田文靜 王浩

2010年11月29日～12月2日第27屆美國(guó)陸軍科學(xué)會(huì)議舉行，2011年2月16～17日美軍士兵計(jì)劃執(zhí)行辦公室發(fā)起召開了頭部防護(hù)峰會(huì)，2011年2月23～25日美國(guó)陸軍舉行陸軍協(xié)會(huì)陸地勇士分會(huì)冬季研討暨展覽會(huì)……在這些會(huì)議上，科學(xué)家、戰(zhàn)術(shù)專家、醫(yī)學(xué)專家以及頭部防護(hù)專家共聚一堂，討論頭部防護(hù)的研究現(xiàn)狀并提出未來發(fā)展的愿景。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約2/3的前線士兵從伊拉克或阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)返回時(shí)，患有創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和腦外傷等疾病。目前，在如何采取最優(yōu)方法定量分析爆炸沖擊波對(duì)士兵頭盔和大腦的影響以及如何消除對(duì)他們?nèi)粘Ｐ袆?dòng)及生活質(zhì)量的長(zhǎng)期潛在影響等方面，已有越來越多的研發(fā)計(jì)劃在開展。美國(guó)陸軍醫(yī)學(xué)研究與資源司令部目前負(fù)責(zé)管理535項(xiàng)相關(guān)研究計(jì)劃，總投入約7.5億美元?？梢娒儡妼?duì)“頭部”的重視。

研制防護(hù)性能更優(yōu)的頭盔

2011年秋天，派駐在戰(zhàn)場(chǎng)的士兵以及即將派駐的士兵可以把自己的先進(jìn)戰(zhàn)斗頭盔（ACH）更換為Ceradyne公司的增強(qiáng)型戰(zhàn)斗頭盔（ECH），用士兵們的話來說，相當(dāng)于從悍馬升級(jí)到了MRAP。

這兩種頭盔外觀相似，但ECH頭盔在性能上有較大改進(jìn)，其是美國(guó)陸軍與海軍陸戰(zhàn)隊(duì)共同努力的成果。ECH頭盔比ACH頭盔略厚，并因設(shè)計(jì)不同，反而較ACH頭盔輕28～112g。更重要的是，ECH頭盔比ACH頭盔在防護(hù)性能上有較大提高。ECH頭盔原定的破片防護(hù)性能指標(biāo)比ACH頭盔提高35%，但試驗(yàn)證明，其防護(hù)性能提升50%以上。

ECH頭盔防護(hù)性能的提升是因?yàn)槠湟桓腁CH頭盔采用的凱夫拉纖維，而采用新型超高分子聚乙烯纖維復(fù)合材料，并且采用了一種新的工藝方法，即將熱塑材料預(yù)先成型，然后安裝進(jìn)輕型頭盔外殼中。某種意義上而言，這種新工藝改變了美國(guó)防彈頭盔材料制造的工業(yè)基礎(chǔ)。

ECH頭盔業(yè)已服役，但美國(guó)軍方并未停止研制更好的頭盔的腳步，美國(guó)陸軍目前正在與海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、工業(yè)部門等一起為乘車士兵和徒步士兵研制下一代頭盔系統(tǒng)。該頭盔系統(tǒng)采取“全面措施”防護(hù)頭部、臉部和頸部。以美國(guó)陸軍頭盔與電子顯示系統(tǒng)升級(jí)防護(hù)技術(shù)計(jì)劃為例，該計(jì)劃包括槍彈與破片防護(hù)、對(duì)面部口鼻處更有效的破片防護(hù)、環(huán)境感知功能、與夜視裝備的匹配措施以及改善聽力防護(hù)性能。該計(jì)劃將系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行了更優(yōu)的平衡，減少了頸部負(fù)擔(dān)，在保證機(jī)動(dòng)性、靈活性及佩戴裝備兼容性的同時(shí)，提升了士兵的作戰(zhàn)能力和全天候態(tài)勢(shì)感知能力。

完善頭盔傳感器

戰(zhàn)斗頭盔研發(fā)的另一項(xiàng)內(nèi)容——頭盔傳感器項(xiàng)目也在不斷取得進(jìn)展。

美國(guó)陸軍曾于2008年3月～2009年3月期間，為駐伊拉克和阿富汗部隊(duì)的士兵共配發(fā)了7000具第一代頭盔傳感器，用來收集作戰(zhàn)數(shù)據(jù)。而于2011年8月配發(fā)部隊(duì)的第二代頭盔傳感器相比第一代頭盔傳感器，在電源管理、存儲(chǔ)空間以及數(shù)據(jù)交換能力方面都進(jìn)行了改進(jìn)。

頭盔傳感器可以測(cè)量并記錄因簡(jiǎn)易爆炸裝置（IED）等引起的爆炸事故以及導(dǎo)致頭部受鈍傷的撞擊事件中的沖擊波及爆炸的超壓數(shù)據(jù)。

頭盔傳感器并不像有些人猜測(cè)的那樣，只是個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)診斷工具。其收集到的數(shù)據(jù)有助于救援人員更好地了解在爆炸事件或撞擊事件中的具體情況。

至于數(shù)據(jù)傳輸方法，研究人員表示，第二代傳感器可采用無線下載方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線傳輸可以方便士兵們的操作，也可像前一代一樣，通過連接USB進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

建立腦外傷研究體系

槍彈、榴彈破片、撞擊以及簡(jiǎn)易爆炸裝置導(dǎo)致的爆炸都有可能造成腦外傷。但這幾種傷害的內(nèi)在機(jī)理不同，其作用特點(diǎn)也不相同，其中最難分析的是爆炸傷害。

目前所知，爆炸傷害能夠?qū)е鲁志玫纳窠?jīng)與心理問題。人體護(hù)甲能夠保護(hù)肺部免受爆炸沖擊，而如何測(cè)量大腦在爆炸中所受的影響則是醫(yī)學(xué)專家仍待解決的難題。

軍事醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，正確理解與剖析爆炸傷害中的生物力學(xué)機(jī)理是美國(guó)陸軍進(jìn)行作戰(zhàn)、休整及醫(yī)療的關(guān)鍵所在?！澳X外傷”這個(gè)詞本身引起了許多概念上的混淆，這其實(shí)是一類非常寬泛的損傷類型。目前有大量關(guān)于腦外傷的醫(yī)學(xué)研究報(bào)告，但研究焦點(diǎn)集中在關(guān)于腦外傷的認(rèn)識(shí)差距上。關(guān)于腦外傷，有太多我們不了解的東西。

在醫(yī)學(xué)界，至今沒有一個(gè)可完全被臨床接受的客觀診斷，腦外傷的診斷主要基于爆炸事件中的當(dāng)事人報(bào)告，以及一些在場(chǎng)人員的描述，再就是隨之而來的癥狀表現(xiàn)，而癥狀表現(xiàn)只會(huì)使人更加迷惑。因此，時(shí)至今日，醫(yī)學(xué)專家們?nèi)栽谂ふ夷軌蜃罱K解決腦外傷判定標(biāo)準(zhǔn)的答案。

這些努力包括：

預(yù)防與保護(hù)

研究人員表示，至少有3種藥品或保健品（內(nèi)含DHA成分）對(duì)大腦有保護(hù)作用，可以通過提供內(nèi)含DHA（DHA，二十二碳六烯酸，俗稱腦黃金，是一種對(duì)人體非常重要的多不飽和脂肪酸）成分的藥品來減輕或改善爆炸對(duì)大腦造成的傷害。

早期探測(cè)

頭盔探測(cè)器遲早應(yīng)具備此項(xiàng)功能。

評(píng)估

目前有一種應(yīng)用于神經(jīng)外傷診斷及傷員分類的方法，其通過檢測(cè)血液中的神經(jīng)細(xì)胞蛋白質(zhì)含量判斷細(xì)胞損傷程度，這類似于心臟病專家將酶或蛋白質(zhì)含量作為心臟損傷判定指標(biāo)的做法。專家們認(rèn)為，血液檢測(cè)法很有前途，這是目前所知最有可能以客觀方法判斷腦外傷程度的檢測(cè)手段。美國(guó)食品與藥品署（FDA）已批準(zhǔn)從現(xiàn)在起3年或更多時(shí)間內(nèi)，將開展大規(guī)模臨床試驗(yàn)，獲得成功后在醫(yī)院中推廣。最終目標(biāo)是開發(fā)出手持式檢測(cè)設(shè)備，以應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)士兵的腦外傷疾患，以便得到及時(shí)治療。

治療

對(duì)于嚴(yán)重的腦外傷，目前還沒有特效的藥物治療手段。但在前期臨床試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)，有幾種藥品能產(chǎn)生較好的療效，其中包括新西蘭生產(chǎn)的NNZ-2566。它含有人類大腦激素的一種成分，能夠降低腦損傷程度。

對(duì)輕微和中度腦外傷，研究的重點(diǎn)在治療其慢性癥狀上。其中一個(gè)措施是采取高壓氧治療，即在一個(gè)帶壓力的房間內(nèi)為傷員供應(yīng)純氧。這種治療方法對(duì)腦外傷癥狀的確有所改善。

康復(fù)

陸軍正在研究客觀的、可重復(fù)使用的評(píng)估手段，來幫助判斷傷員能否重返崗位。評(píng)估手段包括武器使用、生理測(cè)量、平衡性以及其他內(nèi)容。

頭盔測(cè)試尚需深入研究

目前，科學(xué)家們正在試驗(yàn)室中針對(duì)各種不同的頭型進(jìn)行爆炸試驗(yàn)，為頭型建立矩陣，有的科學(xué)家正在為探尋頭部受傷的規(guī)律擬定研究指標(biāo)。實(shí)際上，關(guān)于應(yīng)該采用哪些研究指標(biāo)尚未達(dá)成共識(shí)。

當(dāng)彈頭擊中士兵的頭盔，頭盔會(huì)因?yàn)槲兆矒裟芰慷l(fā)生變形，導(dǎo)致頭盔內(nèi)凹5.08～7.62cm，有時(shí)甚至更多。

而在頭盔內(nèi)部，士兵的頭部與頭盔內(nèi)壁之間有1.3～1.9cm的空隙。科學(xué)家們所需要做的是，借助試驗(yàn)手段，精準(zhǔn)地將這個(gè)形變過程還原出來。

理想情況下，科學(xué)家可以將撞擊速度、受力、接觸區(qū)域等因素結(jié)合起來研究。他們最感興趣的是，到底是哪種有效能量對(duì)士兵的頭部造成損傷。

下階段計(jì)劃

士兵計(jì)劃執(zhí)行辦公室主辦的士兵頭部防護(hù)峰會(huì)上有人提出，希望將科學(xué)界、體育界、國(guó)防部門及醫(yī)學(xué)界的專家集中起來，共同研究由爆炸、破片撞擊引起的頭部損傷的防護(hù)和治療方案。

專家們目前已經(jīng)確定出一個(gè)由爆炸引起的腦外傷的有效數(shù)學(xué)模型。約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理研究室的一個(gè)專家小組正在為這個(gè)有效模型建立檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。該模型將會(huì)被獨(dú)立審核，并將最終提交給美國(guó)國(guó)防衛(wèi)生事務(wù)部，這一舉措有助于美國(guó)國(guó)防部將采取什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行腦外傷判定。