УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЕРСОНАЛА, РАБОТАЮЩЕГО НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

Полезная модель (далее ПМ) относится к области медицины труда и может быть использована для проведения предсменного и (или) периодического, в течение рабочего дня, психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах, а также для индивидуального самоконтроля работниками своего состояния в условиях труда и отдыха. Функциональное состояние организма - это совокупность характеристик физиологических функций и психических качеств, которая обеспечивает эффективность выполнения человеком требуемых рабочих операций (см.: Загрядский В.П., Сулимо-Самуйлло З.К. Физические нагрузки современного человека. - Л.: «Наука. Ленинградское отд.», 1982 - 96 с.).
Актуальность предсменного и (или) периодического психофизиологического контроля лиц, работающих на опасных производственных объектах, обусловлена высокой значимостью человеческого фактора в возникновении аварийных ситуаций. Эта проблема имеет особое значение для объектов с вредными и опасными факторами производственной среды (токсические компоненты воздушной среды, монотония, напряжение операторской деятельности и др.), которые способны ускорять утомляемость организма и провоцировать нарушения функционального состояния, повышающие вероятность снижения внимания, возникновения психоэмоционального напряжения, ошибочных действий и неадекватных реакций.
В настоящее время известны и применяются на практике различные аппаратно-программные комплексы (АПК) предсменного осмотра персонала занятого на опасных производственных объектах, например: система ЭСМО (регистрация давления, пульса, аритмии, температуры тела, тест на алкоголь, тест на наркотики) // Интернет ресурс. -  (дата обращения 04.01.2016); АПК психофизиологического контроля «КАП 8-01-оператор» (показатели: вариабельность сердечного ритма, простая/сложная зрительно-моторные реакции, совмещенные методики) // Интернет ресурс. -  (дата обращения 04.01.2016). Известны также комплексы «ЭкОЗ-01» (Интернет ресурс. - .), «Психофизиолог-Н» (Интернет ресурс. -  (дата обращения 05.01.2016) и «Прогноз» (патент №2289297), обеспечивающие показатели артериального давления, частоты сердечных сокращений, вариабельности ритма сердца, координациометрия, простой и сложной зрительно-моторной реакций и др. Известно также устройство для определения психофизиологического состояния человека (патент на изобретение №2214166), реализованное в промышленном образце №64701 в виде компьютерного манипулятора «мышь».
Общим недостатком перечисленных аналогов является временной фактор проведения осмотра персонала. В лучшем случае реальное время, затрачиваемое на одного человека, составляет не менее 5 мин. Для производственных коллективов даже при минимальном количестве персонала, например, 20 человек, суммарное время осмотра на одном АПК составит полтора часа, что неприемлемо для предсменного контроля на проходной предприятия. Увеличение количества параллельно работающих на проходной АПК для большей пропускной способности неизбежно требует увеличение штата медперсонала, контролирующего работу АПК и действия испытуемых при выполнении тестов, выполняющих при необходимости наложение датчиков, кардиоэлектродов и др.
Наиболее близким к заявляемой ПМ техническим решением может служить устройство для проведения теста Шульте-Платонова, например, входящее в состав компьютерного комплекса «НС-Психотест» (Интернет ресурс. -  (дата обращения 05.01.2016) и содержащее блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, блок формирования тестовых образов, измеритель времени реакции испытуемого и блок оценки показателей. В качестве тестовых образов в этом устройстве используют наборы цифр в виде специально построенных таблиц. Известное устройство позволяет оценить темп восприятия информации и скорость ориентировочной реакции.
Недостатком данного известного технического решения также как и вышеперечисленных аналогов является длительность проведения тестирования, неприемлемая для выполнения экспресс-оценки (скрининга) функционального состояния работников при предсменном контроле. Кроме того, устройство-прототип не позволяет дать оценку функций памяти и зрательно-моторной реакции в едином алгоритме тестирования с оценкой темпа восприятия информации и скорости ориентировочной реакции. Частым недостатком большинства аналогов и прототипа, в том числе, является необходимость испытуемому для выполнения заданий теста пользоваться компьютерным манипулятором «мышь» или специальной кнопочной панелью, что снижает скорость выполнения теста, особенно у лиц не пользующихся компьютером.
В основу настоящей ПМ положено решение задачи психофизиологической экспресс-оценки (скрининг длительностью не более 1 мин) функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах за счет формирования системы тестовых заданий (образов) позволяющих получать в едином алгоритме оценку когнитивных функций: памяти, внимания, ориентировочной и зрительно-моторной реакций.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах, содержащем блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, блок формирования тестовых образов, измеритель времени реакции испытуемого, блок предъявления испытуемому визуальных тестовых образов выполнен в виде сенсорной панели дисплея, вход которого соединен с выходом блока формирования набора тестовых образов, содержащим программатор тестовых образов и элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов, и обеспечивающим их расположение на сенсорной панели дисплея в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке, кроме того, выход блока предъявления испытуемому тестовых образов соединен с входом измерителя времени реакций испытуемого при каждом его действии, выход которого соединен в свою очередь с входом блока оценки показателей, содержащим элемент памяти индивидуальных норм времени реакций для всего испытуемого персонала и анализатор, обеспечивающий сопоставление полученных показателей времени реакции каждого испытуемого с его индивидуальной зоной нормы для выдачи результирующей команды на сигнальный индикатор.
Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленной ПМ, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность ПМ поясняется чертежом.
На фиг. 1 приведена блок-схема заявляемого технического решения.
На чертеже (фиг. 1) обозначены: 1 - блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, 2 - блок формирования тестовых образов, 3 - программатор тестовых образов, 4 - элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов, 5 - измеритель времени реакции испытуемого, 6 - блок оценки показателей, 7 - элемент памяти индивидуальных норм, 8 - анализатор, 9 - сигнальный индикатор.
Устройство работает следующим образом.
До проведения психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала занятого на производстве с использованием заявляемого устройства в постоянном режиме заблаговременно работники проходят предварительное тестовое обследование для определения индивидуальных коридоров нормы показателей в течение рабочего дня, недели или месяца, в зависимости от специфики производственного процесса. Эти индивидуальные нормы вводят память устройства, формируя базу данных. По мере накопления обследований база данных расширяется, и уточняются индивидуальные нормы.
При психофизиологическом экспресс-контроле функционального состояния персонала проводящий его оператор предварительно с помощью сенсорной панели блока предъявления визуальных тестовых образов 1, блока 2 и программатора 3 устанавливает вид тестовых образов и выбирает из имеющегося набора в элементе памяти 4 алгоритм действий испытуемого. Таким образом, до начала тестирования оператором ПМ установлен необходимый набор программ. Каждый испытуемый начинает тестирование с нажатия кнопки «Пуск» и последующего набора на сенсорной панели блока 1 своего индификационного номера. После этого с выхода блока 2 формирования тестовых образов (цифры, буквы, простые арифметические действия, изображения известных большинству предметов или животных и др.) на сенсорной панели блока 1 высвечивается сформированный набор контрольных тестовых образов. Их расположение на сенсорной панели формируется блоком 2 в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке. Испытуемый выполняет действия в соответствии с заданным алгоритмом. Измеритель времени реакций испытуемого 5 при каждом его действии фиксирует затраченное время. Сигналы с измерителя времени реакции испытуемого 5 поступают на вход блока оценки показателей 6, в котором автоматически производится извлечение из элемента памяти 7 по введенному в устройство индификационному номеру показателей времени реакции с индивидуальной зоной нормы испытуемого. Далее в анализаторе 8 происходит сопоставление полученных показателей времени реакции данного испытуемого с его индивидуальной зоной нормы для выдачи результирующей команды на сигнальный индикатор 9. Пример реализации полезной модели.
Для реализации полезной модели в качестве блока предъявления испытуемому визуальных тестовых образов, выполненного в виде сенсорной панели дисплея 1, может быть использован, например, планшетный ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели SM-T 210. Блок 2 формирования набора тестовых образов и порядка их расположения на сенсорной панели может быть выполнен на основе центрального процессора планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели РХ1986 с использованием видео-ускорителя модели Vivante GC1000. Входящий в этот блок программатор тестовых образов 3 и элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов 4, может быть представлен как часть блока памяти MicroSDHC 4 Gb Class 4 Transcend. Измеритель времени реакций испытуемого 5 выполнен на базе оперативной памяти планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели SM-T 210. Для формирования блока оценки показателей 6, включая блок памяти 7 и анализатор образов 8, также может быть использован центральный процессор планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели PXI986, при этом блок памяти 7 выполнен в виде карты памяти MicroSDHC 4 Gb Class 4 Transcend. Сигнальный индикатор 9 может быть выполнен, например, по типу светодиодного светофора - «зеленый» - норма, «желтый» - предел коридора нормы (возможен повторный тест или контроль врача), «красный» - обязательный контроль врача.
Апробацию ПМ проводили на 7 операторах-добровольцах. Первым шагом тестирования было предъявление испытуемому на панели дисплея образа в виде условного индификационного номера из четырех однозначных и двузначных цифр на фиксированный период 2 с. Перед испытуемым была поставлена задача запомнить цифры индификационного номера и воспроизвести их последовательно на сенсорной панели дисплея. При этом в качестве тестового образа был использован набор из 10 цифр, распределенных на сенсорной панели дисплея в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке. Время, затраченное испытуемыми составило от 9 с до 17 с, по одной ошибки в наборе тестовых цифр допустили два испытуемых.
Данная предварительная апробация преследовала цель убедиться в правомерности применения ПМ в самом простейшем варианте возможных алгоритмов ее применения. Действительно в ПМ присутствует задача, включающая контроль оперативной памяти - запоминание индификационного номера, ориентировочной реакции, функции внимания и скорость зрительно-моторной реакции - поиск нужных цифр на изменяемом по расположению поле сенсорной панели. Весь тест занял меньше 20 секунд и тем не менее дал обобщенную скрининг-оценку психофизиологических функциональных возможностей обследованного контингента испытуемых.
Таким образом, приведенные результаты подтверждают возможность достижения с помощью заявляемой ПМ ее назначения, а именно, решение задачи психофизиологической экспресс-оценки (скрининг длительностью не более 1 мин) функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах в условиях трудовой деятельности и отдыха.
Учитывая вхождение компьютерных технологий во все сферы современной жизни и распространенность планшетных вариантов ПК заявляемая ПМ может быть широко использована в области медицины труда. Это обеспечивает заявляемой ПМ соответствие условию патентоспособности «промышленная применимость».
Эффективность заявляемой ПМ состоит в том, что она, при простоте реализации, обеспечивает с минимальными затратами времени экспресс-контроль или скрининг-оценку функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах.