军事飞行员颈椎疾病流行病学分析

张红星，李京元，陈宇飞，彭 页，张振宇，黄小刚，杜俊杰

1 军事损伤的流行病学

肌肉骨骼疾病是服役人员住院和医疗后送的主要原因，是导致世界各地不同军队人口功能障碍、早退、残疾、停止服兵役的最常见原因，且这些疾患的发病率逐年上升[1-3]。军事飞行员除了日常训练外，还有高强度的飞行训练任务，再者飞行员长期暴露在高＋Gz环境中，导致他们更容易暴露肌肉骨骼疾病问题。

颈椎疾病是军事飞行员的常见骨骼疾病之一。Grossman等[4]对以色列空军军事飞行员背痛的流行病学调查，评估566名军事飞行员中多达47.2%的飞行员感到颈椎疼痛。Truszczy等[5]对波兰94名军事飞行员的调查结果显示，21%的飞行员出现轻度颈部疼痛，38%的飞行员出现严重颈部疼痛。在某军事医院164名飞行员行颈椎影像学检查，有41.5%发生颈椎退行性改变[6]。杨崇格等[7]在2009—2011年对1 672名飞行人员进行问卷调查，共182名飞行员患颈椎病，发病率10.89%。回顾性调查我院近十年住院飞行员骨骼疾患情况，患颈椎疾病的飞行员共有167人，在骨骼疾病占18.81%。不同机种颈椎疾病发病率也有所不同，2010年一项空军飞行人员颈椎病职业医学研究调查了757名飞行员，65人患颈椎病，发病率8.6%，其中运输机、轰炸机飞行员450人，15人（3.3%）患颈椎病，高教机飞行员138人，14人（10.1%）患颈椎病，歼击机飞行员169人，36人（21.3%）患颈椎病[8]。2011年一项关于歼击机与轰炸机飞行员颈椎病队列研究，共研究了145名飞行员，15人患颈椎病，发病率为10.34%，其中轰炸机飞行员发病率为3.16%，歼击机飞行员发病率高达24%[9]。颈椎病可能不会严重限制普通人的职业生涯，但对军事飞行员来说影响重大。神经根疼痛、感觉异常和无力会对飞行员造成严重的干扰，减慢其反应时间或使一些必要的紧急程序无法执行，而频繁就医会减少其训练时间或任务。这对军事飞行员飞行安全、正常训练有严重影响，严重者面临将停飞问题。分析1995—1999年间美国空军飞行员在执行飞行任务时确定停飞的157例飞行员中，椎间盘异常是最常见的导致永久丧失资格的疾病之一[10]。王雪峰和詹恩延[11]运用Mata分析我国军事飞行员停飞疾病构成变化，发现2000年前飞行员因疾病停飞数据中，脊柱疾病占3%；2000年以后因空军改装飞行后，脊柱疾病在停飞疾病中排在首位，占停飞总数的13%。分析2010—2015年飞行不合格的190例飞行员疾病谱可以看出，因颈椎疾病飞行不合格的飞行员有14例，占总数的3.36%，在所有疾病中排在第四位[12]。

2 颈椎疾病的病因及危险因素

2.1 高＋Gz随着机种性能改良，飞行员承受的载荷也随之增大，特别是歼击机飞行员。载荷值每增加1 G，颈部负重将增加1倍。在加速度达到9＋Gz时，其增长率可达到18 G/s，超过人体能忍耐的生理最大极限[9]。在载荷变化时颈部扭转或处于非功能位，则颈部损伤的风险更大[13]。高＋Gz下飞行员头颈部过度向前倾，容易导致颈椎肌肉群发生疲劳损伤，严重会导致颈椎因肌肉韧带松弛出现失稳；有研究发现在高＋Gz下，颈椎间盘软骨终板发生损伤，对髓核渗透能力降低、椎间盘弹性降低，提前出现退行性病变，最终导致纤维环破裂、髓核突出压迫神经或脊髓[14]。

2.2 头盔防护装备 现代军用飞行员头盔不仅是一种防护装备，更是一种装备的安装平台，提高了飞行员的各项性能。这些设备包括夜视镜(NVG)、平视显示器、瞄准系统，以及多重面罩和化学防护面具。但这些设备增加颈椎区域的负荷[15]。研究报道仅头盔重量就会在高＋Gz下增加15%的肌肉拉伤，加重颈椎区域的疲劳[16]。如果飞行员头重3.5～5.0 kg，佩戴头盔1.8～2.2 kg，暴露在9＋Gz环境下，颈椎产生的总静载荷48～65 kg[17]。与单独戴头盔比较，戴头盔和NVG，或戴头盔、NVG和配重的受试者的颈肌肉肌电图（EMG）显示平均肌电活性显著增高[18]。除此之外，在检查六种体位时颈椎损伤最常见[15]，因为当头部处于非中性位置时，附加重量和头盔系统重心的改变对颈椎负荷有显著影响[13]。

2.3 年龄和飞行时数 飞行员颈椎较普通人来说，随着年龄增长发生退行性病变的风险更大。普通人椎间盘从20～30岁开始发生退变，40～50岁人群约有1/4存在椎间盘退变，而飞行人员颈椎病发病年龄比普通人提前，且在30岁以后发病率明显增高[8]。在探讨军事飞行人员颈椎疾病的发病原因中，发现随着年龄的增长，导致颈椎退行性病变远高于普通人群，随着飞行时间的积累，发生颈椎慢性损伤也越来越重[7]。在飞行员颈椎退行性改变与危险因素之间的研究中，发现累积飞行时间与退行性改变相关[6]。一项对飞行员长达5年的随访研究发现，年龄和飞行时间是椎间盘突出的重要危险因素。有研究发现，飞行员颈椎“早衰”在职业生涯的早期最明显，年龄较大的飞行员发生新的退行性变相对减少原因可能是经验的影响[19]。

2.4 其他因素 飞行员工作节奏快、时间压力大以及在飞行训练过程中心理上一直处于高度紧张状态，容易引起不良情绪变化，这种情绪变化也是颈椎病发作的重要诱因[7，20]。除此之外，重复性任务、振动和用力过大、座舱舒适性不良等因素都增加了飞行人员颈椎病患病风险[8，21]。

3 诊断原则

飞行员颈椎病诊断原则和普通人群一样，近年来国内外相关研究的进展并结合具体临床实际，颈椎病的诊断必须同时具备下列条件：①具有颈椎病的临床表现和（或）阳性体征；②影像学检查显示颈椎椎间盘或椎间关节有退行性改变，存在神经血管压迫与刺激；③有相应的影像学依据，即影像学所见能够解释临床表现。各种影像学征象对于颈椎病的诊断具有重要参考价值，X线平片相对来说操作简单、快速等特点，通过颈椎X片可鉴别椎间隙狭窄、椎间孔变窄、颈椎失稳、骨赘形成和黄韧带或后纵韧带骨化等征象[22-23]。人们普遍认为CT提供了极好的骨性结构，与磁共振成像MRI比较，CT的优势包括更低的成本、更快的获取图像。在前沿部署区域和偏远训练基地来说，设备和人力资源有限，MRI一般无法获得，可以使用计算机断层扫描CT对颈椎进行检查，在使用作为参考标准的MRI检测椎间盘病变时，CT其灵敏度约为90%，特异性约为70%[24]。与常规CT不同，MRI具有较高的敏感性和特异性，不会使患者暴露在辐射危险中，具有优异的软组织分辨率，并且可以创建多平面图像，有助于发现早期病变和评估无症状患者的颈椎情况，成为评价颈椎退行性疾病首选筛查方法[25]。由于颈椎MRI扫描过程中比腰椎更容易发生变化，所以有时颈椎MRI无法清楚地显示预期的病理改变[26]。颈椎X线片、CT及MRI三者相结合可提供足够的信息，提升飞行员颈椎疾病的诊断检出率。

4 治疗

鉴于在飞行员进行研究所涉及的困难，飞行员脊椎疾病中使用的许多治疗都是从在普通人中进行的研究中推断出来的。保守治疗一般适用于早期病情轻微、稳定的患者。其目的主要避免和消除疾病诱发因素、缓解颈部肌肉痉挛。

4.1 药物治疗 常见的包括营养神经药物、非甾体类抗炎药、骨骼肌松弛药物和其他镇痛药物可能有助于改善患者症状。但对于飞行员来说，镇痛药物可能损害决策或减缓反应时间的想法经常被假设，但很少有临床研究在模拟器或战场上进行[24]。有研究不建议长期使用非甾体抗炎药、非处方止痛药和肌肉松弛剂，因为它们的不良反应可能会取消飞行员的飞行资格[27]。

4.2 物理和手法治疗 高频电疗、石蜡疗法、热疗、水疗等方法，可能对患者症状有所改善；推拿、颈椎活动、运动疗法和肌筋膜松解技术通常被用来治疗简单的颈部疼痛。这些方法可能对颈痛有长期的疗效，而不会引起中度或严重的不良反应，此外颈肩运动疗法和蹦床运动对减少飞行员颈痛的发生率有效[28-30]。

4.3 外科手术治疗 如果颈椎病保守治疗得不到改善，可能限制了患者最佳状态下的工作能力，严重者限制患者的军旅生涯。对最佳手术入路的选择，过去30年一直在研究。前路有以下优点：直接减压颈椎前路病变(如骨赘、后纵韧带骨化、椎间盘突出)，肌肉保留减少术后疼痛、降低感染率、减压和矫正颈椎后凸畸形的能力。当累及1～2节段时，大多数脊柱外科医生倾向于前路手术[31-32]。当累及3个或3个以上水平时，应考虑前路入路的并发症发生率上升和后路入路。如果有局灶性后凸，压迫性病理是后侧的，则可以考虑联合入路，因为后入路可实现更宽的减压。

飞行员手术治疗的目的是为了让其能够重返蓝天，对于颈椎后路手术，由于融合固定节段长、活动度明显降低，远不能满足飞行员的飞行要求。对于颈椎前路椎间盘切除减压融合内固定术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）和颈椎人工间盘置换术（total cervical disc replacement，TDR），2019年美国空军对髓核突出和脊柱融合的最新的放飞指南中要求颈椎融合手术后至少要6个月的观察期。当症状完全消失、无功能限制的症状或体征、有骨融合的证据，在外科医师允许飞行员无任何限制地返回工作岗位时，才会给予放飞；多级颈椎融合放飞仅限于非高性能飞机。对于高性能飞机，人工椎间盘置换装置的稳定性还没有得到充分的评估，还没有得到航空医学的批准放飞。目前颈椎间盘置换术放飞仅限于非高性能飞机。Miller[33]对2010年1月—2017年6月期间在军事医院接受过ACDF或TDR的美军现役飞行员进行了单中心回顾性研究，22名飞行员中有6人（27.3%）接近职业生涯的终点，在手术1年内选择退休。其余16名飞行员中，11人（68.8%）恢复了现役飞行状态，最后他们认为遵循飞行员放飞指南，有症状的颈椎病在接受ACDF或TDR后，军事飞行员可以恢复到飞行状态。这些数据以及在手术治疗后恢复现役飞行状态的可能性对我军治疗飞行员颈椎病及术后返回飞行有一定指导作用。