呂傳祿，莫琳芳，仇順海，李旭霞，甘輝亮

潛艇作為水下主力作戰(zhàn)平臺，備受各國軍方的重視。潛艇特殊的理化因素、有限的醫(yī)療資源、特有的失事環(huán)境和風(fēng)險極高的脫險方式及潛艇人員長期的心理考驗(yàn)是潛艇醫(yī)學(xué)與其他醫(yī)學(xué)迥然不同的實(shí)踐背景。潛艇醫(yī)學(xué)研究同樣緊緊圍繞這些特殊背景，形成了以潛艇特殊作業(yè)環(huán)境為背景，以提升艇員作業(yè)能力與生存能力為目標(biāo)，以職業(yè)衛(wèi)生、心理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、援潛救生等各學(xué)科領(lǐng)域?yàn)檠芯糠秶能娛绿胤N醫(yī)學(xué)。然而，潛艇作業(yè)的特殊性和研究的保密性使得潛艇醫(yī)學(xué)研究報道很少。美國海軍潛艇醫(yī)學(xué)研究所（Naval Submarine Medical Research Laboratory， NSMRL）是美軍潛艇醫(yī)學(xué)的主要研究機(jī)構(gòu)，其研究成果大多會以國防科技報告的形式發(fā)布于其國家技術(shù)信息服務(wù)局（National Technical Information Service， NTIS）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。本研究采用文獻(xiàn)計量學(xué)方法對NTIS 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中NSMRL 2000-2022 年發(fā)布的國防科技報告進(jìn)行統(tǒng)計分析，探討美軍潛艇醫(yī)學(xué)研究現(xiàn)狀，以期為潛艇醫(yī)學(xué)相關(guān)研究與決策提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索策略

在NTIS 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫平臺進(jìn)行檢索，檢索時間范圍為2000-2022 年，檢索字段為“corporate author”，檢索詞為“Navy submarine medical research laboratory”“Naval submarine medical research laboratory”“Navy submarine medical research lab”和“Naval submarine medical research lab”，采用邏輯“或”檢索。

1.2 統(tǒng)計學(xué)處理

由于內(nèi)容修正或其他原因，存在同一年份重復(fù)發(fā)布數(shù)份內(nèi)容基本相同的報告情況，因此需要手工排除同一年度重復(fù)發(fā)布的報告。采用EXCEL 軟件進(jìn)行手工處理，對年份、關(guān)鍵詞、作者、合作機(jī)構(gòu)等字段進(jìn)行統(tǒng)計。并利用Bibexcel 和Pajek 軟件對關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析，制作知識圖譜。

2 結(jié)果

2.1 年份分布

共檢索到92 篇文獻(xiàn)，查重后篩除重復(fù)文獻(xiàn)得到88 篇。由圖1 可見，2004 年發(fā)文最多，為21 篇，2011-2016 年持續(xù)6 年報告量僅1 篇。

圖1 文獻(xiàn)發(fā)布年份分布

2.2 作者統(tǒng)計

88 篇文獻(xiàn)共有168 位作者，59 位第一作者。其中，發(fā)文6 篇及以上的作者8 人。見表1。以第一作者發(fā)文3 篇及以上的作者9 人。見表2。

表1 發(fā)文6 篇及以上的合作者統(tǒng)計

表2 發(fā)文3 篇及以上的第一作者統(tǒng)計

2.3 合作單位統(tǒng)計

共有8 篇報告由2 個及以上單位合作，占比9%，其中6 篇為2020 年以后發(fā)表。合作單位有7 家，包括海軍軍醫(yī)局（2 篇）、海軍研究局（2 篇）、海軍海上系統(tǒng)司令部、德特里克堡終端彈道學(xué)中心、陸軍健康促進(jìn)和預(yù)防醫(yī)學(xué)中心、康涅狄格大學(xué)和密歇根大學(xué)。見表3。

表3 合作單位統(tǒng)計

2.4 關(guān)鍵詞統(tǒng)計

2.4.1 關(guān)鍵詞頻次 關(guān)鍵詞能夠真實(shí)地反映文獻(xiàn)的研究主題，而頻次高的關(guān)鍵詞更能反映特定研究領(lǐng)域的核心熱點(diǎn)及未來的發(fā)展趨勢［1］。對同義/近義關(guān)鍵詞進(jìn)行合并，如將submarines、nuclear submarines 并入submarine，共得到關(guān)鍵詞851 個，關(guān)鍵詞總頻次為1 298。統(tǒng)計結(jié)果顯示，詞頻不低于5 次的高頻詞有30 個，基本能夠呈現(xiàn)研究的熱點(diǎn)方向。見表4。2.4.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜 關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜可以直觀地反映高頻關(guān)鍵詞的相互關(guān)系，體現(xiàn)特定研究領(lǐng)域的核心熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢［2］。選取詞頻≥5的關(guān)鍵詞30 個，利用Bibexcel 構(gòu)建了30×30 的共詞矩陣，利用Pajek 軟件繪制關(guān)鍵詞知識圖譜，通過中心度的可視化分析，發(fā)現(xiàn)潛艇、生存、認(rèn)知、生物醫(yī)學(xué)、噪聲、生物節(jié)律、潛水員、環(huán)境為研究熱點(diǎn)中心詞，形成了噪聲調(diào)查、聽力損失、防護(hù)裝備、生物節(jié)律、傷病救治、認(rèn)知能力與人機(jī)功效、生存與救援、逃生訓(xùn)練、潛水醫(yī)學(xué)等研究熱點(diǎn)。見圖2。

表4 美國海軍潛艇醫(yī)學(xué)研究所國防科技報告高頻詞分布

圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

3 分析與討論

3.1 成果分布規(guī)律

從發(fā)文量來看，自1963 年有發(fā)文記錄以來，報告量逐年上漲，至1968 年達(dá)到最高（58 篇），之后整體呈下降趨勢。自1991 年起，報告量維持在低位。2000 年以后年均報告發(fā)布量為4 篇，其中2004 年由于開展了非潛艇艇員人群的腹瀉、天花、艾滋病及腸道致病菌的研究，報告發(fā)布量較其他年度增加幅度大，為21 篇。從報告數(shù)量來看，近年來美軍有關(guān)潛艇醫(yī)學(xué)的研究成果較之前明顯減少，結(jié)合美軍對潛艇作戰(zhàn)的重視，推測其原因可能是美軍提升了潛艇醫(yī)學(xué)研究的保密級別；從報告內(nèi)容來看，2019 年以后美軍對潛艇醫(yī)學(xué)保障現(xiàn)狀和相關(guān)研究進(jìn)行了系統(tǒng)性回顧，提出了美軍潛艇醫(yī)學(xué)的研究空白［3］，可以預(yù)見此后美軍將針對其潛艇醫(yī)學(xué)的不足之處進(jìn)行一系列研究。

3.2 單位合作趨勢

基于對合作單位統(tǒng)計結(jié)果的分析，NSMRL 合作情況表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：從合作單位性質(zhì)來看，一方面，軍方逐漸加強(qiáng)了與地方高校的橫向聯(lián)系，以借助高校優(yōu)質(zhì)的科研力量和豐富的實(shí)驗(yàn)手段；另一方面，軍隊(duì)內(nèi)部的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)趨勢明顯。從年代來看，2020 年以后機(jī)構(gòu)間合作趨勢明顯增加。從合作研究內(nèi)容來看，主要是聽力損失及其防護(hù)裝備的研究?；诿儡姷能娛驴蒲袆?chuàng)新機(jī)制，可以預(yù)測NSMRL 未來與地方高校或企業(yè)的合作將更加緊密［4］。

3.3 近期研究熱點(diǎn)

基于對關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜的分析，通過瀏覽報告全文，認(rèn)為NSMRL 的研究熱點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.3.1 潛艇環(huán)境健康影響與醫(yī)學(xué)干預(yù) （1）潛艇噪聲與艇員聽力防護(hù)研究。噪聲是影響艇員身心健康和作業(yè)能力的重要因素，部分崗位持續(xù)的噪聲暴露導(dǎo)致艇員出現(xiàn)聽力損失、耳鳴等癥狀［5］。NSMRL 近年來噪聲相關(guān)研究主要集中在機(jī)艙、聲吶、控制臺等關(guān)鍵崗位噪聲水平調(diào)查與聽力防護(hù)裝備方面。在潛艇艇員耳鳴的發(fā)生率及危險因素調(diào)查和噪聲誘發(fā)聽力損失模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，探討了潛艇噪聲對艇員聽力的影響機(jī)制，并開發(fā)了聲吶操作員插入式主動降噪耳機(jī)、潛艇控制臺傳感器耳機(jī)、艇員定制聽力保護(hù)裝置，并對市場上新式聽力保護(hù)裝置的脈沖峰值插入損失進(jìn)行測試評估，以期獲得更好的潛艇艇員聽力防護(hù)裝備。（2）潛艇艇員生物節(jié)律問題與干預(yù)措施研究。潛艇獨(dú)特的值更制度和長時間與外界隔絕造成了艇員普遍存在生物節(jié)律紊亂，影響艇員作業(yè)效能和戰(zhàn)備能力［3］。為解決這一問題，NSMRL 研究了3 種不同的值更時間表對潛艇艇員生理、性能和情緒的影響。2014 年5 月，美國海軍授權(quán)在潛艇上使用24 h 值更時間表。同時，美軍研究了潛艇艇員生物節(jié)律干預(yù)措施，例如個人光處理裝置，現(xiàn)場試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對調(diào)節(jié)生物節(jié)律具有一定的積極作用。此外，有報告調(diào)查了潛艇環(huán)境對艇載特種作戰(zhàn)人員生物節(jié)律的影響。（3）艇員醫(yī)學(xué)保障技術(shù)與裝備研究。相關(guān)研究主要包括艇員高皮質(zhì)醇癥和代謝綜合征患病率調(diào)查以及潛艇傷員運(yùn)輸設(shè)備和降噪聽診器等醫(yī)學(xué)保障裝備的研發(fā)。此外，為實(shí)現(xiàn)艇內(nèi)延長治療的目標(biāo)，美軍還制定了常見疾病艇內(nèi)處置方案和遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)支援流程［3］。（4）艇員心理預(yù)測與干預(yù)手段研究。如建立潛艇軍官心理模型、研發(fā)艇員心理測量工具、開發(fā)艇內(nèi)認(rèn)知干預(yù)軟件等。此外，潛艇艇員維生素D補(bǔ)充劑使用、女性艇員的醫(yī)學(xué)影響、潛艇艇員體能鍛煉、潛艇艇員人體測量學(xué)、顯示系統(tǒng)人因設(shè)計等方面的研究也有零星報道。

3.3.2 失事潛艇生存與水下脫險 （1）潛艇失事后艇員生存能力研究。潛艇失事后，由于電力故障、艙室進(jìn)水以及爆炸等原因，幸存艇員將面臨更為惡劣的生存環(huán)境［6］。近年來，美軍的相關(guān)研究包括：失事潛艇環(huán)境因素對艇員的影響，如二氧化碳的產(chǎn)生及對艇員的生理影響、失事潛艇場景中各類應(yīng)激源及其對認(rèn)知能力的影響；艇內(nèi)等待救援階段艇員發(fā)病率調(diào)查，如頭痛和熱應(yīng)激損傷等；維持失事潛艇生存條件的新技術(shù)研發(fā)，如無外部電力需求的二氧化碳洗滌技術(shù)。相關(guān)研究的主要目標(biāo)是提高艇員在失事潛艇中的生存能力，增加獲得外部救援的可能性。（2）失事潛艇逃生與脫險能力研究。雖然艇內(nèi)等待救援是失事潛艇艇員的最佳選擇，但隨著情況惡化，幸存艇員有時不得不選擇自行脫險［7］。為提升幸存艇員水下脫險能力，近年來美軍開展了以下研究：潛艇艇員逃生訓(xùn)練相關(guān)研究，如加壓潛艇逃生訓(xùn)練前潛艇人員肺功能篩查及肺功能標(biāo)準(zhǔn)的制定；失事潛艇逃生與脫險技術(shù)裝備研發(fā)，如支持失事條件下潛艇逃生專家系統(tǒng)運(yùn)行的筆記本電腦和獨(dú)立電源、MK-10 潛艇逃生和抗浸裝備、潛艇失事逃生時機(jī)決策技術(shù)、潛艇水面棄艇流程與技術(shù)等；失事潛艇逃生與脫險的醫(yī)學(xué)問題研究，如艇內(nèi)等待救援時間對脫險逃生減壓病風(fēng)險的影響。（3）失事潛艇外部救援能力研究。如評估可用于失事潛艇幸存者艇內(nèi)檢傷分類與定位的相關(guān)裝備［8］。

3.3.3 潛水醫(yī)學(xué)相關(guān)研究 （1）潛水環(huán)境影響研究，如水下潛水站噪聲調(diào)查、水下爆炸和水下噪聲對潛水員的影響等。（2）潛水保障裝備研發(fā)與評價，相關(guān)研究涉及Morgan 呼吸系統(tǒng)（MBS-2000）及其改進(jìn)型的性能測試。（3）潛水生理學(xué)研究，如有文獻(xiàn)報道了飽和深潛過程中人體骨基質(zhì)的變化［9］，亦有文獻(xiàn)探討了潛水員咽鼓管功能障礙［10］。

4 小結(jié)

從美軍的相關(guān)文獻(xiàn)來看，一方面，美軍潛艇醫(yī)學(xué)研究近年來取得了一系列成果，如在聽力防護(hù)裝備、降噪聽診器、艇員心理測量工具、個人光處理裝置、二氧化碳洗滌技術(shù)等方面。另一方面，美軍在潛艇醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究還存在諸多不足與空白，影響作業(yè)效能的生物節(jié)律、疲勞、心理應(yīng)激等問題還缺乏有效的干預(yù)手段；影響潛艇艇員健康狀況的噪聲、有害氣體等因素還未得到很好的解決；影響失事潛艇艇員生存與脫險能力的高壓下氣體監(jiān)測、大氣應(yīng)急凈化、加壓救援等技術(shù)尚待實(shí)踐驗(yàn)證。