艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔存在問題及建議

空間定向障礙（spatial disorientation，SD）是飛行事故人的因素第一殺手，占所有飛行事故的20%～30%以上[1]。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(guān)系[2]。前庭器官主要包括三對互相垂直的半規(guī)管和兩個耳石器官（橢圓囊和球囊）組成。其中半規(guī)管感受角加速度運動刺激，而耳石器感受線性加速度及重力刺激。前庭器官主要發(fā)揮感知身體運動狀態(tài)、維持身體平衡及頭動時視物穩(wěn)定的作用[3]。隨著第一艘國產(chǎn)航母入列，我國正式進入雙航母時代。對艦載戰(zhàn)斗機飛行員的需求也越來越大。目前我軍艦載戰(zhàn)斗機屬于第三代戰(zhàn)斗機，具有“高過載、高過載增長率、高加速度”的特點，且艦基飛行相比陸基飛行又具有其突出的特點[4]，這些特點對艦載戰(zhàn)斗機飛行員的前庭功能提出了更高的要求。因此，選拔前庭功能合格的艦載戰(zhàn)斗機飛行員對于保障航母戰(zhàn)斗力生成具有重要意義。要想做好這項工作，首先要清楚艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔現(xiàn)狀以及應(yīng)對策略。

1 艦載戰(zhàn)斗機對飛行員前庭功能的影響

1.1 艦載戰(zhàn)斗機高過載作用易使飛行員發(fā)生前庭功能障礙過載引起的前庭功能失常（G-induced vestibular dysfunction，GIVD）是指飛行人員受航空器高過載作用引發(fā)的前庭功能紊亂，主要表現(xiàn)為眩暈及前庭自主神經(jīng)反應(yīng)[5]。可導致空中操作失能，嚴重威脅飛行安全。目前我軍裝配的艦載戰(zhàn)斗機機動性強，角加速度大，因此飛行中可產(chǎn)生巨大過載[6]。過載屬于一種機械外力，飛行活動中高過載主要見于俯沖、轉(zhuǎn)彎、盤旋等空戰(zhàn)動作，容易誘發(fā)GIVD。賈宏博等[7]發(fā)現(xiàn)地面人員高過載暴露后可發(fā)生前庭功能紊亂，動物實驗也表明高過載暴露可導致前庭功能障礙，且可在掃描電鏡下觀察到高過載暴露豚鼠耳石遭到破壞并移位。飛行員GIVD機制可能與外力引發(fā)良性陣發(fā)性位置性眩暈原理一致。當艦載戰(zhàn)斗機高過載作用于飛行員耳石，由于剪切力作用下使耳石與下方的膠質(zhì)層鏈接的穩(wěn)定性下降，導致耳石移位，從而引發(fā)飛行員眩暈癥狀[8]。單次航空飛行不一定可以引發(fā)GIVD，但由于長期飛行造成的間斷、累加高過載效應(yīng)[9]，使飛行員出現(xiàn)GIVD的風險明顯增高，嚴重影響飛行質(zhì)量和安全。

1.2 艦基飛行特點對飛行員前庭功能的影響

1.2.1 長期駐艦 艦載戰(zhàn)斗機飛行員出海執(zhí)行任務(wù)時除飛行活動外需長期駐艦。駐艦期間由于船體在六自由度方向運動持續(xù)刺激機體前庭器官，易誘發(fā)飛行員暈船病。暈船反應(yīng)嚴重時飛行員可有惡心、嘔吐、出冷汗等前庭自主神經(jīng)反應(yīng)。據(jù)文獻報道，外軍艦載機飛行員暈船發(fā)生率為81.7%～90.0%，不能堅持飛行者占7.7%～18.2%[10]。

1.2.2 特殊起降方式 艦基飛行與陸基飛行相比最大的不同之處在于起降方式。目前我軍艦載戰(zhàn)斗機采用滑躍起飛，滑跑距離短、起飛速度快，因此起飛時飛行員前庭器官需在短時間內(nèi)承受巨大過載[11]。艦載戰(zhàn)斗機著艦采用阻攔方式，此時艦載戰(zhàn)斗機加速沖向甲板，在掛上阻攔索后2 s內(nèi)變?yōu)殪o止狀態(tài)，在此過程中艦載戰(zhàn)斗機飛行員承受巨大水平過載[12]。同時由于艦載戰(zhàn)斗機下降曲線比陸基更為陡峭，艦載機著艦瞬間相當于被拍在航母甲板上，飛行員還需承受巨大縱向過載。

因此，為預防艦載戰(zhàn)斗機飛行員出現(xiàn)前庭功能障礙，艦載戰(zhàn)斗機飛行員必須具備穩(wěn)定的前庭功能。為實現(xiàn)這個目的，必須加強艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔工作，保證飛行學員質(zhì)量。

2 艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔工作存在問題

雖然我國首批艦載戰(zhàn)斗機飛行員由陸基飛行經(jīng)驗豐富的飛行員中選拔，但是艦載飛行技術(shù)動作與陸基不同，且從飛行學員中選拔能夠縮短培養(yǎng)周期、節(jié)省培訓資源、延長艦基飛行時間。因此，逐步減少從陸基飛行員改裝轉(zhuǎn)而從高中生中選拔艦載戰(zhàn)斗機飛行學員培養(yǎng)艦載戰(zhàn)斗機飛行員是必然趨勢。目前飛行學員前庭功能選拔工作主要包括以下兩方面：從防止空中出現(xiàn)眩暈和空間定向障礙角度考慮，淘汰前庭功能低下或喪失者。從預防暈動病的角度考慮，淘汰前庭自主神經(jīng)敏感者[13]。前庭功能不良是我軍飛行學員選拔中的重點項目，也是招飛體檢淘汰的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，2013—2015年招飛體檢中，前庭功能不良淘汰人數(shù)占耳鼻喉科疾病淘汰總?cè)藬?shù)的46.4%[14]。而在航空兵部隊中，因前庭功能不良占醫(yī)學停飛總?cè)藬?shù)的6%，居耳鼻喉科停飛疾病譜首位[15]。因此加強艦載戰(zhàn)斗機飛行學員前庭功能選拔，對于保障航母戰(zhàn)斗力生成具有重要意義。

2.1 亟待運用快速、簡便檢測方法鑒別前庭功能低下、喪失者我國《招收飛行學員體格檢查標準》（以下簡稱《標準》）中明確規(guī)定：前庭功能喪失、減退不合格。在實際招飛體檢過程中由于缺乏必要的檢測設(shè)備與方法一直未能實施。僅在定選階段通過詢問應(yīng)征者主觀病史對高度懷疑前庭功能低下者行冷熱試驗及旋轉(zhuǎn)試驗進一步鑒別。由于冷熱試驗檢測頻率并非生活中常用頻率，且檢測時程長，受檢者耐受性不高，旋轉(zhuǎn)試驗檢測設(shè)備大型笨重，二者均不適合節(jié)奏快、范圍廣的招飛體檢。近十年隨著前庭科學飛速進步，新近研發(fā)前庭檢查設(shè)備能夠檢測半規(guī)管及耳石器的部分頻率功能，例如視頻頭脈沖試驗（video head impulse test，vHIT）、動態(tài)視敏度（dynamic visual acuity，DVA）可檢測受檢者半規(guī)管功能、主觀視覺垂線（subjective visual vertical，SVV）、主觀視覺水平線（subjective visual horizontal，SVH）可評估受檢者耳石器功能，感覺整合試驗（sensory organization test，SOT）可檢測姿態(tài)控制能力[16-17]。這些檢測設(shè)備檢測耗時短，且在臨床上成熟運用于檢測前庭功能異常患者。但由于缺乏參考值范圍，檢測標準不統(tǒng)一等問題，一直未能在招飛體檢中應(yīng)用。

2.2 缺乏有效預測暈動病檢查設(shè)備及方法暈動病是機體暴露于運動環(huán)境時不能適應(yīng)視覺、本體覺及前庭覺的刺激而產(chǎn)生頭暈、惡心、嘔吐、出冷汗等前庭和自主神經(jīng)反應(yīng)的癥狀[18]，癥狀嚴重者可引起空中失能甚至威脅飛行安全。目前我軍招飛體檢針對暈動病的檢查以詢問病史和科里奧利加速度刺激為主[19]。詢問病史由于存在應(yīng)征者對既往暈動病相關(guān)病史不清楚以及隱瞞病史的可能性，體檢醫(yī)師并不一定能獲得真實情況。科里奧利加速度刺激法檢測雖然耗時短、但對暈動病的預測效率不高，存在一定的假陰性率[20]。以往資料表明，在我軍航空兵部隊中，初級訓練的飛行學員空暈病發(fā)生率為10%～18%，因空暈病停飛占醫(yī)學原因停飛人數(shù)的1.23%[21-22]。當學員進入航校后，通過實際帶飛檢驗學員暈動病的方法雖然可靠性高，但成本高并不適用于大規(guī)模的招飛體檢篩選。因此，迫切需要客觀、預測準確率高、經(jīng)濟的暈動病預測方法和設(shè)備。

3 做好艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔工作的建議

3.1 運用多種檢測設(shè)備評估前庭功能盡管《標準》中關(guān)于前庭功能的要求頒布于1996年，并與2005年重新修訂，但由于缺乏必要的檢測設(shè)備，一直未能在招飛體檢中具體實施檢測。近年來前庭生理理論研究不斷深入，基于前庭生理理論而研發(fā)的新型前庭功能評價儀器使前庭功能精準評估得以實現(xiàn)[23]。

3.1.1 半規(guī)管功能評估 vHIT又稱甩頭試驗，采用短暫、被動、受檢者不可預測、高加速速度、低幅度頭轉(zhuǎn)動刺激，可以對雙側(cè)6個半規(guī)管定量檢測。且檢測頻率符合日常及飛行活動所需頻率，該技術(shù)已在臨床中廣泛應(yīng)用。有助于識別前庭功能低下患者，同時可以對外周前庭疾病定位[24]。DVA通過一定頻率的頭動檢測視力水平和通過檢測能保持視力水平的最大頭動速度評定前庭眼動反射是否受損，進而判斷受檢者前庭功能損傷情況[17]。這對于飛行員在飛行活動中頭動情況下能否準確發(fā)現(xiàn)目標具有重要意義。

3.1.2 耳石器功能 橢圓囊和球囊是人體傾斜和俯仰感覺產(chǎn)生的主要信息來源。SVV試驗是在無任何視覺參照的暗環(huán)境中，通過與地面垂直的暗光線來檢測人的主觀視覺感覺偏離重力垂直線的度數(shù)[25]。SVV的偏斜角度反映雙側(cè)橢圓囊系統(tǒng)的對稱性或優(yōu)勢偏向，主要用于橢圓囊功能的檢查，正常人對其判斷非常精確[26]。SVH試驗是在無任何視覺參照的暗環(huán)境內(nèi)，通過與地面平行的暗光線來檢測人的主觀視覺感覺偏離水平線的度數(shù)。近年來SVV和SVH評估橢圓囊功能的作用也逐漸得到臨床認可[27]。

3.1.3 姿態(tài)控制能力 人體姿勢的平衡是大腦接受來自“平衡三聯(lián)”（本體覺、視覺、前庭覺）的信息并整合分析的結(jié)果。感覺整合的過程，即大腦選擇可靠的感覺輸入信息并依賴其保持平衡的過程。如果感覺整合能力發(fā)生異常，即使本體覺、視覺、前庭覺的輸入信息均正常，人體仍可能發(fā)生平衡障礙[28]。SOT能夠檢測受試者能否有效利用視覺、前庭覺及本體感覺的輸入信息從而維持姿態(tài)穩(wěn)定的能力，并能識別姿態(tài)維持障礙來源于哪種感覺系統(tǒng)[29]。上述檢測耗時短，操作簡便，能夠?qū)φ酗w體檢應(yīng)征者的前庭功能初步評估，適宜作為招飛體檢前庭功能檢查項目。冷熱試驗、前庭誘發(fā)的肌源性電位檢查由于檢測時間較長，可用于當受檢招飛應(yīng)征者需個別評定時使用。

3.2 建立艦載戰(zhàn)斗機飛行員統(tǒng)一的前庭功能檢查方法及參考值近年來新研發(fā)的前庭功能檢查設(shè)備已在臨床中廣泛應(yīng)用，但是不同實驗室檢測方法尚未完全統(tǒng)一，且儀器附帶參考值范圍并不適用于艦載機飛行員，因此限制了在飛行員前庭功能檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，目前國內(nèi)一些大型三甲醫(yī)學眩暈中心使用的NeuronCom公司生產(chǎn)的動態(tài)平衡儀，其SOT正常值范圍是根據(jù)檢測112名20～59歲普通美國人群得出。由于人種差異及艦載戰(zhàn)斗機飛行員職業(yè)特殊性，設(shè)備提供的SOT正常值范圍并不能準確判斷我軍艦載戰(zhàn)斗機飛行員姿態(tài)控制能力。徐先榮對空軍飛行員開展了部分前庭功能檢查的方法及參考值建立[30-32]，但樣本量較小，機種不同，且艦基飛行相比陸基飛行對飛行員前庭功能要求更高，不一定適用于我軍艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能檢測。因此，需盡快建立艦載戰(zhàn)斗機飛行員規(guī)范、統(tǒng)一的前庭功能檢查方法及其標準值常模。

3.3 建立快速、準確預測暈動病的檢測方法如何準確預測暈動病一直是招飛體檢面臨的重大課題。郭睿等[33]對94名飛行員根據(jù)前庭反應(yīng)是否敏感分組，分析血液樣本發(fā)現(xiàn)α2A-腎上腺素能受體基因多態(tài)性與前庭功能敏感性相關(guān)。Meissner等[34]發(fā)現(xiàn)血清皮質(zhì)醇激素水平與女性暈動病易感性相關(guān)。上述研究結(jié)果均處于科研探索階段，無法用于實際招飛體檢中對暈動病的預測。目前預測暈動病易感性向以下3個方向發(fā)展：①量表預測。個人暈動病病史調(diào)查問卷（PMHQ）和暈動病易感性調(diào)查問卷（MSSQ）是2個應(yīng)用最廣泛的暈動病易感性預測量表，但是這些量表在臨床中主要用于普通人群，可以在這些量表的基礎(chǔ)上添加飛行人員職業(yè)特色，以期增加飛行人員暈動病預測符合率[35]。②描記自發(fā)性姿勢活動。Palmisano等[36]通過檢測受檢者在模擬暈動病場景時腳底的壓力變化來預測暈動病易感性，具有一定可行性。③基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。旨在讓受檢者處于特定的暈動病虛擬現(xiàn)實環(huán)境下通過記錄眼球運動預測受檢者暈動病易感性[37]。未來的艦載戰(zhàn)斗機飛行學員選拔中暈動病預測發(fā)展方向是結(jié)合上述3個方向，通過檢測特征性生理參數(shù)并結(jié)合量表，以建立快捷，準確暈動病易感性方法。

綜上所述，我軍艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔方面還存在不少需要完善的問題。目前隨著前庭功能研究的不斷深入與發(fā)展，為了高質(zhì)量的完成艦載戰(zhàn)斗機飛行員前庭功能選拔工作，必須運用多種檢測設(shè)備評估前庭功能、建立艦載戰(zhàn)斗機飛行員統(tǒng)一的前庭功能檢查方法及參考值、研究快速、準確預測暈動病的檢測方法。