最新精编医学专题—OR7-基于近红外光谱法的汽车驾驶员脑氧参数振动响应分析.docx

5基于近红外光谱法的汽车驾驶员脑氧参数振动响应分析李增勇*作者简介:李增勇男博士副教授主要从事生物医学光子学、人机工程学等研究。中国生物医学工程学会个人会员登记号：M082504040M张亮亮王岩李建平刘菲菲陈国强〔山东大学机械工程学院250061〕摘要：振动是影响驾驶员职业健康的重要因素之一。该文应用近红外光谱法监测驾驶员脑氧信息评估了三种不同振动频率〔3、4.5、6Hz〕对10名健康驾驶员脑组织氧合状况的影响。结果发现振动导致脑组织中氧合血红蛋白(HbO2)的含量上升、复原血红蛋白(Hb)含量下降说明振动过程中脑组织对氧的需求量增加不同振动频率对脑氧参数的影响不同。本文研究结果初步揭示了驾驶员振动条件下的脑氧动力学变化特性。关键词：生物医学工程学；脑氧；近红外光谱；振动Effectofdifferentvibrationfrequenciesoncerebraloxygenationasassessedbynear-infraredspectroscopyinhealthydriversLIZengyongZhangLiangliangWangYanLiJianpingLiuFeifeiChenGuoqiang(SchoolofMechanicalEngineeringShandongUniversityJinan250061P.R.China)AbstractTheobjectiveofthisstudyistoinvestigatetheeffectsof34.5and6Hzwhole-bodyvibration(WBV)onchangesincerebraloxygenationoscillationofthepre-frontalcortexregioninhealthydrivers.TenhealthymenwereexposedtothreeWBV(34.5and6Hzat0.5grmsintheverticaldirection)inarandomizedorderonseparatedays.Allsubjectswererequiredtorestwellpriortotheexperiment.Eachdaytestprotocolwasasfollows:20minrest20minofWBVsessionand20minrecovery.Cerebraloxygenationsignalwasmonitoredfromtheleftfrontallobeusingnearinfraredspectroscopy(NIRS)throughouttheentireexperimentperiod.Itwasfoundthtatcerebraloxygenationresponsesincreasedwithvibrationat4.5Hzcomparedtothatwithoutvibration.Theresultsdemostratedthatthevibrationfrequencyhadsignificanteffectoncerebraloxygenation.Keywords:Bioengineeringcerebraloxygenationnearinfraredspectroscopyvibration1引言随着汽车工业的开展我国机动车拥有量不断增加职业驾驶员队伍也在不断扩大。驾驶员作为一种特殊职业人群长期受到振动、噪声、精神紧张、作业时间长等因素的影响工作环境对驾驶员健康的影响已日益引起关注。Robinson等〔2005)调查发现作为人類第一杀手的心脑血管疾病在职业驾驶员中发病率明显高于普通人[1]。宋琦如〔1996〕、茅佩娟〔2022)等对国内职业驾驶员流行病学调查亦发现驾驶员心血管功能及脑血血管功能的异常率均明显高于非驾驶员[23]。这说明驾驶员工作环境对驾驶员心、脑血管功能有显著影响长期驾驶可能影响驶员的思维、判断和执行能力。这提示人们应重视驾驶员心、脑血管系统的健康防护以保证行车平安。而振动作为影响驾驶员职业健康的重要因素之一其对驾驶员脑血管系统的影响正日益受到研究者的重视。近红外光谱组织脑氧含量检测是基于人体组织在近红外波段(波长700－900nm)的光学特性通过检测氧合血红蛋白浓度及复原血红蛋白