[发明专利]利用多重空间天气观测数据预警地磁暴诱发心脑血管事件的方法

说明书

技术领域

本项发明涉及一种利用多重空间天气观测数据预警地磁暴诱发心脑血管事件的方法，其是空间灾害性天气研究中关于太阳活动引起的心脑血管事件的预警方法，尤其适用于空间灾害性天气引发的重大相关疾病的预防。

背景技术

剧烈太阳爆发和CME是空间灾害天气的驱动源（Coronal Mass Ejections，日冕物质抛射），也是直接影响人类近地空间环境特别是地磁场变化最重要的因素。研究太阳活动规律并对它进行监测和预报，已经成为全球共同关心的一个重大课题，同时对国民经济发展、国家安全和人类生活具有重要的实用意义。

人体磁场是在地球磁场这一个大背景下产生、维持的。这2个磁场之间必定存在着相互作用。研究表明人体确实与电磁场发生着相互作用，细胞膜是电磁场对细胞作用的靶点。静息细胞膜电位是维持细胞生命活力的基础指标,确保细胞内外维持正常生理状态的离子分布。安静时活细胞的膜电位约为70mV ,癌变或死亡细胞的膜电位将会发生变化。在外加电场作用下,细胞膜电位发生变化,偏离静息膜电位,引起离子通道的开关状态发生改变,影响细胞膜对离子的选择通透性,从而导致相应的离子发生跨膜运动,致使细胞内外离子浓度发生变化而偏离正常的离子分布平衡状态,引起细胞产生各种有利于或不利于其存活的生化和生理状态的改变。

地空关系--太阳活动--空间天气变化是诱发地球物理环境尤其是人体周围地磁场--电离层变化的主要因素。研究太阳活动规律并对地磁场变化进行监测和预报，已经成为全球共同关心的一个重大课题。就目前而言，生物地球物理学是地球物理学与生物学的前沿交义，就整体研究水平而言，生物地球物理研究目前还处于观测和数据积累的阶段，理论、方法、技术和机制研究仍很缺乏。围绕重要科学问题，在研究思路上还需要强调多学科联合，加强实验室模拟和数值模拟的综合研究。在技术层面上还需要研发新技术、新方法和新装备，大力提高生物地球物理学研究的能力和水平。

从上世纪60年代开始国外科学界开始注意到太阳活动诱发的空间天气事件对人类的健康可能有潜在影响，其代表有Friedman 等人于1963年、1965年以及B.J. Lipa等人于1976年在《Nature》上多篇文章, 通过比对在空间天气事件中典型的地磁爆发事件当日、随后几日内心脑梗、精神类疾病医院日收治人数相对于地磁宁静期的变化情况，就发现了在地磁活动期间上述疾病的日平均收治率较之于地磁宁静期有明显上升。

从那时候开始国外对空间天气变化导致的心血管事件的已经开展了多年的研究：现在集中发现受到影响的人体健康指标主要体现在心血管事件方面。

E. Stoupel.J.等人于1995-1997年研究了太阳质子数流量、2800MHz波段流量与心梗、脑卒中之间的关系，得出2800MHz太阳射电流量变化与心血管疾病的正相关性最高 (0.56, P<0.001) ；S. Dimitrova等人与2009年通过监测86名健康志愿者在地磁活动当天及前后三天内的血压变化，得出结论：极强地磁活动前一天人体舒张压和收缩压都有明显的改变，为心血管疾病带来了隐患；2010年Ch. Katsavriasp等人发现：ST及NST段抬高的急性冠状动脉综合症的月发病率均与CME和耀斑（flare）有很强的正相关性最高可达（0.84，p<0.001）。

另外一些研究也证实，当太阳活动致地磁明显变化时，人体正常生物节律即受到影响，机体将产生应激反应以适应新的环境。同时，心血管的相关指标将会发生变化，如血压升高，心率增快，心律失常、心衰的发病率增加等，该假设已被国外动物实验所证实。

国内也有少量相关科学研究成果，1995年曾治权等人通过比对太阳活动多种指标参数，包括2800MHz太阳活动流量，太阳耀斑数，太阳黑子相对数与冠心病、脑卒中之间关系，其中2800MHz太阳射电流量变化与两种疾病发病率的正相关性最高（相关度达到0.618和0.591）。