航空病理学
航空病理学,原称“航空事故病理学”,近又称“航空航天病理学”,是病理学的一个分支。主要任务是对航空事故死难者进行尸体检查,并与死难者的健康史、环境因素、现场调查、飞机结构破坏以及安全措施等情况对照分析,综合研究,从而进一步弄清事故发生原因、过程以及致伤、致死机理,以达到总结经验教训,避免类似事件发生,保证飞行安全的目的。但就其广义含义而言,航空临床医学与航空实验医学中所涉及的各种专门病理学问题亦应属于航空病理学工作范围。
发展史 航空病理学是随航空事业发展,在预防航空事故中建立起来的。第一次世界大战期间,总结航空死伤情况创设了安全带及防冻设备。第二次世界大战,英、美及德国重视航空事故的医学调查,将伤情与飞机结构联系起来进行分析,发表航空病理学总结报告。战后有的病理医生应邀参加航空事故调查,常规地开展尸检工作。1955年英、美两国正式成立了航空病理学专业机构。同年英、美及加拿大空军成立了航空病理学联合委员会(Joint Committee on Aviation Pathology),定期进行学术交流与合作。1960年以来,在大量实际工作及研究的基础上,航空医学杂志发表了一些航空病理学文献及专刊,出版了航空事故病理学专著。航空病理学在军事、民用航空事故调查和预防中发挥着重要作用,而且随着航天事业的兴起,它将发展为航空航天病理学。
工作方法 航空病理学有较特殊的工作方法。病理医生参加航空事故调查组,是医学调查小组不可缺少的成员之一。有的航空病理医生参加安全值班,一旦发生事故,立即赶赴现场参加有关“人的因素”调查,其工作程序大致如下:
❶制定病理调查计划。
❷熟悉有关飞机的机型、一般设计、内部结构、座舱、弹射装置以及可能与飞行人员碰撞之物体的大小、形状及颜色。
❸了解飞行情况、气象因素、事故性质、破坏程度以及飞行人员过去的健康记录、飞行前及飞行中的情况等。
❹辨识尸体,编号,记录尸体的姿态、位置及其与飞机残骸的关系,检查头盔、衣服、鞋袜等物品。
❺尸检,最好在现场创造条件进行,必要时也可运到其它地方进行; 尸检时要详细检查并记录体表及内脏各部位的伤情,中耳、内耳的改变也不应忽视。
❻取组织块作组织学检查,若尸体已碎离,要注意收集组织残块,有时要采取挖地筛土的办法来觅找,做肉眼、镜下、毒物及血清学检查,确定是否为人体组织,属于那位死难者,有何病理变化等。如在某次事故收集的组织碎片中由于查到有核红细胞,证明事故发生是飞禽撞击所致。
❼在检查过程中,要进行多方位远、近距离照相,X线摄相以及化学和毒物检验。
❽总结病理变化及死亡原因,“重建”事故发生过程,提出改进飞行安全工作的意见。
事故原因调查 航空病理医生要十分重视事故原因调查,首先应查明死难飞行员有无预先存在的疾病,该疾病与事故有无直接关系。如冠心病在一般猝死原因中占首位,能使飞行员突然丧失操纵能力,应特别重视。已报道过不少与冠心病直接关联的飞行事故实例。尸检资料证明,飞行人员冠状动脉粥样硬化的发生率及病变程度并不比同年龄人群对照组更重; 即使尸检时发现飞行员有明显的冠状动脉粥样硬化,有时也难确定它就是事故的直接原因。应当注意的是,在心脏供血不足的功能阶段(心绞痛时)即可能导致事故发生。尸检时查不出心肌缺血的形态表现,而严重的创伤又可能掩盖已经存在的病变。有人认为一些航空事故可能与飞行员的肝脂肪变、心肌炎等病变有关,但缺乏直接证明。少数或个别事故已证实是飞行员呼吸道过敏、自发性蛛网膜下血肿或脑转移瘤出血所致。结节病可累及心、肺而影响飞行,有的呈心肌梗死表现。内耳圆窗破裂引起的眩晕也不应忽视。精神因素、飞行错觉以及飞行中飞行员在感知、分析判断、决策和操纵上的任何环节失误也都可能造成事故。
为了弄清事故发生的其它原因,病理医生必须对伤部、伤型、伤情以及致伤、致死原因观察分析。机械损伤最常见,绝大多数死者有骨折。由下表所列资料 (Mason,1962)可见:尸体碎离主要见于飞机坠毁。多处伤,即有两处以上原发性致命伤者,占离机死亡原因的50%以上。颅脑伤也是致死的重要原因。虽然颈椎伤在飞机坠毁事故中少见,但常见于弹射或无助力离机未成功者,竟占其死亡数的21%。因失血及窒息死亡者较少。脂肪栓塞虽然常见,但只在个别情况下构成致死原因。烧伤也是航空事故常见致死原因之一。由于燃料系统改进,烧伤致死的比率正在下降。病理医生必须注意把烧伤致死和死后烧焦区别开来,以便确定起火与碰撞、烧伤与创伤的关系及发生的先后。气管、食道及胃内有炭末粘液,组织及血中碳氧血红蛋白浓度增高以及肺内脂肪栓塞都是生前烧伤的证据。反之,胸、腹壁膨裂、硬脑膜外血肿、颅骨骨折以及关节脱位等虽然可能是生前改变,但也可能是火燃高热引起的死后变化。溺死是水上事故重要致死原因,应注意溺死与死后被溺的区别。死后入水,一般水不能进入肺内。如果肺内有水,气管、口及鼻有大量泡沫,特别是肺及其它组织中有硅藻存在,都为溺死的证据。硅藻广泛存在于各种水域,有独特的结构,是鉴定溺死的重要指标。
不同类型事故的致死原因百分率
原 因 | 飞机坠毁 (169人) | 空中人机分离 (58人) | 离机救生失败 (42人) |
尸体碎离 多处伤 头部伤 颈椎伤 烧 伤 其它原因 | 21 43 16 4 10 6 | 3 52 10 17 3 14 | 2 52 2 21 5 17 |
总 计 | 100 | 约100 | 约100 |
引自Mason,1962航空事故再现 (accident reconstruction) 病理医生通过对伤部、伤型、伤情以及致伤、致死因素的分析,要进一步查明事故及创伤发生的全过程,即事故是怎样开始的,经过何种变化,如何造成最终的结局等。这即是所谓“航空事故再现”。通过对事故及致伤过程的详细了解,达到准确总结经验教训,预防类似事故发生的目的。在事故再现中要注意:
❶创伤发生的时间。特别要确定创伤是生前的、死后的、抑或是发生于死亡过程之中。虽然创伤、擦伤、烧伤甚至火器伤一般发生于生前,但也可能发生于死后。生前伤可有出血、炎性渗出等反应。脂肪及骨髓栓塞也是生前伤的指征。
❷病理变化与其它资料的联系。病理医生要将尸检发现与机型、飞机结构、飞机残骸、安全设备、衣物、地面撞击凹陷以及飞行员健康史等资料联系起来综合分析,找出它们之间的关系,相互印证。过分强调尸检变化,忽视客观环境因素,容易陷入主观臆断。
❸对重复出现的伤型,应找出具体伤型发生的原因及规律。如对离机创伤研究证明,在无助力离机情况下,头露舱外经气流吹袭易使颈椎骨折;弹射离机打火时,若飞行员体位不正或臀部离座,则常致腰、胸椎骨折;舱盖启开障碍常致头面伤;人椅分离延迟、降落伞负荷过重、低空弹射或伞未张开等均造成人与地面猛烈冲撞而发生会阴裂伤、盆骨、颅骨骨折以及严重内脏损伤;弹射离机后,由于人椅系统稳定性差,在高空可发生人椅系统高速旋转,以致引起颈部和面部肿胀,眼结膜、鼻和中耳出血以及意识丧失等。
总之,航空病理学不论在平时或战时,通过事故现场调查、尸体检查以及“事故再现”吸取经验教训,对改进飞机设备,改善座舱碰撞安全性能及安全应急设施,提高弹射座椅、降落伞、头盔、安全带等的质量,延长飞行人员服务年限,提高飞行技术以及保证飞行安全等方面均发挥重要作用。随着航空航天事业的进步,航空航天病理学也将在内容及方法上有新的发展,研究及服务范围更加广泛,并需要开展实验航空病理学研究。