模擬低氧暴露對(duì)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(fù)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(duì)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(lái)研究缺氧對(duì)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(duì)某一支腦血管來(lái)研究缺氧對(duì)其腦血流動(dòng)力學(xué)方面的影響。以往的這些研究方法由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限性，無(wú)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(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)來(lái)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(duì)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(diǎn)，為今后低氧環(huán)境下飛行員腦動(dòng)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?jǐn)?shù)低頻振幅（fractional amplitude of low frequency fluctuation，fALFF）及局域一致性（regional homogeneity，ReHo）方法對(duì)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(jìn)行對(duì)比分析，觀察低氧暴露之后受試者分?jǐn)?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(dòng)脈自旋標(biāo)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(dòng)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?jǐn)?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?jǐn)?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(yùn)用靜息態(tài)腦功能及動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）技術(shù)觀