Устройство для психофизиологических исследований Советский патент 1983 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в диагностических целях в процессе проведения инженерно-психофизиологических исследований и как система предсменных осмотров операторов. Известно устройство для психофизиологических исследований,содер {{ащее блок психологических измерений, программный блок, блок вычисления и блок регистрации, причем выходы программного блока соединены с управляющими входами блока вычисления и блока психологических измерений 1. Это устройство позволяет на основе измерения психологических параметров .и сравнения их с заданными нормами производить оценку деятельности оператора. Однако оценка деятельности оператора только по психологическим параметрам недостаточно достоверна. Практика показывает, что оди.наковая результативность работы при прочих равных условиях у разных людей требует различного нервного и физического напряжения и выполняется с различной затратой нервной и мышечной энергии, вызывая у одних ярко выраженные, а у других слабо выраженные функциональные изменения. Известно устройство для психофизиологических исследований, содержащее блок психологических измерений, блок физиологических измерений, блок вычисления, программный блок, блок считывания и блок индикации, причем выходы программного блока соединены с управляющими входами блока считывания, блока физиологических измерений и блока психологических измерений 2. Данное устройство производит перврначально предъявление исследуемому психологических тестов и измерение психофизиологических параметров, а затем измерение физиологических процессов. Принятая последовательность обеспечивает пЬвышение достоверности оценки состояния, так как позволяет выявлять «скрытые изменения функционального состояния, обусловленные выполнением психологического теста. Однако устройство требует больщого времени на обследование испытуемых, что не допустимо при массовых осмотрах. Целью изобретения является сокращение времени обследования при массовых осмотрах. Для достижения поставленной цели устройство для психофизиологических исследований, содержащед блок психологических из мерений, блок физиологических измерений, блок вычисления, программный блок, блок считывания и блок индикации, причем выходы программного блока соединены с управ ляющими входами блока считывания, блока физиологических измерений и блока психологических измерений, дополнительно имеет блок памяти, коммутатор режима работы, блок оперативного управления, блок цифрового отсчета, командное табло, кольцевой коммутатор, блок ручного ввода и управления и блок регистрации, при этом блок считывания соединен с блоком памяти, блок считывания, блок памяти, блок психологических измерений, блок физиологических измерений через программный блок соединены с командным табло, .а через программный блок и коммутатор режима работы - с управляющим входом кольцевого коммутатора, блок памяти, блок физиологических измерений и блок психологических измерений непосредственно соединены с блоком цифрового отсчета, а через последовательно соединенные коммутатор режима работы, кольцевой коммутатор и блок вычисления - с блоком регистрации, блок оперативного управления подсоединен к блоку памяти, блоку психологических измерений, блоку физиолЪгических измерений, программному блоку и коммутатору режима работы, блок ручного ввода и управления подсоединен к блоку вычисления, который через последовано соединенные кольцевой коммутатор и коммутатор режима работы соединен с управляющими входами блока памяти, блока психологических измерений и блока физиологических измерений, а через последовательно соединенные кольцевой коммутатор, коммутатор режима работы и программный блок с командным табло. На фиг. J изображена блок-схема устройства для психофизиологических исследований; на фиг. 2 - блок-схема блока психологических измерений; на фиг. 3 - блоксхема блока физиологических измерений; на фиг. 4 - блок-схема коммутатора режима работы; на фиг. 5 - блок-схема программного блока. Устройство для психофизиологических измерений содержит посты 1 контроля в соответствии с количеством испытуемых и пост 2 контролера. Посты I контроля предназначены для измерения ряда психологических и физиологических параметров, фиксации постоянных признаков обследуемого, преобразования всей информации и передачи ее на пост 2 контг-;лера. Посты 1 контроля содержат блок 3 считывания информации с жетона 4, блок 5 памяти, блок 6 психологических измерений, блок 7 физиологических измерений, программный блок .8, коммутатор 9 режима работы, блок 10 оперативного управления, командное табло 11, блок 12 цифрового отсчета и блок 13 питания. Пост 2 контролера предназначен для сравнения результатов контроля, полученных с любого поста 1 контроля, с индивндуальными нормами обследуемых и для автоматической регистрации всей информации (в том числе и всех постоянных признаков) в форме, удобной для непосредственного чтения и анализа, а также для последующего хранения и документирования. Он состоит из кольцевого комл утатора 14, блока 15 вычисления, блока 16 ручного ввода и управления, блока 17 регистрации и блока 18 индикации. Блок 6 психологических измерений предназначен для психологического тестирования оператора и выявления его реакции в ответ на предложенные тесты и состоит из нескольких каналов измерения, каждый из которых имеет индикатор 19 теста, блок 20 задания теста, пульт 21 испытуемого, блок 22 сравнения, блок 23 анализа и блок 24 памяти (фиг. 2)., В блоке 6 психологических измерений используется три канала исследования психологических характеристик испытуемого: канал измерения зрительно-моторной реакции, реакции слежения и оперативной памяти. При этом в канале измерения зрительно-моторной реакции индикатор теста может быть выполнен в виде светового табло с сигналами двух цветов, в канале оперативной памяти - в виде индикатора многоразрядных цифр, а в канале реакции слежения - в виде экрана электронно-лучевой трубки с двумя отрезками линий, которые необходимо совместить. Блок 6 психологических измерений имеет также четыре управляющих входа («Адрес опроса, «Сброс общий, «Выключение и Разрешение) и два выхода («Готовность, «Значение параметра). Блок 7 физиологических измерений, предназначен для измерения параметров физиологических процессов как самостоятельно, так и в ответ на психологические тесты, подаваемые с блока 6 психологических измерений, Блок 7 физиологических измерений осуществляет измерение параметров таких процессов у которых время реакции соизмеримо или меньше времени психологического теста. , Блок 7 физиологических измерений содержит блок 25 измерения температуры обследуемого, блок 26 измерения параметров элёктрокардиосигнала и блок 27 измерения па-. раметров артериального давления (фиг. 3). Блок 25 измерения температуры обследуемого содержит датчик 28 температуры, преобразователь 29 аналог - код, схему 30 И, блок 31 памяти, задатчик 32 времени измерения. Блок 26 измерения параметров электрокардиосигнала (фиг. 3) имеет электроды 33 для снятия электрокардиосигнала, преобразователь 34 аналог - код, анализатор 35 электрокардиосигнала и блок 36 памяти. Блок 27 измерения параметров артериального давления (фиг. 3) содержит датчик 37 давления, блок 38 вычисления параметров давления, блок 39 памяти, компрессор 40 и блок 41 управления. Блок 25 измерения температуры, блок 26 измерения параметров электрокардиосигнала и блок 27 измерения параметров артериального давления имеют выходы 42-46. «Готовность блоков 25-27 и отдельных их узлов, выходы 57 «Значение параметров, а также управляющие входы «Сброс «Разрешение, «Адрес опроса и «Выключение. Коммутатор 9 режима работы (фиг. 4) предназначен для коммутации режимов работы поста 1 контроля, т.е. для переключения поста 1 контроля, совместно с постом 2 контролера в режим работы «Автономный или «Комплексный. В связи с этим он должен осуществлять связь поста 1 контроля с постом 2 контролера, а также коммутацию сигналов «Адрес опроса при режиме работы «Автономный и «Комплексный. Коммутатор 9 режима работы состоит из трех схем 47, 48, 59 И схемы 49 ИЛИ и коммутатора 50 «Адрес опроса. Коммутатор 9 режима работы имеет три основных входа: вход 56 «Включение поста контроля, вход 57 «Значение параметра и вход 58 «Готовность поста контроля, а также четыре управляющих входа: вход 60 «Сброс общий, вход 54 «Код адреса ручной, вход 55 переключения режима работы «Автономный или «Комплексный, вход 66 «Адрес опроса с поста 2 контролера. Коммутатор 9 режима работы имеет также пять выходов: выход 61 «Включение поста контроля, выход 62 «Значение параметра, выход 63 «Готовность поста контроля выход 64 «Сброс общий и выход 65 «Код адреса. Программный блок 8 (фиг. 5) предназначен для создания определенной последовательности работы отдельных измерительных каналов и блоков поста 1 контроля, а также для формирования сигналов вывода полученной при осмотре информации на пост 2 контролера. Программный блок 8 имеет блок 73 предварительной подготовки, коммутатор 74 выключения каналов измерения, логический элемент 75, выполненный в виде двух схем 76 и 78 И и одного инвертора 77, формирователь 79 общей оценки контроля. Этот блок имеет три входа: вход 67 «Готовность, вход 68 «Выключение и вход 69 «Код адреса и результата контроля, а также три выхода: выход 70 к командному табло 11, выход 71 «Разрешение на измерение и выход 72 «Готовность поста контроля.

Блок 10 оперативного управления предназначен для установления режима работы устройства «Комплексный или «Автономный, а также для изменения программы обследования, и имеет пять выходов: выход 51 ввод дополнительной информации, характеризующей вид выполняемой оператором работы и его жалобы, выход 52 «Выключение канала, выход 53. «Адрес опроса ручной, выход 54 установка режима работы «Автономный, выход 55 установка режима работы «Комплексный.

Устройство для психофизиологических исследований используют следующим образом.

В процессе предварительной подготовки устройства с помощью блока 10 оперативного управления испытуемый выбирает режим, работы и объем обследования. Различают два режима работы устройства: «Комплексный и «Автономный.

В режиме «Комплексный задействованы как пост 1 контроля, так и пост 2 контролера. В этом режиме обеспечивают полный контроль состояния оператора и определяют готовность его к работе.

Рассмотрим работу устройства в режиме «Комплексный.

При включении питания на командном табло 11 загораются сигнал «Включение поста контроля и лампочка в блоке 18 индикации поста 2 контролера. Одновременно начинают функционировать блок б психологических измерений и блок 7 физиологических измерений, осуществляя подготовку их к работе.

Сигналы готовности к работе блока 7 физиологических измерений поступают на вход программного блока 8, который формир,;ет сигнал «Жетон, включающий на командном табло 11 разрешение на ввод жетона 4 в блок 3 считывания.

По этому сигналу обследуемый вводит жетон 4 в блок 3 считывания. Блок 3 считывания считывает записанные на жетоне 4 граничные значения норм по всем измеряемым параметрам, а также постоянные признаки данного обследуемого (его рабочий номер, группа крови и т.д.) и переписывает их в блок 5 памяти. Граничные значения норм долучают посредством статистической обработки результатов измерений контролируемых параметров на подобных измерительных комплексах в процессе предварительной выработки норм.

По окончании момента считывания данных с жетона 4 на выходе блока 3 считывания формируется сигнал «Готовность, который поступает на вход программного блока 8 и формирует сигнал «Разрещение на ввод данных, характеризующих род выполняемой испытуемым работы и его жалобы, зажигающий соответствующий сигнал на командном табло И. По этому сигналу обследуемый с помощью блока 10 оперативного управления вводит требуемую информацию в блок 5 памяти.

По окончании этой операции подобным же образом программный блок 8 формирует сигналы «Разрещение для работы всех блоков устройства. При этом последовательность формирования сигналов «Разрещение выбрана таким образом, что предварительно включаются измерители блока 6 психологических измерителей, а затем измерители блока 7 физиологических измерителей. Такая последовательность включения блока 6 психологических измерений и блока 7 физиологических измерений позволяет повысить достоверность контроля за счет выявления не только «точностных показателей работоспособности обследуемого по психологическим тестам, но и выявление физиологической «цены достигнутых показате0 лей работоспособности.

Психологические тесты как бы являются воздействием на которые определяются реакции физиологического процесса.

Испытуемый последовательно выполняет

5 все тесты и измерения.

Цикл измерения заканчивается при появлении с последнего измерителя поста 1 контроля сигнала «Готовность, по которому программный блок 8 формирует сигнал «Разрещение в блоке 5 памяти и сигнал

0 «Готовность поста контроля. Сигнал «Готовность поста контроля подключает с помощью кольцевого коммутатора 14 пост 1 контроля к посту 2 контролера (а при наличии, нескольких постов 1 контроля подключает кх к посту 2 контролера согласно при5 оритету окончания осмотра).

Пост 2 контролера вырабатывает в блоке 15 вычисления последовательность сигналов «Код адреса, которые через кольцевой коммутатор 14 поступают в коммутатор 9 режима работы и преобразуются последним в сигналы «Адрес опроса. Сигналы «Адрес опроса последовательно поступают на управляющие входы блока 5 памяти, блока 6 психологических измерений и блока 7 физиологических измерений и опрашивают последних. Результаты контроля и индивидуальные нормы, записанные в блоке 5 памяти, блоке 6 психологических измерений и блоке 7 физиологических измерений через коммутатор 9 режима работы и кольцевой коммутатор передают в блок 15

вычислении.

В блоке 15 вычисления происходит сравнение полученных при контроле результатов с соответствующими индивидуальными нормами и регистрация в блоке 17 регистрации всехпоказателей, характеризующих каждый параметр (верхнее и нижнее граничные значения нормы, измеренное значение и сигнал

тревоги - в случае выхода параметра за пределы индивидуальной нормы).

По окончании анализа и регистрации всех постоянных признаков, норм и измеренных значений в зависимости от результата обследования обобщенное заключение поступает через кольцевой коммутатор 14 и коммутатор режима работы 9 в программный блок 8, формирующий сигнал общей оценки контроля «К врачу, или «Свободен, а также «Сброс общий.

Последним сигналом все блоки поста 1 контроля приводятся в исходное состояние, а жетон 4 освобождается из блока 3 считывания.

В случае получения сигнала «К врачу врач (или оператор) дополнительно с помощью блока 17 регистрации и блока 16 ручного ввода и управления осуществляет контроль параметров обследуемого и может скорректировать диагноз.

Пост 2 контролера, закончив обработку результатов, полученных на данном посту 1 контроля, производит аналогичные операции с очередным постом 1 контроля, где к этому времени закончен цикл обследования.

Таким образом, использование устройства в режиме «Комплексный позволяет применять его для скрининг-контроля и оценки пригодности операторов к выполнению определенной работы при массовых обследованиях.

В режиме «Автономный пост 1 контроля используют как для контроля состояния испытуемого, так и для тренинга.

В этом режиме пост 1 контроля работает автономно без поста 2 контролера. Как и ранее испытуемый первоначально с помощью блока 10 оперативного управления устанавливает программу обследования. Остальные операции устройство совершает аналогично описанной работе в режиме «Комплексный. Однако после высвечивания «Готов поста контроля на командном табло 11 считывание параметров и сравнение их с

нормами оператор осуществляет вручную. Считывание обеспечивается работой блока 10 оперативного управления и коммутатора 9 режима работы. Результаты измерений регистрирует блок 12 цифрового отсчета.

Таким образом, работа устройства в режиме «Автономный позволяет испытуемому, не загружая врача, проверить свое остоянле в свободное от работы время или осуществить тренировку отдельных психологических параметров.

В обоих режимах контроль психофизиологических параметров можно осуществлять по полной или сокращенной программе. Полная программа предполагает измерение трех психологических характеристик (зрительно-моторной реакции, реакции слежения и оперативной памяти) и трех физиологических характеристик (температуры тела, параметров электрокардиосигнала и параметров артериального давления). Сокращенная программа необходима для уменьшения времени обследования.

Устройство для психофизиологических исследований позволяет сократить время обследования при массовых осмотрах. Время контроля всех параметров одного испытуемого по сравнению с имеющейся аппаратурой, затрачивающей на измерения 16 мин, сокращается до 4 мин. При этом время измерения параметров артериального давления не более 120 с; параметров электрокардиосигнала - не более 120 с (одновременно с измерением артериального давления) ; реакции слежения - не более 40 с; зрительно-моторной реакции - не более 15 с; оперативной памяти - не более 70 с; температуры - не более 120 с.

Выполнение устройства, оборудованного несколькими постами контроля, позволяет повысить число испытуемых при оди аковь1Х затратах времени на одного человека, что важно при проведении массовых обследований в условиях жесткого дефицита времени.

Разрешение.

IL 1L

8

12

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, содержащее блок психологических измерений, блок вычисления, программный блок,; блок считывания и блок индикации, причем выходил программного блока соединены с управля1ющими входами блока считывания, блока физиологических измерений и блока психологических измерений, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени обследования при массовых осмотрах, оно дополнительно содержит блок памяти, коммутатор режима работы, блок оперативного уп равления, блок цифрового отсчета, командное табло, кольцевой коммутатор, блок ручного ввода и управления и блок регистрации, при этом блок считывания соединен с блоком памяти, блок считывания, блок памяти, блок психологических измерений, блок физиологических измерений через программный блок соединены с командным табло, а через программный блок и коммутатор режима работы - с управляющим входом кольцевого коммутатора, блок памяти, блок физиологических измерений и блок психологических измерений непосредственно соединены с блоком цифрового отсчета, а через последовательно соединенные коммутатор режима работы, кольцевой коммутатор и блок вычисления - с блоком регистрации, блок оперативного управления соединен с блоком памяти, блоком психологических измерений, блоком физиологических измере ний, программным блоком и коммутатором режима работы, блок ручного ввода и уп(Л равления соединен с блоком вычисления, который через последовательно соединенные кольцевой коммутатор и коммутатор режима работы соединен с управляющими входами блока памяти, блока психологических измерений и блока физиологических измерений, а через последовательно соединенные кольцевой коммутатор, коммутатор режима работы и программный блок - с командным табло. со ю

61

J

62

,

4

53

f-

0

61

--

/wf

Разрешение

Выкл,

Сброс общ.

Адрес опроса

1

Разрешение

Л

Выкл.

CSpuc .

опроса

D

А /f /S /

66

4

55

W

ФигЛ