СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2011 года по МПК A61B5/205 

Изобретение относится к области применения динамических характеристик организма в качестве идентификационных признаков с целью медико-криминалистической и биометрической идентификации человека.

В настоящее время для идентификации применяют следующие динамические функциональные признаки человека: особенности позы, осанки, походки, мимики, жестикуляции, бытовых привычек и специальных навыков, голоса, устной и письменной речи [Бодалев А.А. Восприятие и понимание человека человеком. М., 1982; Зинин A.M. с соавт. Криминалистическое описание внешности человека (функциональные и сопутствующие элементы и признаки). М., 1988; Вул С.М. Теоретические и методические вопросы криминалистического исследования письменной речи. М., 1997; Минаев В.А. Речевые технологии в криминалистической фоноскопии: Учеб. пособие. Краснодар, 1997; Иванов А.И. Биометрическая идентификация личности по динамике подсознательных движений. Пенза, 2000], а также динамические электрофизиологические характеристики живого организма [Гуреева О.О. Биометрическая идентификация по электрофизиологическим характеристикам // Компоненты и технологии. 2007. №5. Электронный ресурс. Режим доступа: http: www.kit-e.ru].

Наиболее близким к изобретению является способ BDS (Bio-Dynamic Signature - биодинамическая подпись), предложенный израильской компанией IDesia, в котором при помощи специальных датчиков - BDS Sensor и BDS ProSensor регистрируют, преобразуют и фиксируют на электронных носителях электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторы деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий, по которым в дальнейшем производят биометрическую идентификацию. Исследователи обратили внимание на тот факт, что при работе сердца проявляются индивидуальные различия в описанных параметрах, свойственные конкретному человеку, которые и получили название биодинамической подписи [Гуреева О.О. Биометрическая идентификация по электрофизиологическим характеристикам // Компоненты и технологии. 2007. №5. Электронный ресурс. Режим доступа: http: www.kit-e.ru.; The heart of biometrics. Сайт корпорации IDesia-Technology. Электронный ресурс. Режим доступа: http: www.idesia-biometrics.com].

Описанный способ идентификации имеет ряд недостатков:

- в процессе жизнедеятельности человека элетрофизиологические параметры сердца изменяются под воздействием различных функциональных состояний организма, что может существенным образом изменять биодинамическую подпись у одного и того же индивидуума в короткий промежуток времени;

- учитывая непосредственную близость центра сердечной деятельности в стволе головного мозга с центром дыхания, произвольным изменением параметров дыхания можно изменить параметры работы сердца, что также внесет изменение в биодинамическую подпись человека;

- стресс, возникающий у испытуемого во время проведения исследования, провоцирует перестройку гормональной и вегетативной нервной системы, что также способствует изменению параметров работы сердца и соответственно биодинамической подписи;

- учитывая наличие внутренних и внешних факторов, модифицирующих работу сердца, количество измеряемых способом BDS электрофизиологических показателей работы сердца человека для получения достоверного результата идентификации не достаточно.

Таким образом, описанный метод идентификации человека не может являться достоверным, поскольку присутствуют внешние и внутренние модифицирующие работу сердца факторы, а также субъективное интеллектуально-волевое вмешательство испытуемого в результат исследования.

Техническим решением задачи является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат - высокая достоверность идентификации, простота и быстрота исполнения, исключение «доэкспертной» тренировки. Указанный результат достигается тем, что в способе идентификации человека, включающем регистрацию, преобразование и фиксацию на электронных носителях средних результирующих векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий, согласно изобретению дополнительно измеряют частоту дыхательных движений, приводят в состояние синхронизации ритм дыхания и сердцебиения, получают физиологический сердечно-дыхательный синхронизм (СДС), измеряют и фиксируют его показатели: минимальную и максимальную границы диапазона синхронизации в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, ширину диапазона синхронизации, как разницу между синхронизированными частотами сердечных сокращений и дыхания на максимальной и минимальной границах СДС в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, длительность развития СДС на минимальной границе диапазона от начала пробы до устойчивого формирования СДС на минимальной границе синхронизации в кардиоциклах и длительность развития СДС от начала пробы до устойчивого формирования СДС на максимальной границе синхронизации в кардиоциклах и по измеренным параметрам проводят идентификацию человека.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что в отличие от способа BDS в предложенном способе идентификации человека по электрофизиологическим параметрам сердечно-дыхательного синхронизма (СДС):

- одновременно фиксируем сразу несколько биометрических показателей, что существенно увеличивает достоверность идентификации человека;

- задаваемая и навязываемая организму человека в процессе исследования частота дыхания, синхронизированная с частотой сердцебиений, исключает волевое вмешательство испытуемого в процесс исследования посредством произвольного изменения параметров дыхания;

- во время проведения исследования происходит психологическая адаптация человека к исследованию, то есть устраняется последствие стрессопосредованного возбуждения вегетативной нервной системы, нивелируются функциональные кардиальные нарушения;

- исключение субъективного интеллектуально-волевого вмешательства испытуемого в результат исследования предотвращает возможность «доэкспертной тренировки» - заранее продуманного алгоритма поведения человека во время исследования с целью фальсификации результатов исследования.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен график регистрации исходных электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности организма испытуемого М. при проведении исследования №1; на фиг.2 - график регистрации электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности, параметров сердечно-дыхательного синхронизма испытуемого М. при проведении исследования №1; на фиг.3 - график регистрации исходных электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности организма испытуемого М. при проведении исследования №2 через 12 месяцев; на фиг.4 - график регистрации электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности, параметров сердечно-дыхательного синхронизма испытуемого М. при проведении исследования №2 через 12 месяцев; на фиг.5 изображен график регистрации исходных электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности организма испытуемого К. при проведении исследования №1; на фиг.6 - график регистрации электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности, параметров сердечно-дыхательного синхронизма испытуемого К. при проведении исследования №1; на фиг.7 - график регистрации исходных электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности организма испытуемого К. при проведении исследования №2 через 12 месяцев; на фиг.8 - график регистрации электрофизиологических параметров сердечной и дыхательной деятельности, параметров сердечно-дыхательного синхронизма испытуемого К. при проведении исследования №2 через 12 месяцев.

Предложенный способ осуществляется следующим образом: регистрируют электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий, а также частоту дыхательных движений в исходном состоянии. Предлагают человеку дышать в такт вспышкам лампы фотостимулятора с постепенно увеличивающейся частотой, задаваемой исследователем, до установления синхронизации между заданным ритмом дыхания и сердцебиениями. Получают состояние организма человека, при котором каждому дыхательному циклу соответствует одно сокращение сердца, то есть констатируют факт наличия сердечно-дыхательного синхронизма - физиологического феномена синхронизации сердечного и дыхательного ритмов с задаваемым ритмом вспышек лампы фотостимулятора. При этом регистрируют следующие параметры СДС:

- минимальную границу диапазона синхронизации - минимальную частоту вспышек лампы фотостимулятора и, соответственно, частоту дыханий в такт им, при которой впервые формируется СДС (в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту);

- максимальную границу диапазона синхронизации - максимальный ритм дыханий в ответ на фотостимуляцию, при котором СДС еще проявляется, а при его превышении синхронизм утрачивается (в количестве синхронных кардиореспираторных циклов в минуту);

- ширину диапазона синхронизации - разницу между синхронизированными частотами сердцебиения и дыхания на максимальной и минимальной границах СДС (в количестве синхронных кардиореспираторных циклов в минуту);

- длительность развития кардиореспираторной синхронизации - длительность развития СДС на минимальной границе диапазона синхронизации от начала пробы до устойчивого формирования СДС на минимальной границе синхронизации (в кардиоциклах);

- длительность угасания кардиореспираторной синхронизации - длительность развития СДС на максимальной границе диапазона от начала пробы до устойчивого формирования СДС на максимальной границе синхронизации (в кардиоциклах).

Пример №1: испытуемый М., мужского пола, 46 лет.

Исследование №1. Дата 23.03.2008. Регистрируют электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий с определением средней частоты сердечных сокращений - 95 ударов в минуту (II), а также частоту дыхательных движений (ПГ) в исходном состоянии с определением средней частоты дыхания - 17 дыхательных движений в минуту (фиг.1).

Предлагают человеку дышать в такт вспышкам лампы фотостимулятора с постепенно увеличивающейся частотой, задаваемой исследователем, до установления синхронизации между заданным ритмом дыхания и сердцебиениями, т.е. получения СДС (средняя частота сердечных сокращений в момент получения СДС - 77 ударов в минуту; средняя частота дыхательных движений в момент получения СДС - 77 дыхательных движений в минуту).

Регистрируют показатели СДС (фиг.2):

- минимальная граница диапазона синхронизации - 76 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- максимальная граница диапазона синхронизации - 78 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- ширина диапазона синхронизации - 2 синхронных кардиореспираторных цикла в минуту;

- длительность развития кардиореспираторной синхронизации - 8 кардиоциклов;

- длительность угасания кардиореспираторной синхронизации - 12 кардиоциклов.

Исследование №2. Дата 24.03.2009. Регистрируют электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий с определением средней частоты сердечных сокращений - 103 удара в минуту (II), а также частоту дыхательных движений (ПГ) в исходном состоянии с определением средней частоты дыхания - 16 дыхательных движений в минуту (фиг.3).

Предлагают человеку дышать в такт вспышкам лампы фотостимулятора с постепенно увеличивающейся частотой, задаваемой исследователем, до установления синхронизации между заданным ритмом дыхания и сердцебиениями, т.е. получения СДС (средняя частота сердечных сокращений в момент получения СДС - 77 ударов в минуту; средняя частота дыхательных движений в момент получения СДС - 77 дыхательных движений в минуту).

Регистрируют показатели СДС (фиг.4):

- минимальная граница диапазона синхронизации - 76 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- максимальная граница диапазона синхронизации - 78 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- ширина диапазона синхронизации - 2 синхронных кардиореспираторных цикла в минуту;

- длительность развития кардиореспираторной синхронизации - 8 кардиоциклов;

- длительность угасания кардиореспираторной синхронизации - 12 кардиоциклов.

Параметры СДС, полученные в исследовании №2 (фиг.4), идентичны параметрам СДС, полученным в исследовании №1 (фиг.2); графики, отображающие электрофизиологические характеристики работы сердца человека, а также графики, отображающие кривые показателей дыхательной деятельности в момент получения сердечно-дыхательного синхронизма в исследовании №2 (фиг.4), идентичны полученным в исследовании №1 (фиг.2), из чего можно сделать вывод, что принадлежат они одному и тому же человеку - гражданину М.

Пример №2: испытуемый К., женского пола, 56 лет.

Исследование №1. Дата 29.03.2008. Регистрируют электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий с определением средней частоты сердечных сокращений - 100 ударов в минуту (II), а также частоту дыхательных движений (ПГ) в исходном состоянии с определением средней частоты дыхания - 18 дыхательных движений в минуту (фиг.5).

Предлагают человеку дышать в такт вспышкам лампы фотостимулятора с постепенно увеличивающейся частотой, задаваемой исследователем, до установления синхронизации между заданным ритмом дыхания и сердцебиениями, т.е. получения СДС (средняя частота сердечных сокращений в момент получения СДС - 105 ударов в минуту; средняя частота дыхательных движений в момент получения СДС - 105 дыхательных движений в минуту).

Регистрируют показатели СДС (фиг.6):

- минимальная граница диапазона синхронизации - 105 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- максимальная граница диапазона синхронизации - 106 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- ширина диапазона синхронизации - 1 синхронный кардиореспираторный цикл в минуту;

- длительность развития кардиореспираторной синхронизации - 27 кардиоциклов;

- длительность угасания кардиореспираторной синхронизации - 34 кардиоцикла.

Исследование №2. Дата 30.04.2009. Регистрируют электрофизиологические характеристики работы сердца человека: средние результирующие векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий с определением средней частоты сердечных сокращений - 99 ударов в минуту (II), а также частоту дыхательных движений (ПГ) в исходном состоянии с определением средней частоты дыхания - 20 дыхательных движений в минуту (фиг.7).

Предлагают человеку дышать в такт вспышкам лампы фотостимулятора с постепенно увеличивающейся частотой, задаваемой исследователем, до установления синхронизации между заданным ритмом дыхания и сердцебиениями, т.е. получения СДС (средняя частота сердечных сокращений в момент получения СДС - 105 ударов в минуту; средняя частота дыхательных движений в момент получения СДС - 105 дыхательных движений в минуту).

Регистрируют показатели СДС (фиг.8):

- минимальная граница диапазона синхронизации - 105 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- максимальная граница диапазона синхронизации - 106 синхронных кардиореспираторных циклов в минуту;

- ширина диапазона синхронизации - 1 синхронный кардиореспираторный цикл в минуту;

- длительность развития кардиореспираторной синхронизации - 27 кардиоциклов;

- длительность угасания кардиореспираторной синхронизации - 34 кардиоцикла.

Параметры СДС, полученные в исследовании №2 (фиг.8), идентичны параметрам СДС, полученным в исследовании №1 (фиг.6); графики, отображающие электрофизиологические характеристики работы сердца человека, а также графики, отображающие кривые показателей дыхательной деятельности в момент получения сердечно-дыхательного синхронизма в исследовании №2 (фиг.8), идентичны полученным в исследовании №1 (фиг.6), из чего можно сделать вывод, что принадлежат они одному и тому же человеку - гражданке К.

Показатели СДС соответствуют основным критериям идентификационных биометрических параметров, предложенным Р. Кларком, что позволяет применять их целью идентификации человека [Clarke R. Human identification in information systems: Management challenges and public policy issues // Information Technology & People. 1994. №7(4). P 6-37]:

- всеобщность: СДС имеет место у всех людей, способных произвольно осуществлять учащенное дыхание в ритме фотостимуляции;

- постоянство: для каждого возрастного периода и каждого типа нервной системы у детей и взрослых характерны свои показатели СДС;

- уникальность: у каждого индивидуума регистрируются неповторимые показатели работы сердца и дыхательной системы, показатели пробы СДС;

- измеряемость: единицами измерения параметров работы сердца и дыхательной системы являются секунды и миллиметры, параметров СДС - синхронные кардиореспираторные циклы в минуту, кардиоциклы;

- приемлемость: способ безвреден для человека.

Преимуществами предлагаемого способа являются высокая достоверность идентификации, простота и быстрота исполнения, исключение «доэкспертной» тренировки.

Предложенный способ идентификации человека прошел апробацию в 2009 году на кафедре криминалистики Кубанского государственного аграрного университета, кафедре уголовного права и процесса Кубанского социально-экономического института, Тахтамукайском районном отделении Адыгейского Республиканского бюро судебно-медицинской экспертизы и был рекомендован к внедрению.

Изобретение относится к области медико-криминалистической и биометрической идентификации человека. Осуществляют регистрацию, преобразование и фиксацию на электронных носителях средних результирующих векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий. При этом дополнительно измеряют частоту дыхательных движений, приводят в состояние синхронизации ритм дыхания и сердцебиения, получают физиологический сердечно-дыхательный синхронизм (СДС). Измеряют и фиксируют показатели СДС: минимальную и максимальную границы диапазона синхронизации в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, ширину диапазона синхронизации, как разницу между синхронизированными частотами сердечных сокращений и дыхания на максимальной и минимальной границах СДС в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, длительность развития СДС на минимальной границе диапазона от начала пробы до устойчивого формирования СДС на минимальной границе синхронизации в кардиоциклах и длительность развития СДС от начала пробы до устойчивого формирования СДС на максимальной границе синхронизации в кардиоциклах. По измеренным параметрам проводят идентификацию человека. Способ повышает достоверность идентификации человека, что достигается за счет дополнительного анализа показателей СДС. 8 ил.

Способ идентификации человека, включающий регистрацию, преобразование и фиксацию на электронных носителях средних результирующих векторов деполяризации и реполяризации желудочков сердца, деполяризации его предсердий, отличающийся тем, что дополнительно измеряют частоту дыхательных движений, приводят в состояние синхронизации ритм дыхания и сердцебиения, получают физиологический сердечно-дыхательный синхронизм (СДС), измеряют и фиксируют его показатели: минимальную и максимальную границы диапазона синхронизации в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, ширину диапазона синхронизации, как разницу между синхронизированными частотами сердечных сокращений и дыхания на максимальной и минимальной границах СДС в синхронных кардиореспираторных циклах в минуту, длительность развития СДС на минимальной границе диапазона от начала пробы до устойчивого формирования СДС на минимальной границе синхронизации в кардиоциклах и длительность развития СДС от начала пробы до устойчивого формирования СДС на максимальной границе синхронизации в кардиоциклах, и по измеренным параметрам проводят идентификацию человека.