飞行员夜间近视地面模拟体验方法及处置措施研究

来源 :中国人民解放军空军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w527369
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夜间训练的飞行事故率远高于昼间,如何保障夜间飞行安全是航空领域关注的重要问题。根据军委“夜战夜训”的部署,夜间飞行训练,特别是贴近战场实际的夜间训练对训练装备、训练方式、飞行绩效和飞行安全都有了新的要求。在夜间飞行时,飞行员面临着能见度下降、夜视生理盲点、色觉浦肯野位移、夜间近视、黑洞错觉等视觉生理心理现象,这些现象严重危及飞行安全。因此加强飞行员夜间视觉生理知识学习以及夜间视觉生理训练就显得尤为重要。2018年空军首次颁布了《航空生理训练大纲》,其中包括夜视飞行生理训练内容,但是还不够全面、系统,且缺乏具体的训练方法和手段。夜间近视属于夜视生理性现象,当环境亮度小于一定水平时,视野中缺乏有效视性刺激,便会出现远点近移,看不清楚远处目标的现象。因此夜间近视现象会威胁飞行安全,尤其是相向飞行以及进近着陆的时候,可能会产生有效视距减少,视觉反应时间缩短以及“误近为远”、“误低为高”的错觉。目前缺乏针对飞行员夜间近视体验和处置的训练手段。本研究旨在建立一种夜间近视地面模拟体验方法,增加飞行员对夜间近视的认识以及真实感受。并在此基础上,探究夜间近视的影响因素和常用的夜间近视处置方法是否有效。对象与方法1.建立夜间近视地面模拟体验方法,根据夜间近视现象的发生机制,即在一定的暗环境中,视野内缺乏可见的参照物(空虚视野条件下),此时眼睫状肌处于一种不自主的调节状态,使眼的远点近移,呈近视状态,而看不清本应看清的远处目标。根据这一机制,我们尝试改变实验室微光环境、视标大小及亮度等参数,最终确立了下述体验方法。即令受试者于黑暗环境中先进行20 min暗适应,于距离弱光视标6m远的位置开始观察(此时受试者不能发现目标,弱光视标光强度已经通过前期预实验确定),缓慢向弱光视标方向移动(速度1020 cm/s),待受试者主观报告发现弱光视标时记录位置点A,同时采用红外屈光筛查仪测量A点屈光度;其后受试者盯着弱光视标,缓慢向后移动,待受试者报告弱光视标消失时记录点B,同时测量B点屈光度。我们制作了亮度可控的点状弱光视标和“E”形弱光视标。通过红外测距仪测量点A与视标的距离LA以及点B和点A之间的距离LAB。眼动仪实时监测眼动轨迹和瞳孔变化提供受试者客观视觉生理指标。选取20名健康受试者对建立的夜间近视模拟体验的方法进行验证,建立距离指标LA和LAB与直接测量的夜间近视屈光改变之间的相关关系。2.选取20名健康受试者(屈光度:-0.5 D+0.5 D),利用已建立的夜间近视地面模拟体验方法,观察不同弱光视标亮度及大小条件下,LA和LAB的变化。同时选取10名正视者(屈光度:-0.5 D+0.5 D)和10名中轻度近视的受试者(屈光度:-4 D-1 D),观察受试者的近视水平对LA和LAB的影响。3.选取20名健康受试者(屈光度:-0.5 D+0.5 D),观察不同的眨眼频率(1次/3秒和1次/5秒),不同的扫视频率(1周期/5秒和1周期/10秒),单双眼注视(双眼,单眼优势眼和单眼非优势眼)和近视矫正镜(+0.5 D和+1.0 D)等处置措施对夜间近视LA和LAB的影响。结果1.夜间近视的模拟体验方法模拟夜间近视成功率为100%,结合实验室条件我们模拟体验试验选取的视标亮度的数量级为10-33 cd/m2。点状视标亮度为1×10-33 cd/m2时,LA与(屈光度B-屈光度A)的回归方程为:(屈光度B-屈光度A)=0.21 LA-0.727(R2=0.736);LAB与(屈光度B-屈光度A)的回归方程为:(屈光度B-屈光度A)=-0.48 LAB-0.101(R2=0.781)。2.当点状视标的亮度为1×10-33 cd/m2数量级时,亮度越大,LAB越小(P<0.05),同时LA越大(P<0.05);而当“E”形视标亮度水平为1.1×10-33 cd/m2和1.1×10-44 cd/m2时,亮度越大,LA越大(P<0.05),而LAB差异不明显(P>0.05)。当“E”形视标亮度为1.1×10-33 cd/m2时,随着视标大小的增加,LA增加(P<0.05),LAB减小(P<0.05);当受试者为中轻度近视时,和正视者相比LA减少(P<0.05),LAB增加(P<0.05)。3.1次/5秒(每隔5秒眨眼1次)的眨眼速度,1周期/10秒(每隔10秒扫视1周)的扫视运动以及+1 D的近视矫正镜均可以显著减少LAB(P<0.05),增加LA(P<0.05)。同时和非优势眼单眼注视相比,双眼注视亦可以显著减少LAB,增加LA(P<0.05)。结论1.本研究建立的规范化夜间近视地面模拟体验的方法,将抽象不易察觉的屈光度的改变转换为可以真实感受的距离改变。使得飞行人员能够真实体验夜间近视这种现象,从而更好的应用于飞行员夜视生理训练。2.夜间近视与视标亮度、视标大小和受试者本身的近视程度紧密相关,从而为我们评价和预测夜间近视提供了理论基础。3.眨眼、眼球扫视运动以及佩戴近视矫正镜等处置措施在一定程度上可以减少夜间近视;同时双眼注视也可减少夜间近视的程度。在实际运用中,我们可以选择合适的方法来处置夜间近视。4.本研究发现黑洞错觉的发生与夜间近视现象密切的关系,通过本研究建立的体验方法可以用于飞行人员黑洞错觉体验和克服的模拟训练,具有重要的航空医学意义。
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