不同机种飞行员颈腰痛现况调查及危险因素分析
2021-03-15马阳光张大伟上官磊胡学昱
马阳光,张大伟,上官磊,丁 坦,胡学昱,王 哲
随着近年来空军航空技术装备的不断发展和新军事训练大纲的颁布实施,空军飞行员面临的飞行训练的强度和难度都有明显提升,对飞行员身体和心理也提出了新的挑战。由于长期处于高载荷和高角加速度的作业环境中,飞行员颈腰部疼痛一直处于高发状态[1-2],这些疼痛的发生和发展经常导致飞行员作业能力受限。而长期脊柱的高负荷,很容易使最初的颈腰部疼痛最终发展为颈腰椎退行性疾病,使飞行员被限制飞行乃至停飞。近期关于飞行员疾病谱的研究发现,颈腰椎退行性疾病占据飞行员住院疾病谱的第1位和停飞疾病谱的第4位,且发病呈逐年上升趋势[3-4],对高性能战斗机飞行员运动系统疾病谱的分析也表明,颈腰椎退行性疾病分列飞行员运动系统疾病谱的第1、2位[5]。飞行相关的颈腰部疾患已经成为困扰和制约空军飞行员作战效能的关键问题之一,而作为其早期临床症状的颈腰痛,也因此成为我们关注的重点。
1 对象与方法
1.1 对象 2019年9月调查空军部队飞行员,共计480人,回收有效调查问卷456份,有效率95.00%。参与研究的飞行员均为男性,年龄22~54岁,平均年龄(33.6±7.1)岁;体质量指数19.3~27.0 kg/m2,平均(23.3±1.8)kg/m2。其中歼击机飞行员256人,运输机飞行员124人,直升机飞行员76人。排除标准:过去3个月内没有执行飞行任务,以及因故处于停飞状态的飞行员。
1.2 方法
1.2.1 调查问卷 在一名脊柱外科专家的宣教指导下,参与研究的飞行员填写完成《飞行员脊柱健康问卷调查表》。该调查表由一般情况、颈腰痛情况、飞行训练和生活方式四部分组成。其中第二部分参考北欧肌肉骨骼系统问卷(NMQ)及流行病学研究中颈腰痛定义、疼痛程度及功能状态评分的国际标准化共识制定[6-9],并对调查问卷进行了信效度检验。
1.2.2 流行病学诊断标准 当前针对空军飞行员颈腰痛的流行病学研究中,相当一部分未给出颈腰痛的流行病学定义[10-12],另有一部分研究只定义了疼痛区域或发作频率[13-15],并未确定诊断为相应疼痛所需症状持续的最短时间及疼痛程度的最低标准。本研究参考颈腰部疼痛流行病学研究的相关国际标准化共识[7-9],制定了颈腰痛的流行病学诊断定义:在过去1年的工作和生活中,出现过颈部或腰部的疼痛或不适,且这种疼痛或不适至少在1 d内,严重到足以限制日常训练和活动或改变了日常作息时间。
1.2.3 危险因素分析 以飞行员是否发生颈部疼痛为标准,将飞行员划分为颈痛组(有颈部疼痛)和对照组(无颈部疼痛),比较颈痛组和对照组飞行员在一般情况(年龄、BMI)、飞行训练(执飞机种、飞行时间、头盔、座椅、飞机振动、座舱温度、颈腰围佩戴、飞行后颈腰部肌肉锻炼)及生活方式(久坐、饮酒、吸烟)等方面可能存在的差异。
1.3 统计学处理 问卷数据由两人分别采用Epidata软件录入,录入完成后进行一致性核对。应用SPSS 25.0 软件对数据进行统计分析。计数资料以率(%)表示,计量资料以±s表示。进行颈腰痛危险因素的单因素分析时,组间比较采用χ2检验;进行危险因素的多因素分析时,采用二分类Logistic回归模型进行分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 颈腰痛的整体患病情况 飞行员颈痛的整体患病率为47.6%(217/456),腰痛的整体患病率为66.4% (303/456),同时患有颈腰痛的比例为34.0%(155/456);歼击机飞行员颈痛的患病率为52.7%(135/256),腰痛的患病率为66.0%(169/256),同时患有颈腰痛的占34.4%(88/256);运输机飞行员颈痛的患病率为40.3%(50/124),腰痛的患病率为73.4%(91/124),同时患有颈腰痛的占31.5%(39/124);直升机飞行员颈痛的患病率为42.1%(32/76),腰痛的患病率为56.6%(43/76),同时患有颈腰痛的占36.8%(28/76)。歼击机飞行员颈痛发病率较运输机飞行员高(χ2=5.151,P<0.05),其他组间颈痛的发病率差异无统计学意义;运输机飞行员的腰痛发病率较直升机飞行员高(χ2=6.021,P<0.05),其他组间腰痛发病率差异无统计学意义。
2.2 颈腰痛对飞行员的影响 诊断为颈痛或腰痛的飞行员共365人,其中23.3%的飞行员表示,颈腰痛严重影响其飞行训练,53.4%的飞行员表示颈腰痛对飞行训练偶有影响;另有51.8%的飞行员表示颈腰痛占其就医原因的前两位。48.2%的颈腰痛飞行员表示,颈腰痛影响了注意力的集中和大载荷飞行动作的实施。21.6%的飞行员表示,颈腰痛严重影响其情绪;10.7%飞行员表示,颈腰痛严重影响其日常人际关系和社会交往。
2.3 颈痛发病危险因素分析
2.3.1 颈痛发病危险因素的单因素分析 年龄≥40岁、驾驶机种(歼击机和运输机)、总飞行时长≥1 000 h、佩戴飞行头盔、飞行座椅不合适、飞行后颈腰部肌肉锻炼(从未进行和偶尔进行)等因素在颈痛组和对照组间的分布差异有统计学意义(χ2=4.594~51.864,P<0.05)(表1)。
2.3.2 颈痛危险因素的多因素Logistic回归分析 年龄≥40岁、驾驶机种(歼击机和运输机)、佩戴飞行头盔、飞行座椅不合适、飞行后颈腰部肌肉锻炼(从未进行和偶尔进行)等因素在颈痛组和对照组间的分布差异具有统计学意义(P<0.05)。其中,除直升机飞行员外,与歼击机飞行员比较,运输机飞行员颈痛患病的危险性较小(OR<1,P<0.05)。与飞行后从未进行颈腰部肌肉锻炼的飞行员比较,偶尔进行颈腰部肌肉锻炼的飞行员,其颈痛患病的危险性明显降低(OR<1,P<0.05)。此外,年龄≥40岁、佩戴飞行头盔、飞行座椅不合适等均为颈痛的重要危险因素(表2)。
表2 飞行员颈部疼痛潜在危险因素的多因素Logistic回归分析
3 讨论
当前有关部队飞行员颈腰痛的研究,绝大部分是空军新大纲实施之前的研究,无法反应空军飞行员颈腰痛的现况,且大多是针对单一机种,某一地域及个别群体的孤立研究[10-12],其对应颈腰痛发病率的报道也从43.0%~72.5%不等,缺乏针对不同机种颈腰痛发病特征及疼痛影响的综合性、系统性研究。同时,颈腰痛在世界范围内,作为一种发病率高,社会及经济负担重,易引起工作能力丧失的肌肉骨骼系统疾患[16-18],尚缺乏统一的诊断标准。为此,本研究参考北欧肌肉骨骼系统问卷和流行病学研究中颈腰痛定义、疼痛程度及功能状态评估的国际标准化共识制定了本次研究的调查问卷[6-9],其中关于颈腰痛的诊断及排除标准部分,有望为后续的相关研究提供参考。
在飞行员颈腰痛的现况研究中,发病率一直是大家关注的重点。其中,对于飞行员颈痛的研究表明,歼击机飞行员日常颈痛的发病率为30%左右[14,19]。本研究结果显示,不同机种飞行员颈痛的发病率不同,运输机和直升机飞行员颈痛的发病率在40%左右,歼击机飞行员颈痛发病率最高,可达52.7%,飞行员颈痛的发病率在近两年有所升高。分析原因可能是:空军新军事训练大纲实施后,飞行员的训练强度和难度有所提升,导致飞行员颈部平均载荷的相应增加,尤其是歼击机飞行员颈痛发病率高,可能与其高载荷、高角加速度、佩戴头盔、对抗性强的飞行特点有关[20]。同时,空军飞行员颈部肌肉锻炼不足及防护器具的缺乏,也可能是导致颈痛发病率升高的重要原因。对于飞行员腰痛的研究较颈痛多,其中对于发病率的研究发现,飞行员腰痛的发病率同样呈现出逐年上升趋势。2015年的相关研究指出,歼击机飞行员腰痛发病率为35.7%[15],2017年对新疆某部歼击机飞行员的调查研究发现,歼击机飞行员腰腿痛的发病率为65.5%[10]。本研究结果表明,不同机种飞行员其腰痛发病特征不同,其中运输机飞行员的腰痛发病率(73.4%)较直升机飞行员 (56.6%)高,运输机飞行员腰痛发病率高,可能与其单次飞行时间较长,飞行航程远及飞机振动强度较大、飞行座椅不适等因素有关。歼击机飞行员腰痛发病率报道与2017年相关报道基本一致[10]。这说明,近两年来,飞行员腰痛的发病情况整体较为稳定,但发病率仍然较高。分析原因可能是,近两年虽然飞行训练强度增加比较明显,但飞行员日常核心肌力的训练的理念和实践逐渐深入人心,腰部防护器具的使用也较为普及,这些因素的共同作用限制了腰痛发病率的进展。上述的研究成果,为后续根据不同机种飞行员颈腰痛发病特征,开展针对性的预防和干预提供了理论参考。
颈腰痛作为空军飞行员面临的一种极为常见的肌肉骨骼系统疾患,其对飞行员日常生活和飞行训练的影响一直是大家关注的重点。既往研究表明,战斗机飞行员的颈腰部疼痛,主要导致飞行员的飞行耐力降低、思维的专注力下降,进而影响其对飞机的操控,增大了飞行的风险[19]。本研究显示,颈腰痛不仅影响飞行员的飞行能力,对飞行员情绪和日常人际交往均有不同程度的干扰。具有颈腰痛症状的飞行员中,21.6%的飞行员表示颈腰痛严重影响其情绪,且易导致烦躁和易怒,另有10.7%的飞行员表示颈腰痛严重影响其日常人际关系和社会交往。提示颈腰痛对空军飞行员的影响中,心理和社交因素应该成为我们关注的重点之一;颈腰痛对飞行员的影响是身体-心理-社交等多个层面的,对于颈腰痛的干预也应该从对应的身体-心理-社会生活层面进行。
既往关于飞行员颈腰痛危险因素的研究中,腰痛因为发病率相对更高,受到的关注也较为集中。本研究表明,新大纲实施后,飞行员腰痛的发病相对稳定,而颈痛发病率呈明显上升趋势。因此,笔者对飞行员颈痛的危险因素进行了分析,结果显示,相对于人口统计学数据及生活因素来说,飞行相关因素对飞行员颈痛的影响似乎更大。体质量指数、久坐、吸烟、饮酒等因素在既往部分研究中被认为是颈痛发病的危险因素[21-22],在本研究的颈痛组和对照组间的分布均差异无统计学意义。而飞行相关的,驾驶机种、佩戴头盔、飞行座椅等因素,被认为是飞行员颈痛发病的重要危险因素。驾驶歼击机作为颈痛发病的重要危险因素,可能与其特殊的飞行环境有关。歼击机飞行员相对于运输机和直升机飞行员,其平均飞行载荷和角加速度更大,空中缠斗过程中,经常要大仰角机动、扭头观察目标,且常常伴有体位的急剧变化,这都对飞行员的颈部产生了较大的载荷[23]。佩戴头盔作为飞行员颈痛发病的另一重要危险因素,是因为头盔和夜视仪等装备,自身重量较重,对飞行员颈部产生的较大的负重[24],长期佩戴对颈痛的发病会产生明显的影响。飞行座椅作为飞行员在飞机中的直接接触载体,对飞行员脊柱的稳定和支撑发挥着至关重要的作用。既往研究指出飞行座椅和姿势是飞行员腰痛发病的重要危险因素[1,15],本研究表明,飞行座椅不合适也是飞行员颈痛发病的重要危险因素,且40%以上的飞行员表示其飞行座椅与体型不匹配。这提示,飞行座椅的人机功效不佳可能与颈腰痛的发病有一定关系。
综上所述,颈腰痛作为空军飞行员最常见的肌肉骨骼系统疾患,其年发病率已经达到较高的水平,且在身体-心理-社会生活等方面,对飞行员的训练和生活及心理均产生了不良影响。飞行相关因素是引起飞行员颈痛的重要原因,这可能与飞行器战斗效能和部队训练难度和力度的不断提升有关。对飞行员颈腰痛的干预,除了危险因素的预防,要同时注重心理—社会层面的疏导和干预。下一步的研究中,应探索飞行员颈腰部的训练方法,尤其是颈部肌肉的锻炼和保健方法,并开发飞行员颈部防护的专用器具。深入开展飞行员颈腰痛的骨性机制研究,为从选飞源头上降低颈腰部疾患的发生提供理论指导。