我国军事临床航空医学成就与展望

徐先荣

(空军特色医学中心航空航天眩晕诊疗研究中心，北京 100142)

高性能战机装备部队及飞行训练和作战样式的改变，给临床航空医学带来了许多新问题。国内相关科研团队充分论证了人-(新)机-(新)环境-(新)任务之间的科学问题，采用临床医学的先进技术、航空医学专用仪器设备，结合航空医学理论，开展了系列研究，取得了丰硕的成果。下面，就高性能战机装备部队组建以来，我国军事临床航空医学取得的成就和未来的重点研究方向做简要介绍。

1 创建高性能战机飞行员临床航卫保障技术体系

目前，以歼-10、歼-16、歼-20为代表的高性能歼击机已成为中国空军的主力战机。但当初在组建高性能歼击机部队时，存在着缺乏飞行员改装体检选拔标准和经验的核心问题，空军特色医学中心对此进行了相关研究。在改装医学选拔初期，针对高性能歼击机高过载、高过载增长率、高角加速度、高持续航程和飞行员高认知负荷等特点，徐先荣团队对一代和二代歼击机飞行员年度体检疾病谱、住院疾病谱和停飞疾病谱及专科疾病谱进行了统计分析[1-3]。在掌握了歼击机部队飞行员生理、心理整体状况的基础上，结合我军当时飞行人员体格检查标准和二代歼击机飞行员航卫保障经验，参阅了外军飞行员体格检查标准的相关内容[4]，制定了较为严格的试用标准，经过一定数量的选拔后，对改装体检不合格和暂时飞行不合格的原因进行分析[5-6]，并随访观察[7-8]，分析是否存在把关过严的条款，通过对改装体检合格并已驾驶高性能歼击机飞行员的健康状况随访[9]，分析是否存在把关偏松的情况，最终形成了国家军用标准《高性能歼击机飞行员体格要求》[10]。这一标准包含改装体检医学鉴定和年度体检医学鉴定时飞行合格、个别评定、飞行不合格的明确条款，前者用于高性能歼击机部队战斗力的生成，后者用于战斗力的维护，经受住了长期的实践考验。后来由于女飞行员入列歼击机部队，又针对歼击机对女飞行员心身影响的特点，制定了歼击机女飞行员体格检查标准[11]。2016年，徐先荣[12]提出了临床航空医学标准体系框架建议，按照该建议，国家及军队陆续颁布了与高性能歼击机飞行员特殊功能相关的配套标准[13-19]，从而创建了高性能歼击机飞行员临床航卫保障技术体系。此外，对于舰载战斗机飞行员来说，除了要承受与高性能歼击机飞行员相似的负荷外，还要承受风浪、云层、飞沫、水汽共同作用且复杂多样、变幻无常的海洋环境，以及着舰时巨大的胸背向加速度的考验。在这一背景情况下，原海军总医院李鸣皋团队开展了舰载战斗机对飞行员生理、心理要求的研究[20-23]，取得了系列成果，创建了海军舰载战斗机飞行员航卫保障技术体系。

直升机是我军战斗力的重要组成部分，以武装直升机10为代表的高性能武装直升机具有优良的低空作战能力，被称为“树梢上的杀手”，在陆、海、空三军特别是陆军机动化立体作战中扮演着至关重要的角色。在组建武装直升机10部队时，针对缺乏选拔飞行员体格标准的核心问题，徐先荣团队对直升机飞行人员年度体检疾病谱、住院疾病谱、停飞疾病谱进行分析[1,24-26]，开展了直升机飞行员与歼击机飞行员特殊功能的对比研究[27-29]。团队人员在掌握了直升机飞行员身心整体状况和对模拟飞行环境反应的基础上，预判了武装直升机10部队飞行员疾病谱趋势，结合我军当时飞行人员体格检查标准和既往直升机飞行员航卫保障经验，参阅了外军飞行员体格检查标准的相关内容[4]，制定出高性能武装直升机飞行员体格检查标准[30]，创建了直升机飞行员三大疾病谱之间的关联性，与歼击机飞行员疾病谱的差异性，满足武装直升机10的特性要求、相关标准匹配性的“四维综合”高性能武装直升机飞行员临床航卫保障平台，结合运输搜救航空兵部队日常航卫保障特点及新型冠状病毒肺炎疫情期间直升机部队航卫保障措施[31-32]，构建了完整的直升机飞行人员临床航卫保障技术体系。

2 创建航空病防控新技术体系

随着高性能歼击机装备部队的组建，航空病带来的临床航空医学问题更加突出。耳气压伤(aural barotrauma，AB)在气压损伤性航空病中最为常见，排在歼击机飞行员住院疾病谱的首位[33]。为此，徐先荣团队制作了多个AB动物模型，包括阻塞豚鼠咽鼓管观察模拟气压改变时鼓膜形态和中耳功能变化的原发性AB动物模型[34]、制造豚鼠咽鼓管咽口炎性病变观察模拟气压改变时鼓膜形态和中耳功能变化的继发性AB动物模型[35]，以及阻塞咽鼓管咽口并置大耳白兔在低压舱内，以不同的上升/下降速率和海拔高度，观察动物的行为学、鼓膜形态、中耳功能、中耳黏膜组织病理学变化的AB动态模型[36]。这些模型阐明了AB的发病与咽鼓管本身的病变、咽鼓管咽口周围病变、舱内气压变化的速率特别是下降速率，以及座舱所处的海拔高度密切相关。变压性眩晕(alternobaric vertigo, AV)是指飞行器上升过程中发生的短暂性眩晕，其中高性能歼击机飞行员AV的发生率高达29%[37]。针对空军特色医学中心收治的1例歼击机飞行员在梅尼埃病早期地面无症状，但在飞行中气压变化时发生眩晕的案例[38]，徐先荣团队[39]制作了内淋巴积水复合咽鼓管阻塞的动物模型，即先阻塞豚鼠右内淋巴囊和内淋巴管，3周后再阻塞同侧咽鼓管咽口，然后在低压舱内以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，反复上升/下降3次，结果不仅观察到右耳鼓膜弥漫性充血，还观察到了右侧前庭功能受损及内淋巴囊(管)和耳蜗积水的形态改变、毛细胞的超微结构变化，该模型合理地解释了在飞行中由于气压变化而诱发的眩晕是以内耳疾病为病理基础的，是咽鼓管功能障碍和内淋巴积水复合作用的结果，改变了既往认知中AV均是咽鼓管功能障碍所致的一过性功能性变化的观点，提出了功能性AV和器质性AV的观点。针对美国海军飞行员中1例单耳鼓膜置管并感冒时参加飞行发生AV的案例[40]，徐先荣团队制作了右鼓膜造口并左咽鼓管阻塞的AV动物模型，结果显示，在低压舱试验上升过程中模型组动物出现前庭躯体反应，自发性左向眼震，出舱后短期内可描记到左侧前庭功能反应增强，外半规管壶腹嵴和耳石器毛细胞存在显微和超微结构的改变[41]。该模型合理地解释了美国海军飞行员一侧鼓膜置管后感冒参加飞行，上升时置管侧中耳压力通过鼓膜造口处迅速平衡中耳腔与外界的压力差，而非置管侧中耳腔因感冒咽鼓管肿胀难以平衡中耳腔与外界的压力差，综合作用造成非置管耳中耳腔压力明显高于置管耳，因而诱发AV。鼻窦气压伤(sinus barotrauma，SB)也是导致歼击机飞行员住院的主要航空病[33]，为此徐先荣团队制作了SB的动态模型[42]，即阻塞鼻窦口并置大耳白兔在低压舱内，以不同的上升/下降速率和海拔高度，观察动物的行为学、鼻窦影像学、鼻窦黏膜组织病理学变化，阐明了SB的发病与鼻窦口病变、窦口周围病变、舱内气压变化的速率特别是下降速率、座舱所处的海拔高度密切相关。AB、AV和SB发病机制的阐明，为军事飞行人员航空性中耳炎、AV、航空性鼻窦炎的防治、航空医学训练、医学鉴定及国家标准、国家军用标准的制定提供了客观依据[43-45]。

在飞行中座舱发生意外，或在作战中座舱被敌方击穿，均可因座舱失密而迅速减压。受减压时舱外海拔高度、舱内座舱高度、失密孔大小、飞行员操作正确与否等因素的影响，飞行人员空腔脏器会有不同程度的损伤。徐先荣团队报道一起运输机12名机组人员在7 000 m高度发生座舱减压的案例[46]，此次高空迅速减压仅对耳部造成轻度损伤，无高空减压病和肺损伤的相关表现，与不可控因素(飞行高度相对低和迅速减压速率相对慢)及可控因素(飞行员快速下降飞行高度和机组人员采用咽鼓管主动开放动作等应对措施)密切相关。但与另一组5起19人次高空迅速减压资料则有所不同[47]，减压高度为8 300～10 000 m，其中3起10人次返航后未经休息、吸氧和高压氧治疗，7人发生了Ⅱ型高空减压病，另2起9人次返航后及时休息吸氧并送附近医院做高压氧治疗,均未发生高空减压病。肖华军和刘晓鹏采用新西兰白兔制作慢减压和不同峰值迅速减压的肺损伤动物模型，结果显示，慢减压对肺基本无损伤，随着减压峰值的递增(7.84、9.80、11.76、13.72 kPa)，兔支气管肺泡灌洗液乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶及血管紧张素转换酶活性逐步升高，肺损伤包括大体、显微和超微的形态改变从无损伤、轻度伤、中度伤、重度伤到极重度伤逐渐加重，甚至死亡[48-50]，但采用胸腹部体表防护或呼吸含氧浓度大于80%的富氧气体治疗后对高空暴露的机体有明显的防护作用[51-52]，这也解释了在高空飞行时飞行员吸氧排氮和穿抗荷服后很少发生严重肺损伤的机制。

在歼击机飞行员住院疾病谱和停飞疾病谱中，加速度诱发的空中晕厥(G-induced loss of consciousness, G-LOC)排在第一代和第二代歼击机飞行员航空病的首位[2-3]。面对加速度耐力不良对歼击机部队影响的严峻现实，在组建高性能歼击机部队时需采取以下措施：①针对+Gz耐力的个体差异性，在飞行员改装医学选拔时把+Gz耐力检测作为必查项目，基础耐力达到要求才能成为高性能歼击机飞行员[10]；②针对+Gz耐力的保持性，对新机飞行员定期进行加速度耐力训练，在穿抗荷服的情况下，达到训练目标要求[53]；③对因加速度耐力不良入院者行常规排查包括甲亢在内的全身疾病所致的继发性G-LOC，并首先进行原发疾病治疗[54]；④对排除疾病所致的原发性G-LOC者，进行加速度耐力训练[53,55]；⑤开展+Gz重复暴露致加速度性晕厥脑损伤及防护机制的实验研究[56]。此外，加速度还可引起晕动(症)病。为此，徐先荣团队针对各国飞行人员特别是飞行学员高停飞率的现实[57-60]，结合巴拉尼协会提出的晕动(症)病诊断标准[61]，以及多年临床航空医学实践经验，从晕动(症)病的分类、诊断标准、防控、航空医学鉴定多层面提出了降低停飞率的措施[62]。采用这些措施后，尽管高性能歼击机飞行员承受更大的加速度和加速度增长率，但加速度性晕厥和晕动(症)病的停飞率却明显下降。飞行错觉也与加速度有关，虽然在绝大多数情况下飞行错觉属于航空环境生理、心理反应[63]，但徐先荣团队发现还存在病理性飞行错觉，该错觉属于严重飞行错觉的一种[64]。为此，贾宏博等[65]制定了飞行员严重飞行错觉检查和鉴定的国家军用标准。

辐射也是航空环境的危害因素之一，胡海翔团队研究揭示了电磁辐射环境对飞行人员心血管系统、神经系统、消化系统、生殖系统、血液免疫系统及中医证候、体质的影响[66-69]。刘海娟等[70]基于对生殖系统的研究，通过试管婴儿，使53对不孕不育的飞行员夫妇受孕，受孕率高达47.7%。

3 创建飞行人员临床常见疾病精准诊疗和鉴定技术体系

既往飞行人员临床疾病停飞率高的重要原因，是缺乏针对这一特殊人群的精准诊疗和鉴定的技术体系。为此，针对飞行人员鼻科疾病高发，又与AB、SB密切相关，徐先荣团队将飞行人员鼻(咽)科疾病分为3类：Ⅰ类是地面有症状(Ⅰa)或体检时发现(Ⅰb)；Ⅱ类是地面无症状，在飞行中出现SB(Ⅱa)或AB(Ⅱb)或SB复合AB表现(Ⅱc)；Ⅲ类则是导致气压伤以外的其他疾病，如鼻腔结构异常、鼻腔息肉、鼻咽部肿瘤导致睡眠呼吸暂停低通气综合征[71]。根据发病场景的临床表现，有针对性地选择鼻内窥镜、鼻窦CT三维重建、耳内镜、纯音、声导抗、低压舱等检查，精准进行鼻内窥镜微创治疗、低压舱耳(鼻窦)气压功能航空医学训练和医学鉴定前的评估等。多年来，空军特色医学中心已经无飞行人员患鼻科疾病停飞的案例。

既往由于前庭功能检测技术和手段的限制，许多因眩晕住院的飞行人员在出院时仍诊断为眩晕的症状。为此，空军特色医学中心组建航空航天眩晕诊疗研究中心进行专门研究，徐先荣团队研究并制定了军事飞行员双温试验、旋转试验、前庭自旋转试验、视频头脉冲试验、感觉综合试验等前庭功能检测正常参考常值，提出了半规管、耳石器、半规管-耳石器、前庭-视觉-本体觉功能必查和选查原则，并写入了国家军用标准[16]。采用这些精准定位检查手段，定义了一种过去尚未认知的外周前庭疾病——前庭感受器病，将其与迷路炎和前庭神经炎区别开来，这一方法为多例高性能歼击机改装体检飞行员实施了精准诊断，并定论为改装体检合格[72]。创建的静脉甘油试验和评价方法，对于甄别梅尼埃病、预防飞行员空中失能具有重要价值[73]。

随着医学技术的快速发展，特别是CT、MRI/MRA、DSA、胸腔镜、腹腔镜、关节镜、射频消融、激光、鼻内窥镜等无创、微创技术在飞行人员疾病诊断和治疗中的应用，以及低压舱、离心机、加压呼吸、高级空间定向障碍模拟器等在特殊案例或手术后飞行人员医学鉴定中的应用，实现了飞行人员临床常见疾病精准诊治，也为精准鉴定提供了保障[64,74-83]。

睡眠相关疾病(包括阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征)是近年来临床常见疾病，在飞行人员中也不少见。空军特色医学中心专门组建睡眠医学中心，系统开展了飞行员阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征精准诊治和航空医学鉴定研究，并制定了国家军用标准[84-87]。针对精神心理疾病的上升趋势，原空军总医院空勤科在军队精神病专科医院专家的支持下，对飞行人员精神类疾病开展了精准诊治和航空医学鉴定[88]。

精准航空医学鉴定离不开对飞行人员体格检查标准的准确把握和不断完善。我军现行飞行人员体格检查标准中规定青光眼不合格，轻度开角型青光眼疗效好，病情稳定，可进行个别评定。但未具体描述不同类别飞行人员治疗后的鉴定内容，也无具体操作规范。为此，全军航空航天医学专业委员会根据空军特色医学中心全军重大课题等多项研究成果，组织相关专家制定了《军事飞行人员开角型青光眼个别评定指南(2022)》[89]，其他疾病个别评定指南还包括糖尿病、肺大疱和自发性气胸[90-91]，以及AV、甲状腺功能亢进症等[92-93]。此外，我军现行飞行人员体格检查标准规定，难以治愈的泛发性银屑病不合格，该条款较为笼统，未具体描述诊疗方法，其他类型特别是飞行人员常见的寻常型银屑病在不同类别飞行人员中的鉴定内容也未具体明确，导致实际应用中主观性较强，难以保证医学鉴定结论的精准性。为此，全军航空航天医学专业委员会也根据空军特色医学中心全军重大课题等多项研究成果，组织相关专家制定了《军事飞行人员银屑病医学鉴定操作指南(2022)》[94]。相类似的指南还包括《军事飞行人员颈痛康复操作指南(2022)》[95]和《军事飞行人员腰椎间盘突出症医学鉴定操作指南(2022)》[96]。

4 创建飞行人员特许医学鉴定技术体系

美军飞行人员体格检查标准包括合格与不合格条款[4]，并在不断更新中。对于体格检查标准中不合格但有望恢复飞行的条款，制定了特许飞行医学鉴定指南，该指南对每种允许申请特许飞行的疾病都提出了明确而具体的要求，且也在不断更新中[97]。与美军飞行人员体格检查标准体系有所不同，我军现行飞行人员体格检查标准条款包括合格、不合格和个别评定。个别评定和特许鉴定相似，但不完全相同。个别评定的用法在一定程度上更符合中国文化。如果将许多可以个别评定的条款纳入不合格条款，再进行特许鉴定，这将对飞行人员的心理和部队干部管理带来一定影响，不利于飞行人员的自信和潜能的发挥，甚至对部队干部管理带来误导。但如果完全采用合格、不合格、个别评定的标准体系，对患有飞行不合格条款疾病的飞行人员均做停飞处理，这又不利于飞行骨干的保留。比如，鼻咽癌属于不合格条款，但由于放射定位技术的提高，患鼻咽癌的飞行人员治愈率提高，经前庭功能、听功能、咽鼓管功能的检测及地面观察后的随访评价，有些能够胜任飞行，可以按特许医学鉴定为飞行合格。再比如，先天性心脏病也属于飞行不合格条款，但由于房间隔缺损封堵术的成熟，患有房间隔缺损的飞行人员不开胸手术而采用介入封堵术，使得术后恢复飞行成为可能。另外，房间隔缺损封堵动物模型的建立，为歼击机飞行员房间隔缺损封堵术后航空高载荷环境下的安全性和可靠性提供了实验依据[98]。为此，徐先荣[99]提出了特殊案例特许飞行九部法鉴定原则，并将特许飞行医学鉴定纳入军事飞行人员标准体系[12]。全军航空航天医学专业委员会根据空军特色医学中心全军重大课题等多项研究成果，组织相关专家制定了《军事飞行人员鼻咽癌特许飞行指南(2021)》[100]和《军事飞行人员先天性心脏病特许飞行指南(2021)》[101]。已经公布的指南还包括军事飞行人员冠状动脉疾病、静脉血栓栓塞症、乙型病毒性肝炎、甲状腺功能减退症、痛风、腰椎峡部裂、强直性脊柱炎、结直肠癌、颅内蛛网膜囊肿和听神经瘤等特许飞行指南[102-111]，以及《军事飞行人员肾细胞癌特许飞行医学鉴定指南 (2022)》[112]和《军事飞行人员抑郁障碍特许飞行医学鉴定指南(2022)》[113]，有些指南还在专家的讨论过程中，待完成后公布。

5 军事临床航空医学未来发展方向

军事临床航空医学未来的学科发展，应重点关注以下几个方向的研究：第一，加强药物对患病飞行人员航空环境安全性评价研究，进一步提高内科疾病的疗效和带药飞行的安全性；第二，加强机器人微创手术等高新技术在患病飞行人员中的应用研究，进一步降低外科疾病的诊疗损伤，提高其疗效；第三，加强功能磁共振对飞行人员颅脑疾病的功能评价研究，进一步提高脑功能的精准评价能力；第四，加强航空医学专用仪器设备在疾病诊治以及医学鉴定中的作用意义研究，进一步提高航空医学精准鉴定水平；第五，加强随访研究，特别是对飞行合格、个别评定结论为飞行合格、特许医学鉴定为飞行合格者循证医学的研究，有利于在未来修改标准时，对能否将现阶段需要特许飞行医学鉴定的疾病改为个别评定的条款，或能否将现阶段需要个别评定的疾病改为直接合格的条款提供依据。如果实现了这些目标，就能使更多的飞行人员恢复飞行，使战斗力的生成和维护达到一个新的高度。