УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к области физики и может быть использовано для определения уровня тревожности человека.
Известно устройство для определения биофизических параметров биологически активных зон, основанное на регистрации структуры газоразрядного свечения (Кирлиан-изображения) вокруг биологического объекта, содержащее разрядную камеру, представляющую собой диэлектрическую пластину, снабженную микроканалами в зоне размещения исследуемого объекта. Камера расположена на прозрачной пластине, к которой прикреплен электрод, соединенный с генератором. Соосно с электродом расположен световод, соединенный с вольтметром, SU1664286.
Известно устройство для регистрации Кирлиан-изображения, содержащее генератор высоковольтных высокочастотных импульсов, высоковольтный электрод, широкодиапазонный преобразователь импульсов разрядного тока в напряжение, SU 1690678.
Известно устройство, которое содержит электрод, на который накладывается фотопленка для регистрации изображения и располагаются подушечки пальцев человека. Высоковольтный импульсный генератор подает на электрод серию высоковольтных радиоимпульсов, затухающих по экспоненте, SU 1812965.
Вариантом этого устройства является устройство для регистрации Кирлиан-изображения, содержащее высоковольтный импульсный генератор, соединенный с высоковольтным электродом, на поверхности которого размещена регистрирующая фотопленка; высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетопьезоэлектрическим с механическим взводным приводом калиброванного точечного удара, а между ним и высоковольтным электродом подключен формирователь одиночных высоковольтных импульсов, вход которого соединен с выводами сегнетопьезоэлементов генератора, RU 2100959.
Недостатками всех описанных выше устройств являются низкие точность и достоверность определения состояния человека ввиду того, что учитывается только один параметр, характеризующий структуру свечения, а именно длина газоразрядного стримера; процесс получения информации довольно трудоемкий и длительный; к числу недостатков следует также отнести то обстоятельство, что оценка состояния биологического объекта определяется только в довольно узком диапазоне изменений одномерного геометрического параметра длины стримера.
Известно также устройство для определения энергоинформационного состояния человека, описанное в патенте RU 2141250.
Устройство включает генератор электрических импульсов, пластину из диэлектрического материала, одна из поверхностей которой контактирует с кожным покровом человека (подушечкой пальца), а противоположная поверхность снабжена электродом, который соединен с выходом генератора электрических импульсов.
Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.
Оно обеспечивает более высокие точность и достоверность оценок состояния человека в широком диапазоне значений количественных параметров, характеризующих структуру газоразрядного свечения вокруг объектов в электромагнитном поле.
Однако прототип не позволяет выделить тот компонент этого состояния, который связан только с функционированием вегетативной нервной системы.
Следует отметить, что состояние вегетативной нервной системы коррелирует с уровнем тревожности (стресса), причем определение этого уровня имеет важное практическое значение, в частности, при контроле состояния диспетчеров и операторов сложных технических комплексов, контроле допуска в системах безопасности и т.д.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания простого и эффективного устройства для определения уровня тревожности человека.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройстве для определения уровня тревожности человека, включающем генератор электрических импульсов, пластину из диэлектрического материала, одна из поверхностей которой контактирует с кожным покровом человека, а противоположная поверхность снабжена электродом, соединенным с выходом генератора электрических импульсов, электрод выполнен, по меньшей мере, из двух изолированных друг от друга частей, одна из которых соединена с первым выходом генератора электрических импульсов, а вторая с его вторым выходом, электрические импульсы, подаваемые с первого и второго выхода генератора, имеют различные параметры, при этом устройство снабжено, по меньшей мере, двумя блоками определения суммарной мощности импульсов, вход каждого из которых соединен с соответствующей частью электрода, а выходы соединены, соответственно, с первым и вторым входами контроллера, выход которого соединен со входом блока представления информации; часть поверхности пластины из диэлектрического материала над одной из частей электрода может быть закрыта полимерной пленкой; одна из частей электрода может быть сопряжена с поверхностью пластины из
диэлектрического материала через промежуток, заполненный воздухом или диэлектрическим материалом.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".
При выраженном уровне тревожности имеет место повышенная перспирация. Молекулы выделяемого пота имеют различную подвижность и ионизационную способность при разных параметрах импульсного электрического тока. Благодаря тому, что электрод выполнен из двух изолированных друг от друга частей, на каждую из которых с разных выходов генератора подаются электрические импульсы с различными параметрами (с учетом также остальных признаков, приведенных в формуле изобретения), обеспечивается возможность определения уровня тревожности в зависимости от величины разности сигналов, идущих с каждой из частей электрода.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - блок-схема устройства;
на фиг.2 - вариант по п.2 формулы изобретения;
на фиг.3 - вариант по п.3 формулы изобретения;
Устройство для определения уровня тревожности человека включает генератор 1 электрических импульсов. В конкретном примере применен генератор электрических импульсов «Корона», выпускаемый российской фирмой ЗАО «Кирлионикс Технолоджиз Интернейшнл» (Санкт-Петербург). Амплитуда импульсов 10-20кВ, длительность Юмкс, скважность 1000 Гц. Импульсы подаются пачками длительностью 0,5 с. Пластина 2 выполнена из диэлектрического материала, в частности, стекла, и имеет толщину 3 мм. Верхняя поверхность пластины 2 контактирует с подушечками пальцев 3 и 4; противоположная, нижняя поверхность пластины 2 снабжена электродом, который выполнен в конкретном случае из двух металлических изолированных друг от друга частей 5 и 6. Возможно выполнение электродов и из большего количества частей (по числу пальцев рук и ног), что обеспечит еще более точные результаты, однако для большинства ситуаций достаточно выполнения электрода из двух частей.
Часть 5 электрода соединена с первым выходом генератора 1, а часть 6 соединена со вторым выходом генератора 1. Электрические импульсы с первого и второго выхода генератора 1 имеют различные параметры, в частности, противоположную полярность. Устройство снабжено блоками 7 и 8 определения суммарной мощности импульсов;
вход блока 8 соединен с частью 5 электрода, а вход блока 7 соединен с частью 6 электрода.
В конкретном примере в качестве блоков 7 и 8 использованы приборы «КоронаТок», описанные в сборнике «От эффекта Кирлиан к биоэлектрографии» под ред. К.Г.Короткова, СПб., 1998., с.с. 238-240.
Выход блока 7 соединен с первым входом контроллера 9, а выход блока 8 соединен с его вторым входом. Применен программируемый контроллер AT90S853 фирмы ATMEL (США). Контроллер 9 выполняет функцию цифрового преобразования аналоговых сигналов, поступающих с выходов блоков 7 и 8, а также последующую математическую обработку.
Часть поверхности пластины 2 над одной из частей электрода может быть закрыта полимерной пленкой 11, что предотвращает попадание пота на пластину 2 и увеличивает разность сигналов от обеих частей электрода и, соответственно, точность определения уровня тревожности.
Такой же эффект достигается при изменении условий протекания электрического тока в случае, если одна из частей электрода сопряжена с поверхностью пластины 2 через промежуток, заполненный воздухом или, в конкретном примере, слоем 12 диэлектрического материала.
Устройство работает следующим образом. Подушечки пальцев 3 и 4 приводят в соприкосновение с пластиной 2 таким образом, что палец 3 находится над частью 5, а палец 4 над частью 6 электрода. От генератора 1 подаются электрические импульсы разной полярности на
1
2
часть 5 и часть 6 электрода. Благодаря наличию емкостных связей возникают токи в системе «земля» - генератор - электрод - тело человека - «земля». Токи с частей 5 и 6 электрода поступают на входы блоков 7 и 8 определения суммарной мощности импульсов, соответственно, Pε и Рε. Аналоговые значения этих параметров с выходов блоков 7 и 8 поступают на входы 1 и 2 контроллера 9, где происходит их цифровое преобразование и математическая обработка по одной или нескольким заданным программам. На выходе контроллера формируется сигнал, значение которого пропорционально разности токов на его входах. Чем больше эта разность, тем больше уровень тревожности. Если разность не превышает 25%, констатируют низкий уровень тревожности, если она находится в диапазоне от 25 до 75%, отмечают выраженное нервно-психическое напряжение, а если эта разница превышает 75%, констатируют стрессовое состояние.
Для реализации данного технического решения использовано обычное несложное оборудование и известное программное обеспечение, что обусловливает соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».