模擬低氧暴露對飛行員靜息態(tài)腦功能及腦血流灌注影響的初步研究.pdf

1、飛行環(huán)境是一種特殊的環(huán)境，這些環(huán)境包括大氣環(huán)境、力學(xué)環(huán)境、溫度環(huán)境、輻射環(huán)境等，飛行員在飛行工作中常常遭受多種因素的影響，如高空缺氧、低氣壓、加速度及溫度負荷等，而高空缺氧是航空航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域較常見的問題之一。高空缺氧是指航空中因暴露于高空低氣壓環(huán)境下所導(dǎo)致的缺氧。高空缺氧對飛行員的影響主要表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)以及呼吸系統(tǒng)等方面。以往，常常采用工效學(xué)（神經(jīng)心理量表）、腦電圖、腦事件相關(guān)電位等方法來研究缺氧對飛行員腦功能的影響；并且采用

2、經(jīng)顱多普勒超聲的方法針對某一支腦血管來研究缺氧對其腦血流動力學(xué)方面的影響。以往的這些研究方法由于實驗設(shè)備的局限性，無法得到發(fā)生變化的腦區(qū)的具體解剖位置以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接，而本研究采用靜息態(tài)血氧水平依賴性功能磁共振技術(shù)以及動脈自旋標記技術(shù)來研究飛行員在模擬3000m高空低氧暴露條件下，其靜息態(tài)腦功能及腦血流灌注的變化，為低氧條件下，飛行員腦功能的鑒定提供影像學(xué)依據(jù)。
　　目的：
　　1）探討在磁共振設(shè)備中模擬3000m高空低氧暴

3、露對飛行員靜息態(tài)腦功能（restingstate functional magnetic resonance imaging，resting state fMRI）及腦血流灌注變化研究的可行性；
　　2）觀察模擬低氧環(huán)境下，飛行員的靜息態(tài)腦功能及腦血流灌注的變化特點，為今后低氧環(huán)境下飛行員腦動能鑒定提供影像學(xué)依據(jù)。
　　方法：
　　1）35名男性健康飛行員先后接受常壓常氧以及常壓下氧濃度為14.5％的常壓低氧暴露，采用

4、分數(shù)低頻振幅（fractional amplitude of low frequency fluctuation，fALFF）及局域一致性（regional homogeneity，ReHo）方法對受試者低氧暴露前后靜息態(tài)功能磁共振成像數(shù)據(jù)進行對比分析，觀察低氧暴露之后受試者分數(shù)低頻振幅（fALFF）及局域一致性（ReHo）值變化的區(qū)域。
　　2）35例男性健康飛行員先后接受常壓常氧以及常壓下氧濃度為14.5%的常壓低氧暴露，采用

5、動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）技術(shù)檢查受試者低氧暴露前后的腦血流灌注，并比較兩者之間的差異。
　　結(jié)果：
　　1）低氧暴露后，排除5例頭動平移較大者，剩余30名符合要求的飛行員的脈搏為（63.97±10.57）次/分，與低氧暴露前（71.40±10.85）次/分，相比明顯下降（P<0.01）；低氧暴露后，飛行員的血脈氧飽和度為（92.37±3.85）%，與低氧暴露前（96.27±1.29

6、）%相比明顯下降，且（P<0.01）。靜息態(tài)下，被試低氧暴露后分數(shù)低頻振幅（fALFF）降低的腦區(qū)：雙側(cè)顳上回及右側(cè)額上回，分數(shù)低頻振幅（fALFF）增高的腦區(qū)：左側(cè)楔前葉（P<0.05）；局域一致性（ReHo）值降低的腦區(qū)僅右側(cè)額上回（P<0.05），未發(fā)現(xiàn)局域一致性（ReHo）值增加的腦區(qū)。
　　2）低氧暴露后，飛行員的脈搏為（63.97±10.43）次/分，與低氧暴露前（71.46±10.63）次/分，相比明顯下降（P<0.

7、01）；低氧暴露后，飛行員的血脈氧飽和度為（92.46±3.64）%，與低氧暴露前（96.31±1.23）%相比明顯下降（P<0.01）。ASL結(jié)果顯示雙側(cè)顳上回、雙側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、右側(cè)枕中回、右側(cè)枕下回、雙側(cè)舌回、右側(cè)梭狀回、右側(cè)楔葉及小腦部分腦區(qū)的血流灌注較前減少（P<0.05），未發(fā)現(xiàn)血流灌注增加腦區(qū)。
　　結(jié)論：
　　1）在磁共振設(shè)備中模擬3000m高空低氧暴露，并運用靜息態(tài)腦功能及動脈自旋標記（ASL）技術(shù)觀