本文關鍵詞：飛行任務負荷模型和睡眠剝奪模型的生理心理評估

  更多相關文章： 飛行疲勞 任務負荷 睡眠剝奪 中樞組織血氧飽和度 靜態(tài)立位平衡

【摘要】：飛行疲勞是引發(fā)飛行事故的重要推手,飛行疲勞評估一直是國內(nèi)外研究的熱點。如果能夠有效地評估飛行人員生理心理功能狀態(tài),界定飛行疲勞,及時實施預警,對于預防人為事故具有重要的意義。本團隊旨在構建一套準確、無創(chuàng)、便捷的飛行人員生理心理功能狀態(tài)評估、飛行疲勞預警系統(tǒng)。近年來,針對疲勞狀態(tài)下中樞組織血氧參數(shù)變化以及靜態(tài)立位平衡功能改變的研究,受到了廣泛關注。我們希望在團隊前期工作的基礎上,結合新興的技術,能夠建立新型飛行疲勞評估指標,為飛行人員生理心理功能狀態(tài)評估及預警系統(tǒng)的研制打下基礎。本階段,我們主要通過常用模型進行研究,從飛行疲勞的誘發(fā)因素入手,我們采用了飛行任務負荷模型和睡眠剝奪模型。本課題進行了以下方面的研究:第一部分:模擬飛行任務的挑選目的:針對飛行任務負荷模型,目前尚無統(tǒng)一的構建標準,我們希望通過實驗及分析,挑選出現(xiàn)有條件下負荷水平盡可能貼近真實飛行任務的模擬飛行任務,為任務負荷模型的構建打下基礎。方法:本實驗要求30名飛行員在完成真實飛行任務和不同模擬飛行任務后使用NASA-TLX量表對各項任務的負荷水平進行評價,分析真實飛行負荷水平,并對比分析各類模擬任務的負荷水平。結果:對被試的真實飛行負荷NASA-TLX評分和多任務負荷NASA-TLX評分進行Pearson相關分析。發(fā)現(xiàn)兩者在心理需求,努力程度以及總分三個維度呈線性相關(p0.05)。多任務測試的成績在飛行人員群體中呈正態(tài)分布(KS檢驗,α=0.2)結論:從現(xiàn)有條件來講,人機功能多任務可以在某種程度上模擬真實飛行任務的負荷水平。同時飛行人員多任務負荷的成績呈正態(tài)分布,說明多任務負荷在飛行員群體內(nèi)有較好的分布形態(tài),不存在天花板效應和地板效應,其難度和可操作性較好。第二部分:飛行任務負荷模型的生理心理評估目的:構建飛行任務負荷模型,探索任務負荷狀態(tài)下中樞組織血氧參數(shù)的變化規(guī)律,驗證靜態(tài)立位平衡功能對任務負荷模型評估的可行性,同時揭示其他生理、心理學指標的變化規(guī)律。方法:某軍校男性學員,選取50人作為被試,將他們隨機分配為對照組和實驗組,每組25人。本實驗選擇2h持續(xù)人機功能多重任務來構建任務負荷模型。實驗前和實驗后被試分別進行作業(yè)績效測驗、NASA-TLX評分及靜態(tài)立位平衡功能評估,實驗過程中,對被試進行實時中樞組織血氧參數(shù)監(jiān)測。數(shù)據(jù)使用多變量檢驗和重復測量方差分析。結果:實驗后,實驗組NASA-TLX量表總分高于對照組(p0.01);同時,實驗組任務負荷后的NASA-TLX量表總分明顯高于實驗前靜息狀態(tài)(p0.01)。實驗后,實驗組作業(yè)績效的正確率低于對照組(p0.05),實驗組作業(yè)績效的錯誤率高于對照組(p0.01);實驗組任務負荷后,相對于靜息狀態(tài),作業(yè)績效的正確率下降(p0.01),作業(yè)績效的錯誤率升高(p0.01)。實驗后,兩組PO姿勢下平衡指數(shù)-1(BI-1)存在統(tǒng)計學差異(p0.01);實驗組在任務負荷后,平衡指數(shù)-1(BI-1)相對于靜息狀態(tài)升高(p0.01)。實驗過程中,實驗組的中樞組織血氧飽和度與對照組存在明顯差異(p0.05),實驗組中樞組織血氧飽和度與靜息狀態(tài)存在明顯差異(p0.05)。結論:被試主觀評價及作業(yè)績效的變化表明本模型可以在某種程度上模擬飛行疲勞。驗證了PO姿勢下平衡指數(shù)-1(BI-1)對任務負荷所致疲勞評估的準確性,初步認為平衡指數(shù)-1(BI-1)可以用來對任務負荷所致疲勞狀態(tài)進行評估。揭示了中樞組織血氧參數(shù)在飛行任務負荷疲勞模型下的變化規(guī)律。為后期繼續(xù)使用近紅外組織血氧監(jiān)測手段對飛行疲勞進行研究打下了基礎。第三部分:睡眠剝奪模型的生理心理評估目的:探索睡眠剝奪模擬飛行疲勞狀態(tài)下中樞組織血氧參數(shù)的變化規(guī)律,探索靜態(tài)立位平衡功能在該模型評估中的作用,同時揭示其他生理心理學指標的變化規(guī)律。方法:選取符合招募條件的37名大學生作為被試,每名被試者睡眠剝奪時間為40小時。第一天10點左右采集完所有測驗的基礎數(shù)據(jù),之后每隔12小時采集一次數(shù)據(jù),采集數(shù)據(jù)包括作業(yè)績效成績、立位平衡功能參數(shù)及中樞組織血氧參數(shù)。結果:被試各個數(shù)據(jù)采集點的作業(yè)績效與基礎狀態(tài)比較均不存在統(tǒng)計學差異。被試中樞組織血氧飽和度以及各類血紅蛋白的濃度變化量與基礎狀態(tài)比較均不存在統(tǒng)計學差異。24h睡眠剝奪后,被試在睜眼站立(NO)姿勢下的靜態(tài)立位平衡指標變化最為明顯,該姿勢下的8個頻域參數(shù)(F1-F8)和5個時域參數(shù)(CA、EVA、RA、SDY、UAPL)相對于基礎狀態(tài)都發(fā)生了改變(p0.05)。我們通過主成分分析方法將發(fā)生改變的指標綜合,形成平衡指數(shù)-2(BI-2),并發(fā)現(xiàn)各階段BI-2與基礎狀態(tài)均存在統(tǒng)計學差異(p0.05)。BI-2=2.835F1+3.962F2+5.352F3+6.774F4+8.769F5+7.741F6+42.652F7+101.157F8+457.7CA+155.406SDy+30.639結論:在睡眠剝奪所致的疲勞模型中,腦組織血氧參數(shù)未發(fā)生明顯改變;NO姿勢下靜態(tài)立位平衡功能指標變化最敏感,并構建了NO姿勢下平衡指數(shù)-2(BI-2)這一新的指標,初步認為該指標可用來評估睡眠問題、生物節(jié)律紊亂等導致的飛行疲勞。
【關鍵詞】：飛行疲勞 任務負荷 睡眠剝奪 中樞組織血氧飽和度 靜態(tài)立位平衡
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R856
【目錄】：

• 縮略詞表5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-14
• 前言14-16
• 文獻回顧16-25
• 整體研究設計25-29
• 1 問題提出25
• 2 研究意義25-26
• 3 立題依據(jù)26-27
• 4 技術路線27-28
• 5 研究重點及創(chuàng)新點28-29
• 第一部分：模擬飛行任務的挑選29-35
• 1 實驗目的29
• 2 實驗對象29
• 3 實驗工具29-30
• 4 實驗計劃30-31
• 5 實施過程31
• 6 數(shù)據(jù)處理方法31
• 7 實驗結果31-33
• 8 討論33-35
• 第二部分：飛行任務負荷模型的生理心理評估35-48
• 1 實驗目的35
• 2 實驗對象35
• 3 實驗工具35-38
• 4 實施過程38
• 5 數(shù)據(jù)處理方法38-39
• 6 實驗結果39-45
• 7 討論45-47
• 8 小結47-48
• 第三部分：睡眠剝奪模型的生理心理評估48-58
• 1 實驗目的48
• 2 實驗對象48
• 3 實驗工具48-50
• 4 實施過程50
• 5 數(shù)據(jù)處理方法50
• 6 實驗結果50-56
• 7 討論56-57
• 8 小結57-58
• 全文總結58-61
• 1 研究結果58-59
• 2 研究不足與展望59-61
• 參考文獻61-67
• 附錄67-70
• 個人簡歷和研究成果70-72
• 致謝72

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