Автономное устройство диагностирующее и профилактирующее засыпание у операторов связанных с повышенным риском (устройство михеева-блескина)


 


Владельцы патента RU 2559928:

Блескин Борис Иванович (RU)
Михеев Сергей Васильевич (RU)

Изобретение относится к медицинской технике, относящейся к устройствам, диагностирующим и профилактирующим засыпание у операторов, связанных с повышенным риском. Изобретение позволяет осуществлять выявление засыпания на ранней стадии и его профилактику. Сущность технического решения основана на следующей неизвестной ранее закономерности: при возникновении засыпания у человека возникает снижение микроциркуляции капилляров тканей в головном мозге, оптическая плотность тканей увеличивается по сравнению с исходной плотностью и величина поглощения излучаемой волны тканью организма возрастает в сравнении с исходной. Устройство содержит изолирующую от внешних воздействий измерительную камеру, содержащую излучатель, имеющий два светодиода, один из которых излучает волны видимого спектра излучения, а другой в инфракрасном спектре излучения; фотоприемник, соединенный с регистрирующим и усиливающим поступающие сигналы вычислительным блоком; усилитель принятого сигнала; компаратор сигналов; блок регистрации, сигнализации и управления, вырабатывающий сигналы управления; блок активации бодрого состояния оператора, управляющий исполнительными элементами и пробуждающий оператора звуковыми, световыми, тактильными и другими видами бодрящего воздействия, а также блок беспроводной передачи данных на расстояние в центр регистрации движения. 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам диагностики психофизического состояния уровня бодрствования предупреждения и профилактики засыпания у операторов, связанных с повышенным риском.

Известны технические решения контроля бодрствования операторов, связанных с повышенным риском по реакции на световые и звуковые раздражители; путем измерения параметров электросопротивления кожи, усилия сжатия ручки управления, положения головы и тела, нарастания времени закрытия глаз, замирания частоты дыхания, пульса

(2150886 С1, А61В 5/16, 2000,

215255 А, А61В 5/18, 1973,

1438712 А, А61В 5/18, 1988,

2153847 С2, А61В 5/16, 2000,

2413632 С2, 2009).

Недостатком известных технических решений является недостаточная эффективность, т.к. не регистрируют это опасное состояние на ранних этапах - в период предвестников формирования сна, т.е. нарушения функции бодрствования головного мозга.

Целью заявляемого технического решения является создание устройства для выявления засыпания на ранних этапах и его профилактика.

Из известных научных знаний известно, что при возникновении сна при мониторировании электроэнцефалограммы головного мозга угнетается α-ритм, возникают веретенообразные комплексы, так называемые «сонные веретена», которые максимально характерны для формирования засыпания.

Зарегистрировать эти характерные изменения в функции мозга в условиях работы операторов, связанных с повышенным риском из-за внешних помех и особенностей выполняемой работы, не представляется возможным.

В основе этиопатогенеза снижения бодрствования и возникновения засыпания, опасного для операторов, связанных с повышенным риском, лежит снижение микроциркуляции капилляров тканей. Вследствие угнетания микроциркуляции в капиллярах тканей угнетается в коре головного мозга α-ритм и возникают веретенообразные комплексы, т.н. «сонные комплексы». Процессы угнетения микроциркуляции в капиллярах тканей и возникновение засыпания сопровождаются нарастанием оптической плотности тканей организма в сравнении с исходной плотностью в стадии бодрствования.

Сущность нашего технического решения основана на следующей неизвестной ранее закономерности: при возникновении процесса засыпания развивается нарастание снижения микроциркуляции капилляров тканей мозга и других тканей, увеличение оптической плотности тканей в сравнении с исходной плотностью, которое можно регистрировать и мониторировать и при возникновении опасности засыпания включать бодрящие сигналы (звуковые, световые, тактильные и воздействующие на органы обоняния), а также дистанционно информировать центр регистрации движения.

Автономное устройство, диагностирующее и профилактирующее засыпание у операторов, связанных с повышенным риском, отличается тем, что содержит изолированную от внешнего воздействия измерительную камеру, содержащую излучатель, имеющий два светодиода, один из которых излучает волны видимого спектра излучения, а другой в инфракрасном спектре излучения и выполненный с возможностью генерировать проникающее излучение на помещенную в указанную изолирующую измерительную камеру часть тела, а также фотоприемник, соединенный с регистрирующим и усиливающим поступающие сигналы вычислительным блоком, с выходами сигналов управления, с дополнительными удаленными исполнительными элементами, блок беспроводной передачи сигналов полученной информации на расстояние в центр регистрации движения и блок активации бодрого состояния оператора (путем светового, звукового, тактильного воздействия и воздействия на органы обоняния).

Наблюдение в режиме мониторинга за изменением оптической плотности тканей в процессе работы оператора в сравнении с исходной оптической плотностью в начале работы позволяет количественно и качественно оценивать состояние бодрствования организма человека.

Определение состояния изменения оптической плотности тканей осуществляется при прохождении проникающего излучения сквозь часть тела исследуемого организма (палец, мочка уха, ноздря и др.). Исследуют изменение оптической плотности тканей по поглощению световой волны при прохождении через ткань от излучателя волновых импульсных излучений до воспринимающего приемника излучения через ткань части тела в бодром состоянии в начале рабочего процесса и затем в процессе его выполнения.

Диагностическое устройство (см. фиг. 1) состоит из:

1) излучатель проникающего излучения, имеющий два светодиода, один из которых излучает волны видимого спектра излучения (например 660 нм), а другой в инфракрасном спектре излучения (например 940 нм) - 1;

2) изолирующая измерительная камера, которая изолирует от внешних излучений и воздействий исследуемую часть тела (палец, мочка уха, ноздря) - 2;

3) фотоприемник излучений - 3;

4) блок управления - 4;

5) усилитель принятого сигнала - 5;

6) вычислительный блок сравнения исходных характеристик поглощения света с характеристиками, полученными первоначально в бодром состоянии (компаратор сигналов) - 6;

7) блок регистрации, сигнализации и управления, вырабатывающий сигналы управления - 8;

8) блок беспроводной передачи данных на расстояние - 7;

9) блок активации бодрого состояния оператора (исполнительные элементы) - 9.

Устройство работает следующим образом:

1) исследуемую часть тела помещают в изолирующую измерительную камеру;

2) проводят исходное исследование прохождения серии световых импульсов через изучаемый объект в состоянии бодрствования;

3) анализируют особенность прохождения световых импульсов через помещенный в камере объект (часть тела человека);

пропускают серию волновых импульсных излучений через помещенную в изолирующую измерительную камеру часть тела на фоне воздействия на организм человека рабочего процесса в режиме мониторинга;

4) анализируют изменение оптической плотности тканей по поглощению прохождения световой волны от излучателя волновых импульсных излучений через помещенную в изолирующую измерительную камеру часть тела при осуществлении рабочего процесса;

5) оценивают сравнительные показатели прохождения световой волны импульсного излучения через помещенную в изолирующую измерительную часть тела исходно и в ходе рабочего процесса;

6) осуществляют по изменению оптической плотности качественную оценку состояния организма человека, а именно наличие бодрости или по нарастанию оптической плотности тканей организма развитие процесса засыпания.

7) выявление нарастания оптической плотности тканей в сравнении с исходной оптической плотностью регистрируется блоком регистрации, сигнализации и управления и происходит включение блока активации бодрого состояния оператора и передача сигнала в центр регистрации движения.

Автономное устройство, диагностирующее и профилактирующее засыпание у операторов, связанных с повышенным риском, отличающееся тем, что содержит изолирующую от внешних воздействий измерительную камеру, содержащую излучатель, имеющий два светодиода, один из которых излучает волны видимого спектра излучения, а другой в инфракрасном спектре излучения и выполненный с возможностью генерировать проникающее излучение на помещенную в указанную изолирующую измерительную камеру часть тела, а также фотоприемник, соединенный с регистрирующим и усиливающим поступающие сигналы вычислительным блоком, с выходами сигналов управления, с дополнительными удаленными исполнительными элементами, блок беспроводной передачи сигналов полученной информации на расстояние в центр регистрации движения и блок активации бодрого состояния оператора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской и измерительной технике и может быть применено для определения профессиональной пригодности водителя к управлению транспортными средствами.

Изобретение относится к психофизиологической медицине, медицинской и измерительной технике и может быть применено для определения профессиональной пригодности водителя к управлению транспортными средствами путем измерения в стационарных условиях времени зрительно-моторной реакции водителя на опасные дорожные ситуации.

Изобретение относится к системам контроля и испытания тормозных систем и предназначено для определения способности прогноза торможения. .

Изобретение относится к медицине и предназначено для тестирования реакции экстренного торможения водителя. .

Изобретение относится к электронным устройствам диагностики состояния человека, в частности к средствам предотвращения снижения тонуса человека и своевременной подачи сигнала на приведение человека в бодрствующее состояние.
Изобретение относится к области психофизиологических исследований и может быть применено при плановых профосмотрах операторов различных транспортных средств. .

Изобретение относится к контролю состояния человека. .

Изобретение относится к средствам оптического контроля состояния глаз человека-оператора. Способ состоит в том, что посредством группы одинаковых точечных источников света осуществляют подсветку оператора и посредством фокусируемой на оператора видеокамеры формируют последовательность кадров изображения в цифровой форме. В каждом N-м кадре изображения выделяют область поиска глаз оператора в форме имеющего геометрический центр удлиненного в горизонтальном направлении прямоугольника, осуществляют однопороговое сканирование области поиска, при этом выделяют участки изображения с интенсивностью, превышающей пороговое значение, характеризуемые как блики, и определяют их координаты, определяют соответствующее каждому N+1 кадру изображения положение адаптированного центра области поиска путем вычисления усредненных координат выявленных в упомянутой области поиска бликов, осуществляют распознавание бликов, обусловленных отражением излучения точечных источников света от глаз, путем проведения операций выделения одинакового для всех бликов фрагмента изображения, полностью перекрывающего каждый из бликов и имеющего форму плоской поверхностно-односвязанной области, определения суммарной интенсивности излучения в каждом упомянутом фрагменте изображения, определения значения максимальной интенсивности излучения в пределах каждого упомянутого фрагмента изображения, а также усредненного, по меньшей мере, по двум предпочтительно ортогональным направлениям параметра, характеризующего убывание интенсивности излучения в направлении к границе этого фрагмента изображения. В каждом фрагменте изображения измеряют распределение интенсивности, суммарную интенсивность, максимальное значение интенсивности излучения и ее среднеквадратическое отклонение в пределах контура, образованного по границе упомянутого фрагмента изображения и имеющего одинаковую ширину, в интервале 1Δ÷3Δ, где Δ - размер одного пикселя твердотельного формирователя видеосигнала видеокамеры. После чего определяют принадлежность рассматриваемого блика к блику от глаз, если значения каждого из перечисленных выше параметров для рассматриваемого блика не выходят за пределы установленного для каждого из них порогового значения, при этом состояние открытия одного глаза определяют при наличии в упомянутой области поиска единственного блика или бликов, расположенных относительно друг друга приблизительно на одинаковом расстоянии, состояние открытия обоих глаз - при наличии в упомянутой области поиска двух групп скоплений бликов, расположенных на расстоянии относительно друг друга, большем максимального расстояния между упомянутыми бликами в каждой группе, состояние закрытия обоих глаз - при отсутствии в упомянутой области поиска бликов от глаз оператора. Изобретение обеспечивает повышение достоверности определения состояния глаз оператора при одновременном обеспечении уменьшения поисковых временных затрат. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к приспособлениям, используемым для оценки состояния человека с помощью снятия биологических сигналов с верхней части тела человека. Приспособление включает в себя элемент подушки для поддержания спины и элемент базовой подушки объединенные в одно целое при помощи мешкообразного элемента; элемент сенсорного приспособления, снимающего биологические сигналы со спины сидящего человека; элемент для поддержания таза/поясничной области, который амортизирует движения таза и уменьшает нагрузку на элемент подушки для поддержания спины. Приспособление позволяет получить точную информацию о состоянии человека, за счет расположения сенсорного приспособления позади элемента подушки для поддержания спины и исключения влияния дыхания и движений тела на снимаемые биологические сигналы. 9 з.п. ф-лы, 25 ил., 7 пр.
Наверх