单兵导弹肩射时射手安全性评价
作者：梁振福 唐志文 史秀凤 竺青 杨玉明
单位：(海军医学研究所,上海 200433)
关键词：导弹；脉冲噪声；暂时性听阈偏移；听力损伤
海军医学杂志000307 [摘要] 目的:观察导弹发射时脉冲噪声对射手的影响。方法:测量导弹发射时射手耳部脉冲噪声 的峰值声压级。发射时2名射手佩戴耳塞,测试发射前后射手的纯音听阈、血压、心率、心电 图等的 变化。结果:射手位置脉冲噪声的峰值声压级在157～164 dB之间,发 射后受试者两耳各频率 的暂时性听阈偏移均小于5 dB,血压稳定,心电图、一般耳科检查未见异常,1名受试者心率无 变化,另1名受试者发射后即刻心率明显增加。结论:射手佩戴 护耳器能保证安全。
[中图分类号] R82；R852.24 [文献 标识码] A
, 百拇医药
[文章编号] 1009-0754(2000)03-0211-04
Safety Assessment of Shooters When Launching Missiles on Shoulders
LIANG Zhen-fu, TANG Zhi-wen, SHI Xiu-feng, et al
(Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433， China)
Abstract: Aim:To observe effects of impulse noise on shoot ers when launching missi le. Methods:To measure the peak sound pressure level of im pulse noise during mis sile firing. The 2 shooters all wore earplugs when launchings were made. Changes in pure-ton e audiogram, blood pressure, heart rate and electrocardiogram were measured befo r e and after launching. Results:The peak sound pressure lev el at the shooters' ea r ranged from 157 to 164 dB. After launching, temporary threshold shifts for eac h frequency were lower than 5dB, and abnormality was not seen in blood pressure, electrocardiogr am and general otological function. No changes in hear t rate were observed in one shooter, but the heart rate of the other shooter a pparently increased immediately after launching. Conclusion:The results showed t he wearing of earprotectors could protect shooter against impulse noise hearing damage during missile launching.
, 百拇医药
Key words: impulse noise; missile; temporary threshold shi ft; hearing damage
为评价某型单兵导弹发射时射手的安全性,受有关部门的委托,特地进行了人体肩射验证试验 。试验前先进行了动物试验,测量分析脉冲噪声的物理参数,详细观察导弹发射时脉冲噪声 和燃气流对动物的影响。根据脉冲噪声测试和动物试验结果,初步认为该导弹脉冲噪声和 燃气流对射手的安全不会构成威胁。为了给该导弹武器系统正式装备部队提供更为安全可靠 的依据,在动物试验的基础上又进行了人体肩射验证试验。
1 试验方法
1.1 导弹发射状态 试验共发射了3枚导弹,发射仰角为20°～30°。第 1发与第2发发射间隔35 min,第2发与第3发发射间隔29 min。
1.2 受试者及其站位 受试者为2名男性射手,分别为29和46岁。试验前 纯音气导听力、 耳科常规、血压、心率、心电图及心肺听诊检查均属正常范围。导弹发射时,受试者佩戴HY-E-4型抗噪声耳塞、钢盔和防护眼镜,身着迷彩服。1号受试者位于弹筒左侧,右肩荷弹,右 耳距 弹筒6 cm。2号受试者站立在弹筒右侧与1号受试者相对应的位置。
, 百拇医药
1.3 脉冲噪声测量 鉴于动物试验地面发射持续时间变化范围很小,在 人体验证试验中只测 量峰值声压级(dB,re:20 μPa)。测量采用B.K.4135型电容传声器、B.K.AO0029型30 m电缆 和 B.K.2209型脉冲精密声级计,符合国军标要求。测试前用B.K.4230型声级校准器对整个测量 系统进行校准。现场测试时用峰值保持档直读峰值声压级。电容传感器固定在三角架上,其 高度与受试者耳朵等高,距受试者外耳道口25 cm,膜片朝向弹体。受试者站位与噪声测量布 点见示意图(图1)。
1.4 检测指标 主要检测项目有:(1)常规耳科检查;(2)气导纯音电测听 ;(3)血压;(4)心率; (5)常规心电图;(6)心肺听诊。听阈检测采用Madesen TBN 85纯音听力计,在安静的标准住房 内进行,本底噪声为28 dBA。
图1 受试者站位及噪声测点示意图
, http://www.100md.com
2 试验结果
2.1 脉冲噪声测量结果
导弹发射时脉冲噪声的峰值声压级见表1。
表1 脉冲噪声峰值声压级(dB,re:20 μPa) 测点号
第1发
第2发
第3发
1
157.0
159.0
164.0
2
, 百拇医药
-
157.0
164.0
2.2 人体验证试验结果
试验前受试者在实验室佩戴HY-E-4型抗噪声耳塞,采用主观听阈法在隔音室中对隔声性能进 行测试,其隔声值见表2。表2 受试者佩戴HY-E-4型耳塞的隔声值(dB) 受试者
测试耳
测试频率(Hz)
125
250
500
1 000
, 百拇医药
2 000
3 000
4 000
6 000
8 000
1
左耳
右耳
10
10
15
15
15
, 百拇医药
20
25
20
35
30
35
35
2 5
30
30
30
20
20
2
, 百拇医药
左耳
右耳
15
10
15
15
20
20
20
20
30
30
35
25
, 百拇医药
3 0
25
30
30
20
20
2.2.1 纯音气导听阈变化 导弹发射前后受试者的听阈变化见表3。表3 1号、2号受试者导弹发射前后的听阈变化(HL) 测试时间
测试耳
测试频率(Hz)
125
250
500
, 百拇医药
1 000
2 000
3 000
4 000
6 000
8 000
1号
2号
1号
2号
1号
2号
1号
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2号
1号
2号
1号
2号
1号
2号
1号
2号
1号
2号
发射前
左耳
右耳
, http://www.100md.com
15
15
10
10
17.5
17.5
10
10
15
15
10
10
15
12.5
, 百拇医药
15
15
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20
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25
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12.5
10
5
5
10
第1次发射后
左耳
右耳
15
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10
20
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15
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15
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20
20
25
20
20
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10
第2次发射后
左耳
右耳
15
15
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10
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第3次发射后
左耳
右耳
15
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25
20
25
20
20
20
15
15
15
10
10
10
注：发射前听阈为二次测试的平均值，发射后听阈在发射后5～25 min测试
, 百拇医药
由表3可见，2名受试者在3次导弹发射后5～25 min的听阈与发射前基础听阈比较变化不大。 1号受试者右耳多数测试频率出现2.5～5 dB的听阈偏移,左耳少数频率出现2.5～5 dB的听阈 偏移;2号受试者两耳只有个别频率出现2.5～5 dB的听阈偏移。2名受试者暴露后单耳语频(5 00、1 000、2 000、3 000 Hz)平均听阈在12～15 dB HL之间,3 000、4 000、6 00 0 Hz的高频听阈小于35 dB HL。
2.2.2 常规耳科检查结果 导弹发射前和发射后,用电耳镜作常规耳科检查,受试者鼓膜均 未 出现充血、出血、塌陷或穿孔现象,听骨链完整,主诉无耳鸣、耳胀、耳痛、眩晕、听力障碍 和其它不适。
2.2.3 血压、心率变化 导弹发射前后受试者心率、血压的变化见表4。
表4 导弹发射后受试者心率、血压的变化 测试时间
, 百拇医药
1号受试者
2号受试者
心率(次/min)
血压(kPa)
心率(次/min)
血压(kPa)
发射前10 d
84
16/10
84
18/10
发射前当天
, http://www.100md.com 94
16/10
84
18/10
第1次发射后立即
106
-
86
-
第1次发射后5 min
96
16/10
82
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18/10
第2次发射后立即
100
-
84
-
第2次发射后5 min
98
16/10
82
18/10
第3次发射后立即
124
, 百拇医药
-
84
-
第3次发射后10 min
104
16/10
82
18/10
第3次发射后20 h
86
16/10
76
18/10
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从表4可见,3次发射后2名受试者的血压始终保持在暴露前的水平,但心率有所增加,尤以1号 受试者增加明显。第3次发射后立即,心率增加至124次/min,与发射前当天的基础心率相比 增 加了30次/min,发射后10 min迅速恢复,但仍高达104次。2号受试者发射前后心率无明显变 化,说明2名受试者心理状态存在差异。1号受试者主诉,发射前一天晚上睡眠欠佳,难入睡,凌 晨1点左右醒后再也无法入睡。早上测量其基础心率为96次/min,较发射前10 d的心率高12 次/min,但否认“临战”前有紧张感。
2.2.4 心电图及心肺检查结果 发射前后2名受试者两肺呼吸音清晰,心律齐,腹软,肝脾未 触及。暴露后心电图未见异常,呈窦性心律,P-QRS-T各导联按顺序发出,属正常心电图。
3 讨 论
该型单兵导弹的脉冲噪声频谱主要分布在听频范围,对人体的致伤作用首先表现在对噪声最 敏感的听觉器官,只有当脉冲噪声的峰值声压级特别高(一般在180 dB以上)、听觉损伤相当 严重时,内脏器官才会出现伤情,所以在本试验中,着重观察听觉器官的损伤,并以此作为判断 射手安全性的主要依据。脉冲噪声对听觉的损伤,主要取决于脉冲噪声的峰值声压级及其持 续时间和导弹发射数量三个参数[1]。导弹、火炮等兵器脉冲噪声对听觉器官的致 伤部位主要在外周(中耳和内耳),很少累及中枢[2]。中耳的损伤主要表现为 鼓膜、鼓室充血、出血、鼓膜穿孔以及听骨链移位和断裂。内耳损伤主要表现为耳蜗内、外 毛细胞倒伏、折断、融合和脱落等。不论中耳或内耳损伤,还是两者兼有的混合伤,最终都表 现 为听阈上升(听阈偏移)。在动物试验中,三组动物中耳均未出现伤情,耳廓反射阈无明显变化 ,但听阈都出现不同程度的偏移。第1组动物暴露4次脉冲噪声(160～165.3 dB)平均听阈偏移 13 dB,按上海生理研究所制定的动物伤级划分标准属微伤。第2、第3组暴露1次脉冲噪声, 听阈偏移小于5 dB,属无伤。以往的研究表明,脉冲噪声对人体和豚鼠的致伤规律相似,但人 的耐受性比豚鼠高,人的安全界限相当于豚鼠的轻伤界线[3]。说明发射4枚导弹对 人体基本是安全的。在人体验证试验中,发射3枚导弹后,除1号受试者心率明显加速外,其它 指标均无明显改变。对噪声敏感的听觉器官,中耳与内耳均未出现伤情。最大的听阈偏移只 有5 dB,经年龄修正后的单耳语频平均听阈小于25 dB HL,3 000、4 000、6 000 Hz 任一频率的听阈 均小于35 dB HL。根据军事噪声性听力损失诊断标准[4],可以认为,受试者佩戴抗 噪声耳塞3次/d暴露于该导弹脉冲噪声下,不会引起语频听力损伤,也不会出现早期高频听力 损伤,对射手是安全的。
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[参考文献]
[1] Mcrobert H, Ward WD.Damage-risk-criteria:The trading relation between intensity and the number of nonreveberant impulses[J]. J Acoust Soc A m, 1973,53:1297.
[2] 梁之安,冯俊明.压力波对听觉器官的致伤作用[J].生理学报,1983,35(4) :369.
[3] 胡正元,梁振福,唐志文,等.舰艇导弹火炮脉冲噪声听觉安全标准的研究[J ].海军医学,1985,3(1):1.
[4] GJB2121-94，军事噪声性听力损失诊断标准及处理原则[S].1994.
(收稿:1999-04-08), 百拇医药
单位：(海军医学研究所,上海 200433)
关键词：导弹；脉冲噪声；暂时性听阈偏移；听力损伤
海军医学杂志000307 [摘要] 目的:观察导弹发射时脉冲噪声对射手的影响。方法:测量导弹发射时射手耳部脉冲噪声 的峰值声压级。发射时2名射手佩戴耳塞,测试发射前后射手的纯音听阈、血压、心率、心电 图等的 变化。结果:射手位置脉冲噪声的峰值声压级在157～164 dB之间,发 射后受试者两耳各频率 的暂时性听阈偏移均小于5 dB,血压稳定,心电图、一般耳科检查未见异常,1名受试者心率无 变化,另1名受试者发射后即刻心率明显增加。结论:射手佩戴 护耳器能保证安全。
[中图分类号] R82；R852.24 [文献 标识码] A
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[文章编号] 1009-0754(2000)03-0211-04
Safety Assessment of Shooters When Launching Missiles on Shoulders
LIANG Zhen-fu, TANG Zhi-wen, SHI Xiu-feng, et al
(Naval Medical Research Institute, Shanghai 200433， China)
Abstract: Aim:To observe effects of impulse noise on shoot ers when launching missi le. Methods:To measure the peak sound pressure level of im pulse noise during mis sile firing. The 2 shooters all wore earplugs when launchings were made. Changes in pure-ton e audiogram, blood pressure, heart rate and electrocardiogram were measured befo r e and after launching. Results:The peak sound pressure lev el at the shooters' ea r ranged from 157 to 164 dB. After launching, temporary threshold shifts for eac h frequency were lower than 5dB, and abnormality was not seen in blood pressure, electrocardiogr am and general otological function. No changes in hear t rate were observed in one shooter, but the heart rate of the other shooter a pparently increased immediately after launching. Conclusion:The results showed t he wearing of earprotectors could protect shooter against impulse noise hearing damage during missile launching.
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Key words: impulse noise; missile; temporary threshold shi ft; hearing damage
为评价某型单兵导弹发射时射手的安全性,受有关部门的委托,特地进行了人体肩射验证试验 。试验前先进行了动物试验,测量分析脉冲噪声的物理参数,详细观察导弹发射时脉冲噪声 和燃气流对动物的影响。根据脉冲噪声测试和动物试验结果,初步认为该导弹脉冲噪声和 燃气流对射手的安全不会构成威胁。为了给该导弹武器系统正式装备部队提供更为安全可靠 的依据,在动物试验的基础上又进行了人体肩射验证试验。
1 试验方法
1.1 导弹发射状态 试验共发射了3枚导弹,发射仰角为20°～30°。第 1发与第2发发射间隔35 min,第2发与第3发发射间隔29 min。
1.2 受试者及其站位 受试者为2名男性射手,分别为29和46岁。试验前 纯音气导听力、 耳科常规、血压、心率、心电图及心肺听诊检查均属正常范围。导弹发射时,受试者佩戴HY-E-4型抗噪声耳塞、钢盔和防护眼镜,身着迷彩服。1号受试者位于弹筒左侧,右肩荷弹,右 耳距 弹筒6 cm。2号受试者站立在弹筒右侧与1号受试者相对应的位置。
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1.3 脉冲噪声测量 鉴于动物试验地面发射持续时间变化范围很小,在 人体验证试验中只测 量峰值声压级(dB,re:20 μPa)。测量采用B.K.4135型电容传声器、B.K.AO0029型30 m电缆 和 B.K.2209型脉冲精密声级计,符合国军标要求。测试前用B.K.4230型声级校准器对整个测量 系统进行校准。现场测试时用峰值保持档直读峰值声压级。电容传感器固定在三角架上,其 高度与受试者耳朵等高,距受试者外耳道口25 cm,膜片朝向弹体。受试者站位与噪声测量布 点见示意图(图1)。
1.4 检测指标 主要检测项目有:(1)常规耳科检查;(2)气导纯音电测听 ;(3)血压;(4)心率; (5)常规心电图;(6)心肺听诊。听阈检测采用Madesen TBN 85纯音听力计,在安静的标准住房 内进行,本底噪声为28 dBA。
图1 受试者站位及噪声测点示意图
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2 试验结果
2.1 脉冲噪声测量结果
导弹发射时脉冲噪声的峰值声压级见表1。
表1 脉冲噪声峰值声压级(dB,re:20 μPa) 测点号
第1发
第2发
第3发
1
157.0
159.0
164.0
2
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-
157.0
164.0
2.2 人体验证试验结果
试验前受试者在实验室佩戴HY-E-4型抗噪声耳塞,采用主观听阈法在隔音室中对隔声性能进 行测试,其隔声值见表2。表2 受试者佩戴HY-E-4型耳塞的隔声值(dB) 受试者
测试耳
测试频率(Hz)
125
250
500
1 000
, 百拇医药
2 000
3 000
4 000
6 000
8 000
1
左耳
右耳
10
10
15
15
15
, 百拇医药
20
25
20
35
30
35
35
2 5
30
30
30
20
20
2
, 百拇医药
左耳
右耳
15
10
15
15
20
20
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2.2.1 纯音气导听阈变化 导弹发射前后受试者的听阈变化见表3。表3 1号、2号受试者导弹发射前后的听阈变化(HL) 测试时间
测试耳
测试频率(Hz)
125
250
500
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1 000
2 000
3 000
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6 000
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1号
2号
1号
2号
1号
2号
1号
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2号
1号
2号
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2号
1号
2号
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2号
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发射前
左耳
右耳
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15
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17.5
17.5
10
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10
15
12.5
, 百拇医药
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5
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第1次发射后
左耳
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20
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第2次发射后
左耳
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第3次发射后
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注：发射前听阈为二次测试的平均值，发射后听阈在发射后5～25 min测试
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由表3可见，2名受试者在3次导弹发射后5～25 min的听阈与发射前基础听阈比较变化不大。 1号受试者右耳多数测试频率出现2.5～5 dB的听阈偏移,左耳少数频率出现2.5～5 dB的听阈 偏移;2号受试者两耳只有个别频率出现2.5～5 dB的听阈偏移。2名受试者暴露后单耳语频(5 00、1 000、2 000、3 000 Hz)平均听阈在12～15 dB HL之间,3 000、4 000、6 00 0 Hz的高频听阈小于35 dB HL。
2.2.2 常规耳科检查结果 导弹发射前和发射后,用电耳镜作常规耳科检查,受试者鼓膜均 未 出现充血、出血、塌陷或穿孔现象,听骨链完整,主诉无耳鸣、耳胀、耳痛、眩晕、听力障碍 和其它不适。
2.2.3 血压、心率变化 导弹发射前后受试者心率、血压的变化见表4。
表4 导弹发射后受试者心率、血压的变化 测试时间
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1号受试者
2号受试者
心率(次/min)
血压(kPa)
心率(次/min)
血压(kPa)
发射前10 d
84
16/10
84
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发射前当天
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16/10
84
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第1次发射后立即
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第1次发射后5 min
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第2次发射后立即
100
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第2次发射后5 min
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第3次发射后立即
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第3次发射后10 min
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第3次发射后20 h
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从表4可见,3次发射后2名受试者的血压始终保持在暴露前的水平,但心率有所增加,尤以1号 受试者增加明显。第3次发射后立即,心率增加至124次/min,与发射前当天的基础心率相比 增 加了30次/min,发射后10 min迅速恢复,但仍高达104次。2号受试者发射前后心率无明显变 化,说明2名受试者心理状态存在差异。1号受试者主诉,发射前一天晚上睡眠欠佳,难入睡,凌 晨1点左右醒后再也无法入睡。早上测量其基础心率为96次/min,较发射前10 d的心率高12 次/min,但否认“临战”前有紧张感。
2.2.4 心电图及心肺检查结果 发射前后2名受试者两肺呼吸音清晰,心律齐,腹软,肝脾未 触及。暴露后心电图未见异常,呈窦性心律,P-QRS-T各导联按顺序发出,属正常心电图。
3 讨 论
该型单兵导弹的脉冲噪声频谱主要分布在听频范围,对人体的致伤作用首先表现在对噪声最 敏感的听觉器官,只有当脉冲噪声的峰值声压级特别高(一般在180 dB以上)、听觉损伤相当 严重时,内脏器官才会出现伤情,所以在本试验中,着重观察听觉器官的损伤,并以此作为判断 射手安全性的主要依据。脉冲噪声对听觉的损伤,主要取决于脉冲噪声的峰值声压级及其持 续时间和导弹发射数量三个参数[1]。导弹、火炮等兵器脉冲噪声对听觉器官的致 伤部位主要在外周(中耳和内耳),很少累及中枢[2]。中耳的损伤主要表现为 鼓膜、鼓室充血、出血、鼓膜穿孔以及听骨链移位和断裂。内耳损伤主要表现为耳蜗内、外 毛细胞倒伏、折断、融合和脱落等。不论中耳或内耳损伤,还是两者兼有的混合伤,最终都表 现 为听阈上升(听阈偏移)。在动物试验中,三组动物中耳均未出现伤情,耳廓反射阈无明显变化 ,但听阈都出现不同程度的偏移。第1组动物暴露4次脉冲噪声(160～165.3 dB)平均听阈偏移 13 dB,按上海生理研究所制定的动物伤级划分标准属微伤。第2、第3组暴露1次脉冲噪声, 听阈偏移小于5 dB,属无伤。以往的研究表明,脉冲噪声对人体和豚鼠的致伤规律相似,但人 的耐受性比豚鼠高,人的安全界限相当于豚鼠的轻伤界线[3]。说明发射4枚导弹对 人体基本是安全的。在人体验证试验中,发射3枚导弹后,除1号受试者心率明显加速外,其它 指标均无明显改变。对噪声敏感的听觉器官,中耳与内耳均未出现伤情。最大的听阈偏移只 有5 dB,经年龄修正后的单耳语频平均听阈小于25 dB HL,3 000、4 000、6 000 Hz 任一频率的听阈 均小于35 dB HL。根据军事噪声性听力损失诊断标准[4],可以认为,受试者佩戴抗 噪声耳塞3次/d暴露于该导弹脉冲噪声下,不会引起语频听力损伤,也不会出现早期高频听力 损伤,对射手是安全的。
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[参考文献]
[1] Mcrobert H, Ward WD.Damage-risk-criteria:The trading relation between intensity and the number of nonreveberant impulses[J]. J Acoust Soc A m, 1973,53:1297.
[2] 梁之安,冯俊明.压力波对听觉器官的致伤作用[J].生理学报,1983,35(4) :369.
[3] 胡正元,梁振福,唐志文,等.舰艇导弹火炮脉冲噪声听觉安全标准的研究[J ].海军医学,1985,3(1):1.
[4] GJB2121-94，军事噪声性听力损失诊断标准及处理原则[S].1994.
(收稿:1999-04-08), 百拇医药