術體系。

直升機是我軍戰(zhàn)斗力的重要組成部分，以武裝直升機10為代表的高性能武裝直升機具有優(yōu)良的低空作戰(zhàn)能力，被稱為“樹梢上的殺手”，在陸、海、空三軍特別是陸軍機動化立體作戰(zhàn)中扮演著至關重要的角色。在組建武裝直升機10部隊時，針對缺乏選拔飛行員體格標準的核心問題，徐先榮團隊對直升機飛行人員年度體檢疾病譜、住院疾病譜、停飛疾病譜進行分析[1,24-26]，開展了直升機飛行員與殲擊機飛行員特殊功能的對比研究[27-29]。團隊人員在掌握了直升機飛行員身心整體狀況和對模擬飛行環(huán)境反應的基礎上，預判了武裝直升機10部隊飛行員疾病譜趨勢，結合我軍當時飛行人員體格檢查標準和既往直升機飛行員航衛(wèi)保障經驗，參閱了外軍飛行員體格檢查標準的相關內容[4]，制定出高性能武裝直升機飛行員體格檢查標準[30]，創(chuàng)建了直升機飛行員三大疾病譜之間的關聯(lián)性，與殲擊機飛行員疾病譜的差異性，滿足武裝直升機10的特性要求、相關標準匹配性的“四維綜合”高性能武裝直升機飛行員臨床航衛(wèi)保障平臺，結合運輸搜救航空兵部隊日常航衛(wèi)保障特點及新型冠狀病毒肺炎疫情期間直升機部隊航衛(wèi)保障措施[31-32]，構建了完整的直升機飛行人員臨床航衛(wèi)保障技術體系。

2 創(chuàng)建航空病防控新技術體系

隨著高性能殲擊機裝備部隊的組建，航空病帶來的臨床航空醫(yī)學問題更加突出。耳氣壓傷(aural barotrauma，AB)在氣壓損傷性航空病中最為常見，排在殲擊機飛行員住院疾病譜的首位[33]。為此，徐先榮團隊制作了多個AB動物模型，包括阻塞豚鼠咽鼓管觀察模擬氣壓改變時鼓膜形態(tài)和中耳功能變化的原發(fā)性AB動物模型[34]、制造豚鼠咽鼓管咽口炎性病變觀察模擬氣壓改變時鼓膜形態(tài)和中耳功能變化的繼發(fā)性AB動物模型[35]，以及阻塞咽鼓管咽口并置大耳白兔在低壓艙內，以不同的上升/下降速率和海拔高度，觀察動物的行為學、鼓膜形態(tài)、中耳功能、中耳黏膜組織病理學變化的AB動態(tài)模型[36]。這些模型闡明了AB的發(fā)病與咽鼓管本身的病變、咽鼓管咽口周圍病變、艙內氣壓變化的速率特別是下降速率，以及座艙所處的海拔高度密切相關。變壓性眩暈(alternobaric vertigo, AV)是指飛行器上升過程中發(fā)生的短暫性眩暈，其中高性能殲擊機飛行員AV的發(fā)生率高達29%[37]。針對空軍特色醫(yī)學中心收治的1例殲擊機飛行員在梅尼埃病早期地面無癥狀，但在飛行中氣壓變化時發(fā)生眩暈的案例[38]，徐先榮團隊[39]制作了內淋巴積水復合咽鼓管阻塞的動物模型，即先阻塞豚鼠右內淋巴囊和內淋巴管，3周后再阻塞同側咽鼓管咽口，然后在低壓艙內以10 m/s的速率上升至4 000 m，停留 5 min后，以100 m/s的速率下降至地面，反復上升/下降3次，結果不僅觀察到右耳鼓膜彌漫性充血，還觀察到了右側前庭功能受損及內淋巴囊(管)和耳蝸積水的形態(tài)改變、毛細胞的超微結構變化，該模型合理地解釋了在飛行中由于氣壓變化而誘發(fā)的眩暈是以內耳疾病為病理基礎的，是咽鼓管功能障礙和內淋巴積水復合作用的結果，改變了既往認知中AV均是咽鼓管功能障礙所致的一過性功能性變化的觀點，提出了功能性AV和器質性AV的觀點。針對美國海軍飛行員中1例單耳鼓膜置管并感冒時參加飛行發(fā)生AV的案例[40]，徐先榮團隊制作了右鼓膜造口并左咽鼓管阻塞的AV動物模型，結果顯示，在低壓艙試驗上升過程中模型組動物出現(xiàn)前庭軀體反應，自發(fā)性左向眼震，出艙后短期內可描記到左側前庭功能反應增強，外半規(guī)管壺腹嵴和耳石器毛細胞存在顯微和超微結構的改變[41]。該模型合理地解釋了美國海軍飛行員一側鼓膜置管后感冒參加飛行，上升時置管側中耳壓力通過鼓膜造口處迅速平衡中耳腔與外界的壓力差，而非置管側中耳腔因感冒咽鼓管腫脹難以平衡中耳腔與外界的壓力差，綜合作用造成非置管耳中耳腔壓力明顯高于置管耳，因而誘發(fā)AV。鼻竇氣壓傷(sinus barotrauma，SB)也是導致殲擊機飛行員住院的主要航空病[33]，為此徐先榮團隊制作了SB的動態(tài)模型[42]，即阻塞鼻竇口并置大耳白兔在低壓艙內，以不同的上升/下降速率和海拔高度，觀察動物的行為學、鼻竇影像學、鼻竇黏膜組織病理學變化，闡明了SB的發(fā)病與鼻竇口病變、竇口周圍病變、艙內氣壓變化的速率特別是下降速率、座艙所處的海拔高度密切相關。AB、AV和SB發(fā)病機制的闡明，為軍事飛行人員航空性中耳炎、AV、航空性鼻竇炎的防治、航空醫(yī)學訓練、醫(yī)學鑒定及國家標準、國家軍用標準的制定提供了客觀依據(jù)[43-45]。

在飛行中座艙發(fā)生意外，或在作戰(zhàn)中座艙被敵方擊穿，均可因座艙失密而迅速減壓。受減壓時艙外海拔高度、艙內座艙高度、失密孔大小、飛行員操作正確與否等因素的影響，飛行人員空腔臟器會有不同程度的損傷。徐先榮團隊報道一起運輸機12名機組人員在7 000 m高度發(fā)生座艙減壓的案例[46]，此次高空迅速減壓僅對耳部造成輕度損傷，無高空減壓病和肺損傷的相關表現(xiàn)，與不可控因素(飛行高度相對低和迅速減壓速率相對慢)及可控因素(飛行員快速下降飛行高度和機組人員采用咽鼓管主動開放動作等應對措施)密切相關。但與另一組5起19人次高空迅速減壓資料則有所不同[47]，減壓高度為8 300～10 000 m，其中3起10人次返航后未經休息、吸氧和高壓氧治療，7人發(fā)生了Ⅱ型高空減壓病，另2起9人次返航后及時休息吸氧并送附近醫(yī)院做高壓氧治療,均未發(fā)生高空減壓病。肖華軍和劉曉鵬采用新西蘭白兔制作慢減壓和不同峰值迅速減壓的肺損傷動物模型，結果顯示，慢減壓對肺基本無損傷，隨著減壓峰值的遞增(7.84、9.80、11.76、13.72 kPa)，兔支氣管肺泡灌洗液乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶及血管緊張素轉換酶活性逐步升高，肺損傷包括大體、顯微和超微的形態(tài)改變從無損傷、輕度傷、中度傷、重度傷到極重度傷逐漸加重，甚至死亡[48-50]，但采用胸腹部體表防護或呼吸含氧濃度大于80%的富氧氣體治療后對高空暴露的機體有明顯的防護作用[51-52]，這也解釋了在高空飛行時飛行員吸氧排氮和穿抗荷服后很少發(fā)生嚴重肺損傷的機制。

在殲擊機飛行員住院疾病譜和停飛疾病譜中，加速度誘發(fā)的空中暈厥(G-induced loss of consciousness, G-LOC)排在第一代和第二代殲擊機飛行員航空病的首位[2-3]。面對加速度耐力不良對殲擊機部隊影響的嚴峻現(xiàn)實，在組建高性能殲擊機部隊時需采取以下措施：①針對+Gz耐力的個體差異性，在飛行員改裝醫(yī)學選拔時把+Gz耐力檢測作為必查項目，基礎耐力達到要求才能成為高性能殲擊機飛行員[10]；②針對+Gz耐力的保持性，對新機飛行員定期進行加速度耐力訓練，在穿抗荷服的情況下，達到訓練目標要求[53]；③對因加速度耐力不良入院者行常規(guī)排查包括甲亢在內的全身疾病所致的繼發(fā)性G-LOC，并首先進行原發(fā)疾病治療[54]；④對排除疾病所致的原發(fā)性G-LOC者，進行加速度耐力訓練[53,55]；⑤開展+Gz重復暴露致加速度性暈厥腦損傷及防護機制的實驗研究[56]。此外，加速度還可引起暈動(癥)病。為此，徐先榮團隊針對各國飛行人員特別是飛行學員高停飛率的現(xiàn)實[57-60]，結合巴拉尼協(xié)會提出的暈動(癥)病診斷標準[61]，以及多年臨床航空醫(yī)學實踐經驗，從暈動(癥)病的分類、診斷標準、防控、航空醫(yī)學鑒定多層面提出了降低停飛率的措施[62]。采用這些措施后，盡管高性能殲擊機飛行員承受更大的加速度和加速度增長率，但加速度性暈厥和暈動(癥)病的停飛率卻明顯下降。飛行錯覺也與加速度有關，雖然在絕大多數(shù)情況下飛行錯覺屬于航空環(huán)境生理、心理反應[63]，但徐先榮團隊發(fā)現(xiàn)還存在病理性飛行錯覺，該錯覺屬于嚴重飛行錯覺的一種[64]。為此，賈宏博等[65]制定了飛行員嚴重飛行錯覺檢查和鑒定的國家軍用標準。

輻射也是航空環(huán)境的危害因素之一，胡海翔團隊研究揭示了電磁輻射環(huán)境對飛行人員心血管系統(tǒng)、神經系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、血液免疫系統(tǒng)及中醫(yī)證候、體質的影響[66-69]。劉海娟等[70]基于對生殖系統(tǒng)的研究，通過試管嬰兒，使53對不孕不育的飛行員夫婦受孕，受孕率高達47.7%。

3 創(chuàng)建飛行人員臨床常見疾病精準診療和鑒定技術體系

既往飛行人員臨床疾病停飛率高的重要原因，是缺乏針對這一特殊人群的精準診療和鑒定的技術體系。為此，針對飛行人員鼻科疾病高發(fā)，又與AB、SB密切相關，徐先榮團隊將飛行人員鼻(咽)科疾病分為3類：Ⅰ類是地面有癥狀(Ⅰa)或體檢時發(fā)現(xiàn)(Ⅰb)；Ⅱ類是地面無癥狀，在飛行中出現(xiàn)SB(Ⅱa)或AB(Ⅱb)或SB復合AB表現(xiàn)(Ⅱc)；Ⅲ類則是導致氣壓傷以外的其他疾病，如鼻腔結構異常、鼻腔息肉、鼻咽部腫瘤導致睡眠呼吸暫停低通氣綜合征[71]。根據(jù)發(fā)病場景的臨床表現(xiàn)，有針對性地選擇鼻內窺鏡、鼻竇CT三維重建、耳內鏡、純音、聲導抗、低壓艙等檢查，精準進行鼻內窺鏡微創(chuàng)治療、低壓艙耳(鼻竇)氣壓功能航空醫(yī)學訓練和醫(yī)學鑒定前的評估等。多年來，空軍特色醫(yī)學中心已經無飛行人員患鼻科疾病停飛的案例。

既往由于前庭功能檢測技術和手段的限制，許多因眩暈住院的飛行人員在出院時仍診斷為眩暈的癥狀。為此，空軍特色醫(yī)學中心組建航空航天眩暈診療研究中心進行專門研究，徐先榮團隊研究并制定了軍事飛行員雙溫試驗、旋轉試驗、前庭自旋轉試驗、視頻頭脈沖試驗、感覺綜合試驗等前庭功能檢測正常參考常值，提出了半規(guī)管、耳石器、半規(guī)管-耳石器、前庭-視覺-本體覺功能必查和選查原則，并寫入了國家軍用標準[16]。采用這些精準定位檢查手段，定義了一種過去尚未認知的外周前庭疾病——前庭感受器病，將其與迷路炎和前庭神經炎區(qū)別開來，這一方法為多例高性能殲擊機改裝體檢飛行員實施了精準診斷，并定論為改裝體檢合格[72]。創(chuàng)建的靜脈甘油試驗和評價方法，對于甄別梅尼埃病、預防飛行員空中失能具有重要價值[73]。

隨著醫(yī)學技術的快速發(fā)展，特別是CT、MRI/MRA、DSA、胸腔鏡、腹腔鏡、關節(jié)鏡、射頻消融、激光、鼻內窺鏡等無創(chuàng)、微創(chuàng)技術在飛行人員疾病診斷和治療中的應用，以及低壓艙、離心機、加壓呼吸、高級空間定向障礙模擬器等在特殊案例或手術后飛行人員醫(yī)學鑒定中的應用，實現(xiàn)了飛行人員臨床常見疾病精準診治，也為精準鑒定提供了保障[64,74-83]。

睡眠相關疾病(包括阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征)是近年來臨床常見疾病，在飛行人員中也不少見?？哲娞厣t(yī)學中心專門組建睡眠醫(yī)學中心，系統(tǒng)開展了飛行員阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征精準診治和航空醫(yī)學鑒定研究，并制定了國家軍用標準[84-87]。針對精神心理疾病的上升趨勢，原空軍總醫(yī)院空勤科在軍隊精神病?？漆t(yī)院專家的支持下，對飛行人員精神類疾病開展了精準診治和航空醫(yī)學鑒定[88]。

精準航空醫(yī)學鑒定離不開對飛行人員體格檢查標準的準確把握和不斷完善。我軍現(xiàn)行飛行人員體格檢查標準中規(guī)定青光眼不合格，輕度開角型青光眼療效好，病情穩(wěn)定，可進行個別評定。但未具體描述不同類別飛行人員治療后的鑒定內容，也無具體操作規(guī)范。為此，全軍航空航天醫(yī)學專業(yè)委員會根據(jù)空軍特色醫(yī)學中心全軍重大課題等多項研究成果，組織相關專家制定了《軍事飛行人員開角型青光眼個別評定指南(2022)》[89]，其他疾病個別評定指南還包括糖尿病、肺大皰和自發(fā)性氣胸[90-91]，以及AV、甲狀腺功能亢進癥等[92-93]。此外，我軍現(xiàn)行飛行人員體格檢查標準規(guī)定，難以治愈的泛發(fā)性銀屑病不合格，該條款較為籠統(tǒng)，未具體描述診療方法，其他類型特別是飛行人員常見的尋常型銀屑病在不同類別飛行人員中的鑒定內容也未具體明確，導致實際應用中主觀性較強，難以保證醫(yī)學鑒定結論的精準性。為此，全軍航空航天醫(yī)學專業(yè)委員會也根據(jù)空軍特色醫(yī)學中心全軍重大課題等多項研究成果，組織相關專家制定了《軍事飛行人員銀屑病醫(yī)學鑒定操作指南(2022)》[94]。相類似的指南還包括《軍事飛行人員頸痛康復操作指南(2022)》[95]和《軍事飛行人員腰椎間盤突出癥醫(yī)學鑒定操作指南(2022)》[96]。

4 創(chuàng)建飛行人員特許醫(yī)學鑒定技術體系

美軍飛行人員體格檢查標準包括合格與不合格條款[4]，并在不斷更新中。對于體格檢查標準中不合格但有望恢復飛行的條款，制定了特許飛行醫(yī)學鑒定指南，該指南對每種允許申請?zhí)卦S飛行的疾病都提出了明確而具體的要求，且也在不斷更新中[97]。與美軍飛行人員體格檢查標準體系有所不同，我軍現(xiàn)行飛行人員體格檢查標準條款包括合格、不合格和個別評定。個別評定和特許鑒定相似，但不完全相同。個別評定的用法在一定程度上更符合中國文化。如果將許多可以個別評定的條款納入不合格條款，再進行特許鑒定，這將對飛行人員的心理和部隊干部管理帶來一定影響，不利于飛行人員的自信和潛能的發(fā)揮，甚至對部隊干部管理帶來誤導。但如果完全采用合格、不合格、個別評定的標準體系，對患有飛行不合格條款疾病的飛行人員均做停飛處理，這又不利于飛行骨干的保留。比如，鼻咽癌屬于不合格條款，但由于放射定位技術的提高，患鼻咽癌的飛行人員治愈率提高，經前庭功能、聽功能、咽鼓管功能的檢測及地面觀察后的隨訪評價，有些能夠勝任飛行，可以按特許醫(yī)學鑒定為飛行合格。再比如，先天性心臟病也屬于飛行不合格條款，但由于房間隔缺損封堵術的成熟，患有房間隔缺損的飛行人員不開胸手術而采用介入封堵術，使得術后恢復飛行成為可能。另外，房間隔缺損封堵動物模型的建立，為殲擊機飛行員房間隔缺損封堵術后航空高載荷環(huán)境下的安全性和可靠性提供了實驗依據(jù)[98]。為此，徐先榮[99]提出了特殊案例特許飛行九部法鑒定原則，并將特許飛行醫(yī)學鑒定納入軍事飛行人員標準體系[12]。全軍航空航天醫(yī)學專業(yè)委員會根據(jù)空軍特色醫(yī)學中心全軍重大課題等多項研究成果，組織相關專家制定了《軍事飛行人員鼻咽癌特許飛行指南(2021)》[100]和《軍事飛行人員先天性心臟病特許飛行指南(2021)》[101]。已經公布的指南還包括軍事飛行人員冠狀動脈疾病、靜脈血栓栓塞癥、乙型病毒性肝炎、甲狀腺功能減退癥、痛風、腰椎峽部裂、強直性脊柱炎、結直腸癌、顱內蛛網膜囊腫和聽神經瘤等特許飛行指南[102-111]，以及《軍事飛行人員腎細胞癌特許飛行醫(yī)學鑒定指南 (2022)》[112]和《軍事飛行人員抑郁障礙特許飛行醫(yī)學鑒定指南(2022)》[113]，有些指南還在專家的討論過程中，待完成后公布。

5 軍事臨床航空醫(yī)學未來發(fā)展方向

軍事臨床航空醫(yī)學未來的學科發(fā)展，應重點關注以下幾個方向的研究：第一，加強藥物對患病飛行人員航空環(huán)境安全性評價研究，進一步提高內科疾病的療效和帶藥飛行的安全性；第二，加強機器人微創(chuàng)手術等高新技術在患病飛行人員中的應用研究，進一步降低外科疾病的診療損傷，提高其療效；第三，加強功能磁共振對飛行人員顱腦疾病的功能評價研究，進一步提高腦功能的精準評價能力；第四，加強航空醫(yī)學專用儀器設備在疾病診治以及醫(yī)學鑒定中的作用意義研究，進一步提高航空醫(yī)學精準鑒定水平；第五，加強隨訪研究，特別是對飛行合格、個別評定結論為飛行合格、特許醫(yī)學鑒定為飛行合格者循證醫(yī)學的研究，有利于在未來修改標準時，對能否將現(xiàn)階段需要特許飛行醫(yī)學鑒定的疾病改為個別評定的條款，或能否將現(xiàn)階段需要個別評定的疾病改為直接合格的條款提供依據(jù)。如果實現(xiàn)了這些目標，就能使更多的飛行人員恢復飛行，使戰(zhàn)斗力的生成和維護達到一個新的高度。