神奇背心
如何察看飛行員在空中飛行時的身體狀況?飛行員在經過持續高強度、高難度飛行中身體狀態將會有什麼變化?這些長期以來困擾航空醫學專家的難題,如今可以通過飛行員穿著的一件背心(胸帶)破解。這件看似普通的“神奇背心”,學名叫“飛行員空中生理參數記錄檢測儀”,是由空軍航空醫學研究所研製的。 初夏,空軍某飛行部隊機場。空中,由新型戰機扮演的“藍軍”剛剛與“紅軍”進行了一場激烈的“空戰”。“藍軍”戰機著陸後,飛行員跨出座艙,立即走進飛行員休息室,航空軍醫從其貼身的背心上取下一個指甲大小的存貯卡,插入到筆記本電腦。很快,飛行員在空中飛行時的心電圖、心率、呼吸率、體表溫度、過載值、飛行姿態等等參數和圖形盡顯螢幕。“別看它小,所有的元件加在一起只有100多克,可它神奇著呢”,一名航空軍醫向記者介紹,這種穿著式的動態生理檢測裝備在飛行部隊的推廣使用,將飛行員醫學動態檢測手段從地面擴展到空中,標誌著我軍航空衛生保障能力實現了從地面向空中的跨越,這對於保證飛行安全和飛行員健康,以及提高飛行效率,將產生積極影響。
組成部分
該裝備由生理參數檢測胸帶和專用背心組成。裝備上的電極和感測器通過與身體接觸,實現多種生理信號的提取。裝備上的加速度感測器同時檢測到飛行員感受到的與飛行動作相關的過載值變化,有關數據記錄到存儲卡中或進行實時無線傳送。航醫通過計算機系統內的軟體對數據進行分析,然後得出飛行員與飛行載荷相關的身體狀況生理心理結果。說話間,航醫輕敲鍵盤,很快列印出剛才那名飛行員的身體狀況綜合分析報告。 該課題負責人呂曉東高工告訴記者,這套系統的主要技術達到世界先進水平,並申請了多項國家專利。其技術上的先進性體現在:穿著式一體化生理參數檢測方式,將全部電極、感測器、電子元器件集成在可穿戴的生理參數檢測帶中。因檢測帶一般戴在胸部,故稱為胸帶。實際上,針對不同的情況,它可用於腰部和腹部。檢測帶並可嵌入到服裝(背心、衣褲等)中。飛行員是採用胸帶或背心的使用方式;針對飛行特點的多生理參數(心電圖、心率、呼吸率、體表溫度)與過載值同步檢測記錄分析,提供了飛行員空中與飛行相關的身體狀況信息;新型的乾電極動態心電圖檢測結構和方式。據查,國內外未發現適合飛行員空中使用的醫學檢測設備。該系統屬世界首個適合飛行員空中身體監測使用的生理參數記錄檢測設備。同時也可用於飛行員地面各種不同情況下身體的檢測。
設計特點
筆者看到,這套裝備充滿著人性化設計:它實現了與飛行員服裝的匹配,沒有外部連線和部件,體積小、重量輕、功耗低;胸帶或背心與胸帶組合的方式;結構簡單、使用方便,特別適合飛行員飛行特點和飛機座艙環境;新型的心電圖檢測結構,空中使用時可不貼上電極,不用導電膏,不需對皮膚進行特殊處理,增加了裝備的舒適性和安全性。 “隨著新型戰機性能越來越優良,飛行強度和飛行難度日益加大,這對飛行員身體生理素質提出了更高的要求。尤其當飛行員在進行高難度課目飛行時,戰鬥機的高機動性、高載荷極易使飛行員產生暈厥,以及可能發生倒飛、翻滾等錯覺,將影響戰機的作戰效能和飛行安全,甚至引發嚴重的飛行事故”,航空衛勤專家周亞軍副研究員向筆者詳細介紹了該系統與飛行安全的聯繫,“飛行中的安全隱患,有時是感覺不出來的。有了這件小巧的設備,實現了對飛行員空中生理心理指標的科學監測,大大提高了航空衛勤保障水平。” 周亞軍還詳細介紹了該系統的功能監測飛行員抗加速度耐力。可以觀察飛行時在垂直(頭到腳)重力慣性力作用下人體心率的動態變化,並掌控飛行員抗載荷能力。 監測飛行員抗載荷動作。觀察飛行員在抗載荷動作中是否有錯誤的呼吸動作,錯誤的呼吸動作會嚴重影響抗載荷耐力。 監測飛行員身體狀況。通過心率、過載值同步顯示等,可以觀察作用在飛行員特技載荷曲線動態變化,當出現操作中的推拉動作時,可以觀察到心率的動態變化。如果心率有明顯的異常變化,表明抗載荷耐力降低。空軍航空兵某團利用該裝備,曾查出一例在訓飛行員疑似無痛性心肌缺血病例,並及時送醫院檢查鑑定。 監測飛行員精神緊張程度。發生錯覺、出現異常情況和做高難動作時,過度的精神緊張程度可能影響飛行員的正確駕駛技能,同時可以觀察飛行員駕駛技術掌握的熟練程度。 與傳統的動態心電檢測儀器HOLTER相比,“神奇背心”在使用方式和性能上具有優勢。可進行動態多參數檢測和分析,具有心電分析,睡眠分析,體動(運動、過載)分析,生物節律分析,多參數綜合分析等功能。除飛行員使用外,儀器獨特的結構及多參數同步檢測的功能,使其在家庭保健、醫療監護、醫學研究、心理學研究、體育運動等領域有廣泛的用途。 據有關部門介紹,該裝備日前已經定型生產,將陸續裝備飛行部隊。在先期使用的部隊,已用於飛行員定期健康體檢,飛行員高難課目、新課目和飛機改裝飛行時監測,為飛行員進行身體把關。