歼击机飞行员视频头脉冲试验参考值的建立

欧阳汤鹏，徐先荣，于 辛，苏小芳，周昕晔，蔡金晓

(1海军第九七一医院神经内科，山东 青岛 266072； 2海军青岛特勤疗养中心眩晕诊疗中心，山东 青岛 266071； 3空军特色医学中心航空航天眩晕诊疗研究中心，北京 100142)

空间定向障碍(spatial disorientation，SD)是飞行事故中人的因素第一杀手，因SD直接导致的飞行事故占各主要军事强国所有空军飞行事故的30%以上[1-2]。前庭性错觉是飞行中出现SD最多的一种类型，其发生与前庭功能有密切的关系[3]。高性能歼击机作为我军航空兵部队作战的主力机种，具有“高过载、高过载增长率、飞行员高认知负荷”的特点，这些特点对歼击机特别是高性能歼击机飞行员的前庭功能提出了更高的要求。因此，准确评估歼击机飞行员前庭功能对于保障飞行安全具有重要意义。近年来，随着前庭医学的迅速发展，前庭功能的评估手段更加多样，视频头脉冲试验(video head impulse test，vHIT)是一种可定量评估前庭-眼动反射(vestibular-ocular reflex，VOR)高频功能的新技术，目前已经在临床中广泛应用[4]。由于缺乏歼击机飞行员vHIT检查参考值范围，导致其在歼击机飞行员航空医学鉴定中的应用受到了限制。本研究旨在建立歼击机飞行员vHIT检测的正常值范围，为歼击机飞行员前庭功能的准确评估提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象

受试者为176名健康男性歼击机飞行员，年龄25～43(33.64±5.21)岁，飞行时间250～3 150(1 157.30±694.83)h。所有受试者视力、听力均正常。主诉无眩晕、头晕、前庭 - 视觉症状及前庭 - 姿势症状，无中耳炎与内耳病史，无神经、骨骼肌肉系统病史。受试者在检查前48 h内禁止服用中枢兴奋或抑制性药物。所有受试者根据年龄分为4组：25～29岁组(53例)、30～34岁组(48例)、35～39岁组(52例)及40～44岁组(23例)；根据所驾驶机型分为第二代歼击机飞行员(55例)及第三代歼击机飞行员(121例)。

1.2 方法

采用丹麦Otometrics公司生产的视频头脉冲试验仪(ICS Impulse)进行vHIT检查。受试者面对墙壁取端坐位，佩戴整合视频眼震摄像头和内置头动传感器的头戴式眼罩，调整座椅高度，嘱其注视正前方与双眼同一高度1.5 m处的视靶。检测者站立于受试者后方，收紧头带后按照软件提示进行瞳孔定位及校准。检测者逐步测试双侧外半规管、左前半规管/右后半规管及右前半规管/左后半规管，期间叮嘱受试者不要预测头部甩动方向，双眼必须始终盯住正前方的视靶。每个方向采集20次头脉冲甩头结果，受试者甩头幅度为15°～20°，头动峰速度控制在每秒100°～250°。软件计算以下指标：①6个半规管的VOR 增益值， VOR增益值=眼动速度/头动速度；②共轭半规管VOR增益值不对称比， VOR增益值不对称比=(1-低增益/高增益)×100%。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 双侧6个半规管VOR增益值

176例受试者左侧外、前、后半规管VOR增益值分别为0.96±0.06、0.89±0.08、0.90±0.06；右侧外、前、后半规管VOR增益值分别为0.99±0.07、0.91±0.09、0.87±0.08，数据符合正态分布，左右两侧相对应的半规管间VOR增益值的平均值差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 共轭半规管VOR增益值不对称比

176例受试者双侧外半规管VOR增益值不对称比为(4.25±3.09)%；左前右后半规管VOR增益值不对称比为(7.34±4.74)%，右前左后半规管VOR增益值不对称比为(6.91±4.23)%。

2.3 不同年龄组别6个半规管VOR增益值

25～29岁组、30～34岁组、35～39岁组及40～44岁组6个半规管(左侧外半规管、右侧外半规管、左侧前半规管、右侧前半规管、左侧后半规管、右侧后半规管)VOR增益值差异均无统计学意义(P>0.05，表1)。

表1 不同年龄组6个半规管VOR增益值

2.4 不同年龄组共轭半规管VOR增益值不对称比

不同年龄组的双侧外半规管、左前右后半规管、右前左后共轭半规管VOR增益值不对称比差异均无统计学意义(P>0.05，表2)

表2 不同年龄组共轭半规管VOR增益值不对称比

2.5 不同类型歼击机飞行员6个半规管VOR增益值

第二代歼击机及第三代歼击机飞行员的6个半规管(左侧外半规管、右侧外半规管、左侧前半规管、右侧前半规管、左侧后半规管、右侧后半规管)VOR增益值差异均无统计学意义(P>0.05，表3)。

2.6 不同类型歼击机飞行员共轭半规管VOR增益值不对称比

第二代歼击机及第三代歼击机飞行员双侧外、左前右后、右前左后共轭半规管VOR增益值不对称比差异均无统计学意义(P>0.05，表4)。

表3 不同类型歼击机飞行员6个半规管VOR增益值

表4 不同类型歼击机飞行员共轭半规管VOR增益值不对称比

3 讨论

1988年，HALMAGYI和CURTHOYS教授首次报道可以通过床旁头脉冲试验(head impulse test, HIT)评估受试者VOR是否正常[5]。在头部被动快速甩动时正常人的眼球可以维持凝视视靶，而外周前庭病变患者的眼球会先随头动方向偏离视靶，再通过启动补偿性扫视用以注视视靶[6]。这是鉴别中枢与外周前庭疾病的敏感指标，可直接反映VOR通路的状态[7]。但HIT存在无法观察隐性扫视以及不能定量评估VOR功能的不足。因此，vHIT技术应运而生，是近年来在HIT基础上发展而来的新技术，利用其短暂、被动、受检者不可预测、高加速度以及低幅度头转动刺激等特性对半规管进行检测，可以检测6个半规管的功能是否完整，而且还能够对半规管损伤进行定量分析；相比双温试验仅能检测半规管低频功能而言，vHIT可评估接近人体日常活动的半规管高频功能，还可以检测以往难以评估的垂直半规管功能，同时具有重复性好、易耐受、耗时短的优点，是近年来眩晕辅助诊断技术的主要进步之一[8]。但是由于该试验设备自带的参考值范围由18岁以上健康人群经过检测得出，歼击机飞行员属于特殊职业群体，现行vHIT参考值范围是否适用于我军歼击机飞行员尚未被观察。因此，本课题组收集了176名健康男性歼击机飞行员vHIT检查结果，拟建立我军歼击机飞行员vHIT参考值范围。

vHIT主要检测指标包括增益值和不对称比，增益值为VOR慢相中眼动与头动的比值关系，在理想状态下人体增益值为1.0。不对称比为共轭半规管增益值对称情况，差距过大提示相应半规管受损。本中心所使用检测仪器的参考值范围：外半规管增益值为1.0±0.2，不对称比<20%；垂直半规管增益值为1.0±0.3，不对称比<25%[9]。本研究176名歼击机飞行员检测数据均在仪器自带参考值范围之内，但是离散趋势更小，数据相对更为集中，提示仪器自带的参考值范围若用于评估歼击机飞行员可能较为宽泛，并不适用于准确评估歼击机飞行员vHIT检测结果。原因可能如下：①年龄因素，有研究表明随着年龄增长可导致机体前庭器官生理性退化，尤其是60岁以上人群，半规管VOR降低更为明显[10-11]，本研究所纳入的歼击机飞行员平均年龄较低，故VOR功能受年龄增长影响小；②职业因素，歼击机飞行员本身就是从普通健康人群中筛选出的群体，且职业生涯中长期前庭功能锻炼使得飞行员的前庭功能更为稳定。

目前学术界对于vHIT正常值范围的判定尚未完全达成一致。成颖等[12]对51例普通健康人群进行vHIT检测，结果显示左侧外、前、后半规管的VOR增益值分别为0.80±0.26、0.80±0.19、0.93±0.20，右侧外、前、后半规管的VOR增益值分别为0.98±0.30、0.73±0.22、0.73±0.18，与本研究结果相比，歼击机飞行员的VOR增益值更接近于1.0，提示歼击机飞行员半规管功能更稳定。而冷辉等[13]分析了120例健康成年人vHIT结果，显示外半规管VOR增益值为1.44±0.39，垂直半规管VOR增益值为1.27±0.19，与本研究歼击机飞行员vHIT正常值范围结果差异较大，这可能与该研究纳入的研究对象年龄范围较为宽泛和选择的测试仪器与本研究不同有关。金占国等[14]于2018年报道了40例改装体检飞行员vHIT检测结果，本研究结果与其相比，增益值基本一致，但是不对称比明显降低。究其原因很可能与机型密切相关，本研究以歼击机飞行员为研究对象，而金占国等[14]的研究对象中除了包括歼击机飞行员，还有直升机飞行员。歼击机特别是高性能歼击机具有“高过载、高过载增长率、飞行员高认知负荷”的特点，飞行期间各种空战动作对前庭器官的刺激更大，长期累积效应使得歼击机飞行员共轭半规管的前庭功能更对称。

vHIT检测指标除了增益值及不对称比之外，近期有研究者提出还应包括生理性扫视[15]。不同于病理性扫视，生理性扫视是指在头动结束后出现的与眼动方向相反的小幅度、低速的扫视[16]。国内有学者报道正常普通健康人群的生理性扫视个数范围应为0～4个[12]，但是目前前庭医学界对于生理性扫视量化指标尚未达成一致，待后续生理性扫视的量化指标明确后，建立歼击机飞行员vHIT检测出现生理性扫视个数的参考值范围，可使vHIT检测结果的正常范围的内容更加完整。

由于本研究的正常值参考范围与普通人群相比更加集中，不排除今后可能会遇到个别歼击机飞行员vHIT检测结果超出了本研究得出的正常参考值范围，但是在普通人群的正常参考值范围之内。笔者认为遇到这种情况时，首先，我们需要仔细询问被检测者病史，重点需要了解被检测者目前及既往是否存在相关前庭症状的主诉及其相关病史；其次，需要对该飞行员其他方面的前庭功能进行检测。如果该飞行员存在相关前庭症状主诉和(或)其他前庭功能检测异常结果，此时则要明确疾病诊断，然后进行航空医学鉴定，确定该飞行员是否能够胜任飞行活动[17-18]；如果该飞行员没有相关前庭症状主诉，则可结合其他前庭功能检测结果综合判定为正常或异常，可以做出飞行合格结论但需随访观察，密切关注其是否有新发前庭症状，再进行评估。

综上所述，vHIT作为一种新的前庭功能检测技术，是一种可靠的评估半规管VOR高频功能的手段。建立歼击机飞行员vHTI检测参考值范围，有助于精准评估我军歼击机飞行员前庭功能，对歼击机飞行员眩晕相关疾病的诊断及康复治疗具有重要的参考意义。