Устройство для исследования спектральной критической частоты слияния мельканий Советский патент 1993 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно, к устррйствам для измерения или оценки психофизиологических параметров человека и может найти применение в медицине, психологии, авиации и космонавтике, т.е, везде, где необходим контроль и экспресс-анализ психофизиологических и нейродинамиче- ских свойств и состояний человека-оператора.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых параметров и повышение точности определения психофизиологических свойств и состояний человека.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Известно, что цветовосприятие человека, в частности, критическая частота зависит как от физических параметров стимула, так и от психофизиологического состояния испытуемого. Использование цветового стимула строго определенной длины волны, яркости и определенного геометрического размера (в предлагаемом устройстве размер4 регулируется в пределах от 1,0 до 9,0 мм), отнесенного на фиксированное расстояние (в устройстве 330 м) от глаза испытуе-: мого, позволяет проецировать изображение стимула на строго определенное место глаз00

о о о о XI

ного дна, а именно в область центральной ямки глаза, размеры которой в диаметре составляют около 0,4 мм, а также на область желтого пятна глаза,

Размер изображения Н стимула на сетчатке глаза определяется по формуле: Н а/17, где а - угол визирования, зависящий от размеров стимула и длины визирной трубы. При выбранных диаметрах стимула и удалении стимула от глаза следует, что при диаметре стимула, например, 2,5 мм его проекция на глазное дно равна 0,1 мм в диаметре, т.е. он проецируется в самый центр центральной ямки. А при диаметре стимула 9,0 мм его проекция будет уже более 0,4 мм, что сопровождается освещением всей центральной ямки глаза.

Строгая однозначность и необходимость эталонирования физических параметров стимула определяется еще и тем, что в области центральной ямки глаза, куда собственно и проецируется изображение стимула, строение сетчатки по мере приближения к центру анатомически меняется. Десятислойная сетчатка по мере приближения к центру утончается - последовательно исчезает слой первых волокон, затем слой оптико-ганглиозных клеток и внутренний сетчатый слой, и, наконец, внутренний зернистый слой ядра и наружный ретикулярный. На дне центральной ямки сетчатка состоит лишь из колбочконесущих клеток. Остальные элементы как бы сдвинуты к краю пятна. Исходя из принципа психофизиологического монизма следует допустить, что диаметр стимула, попадающий на центральную ямку, в зависимости от включенности тех или иных структур сетчатки будет вызывать ту или иную реакцию. Нами экспериментально было установлено, что стимул диаметром 2,5 мм удаленный от глаза на 330 мм и с яркостью стандартного светодиода серии АЛ 102 вызывает ответную реакцию в виде критической частоты с наибольшим динамическим диапазоном изменчивости и хорошо коррелирует с актуальным состоянием испытуемого. В это же время критическая частота измерения при диаметре стимула 9,0 мм и 1,2 мм изменяется слабо и служит характеристикой стабильных свойств человека (темперамент, лабильность и пр.).

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Предлагаемого устройство, состоит (фиг.1) из монокулярной зачерневой изнутри визирной трубы длиной 330 мм (1) с окуляром (2) и диафрагмой с отверстием 1,0-1,2 мм (3), перед которым экспонируются источники спектрального излучения (4) - в нашем

случае лампа белого мелькающего света и цветофильтров красного, зеленого, синего и желтого цветов, установленные на плате (5). Внутри трубы с возможностью перемещения смонтирована оптическая диафрагма (6), которая движется вдоль шкалы (7). Питание источника света осуществляется от генератора П-образных импульсов (8) со скважностью 0,5 через регулятор частоты и

яркости. Здесь заметим еще раз, что и амплитуда, и форма импульсов также подлежит строгому эталонированию,

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый монокулярно левым и правым глазом однократно или многократно через выбранный интервал времени, например, в течение рабочей смены (полета) через окуляр (2) измеряют свою индивидуальную спектральную критическую частоту слияния мельканий на.четырех цветах и при трех диаметрах цветового стимула 1,1, 2,5, 9,0 мм. Диаметр 1,1 характеризует наличие или отсутствие цветоаномалий восприятия

испытуемого. При цветоаномалиях восприятия испытуемой неверно называет цвета стимула. Диаметр 9,0 мм характеризует стабильные свойства испытуемого и служит как бы динамическим уровнем отсчета. При диаметре 2,5 мм определяют актуальное состояние испытуемого. Размер диаметра стимула регулируется подвижной оптической диафрагмой (6), а частота мельканий - регулятором частоты питающего генератора

(8). За один цикл измерения можно получить 24 значения критических частот, (2 глаза, 4 цвета, 3 диаметра).

Критические значения частот, полученные при различных диаметрах и на различных цветах, интимно характеризуют различные психофизиологические свойства и состояния человека - многие эти связи еще не выявлены для чего, собственно, и создается указанное устройство.

Однако в качестве примера можно указать на ряд выявленных зависимостей. Так из анализа временного распределения набора спектральных критических частот в течение дня (суток) можно судить о

0 индивидуальной биоритмике человека, сумма частот, измеренных на диаметре 2,5 мм при четырех цветах характеризует уровень активации оператора, Эта же сумма, но измеренная при диаметре 9,0 мм служит ме5 рой или указателем стрессового состояния оператора.

Чем ближе две эти суммы, тем больше возбужден или перевозбужден человек. Из анализа суточного распределения частот

можно выявить время оптимальной работоспособности каждого человека.

Такие, например, значения частот красного цвета правым глазом и значения зеленого цвета левым глазом при диаметре 9,0 мм соответственно коррелируют (Коэф, корреляции 0,915) с экстраверсией и нейро- тизмом испытуемого, т.е. с характеристиками его темперамента.

В то же время показания желтого цвета при диаметре 2,5 мм описывают концентрацию глюкозы в крови испытуемого.

Устройство позволяет определить аномальные значения критических частот у испытуемого, что является указанием на существование патологических очагов в аппарате цветовосприятия. Так, например, испытуемый, у которого значения критических частот не превосходили на всех цветах и диаметрах 13-14 Гц страдал церебральной ангеопатией.

Список функциональных возможностей устройства до конца не выявлен. Однако ясно, что устройство позволяет вести контроль за нормальным состоянием человека- оператора, а также выявлять маргинальные и патологические состояния.

Существенным отличием предлагаемого устройства является использование в нем эталонированных физических параметров стимула, при трех фиксированных диаметрах, четырех цветах при неизменном световом потоке, что существенно расширяет диапазон функциональных возможностей устройства.

Формула изобретения Устройство для исследования спектральной критической частоты слияния мельканий, содержащее генератор электрических импульсов, выход которого соединен со входом источника света, и визирную трубу, размещенную перед источником света, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования путем расширения диапазона измеряемых параметров, визирная труба зачернена изнутри, выполнена монокулярной, внутри трубы смонтирована оптическая диафрагма в виде перемещающейся вдоль фиксированной шкалы линзы и блок цветофильтров, причем генератор электрических импульсов снабжен амплитудным регулятором яркости источника излучения света.

Изобретение относится к области медицинской техники и может найти применение в медицине, психологии, авиации и космонавтике, то есть везде, где необходим контрольи экспресс-анализ психофизиологических и нейродинамических свойств и состояний человека - оператора. Сущность: в известном устройстве для исследования спектральной критической частоты слияния мельканий, содержащем генератор электрических импульсов, мелькающий источник света и визирную трубу, визирная труба зачерчена изнутри, выполнена монокулярной, длиной 250-350 мм и снабжена с одного конца окуляром, с другого - диафрагмой с отверстием по центру диаметром 1,0-1,2 мм, а внутри трубы смонтирована оптическая диафрагма в виде перемещающейся вдоль фиксированной шкалы линзы - регулятора диаметра светового пятна при неизменном светопотоке и цветофильтры, причем генератор электрических импульсов снабжен амплитудным регулятором яркости излучения источника. Электрические импульсы вырабатываются П-образной формы и скважностью 0,5. 1 ил. « Ј