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飞行人员智能飞行体检仪的设计与应用

2017-1-6 来源：转载作者：付波，林向阳，郭云，龚育文，王晓卿，

关键词:体检仪；飞行人员；航空卫生装备；航卫保障

飞行人员智能飞行体检仪（以下简称：体检仪），主要用于飞行前体检和飞行人员健康信息管理。该仪器将现代生物医学监测、智能嵌入式系统和网络应用等技术进行高度融合，将飞行前飞行人员身体放飞把关体检工作由以往的航医室集中进行前移到飞行人员宿舍。飞行人员在飞行日起床后即可进行飞行体检测量工作，测量数据通过内部局域网络传递到航医室系统中，节约了飞行体检时间，提高了飞行体检效率，缩短了飞行准备时间，解决了飞行体检放飞把关和日常训练监测缺乏系统性、客观性的难题。

1.研制背景

1.1保证飞行安全的要求　

随着飞行设备不断更新换代，机械原因引起的事故率得到一定程度降低，但人为因素导致的飞行事故仍占较大比例。在2010年世界军用飞机飞行发生的111起事故中，人为因素有19起，占17.1%[1]。随着三代机、四代机等高性能装备列装部队，高性能战斗机的“高过载、高过载增长率、高角加速度、高认知负荷”对飞行人员身体提出更高要求，飞行人员在飞行过程中必须保持最好的身体状态，要求航空军医把好飞行放飞关。

体温、脉搏、血压作为人体内在活动的客观反映，是判定机体健康状态的基本依据与指标。正常机体的这几项指标通常呈比例，相对稳定在一定范围内。在机体受致病因子作用下，体温、脉搏和血压首先出现不同程度的异常，反映了疾病发生、发展的动态变化[2]。空军自建立正规化航卫保障模式以来，一直沿用“一问三查”（问主诉，查体温、脉搏、压）模式，对飞行人员放飞把关，积累了丰富经

验，也取得较好效果。但传统飞行前为航医集中体检模式，占用飞行准备时间长，体检结果误差大，已不能适应空军现代化保障新要求，亟需建立新型航空体检手段和模式。

体检仪能够有效提高飞行体检工作效率，将飞行前体检时间缩短到8～15 min，极大缩短战训飞行准备时间。

1.2构建精细化飞行人员健康管理模式的要求

　飞行人员作为空军最宝贵的财富，必须对其健康状况和健康危险风险进行全方位、全过程、全系统的管理。美军自2009年起就已经建立起采集与整合军人入伍体检信息、新兵训练健康信息、常规体检信息、军事部署前中后健康信息、医疗转送信息、转运效益评估信息及退伍军人医疗保健信息的军人全生命周期健康状况数据库[3]。我军尚未形成飞行员健康管理保障体系和飞行员健康管理模式。一线航卫保障模式落后和飞行人员健康维护效能低，一直是制约空军部队航空卫生保障建设科学发展的突出问题，迫切要求建立适应空军转型需求的精细化飞行人员健康管理模式[4]。

体检仪的广泛使用，能够全面采集飞行人员的健康信息，建立飞行员健康档案，继而进行多参数综合集成、记录分析数据，跟踪形态变化，建立飞行人员生理基线。这不仅能够量化评估飞行人员飞行储备能力，还可以实时动态监测飞行人员身体机能变化，有助于指挥人员掌控飞行人员健康状况。

2结构与使用流程

2.1设计原则

　飞行人员智能体检仪设计原则包括：①符合现有飞行体检保障机制；②使用可靠性高的生理心理检测；③具备生理管理功能；④具备综合查看功能；⑤具备记录分析功能；⑥基于模块的可扩展功能。

2.2结构　

体检仪结构由体检测量单元、航医确认系统和管理系统三部分组成。体检测量单元由血压/脉搏测量袖带、体温测量探头以及网络传输路由器组成，具备图像采集、指纹识别、体检测量和信息交互功能。可放在航医室、飞行人员宿舍、飞行准备室、飞行战斗值班室、飞行休息室等地，通过局域网与航医确认系统相连。航医确认系统通过军网与上级机关健康管理系统相连。

2.3使用流程

　飞行前飞行人员可自行在体检测量单元完成体温、脉搏、血压检查，飞行适应性问卷调查和面容监测，得到的检查信息通过互联网进行网络传输到航医确认系统进行确认。航医对传输过来的飞行员体检数据进行签字确认，并生成体检报告，并以此为依据对飞行人员健康信息进行综合评定，确定是否放飞。所有飞行人员健康信息可通过飞行指挥系统直接推送到飞行预备会，由指挥员选定适合当天飞行任务的飞行人员。此外所有的健康信息还可生成体检汇总报告，并通过飞行指挥系统上报至上级管理部门，由管理部门对体检情况进行监看。具体流程见图1。

3.检测指标与应用指征

航空医师是“飞行员医学临时停飞”的执行者，飞行员、飞行指挥员及其他人员应遵从航空医师判定结果。飞行人员智能体检仪能够实时检测指纹、血压、血氧饱和度、脉搏及体温等指标，航空医师根据其检测结果与应用指征对飞行人员是否临时停飞作出判定。

3.1指纹　

对飞行员进行身例识别，指纹识别授答时间＜2.0 s。3.2　血压检测　检测范围在收缩压60～255 mmHg，舒张压30～195 mmHg，重复性≤5 mmHg；根据医学临时停飞标准，在坐位安静状态下，血压偏高或偏低，经复查收缩压仍超过146 mmHg或舒张压超过90 mmHg。收缩压低于96 mmHg或舒张压低于56 mmHg的，临时取消飞行资格。

3.3血氧饱和度　

检测范围为70％～100%，精度：±2%。

3.4脉搏检测　

检测范围为25～250次/min，精度：±1%；根据医学临时停飞标准，在坐位安静状态下，脉搏较快，经复查仍超过本人正常时30%，临时取消飞行资格.

3.5体温检测　

35～42 ℃。根据医学临时停飞标准，

图1　飞行人员智能体检仪使用流程

在安静状态下，腋下体温超过37 ℃的飞行人员临时取消飞行资格。

3.6身心适应飞行调查　

体检仪内包含4类问题的调查问卷，飞行员可根据调查问卷，对自身睡眠、营养、疲劳状况，心理健康等方面进行检查。

4.体检仪应用对现有航卫保障工作模式的改进

4.1拓展了理念

　飞行人员智能飞行体检仪的应用使航卫保障理念更加现代化、专业化以及信息化。

4.1.1现代化　

体检仪将指纹身例识别，血压、脉搏、体温测量，飞行适应性调查，数据自动传输进行融合，高效全面完成规定飞行体检，实现了航卫保障装备信息化与集成化。

4.1.2专业化

　贴近部队实际工作需要，实现了体检信息的自动化、专业化采集与判读，改变了主要依靠“1名航空军医、1个急救箱”实施保障，进行“一问三查”判定身体放飞把关的模式，提高了飞行体检效能，有利于航卫保障规范化、标准化、流程化和管理精细化，军事、社会效益显著。

4.1.3信息化　

实现网络传输和交互功能，运用健康信息管理系统记录和管理飞行人员健康信息，实时掌握飞行人员健康状况，为指挥员提供参考，方便战训计划组织与实施。

4.2提升了效果　

对于飞行人员来说，体检仪操作简单，使用方便、灵活，体检数据实时查询，信息交互参与感更强。在自动检测的基础上，使飞行体检检测项目更加全面规范。可提高飞行体检效率，提高飞行人员检查身体与身体把关的主动性，有利于飞行人员了解自身状况和关注航卫信息，实现飞行人员航医健康信息数字化和交互式管理，推进飞行人员与航医共同把好飞行身体关，有效发挥飞行体检作用，杜绝“走过场”。

对于航空军医来说，利用体检仪记录检测结果进行身体把关，放飞依据量化、可视、可统计，能够有效增强飞行体检管理；交互式信息管理增强对飞行体检的掌控和指导，全面了解飞行人员的各方面要求，并拓展航卫保障深度以应对与飞行人员的交互式交流；统计分析报告有助于全面掌控飞行人员全职业寿命期间的健康数据。

对于指挥管理人员来说，体检仪上报结果，可使飞行指挥员全面了解飞行人员作战健康储备情况，并实施辖区内飞行人员健康数据定期汇总分析（航医1次/月；师卫生办1次/季度；军区卫生处1次/半年；空军卫生部1次/年），并在样本汇总的基础上掌握空军作战群体健康储备情况；此外还可在辖区内全面管理航卫和飞行安全信息。

4.3开拓了新模式　

飞行人员智能飞行体检仪及其相关系统开拓了信息化航卫保障新模式，促进航卫保障由被动保姆型向主动指导型转变，提高了飞行人员健康管理质量、推进航卫保障信息化、精细化管理进程。

4.3.1飞行体检信息化管理　

体检仪智能化对机体多项参数测量，数字化记录和上报，实现了体检状态实时监看，数据分析与趋势浏览，以及交互式航卫信息服务，实现了飞行体检信息化管理。

4.3.2保障模式前移　

体检仪的应用适应了现有航卫保障体系要求，并将航卫保障前移。其检测、记录、分析、报告和服务功能，使飞行人员飞行体检及其相关保障模式由传统保姆型向精细管理型转变。

4.3.3构建了新数据平台　

体检仪为飞行人员全寿命健康管理及战勤能力评估积累数据，为未来航卫保障信息化管理标准化输入、输出，为航卫保障“大数据”特征的应用搭建基础数据平台。

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