自行设计轴向量化加压装置模拟正加速度致兔椎间盘退变模型的建立

目的：用自行设计的可控轴向加压装置直接对兔椎间盘加压，建立椎间盘退变模型，模拟高性能战斗机飞行环境中正加速度负荷对腰椎间盘的影响。方法首先测量8只新西兰大白兔（体重2～2.5 kg，雌雄不限）的L4和L5椎标本的高度、中前后径和下前后径，根据测量结果选择穿刺进针点，用自行设计轴向定量可控加压装置直接加压，压力40 N，每次持续15 s，间隔5 min，每日重复10次。24只新西兰大白兔随机分为实验4周组、实验8周组和对照组，MRI观察兔椎间盘退变的情况。结果自行设计的加压装置，在实验中能够很好地准确加压，且压力可调、数值精确可读，动物实验操作简单，经皮穿针、创伤小、易存活；其间动物活动及生长发育并无明显受限，24只动物进入实验，达到要求的19只，成功率为79%。MRI检查初步结果显示，经椎间盘直接加压4周后即可导致兔椎间盘退变，8周后退变更显著。结论用可控加压装置建立动物模型成功率较高，对椎间盘发病节段进行轴向加压量化，可较好模拟飞行环境正加速度变化情景，实验动物模型的可重复性、稳定性、可靠性和经济实用性都较好，可为正加速度导致飞行员腰椎间盘退变进一步研究提供新的实验方法。

新型载人离心机在军事航空医学中的应用

目的 探讨在新型载人离心机上进行飞行员抗荷耐力选拔与训练、-Gx体验、动态飞行模拟(dynamic flight simulation,DFS)训练以及抗荷装备生理鉴定实验的方法,探索新型载人离心机的应用方法. 方法 ①24名飞行员在六三型载人离心机上进行基础+Gz耐力检查,然后按同样方法,在新型载人离心机上进行了对照检查.②100名飞行员进行了离心机训练,其中的42名飞行员为被动控制训练,58名飞行员为闭环控制训练.③8名飞行员体验-1.5 Gx及-2.0 Gx载荷.④18名飞行员进行DFS飞行体验,特技飞行动作包括左盘旋、右盘旋、半滚倒转、斤斗、半斤斗翻转和桶滚.⑤6名志愿者和9名飞行员在新型载人离心机上,分别进行服装、PBG、服装结合PBG、服装结合PBG及抗荷收紧动作(anti-G straining manoeuvre,AGSM)的抗荷效果试验. 结果 ①在新、老离心机上检查出的+Gz耐力结果平均值分别为(4.25±0.34)G及(4.41±0.14)G(t=3.03,P<0.01),其差异与连续检查所致的疲劳及飞行员对重复检查的主观重视程度有关,排除二者影响,在新离心机上可采用现有抗荷耐力选拔方法.②在进行被动控制训练的飞行员中,25人完成7 G持续10 s,9人完成8 G持续10 s,仅有2人完成9 G持续10 s.在进行闭环控制训练的58名飞行员中,48人完成7 G持续10 s,19人完成8 G持续10 s,23人完成9 G持续10 s.③飞行员在进行-Gx载荷体验时,反映在座舱俯仰、滚转过程中头晕、恶心的感觉比较明显.④飞行员认为DFS体验与实际飞行接近,对提高机动空战能力具有实用价值.⑤抗荷装备的抗荷性能达到了飞机性能的要求.结论 新型载人离心机在高性能战斗机飞行员抗荷耐力选拔训练、-Gx体验、DFS体验及抗荷装备生理鉴定试验等工作中获得广泛应用,形成了相关应用方法,取得了较好的效果,为进一步开展相关工作奠定了基础.

新型生命保障系统对飞行员离心机模拟空战机动的防护效果

目的观察新型生命保障系统对飞行员离心机模拟空战动作(simulated aerial combat maneuver,SACM)的防护效果。方法离心机SACM包含5个持续10 s的+4.5 Gz平台、4个持续10 s的+7.0 Gz平台和1个持续15 s的+2.0 Gz平台的交替作用,总时长为120 s,+Gz增长率为6 G/s,4名受试者采用新型生命保障系统,进行SACM离心机暴露,观察面罩压、服装压、抗荷耐力、心率等指标的变化。结果 4名受试者均完成了总时长120 s的SACM离心机试验,且主诉良好,在SACM各个G值平台期未出现视觉变化,无G-LOC发生;面罩压与服装压均在公差范围内。结论新型生命保障系统能够实现对快增长率SACM的有效防护。

夜间近视地面模拟研究

目的 建立一种夜间近视地面模拟体验方法,提高飞行员对夜间近视及其危害的认识,以减少飞行安全隐患. 方法 自制发光强度可控、直径 2 mm 的发光二极管(light emitting diode, LED)灯作为视标.20 名视力正常(≥1.0)的志愿者于标准暗室中暗适应 20 min后,在距离视标 6 m远处开始观察搜索视标,并以 10~20 cm/s 的速度向前缓慢移行,直至看到视标,此时记为时刻 A.受试者停止向前移行,记录此刻受试者与视标的距离(LA ).随后嘱受试者注视视标的同时向后移行,直至视标从视线中消失,此时记为时刻B.受试者停止移行并记录此时受试者与视标的距离(LB ).试验过程通过Tobiipro GlassⅡ眼动记录仪实时记录眼动轨迹和瞳孔变化情况.采用手持屈光筛查仪(SW-800)检测正常室内照明条件下以及时刻A和时刻B时受试者的屈光度数.根据 AB两点之间的距离LAB及屈光力的改变情况评估夜间近视的程度.同时观察不同视标亮度(低:1×10-3 cd/m2 ,中:2×10-3 cd/m2 ,高:3×10-3 cd/m2 )以及近视球面矫正镜(+0.5 D和+1.0 D)矫正对试验结果的影响.采用单因素方差分析进行组间数据统计分析. 结果 正常室内照明条件下、时刻A、时刻B受试者屈光度分别为(-0.194±0.390)D、(-0.509±0.532)D、(-0.836 ±0.700)D,三者差异有统计学意义(F=6.679,P<0.01).眼动记录仪记录的眼动轨迹和受试者主观报告结果一致,且在发现视标后瞳孔有扩大趋势.佩戴+1.0 D球面矫正镜后 LA 增大、LAB减小(P<0.05).视标为中、高亮度时的LAB小于视标为低亮度时的 LAB ,差异有统计学意义(P<0.05 ). 结论 该方法可以有效模拟并评估夜间近视程度,可作为飞行员夜间近视的地面模拟体验方法,提高飞行员对夜间近视的认识.

新型生命保障系统供氧防护性能的低压舱生理试验评价

目的评价新型生命保障系统的供氧防护性能,为产品设计定型提供依据。方法假人和4名志愿者使用新型飞行员生命保障系统,先后在低压舱内完成6项试验,包括正常供氧性能试验、高空加压供氧性能试验、高空迅速减压性能试验、10 h巡航高度供氧试验、18.0 km高空加压供氧试验及18.0 km高空迅速减压试验。结果新型飞行员生命保障系统在正常供氧时提供的供氧分压大于21.0 kPa,吸气阻力小于441.3 Pa(肺通气量20 L/min)和578.2 Pa(肺通气量30 L/min),飞行高度8.0 km及以下供氧浓度为67%~94%(肺通气量20 L/min)和52%~85%(肺通气量30 L/min)。系统在加压供氧时,加压供氧总压大于16.0 kPa,迅速减压峰值小于7.7 kPa。结论新型生命保障系统的供氧性能可以满足地面至18.0 km高度供氧防护要求,飞行高度8.0 km以下供氧浓度偏高,需要研制单位进一步改进设计。

机载分子筛制氧氧气系统跳伞应急供氧防护性能的低压舱生理试验评价

目的评价机载分子筛制氧氧气系统跳伞应急供氧性能是否满足高、平原上空弹射跳伞的防护要求,为产品设计定型提供依据。方法1具假人和7名健康受试者穿个体防护装备,使用机载分子筛制氧氧气系统先后在低压舱内完成3项试验,模拟飞行员从飞机升限跳伞降落经历的气压变化。①高、平原模式应急供氧试验;②高空供氧性能物理试验;③高原模式应急供氧人体试验。结果在升限18.0 km跳伞降落至地面过程中,高、平原模式下伞氧消耗量分别为总量的40.0%和46.7%。11.4 km以上加压供氧总压为16.25~19.36 kPa,11.4 km以下非加压供氧吸气阻力为0.09~0.29 kPa,供氧分压为25.96~75.69 kPa。1名受试者完成了高原模式下18.0 km应急供氧人体试验,主客观反应良好。结论机载分子筛制氧氧气系统高、平原模式跳伞应急供氧性能可满足人体18.0 km至地面不同高度应急供氧防护要求。