СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКЦИИ ПОТОВЫХ ЖЕЛЕЗ ЧЕЛОВЕКА НА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 2018 года по МПК A61B5/01 A61N1/28 

Изобретение относится к области электротехники и может быть реализовано в практических целях в медицинских, биологических устройствах и приборах, предназначенных для измерения реакции организма человека на психофизиологические воздействия.

Известен способ регистрации кожно-гальванических реакций на поверхности кожи, включающий закрепление на пальцах рук по крайней мере одного датчика с электродами, подачу электрического сигнала на электроды, регистрацию биофизических параметров на кожной поверхности у людей (Patent UA №79668 С2, МПК А61В 5/05, 2005 г.).

Известен способ мониторинга кожно-гальванических реакций, включающий следующие операции: крепление двух электродов на теле субъекта, подачу электрического напряжения на эти электроды, отслеживание с помощью мониторинга временных изменений электрического тока, протекающего между электродами, регистрацию импульсов электрического тока в полосе частот в активной фазе электродермальной компоненты и анализ формы каждого из указанных импульсов (Patent US №6167299 А, МПК А61В 5/05,1996 г.).

Известна измерительная система, которая включает в себя множество измерительных электродов, измеряющих потенциал кожи, и блок обработки данных. Электроды и блок обработки связаны беспроводной связью. Каждый электрод принимает цифровой идентификационный код и передает аналоговый сигнал, отображающий измеренный потенциал кожи пациента. Блок обработки формирует аналоговый сигнал в цифровую форму перед их последующей обработкой (Patent US №2008064978, А1, МПК А61В 5/00, 2004 г.).

Известен способ, в котором при воздействии теплового сигнала, превышающего уровень температуры включения потовых желез, происходит потовыделение, что обеспечивает получение данных о работе потовых желез, на основе использования других физических, а именно тепловых принципов (Патент РФ №2578864 С2, 2014 г.).

Рассмотренные первые два способа и система позволяют получать информацию о работе потовых желез, на основе использования кожно-гальванических реакций (КГР), то есть измерения электрических потенциалов или электрического сопротивления, которые базируются на электролитических свойствах поверхности кожи человека.

При измерении кожных электрических потенциалов, данное напряжение вырабатывает непосредственно организм человека, а при измерении электрического сопротивления на поверхности кожи дополнительно применяется постоянное электрическое напряжение.

Перечисленные выше способы диагностики при исследовании работы потовых желез в зависимости от психофизиологического воздействия на человека, вызывающего выделение пота, основываются на контактных измерениях электрического сопротивления или электрических потенциалов на поверхности кожи человека, требующих плотного прилегания к кожному покрову щупов.

В предлагаемом способе, основанном на подаче теплового сигнала, измеряют не электрические потенциалы или электрические сопротивления на поверхности кожи, то есть при измерениях используются не электролитические свойства кожи, а осуществляется измерение температуры на поверхности генератора теплового сигнала, находящегося на поверхности тела человека. Изменение температуры на поверхности эластичного электронагревателя вызывается выделением пота, приводящим к изменению теплового сопротивления в области между генератором теплового сигнала, функции которого выполняет эластичный электронагреватель, и поверхностью кожи человека.

В приведенном известном способе при исследовании работы потовых желез использовался тепловой сигнал эластичного электронагревателя, когда его уровень превышал температуру «включения» потовых желез, т.е. начала проявления потоотделения. Недостатком данного способа является возможность появления пота одновременно от нескольких причин, его вызывающих, например, от теплового сигнала эластичного электронагревателя и психофизиологического воздействия. В этом случае, выделить одну из причин возникновения потовыделения затруднительно.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего при использовании подаваемого теплового сигнала ниже уровня температуры потовыделения, но выше температуры окружающей внешней среды, в течение всего времени работы электронагревателя производить измерения и получать данные о реакции человека на психофизиологические воздействия, вызывающие выделение пота.

Предлагаемый способ позволяет получить количественную информацию с помощью температурных измерений о психофизиологическом состоянии человека.

Указанный результат достигается путем установки эластичного электронагревателя на поверхности тела человека, с последующей подачей с эластичного электронагревателя локального теплового сигнала на тело человека, при этом одновременно с тепловым воздействием осуществляют психофизиологическое воздействие на человека и производят с помощью датчика температуры регистрацию во времени температурных изменений, связанных с ответной реакцией организма человека на это психофизиологическое воздействие. Причем уровень теплового сигнала, подаваемого на тело человека в течение всего времени работы электронагревателя, устанавливается в диапазоне - Т_ср<Т<Т_впж, где Т_ср - температура внешней среды, Т - замеряемое текущее значение температуры, Т_впж - температура включения потовых желез. Плотность прилегания нагревателя к телу человека может быть разная. Наибольший эффект исследования потовыделения достигается, когда имеется минимальное расстояние между нагревателем и телом человека, не вносящее искажений в это исследование, находящихся в допускаемом диапазоне от 0,1 до 10 мм.

Перед началом измерений производится проверка работы системы эластичный электронагреватель - тело человека - внешняя среда на предмет невключения потовых желез.

Если выделение пота от теплового сигнала эластичного электронагревателя отсутствует, то производится психофизиологическое воздействие, вызывающее потовыделение, тогда в контактной зоне «электронагреватель - кожа человека» происходят изменения теплового сопротивления за счет выделения пота, фиксируемые установленным на поверхности эластичного электронагревателя датчиком температуры.

Полученные температурные данные можно использовать для изучения психофизиологического состояния человека.

Техническая возможность для получения новой количественной информации о психофизиологическом состоянии человека обеспечена с созданием на базе современных технологий высокоэластичных электронагревателей, обладающих возможностью осуществлять локальный нагрев объекта контактным способом.

Небольшие мощности электронагревателя позволяют использовать в качестве источников электропитания не только стационарные и бортовые сети, а и малогабаритные аккумуляторы или батарейки, что существенно расширяет возможности применения данного способа, а также обеспечивает максимальную электробезопасность пациентам.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии и функциональной диагностике, и может быть использовано для измерения реакции потовых желез человека на психофизиологическое состояние. Для этого на поверхности тела человека устанавливают прилегающий эластичный электронагреватель с встроенным в него как минимум одним датчиком температуры. Датчик регистрирует изменение биофизических параметров человека, происходящих под воздействием теплового сигнала от эластичного электронагревателя. На участок тела человека с помощью эластичного электронагревателя производят тепловое воздействие в пределах температур Т_ср<Т<Т_впж, где Т - замеряемое текущее значение температуры, Т_ср - температура внешней среды; Т_впж - температура в области эластичного электронагревателя, при которой происходит выделение пота. При этом одновременно с тепловым воздействием осуществляют психофизиологическое воздействие на человека. Производят регистрацию во времени изменений температуры на поверхности тела, связанных с ответной реакцией организма человека на это воздействие по выделению пота и по изменению температуры на этой части тела. Способ обеспечивает получение количественной информации с помощью температурных измерений о психофизиологическом состоянии человека при максимальной электробезопасности пациента. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ измерения реакции потовых желез человека на психофизиологическое состояние, заключающийся в установке на поверхности тела человека прилегающего эластичного электронагревателя с встроенным в него как минимум одним датчиком температуры, регистрирующим изменения биофизических параметров человека, происходящих под воздействием теплового сигнала от эластичного электронагревателя, отличающийся тем, что на участок тела человека с помощью эластичного электронагревателя производят тепловое воздействие в пределах температур Т_ср<Т<Т_впж,

где Т - замеряемое текущее значение температуры,

Т_ср - температура внешней среды,

Т_впж - температура в области эластичного электронагревателя, при которой происходит выделение пота,

при этом одновременно с тепловым воздействием осуществляют психофизиологическое воздействие на человека и производят регистрацию во времени изменений температуры на поверхности тела, связанных с ответной реакцией организма человека на это воздействие по выделению пота и по изменению температуры на этой части тела.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что установку эластичного электронагревателя осуществляют с разной степенью прилегания к поверхности тела, от плотного до образования зазора между эластичным электронагревателем и телом человека в диапазоне от 0,1 до 10 мм.