СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ОЦЕНКИ ИЗЛУЧЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 1997 года по МПК G01J1/00 

Предлагаемое изобретение относится к области биологии и медицины и может быть использовано в медико-биологических целях, связанных с оценкой психофизиологического состояния человека.

Известен способ визуализации и оценки теплового излучения человека [1] при котором интенсивность этого излучения воспринимается оптоэлектронными приемниками, чувствительными к этому излучению, затем преобразуются в электрический сигнал и после соответствующей обработки визуализируются на экране устройства.

Однако этим способом возможно воспроизводить только узкий диапазон электромагнитного излучения (3 5 и 8 14 мкм). Кроме этого, температурное поле это одно из физических полей, генерируемых человеком.

Известен также способ визуализации и оценки излучений человека присутствующего около человека, например, около области сердца или мозга [2] В этом случае, в настоящее время, для визуализации этого поля на электронном экране используются магнитометры, основанные на явлении сверхпроводимости.

Этим методом также воспринимается только одно из физических полей человека. Метод дорогостоящ, требует изготовления специальных низкотемпературных камер. Его можно отнести к контактным методам, в виду того, что чувствительные элементы устройства располагаются в непосредственной близости от поверхности тела человека.

Известен способ оценки излучений человека индуцированной ультрафиолетовым (УФ) облучением вызванной люминесценции кожи человека [3] Способ заключается в том, что на изучаемый участок кожи человека, помещенного в светоизолированную камеру воздействуют световым потоком, а именно, подают УФ-излучение с длиной волны 254 нм и плотностью потока излучения 10 мВт/см². После облучения, через 2^oC3 с, распределение оптических яркостей участка кожи воспринимается и преобразуется в электрический сигнал оптоэлектронным преобразователем, расположенным вблизи поверхности кожа (2^oC3 см). Сигнал после соответствующей обработки визуализируется на экране устройства.

Однако этот способ позволяет формировать сверхслабое оптическое поле на малых участках кожи человека. Причем это оптическое поле возникает как ответная реакция на сильный световой поток, активный и отчасти повреждающий клетки кожи человека и связан с психофизиологическим состоянием человека.

Прототипом предлагаемого изобретения является последний из описанных способов.

Задачей предлагаемого изобретения является визуализация (формирование оптического поля) неоднородностей атмосферы около человека, вызванных неоптическим излучением человека, с помощью воздействия в темноте на область излучений слабым (0,1 люкса) световым потоком с длиной волн в видимом диапазоне оптического поля человека, в дальнейшем параметры этого визуализированного поля возможно использовать для оценки психофизиологического состояния человека.

Поставленная задача решается тем, что в темноте на область наличии излучения человека воздействуют световым потоком малой интенсивности (0,1 люкса) со спектральным составом в видном оптическом диапазоне, формируя визуализированное поле слабой интенсивности дистанционно, измеряют параметры указанного поля, зависящие от психофизиологического состояния человека.

Исходя из анализа описанного известного уровня техники и совокупности существенных отличительных признаков, можно сделать вывод о том, что указанные признаки не следует для специалиста явным образом из известного уровня.

Таким образом, предлагаемое изобретение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 приведена структурная схема устройства (фотометра), предназначенного для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 график распределения яркости оптического поля головы человека в различных психофизиологических его состояниях; на фиг.3,4 графики распределения яркости оптического поля головы человека до и после лечения; на фиг.5,6 - графики изменения яркости оптического поля в результате терапевтического воздействия звуком и при гипервентиляции, как это принято при энцефалографических исследованиях.

Устройство (фиг.1) содержит фотоприемник 1, выход которого электрически связан с многоканальным анализатором импульсов 2, связанного через интерфейсный блок 3 с вычислительным устройством 4, выход которого электрически связан с графопостроителем 5 и цифропечатающим устройством 6. Излучатель светового потока 7 электрически связан с источником стабилизированного напряжения 8, на выходе излучателя 7 установлены по одному цветному 9 и одному нейтральному 10 светофильтру, предназначенных для формирования спектрального состава подсетки исследуемого человека.

В устройстве за исключением фотоприемника 1 используются стандартные блоки.

Фотоприемник 1 состоит из объектива и фотоумножителя с предусилителем, фотокатод которого с установленной на нем диафрагмой расположен в фокальной плоскости объектива. Фотоприемник находится в светоизолированном корпусе и установлен на поворотном столе.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Исследуемого человека помещают в темное светоизолированное помещение, освещают область наличия неоптических излучений световым потоком малой интенсивности со спектральным соcтавом в видимом оптическом диапазоне. Например, создается освещенность человека порядка 0,1 люкс и используется оптический спектр подсветки в пределах 400 570 нм. Размер этих параметров подбирается при настройке фотометра на наибольшую чувствительность.

Яркость сформировавшегося при этом слабого оптического поля человека в точке или распределение яркости в выбранной плоскости этого поля воспринимается фотоприемником 1, электрический сигнал с которого, соответствующий уровню воспринятого оптического сигнала, поступает на вход анализатора импульсов 2 и после соответствующей обработки визуализируется на экране анализатора и выдается в графическом виде на графопостроитель.

В работе используется штатный режим работы анализатора 2 "М". В этом режиме анализатор 2 суммирует все импульсы фототока, пришедшие в заданный период времени в данной точке исследования и заносит их в очередную ячейку памяти анализатора 2. В результате получается график, где по оси абcцисс время, по оси ординат количество импульсов. Зависимость параметров оптического поля, например, яркости, сформированного слабого оптического поля человека в заданной точке пространства от его психофизиологического состояния определялось следующим образом: в кресле, имеющем устройство для изменения высоты сидения и упор для головы располагается человек. Расстояние от головы человека до фотоприемника 1 составляет, например, 1,5 м. Фотоприемник 1 наводится в заданную точку, например, расположенную в вертикальной плоскости, проходящей через центр лба или находящейся на расстоянии 50 мм над верхней частью головы. Затем включается выбранный режим работы анализатора М и проводятся измерения воспринятой яркости слабого оптического поля в точке наведения. Измерения проводятся при различных психических и физиологических состояниях человека.

Психофизиологическое состояние человека изменяется, например, при помощи терапевтического воздействия звуком, при гиперветиляции легких и т.д. так как это принято при энцефалографических исследованиях, либо самостоятельно, используя методы саморегуляции организма или при воздействии врача-психотерапевта. На графике изменений яркости слабого оптического поля в точке, расположенной над головой оператора в результате терапевтического воздействия звуком (фиг.5).

На фиг.2 приведен график изменения яркости поля в точке над головой человека при спокойном, исходном, психофизиологическом состоянии человека (участок 1 2) и в измененном, с помощью саморегуляции организма (участок 2 - 3). Аналогичный характер имеют данные при оценке яркости воспринимаемого слабого оптического поля с точек, расположенных на лице.

На графике (фиг.6) приведено изменение яркости поля в этой точке при гипервентиляции легких.

При измерении яркости поля в горизонтальной плоскости, например, проходящей через центр лба человека, устройство сканирования (поворотный стол фотоприемника) включается одновременно с включением режима М работы анализатора.

Было проведено измерение яркости точек в плоскости, проходящей через середину лба у больных (неврит лицевого нерва) лиц до (фиг.3) и после (фиг. 4) лечения. На этих графиках участки 2 3 соответствуют яркости слабого поля в границах головы человека, участки (1 2) и (3 4) сформированному слабому оптическому полю около головы человека.

Яркость сформированного слабого оптического поля человека, по результатам исследования у более 300 лиц с различным исследования у более 300 лиц с различным состоянием здоровья и в различных психофизиологических состояниях находится в пределах 10^-4 10^-9 ВТ/см².

Как видно из экспериментальных данных яркость сформированного слабого оптического поля зависит от психофизиологического состояния человека. Экспериментально выяснено, что само поле устойчиво к изменению внешних климатических воздействий: изменению температуры исследуемого участка поля, изменению скорости воздушного потока через исследуемую область визуализированного поля.

Использование: изобретение относится к области биологии и медицины и может быть использовано для оценки психофизиологического состояния человека. Сущность изобретения: в темноте воздействуют на человека и пространство вокруг него световым потоком малой интенсивности со спектральным составом в видимом оптическом диапазоне, формируя вынужденное оптическое поле слабой интенсивности и измеряют параметры указанного поля. 6 ил.

Способ визуализации и оценки излучений человека, основанный на воздействии на объект световым потоком, отличающийся тем, что указанное воздействие осуществляют в темноте на область излучений человека световым потоком с длиной волны в видимом диапазоне с малой интенсивностью порядка 0,1 люкс и производят фотометрические измерения параметров визуализированного оптического поля, отраженного от неоднородностей атмосферы, вызванных излучениями человека.