RU129681U1 - Система определения функционального состояния группы людей с обратной связью - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к исследовательским и диагностическим системам с биологической обратной связью, позволяющей непрерывно отслеживать психофизиологическое состояние людей.

Сущность полезной модели.

система определения функционального состояния группы людей с обратной связью содержит закрепленный на каждом человеке из группы людей датчик 1 с беспроводным каналом связи до мобильного устройства 2, и находящийся в единой адресной сети по меньшей мере один сервер 3 обработки данных.

Датчик 1 включает сенсор 1.1, соединенный с контроллером 1.2, соединенным с модулем беспроводной связи 1.3.

Система определения функционального состояния группы людей включает например четыре датчика 1 функционального состояния, закрепленные на четырех объектах из группы людей, например четыре персональных мобильных устройства 2, размещенных на соответствующих объектах из группы людей, и, например, один сервер 3 обработки данных, находящийся в единой адресной сети.

Каждый датчик 1 включает, например два включенных параллельно сенсора 1.1 и последовательно соединенные с ними контроллер датчика 1.2 и модуль беспроводной связи 1.3.

Каждое персональное мобильное устройство 2 включает в себя модуль связи с датчиком функционального состояния 2.1, соединенный с контроллером 2.2. Контроллер 2.2 соединен с устройством отображения 2.3, блоком памяти 2.4 и модулем связи с сервером 2.5 и устройством обратной связи 1.6.

Сервер 3 обработки данных состоит из последовательно соединенных между собой модуля связи сервера 3.1, контроллера сервера 3.2 и блока памяти сервера 3.3.

Контроллер датчика 1.2 сконфигурирован с возможностью:

- непрерывного получения данных как минимум с одного, например с одного, сенсора 1.1.,

- предобработки данных с сенсоров 1.1 и их передачи через модуль беспроводной связи 1.3 на персональное мобильное устройство данного объекта.

Контроллер 2.2 персонального мобильного устройства сконфигурирован с возможностью:

- получения данных с датчиков 1 функционального состояния,

- передачи полученных с датчиков 1 функционального состояния данных на сервер 3 через модуль связи с сервером 2.5,

- на основе математических критериев, сохраненных в блоке памяти 2.4, принимать решения о состоянии объекта мониторинга,

- с помощью устройства отображения 2.3 информировать объект мониторинга о функциональном состоянии,

- в случае отсутствия математических критериев для полученных с датчиков 1 функционального состояния данных передавать через модуль связи с сервером 2.5 информацию об отсутствии критериев, получать новые критерии и сохранять их в блоке памяти 2.4 при наличии такой возможности,

- получения через модуль 2.5 запроса о необходимости провести тестирование, с помощью устройтсва визуализации 2.3 и устройства обратной связи 2.6 проведения тестирования, и передачи результатов на сервер 3.

Контроллер сервера 3.2 сконфигурирован с возможностью:

- получения от персональных мобильных устройств 2 данных, измеренных датчиками 1 функционального состояния,

- сохранения данных, полученных от персональных мобильных устройств 2, в блоке памяти сервера 3.3 в ячейках, соответствующих данному персональному мобильному устройству 2 и объекту мониторинга,

- получения от персональных мобильных устройств 2 данных об отсутствии необходимых математических критериев,

- комплексной обработки всех имеющихся в блоке памяти сервера 3.3 данных от датчиков функционального состояния 1 и результатов тестов для получения индивидуальных критериев и передачи новых критериев через модуль связи сервера 3.1 на персональные мобильные устройства 2,

- определения необходимости проведения тестирования и через модуль связи 3.1 передачи соответствующей команды на устройство 2, получения от него ответа и сохранения этих данных в памяти 3.3.

Технический результат заключается в повышении оперативности, дальнодействия диагностики и автоматизации получения маркеров функционального состояния человека в условиях естественной деятельности без ограничений по расстоянию и подвижности исследуемого объекта. 1 н.п.ф., 5 илл.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к медицинской технике, а именно к исследовательским и диагностическим системам с биологической обратной связью, позволяющей непрерывно отслеживать психофизиологическое состояние людей.

Предшествующий уровень техники

Проблема выявления психологического состояния группы людей в настоящее время стоит достаточно остро. Ее решение позволит предотвращать многие нежелательные несчастные случаи, связанные с решением людьми сложных технических задач (управление техническими системами, диспетчерские системы), а также предотвратить многие заболевания, связанные с психофизиологией (заболевания желудочно-кишечного тракта, сердечно сосудистой системы и многое другое).

Основные особенности и трудности решения этой проблемы состоят в том, что, во-первых, человека необходимо непрерывно проводить мониторинг в процессе его обычной жизнедеятельности; во-вторых, данных о физиологическом состоянии, которое необходимо проанализировать для получения информации о психофизиологическом состоянии достаточно много; в-третьих, каждый человек является уникальной системой со своими критериями, в-третьих, затруднен процесс обучения системы, т.е.; получения необходимых маркеров которые могли бы точно характеризовать психофизиологическое состояние человека.

Кроме того, знания о состоянии одного человека очень полезно было бы использовать для определения состояния другого. Это тот случай, когда польза системы в целом увеличивается с количеством элементов в системе. Система должна работать в реальном времени, т.е. возвращать и информировать пользователя в тот момент, когда это необходимо, а не после продолжительной обработки данных.

До настоящего момента нет достоверных моделей, маркеров, по которым бы можно было оценивать психофизиологическое состояние, но существует оборудование и способы, которые позволяют эту задачу решить.

Известны специализированные медицинские, диагностические системы, проводные или беспроводные, которые представляют собой некую часто достаточно большую сенсорную систему, которая размещается на человеке, есть варианты размещения с автономным питанием и беспроводным каналом связи, для передачи информации на компьютер, для их дальнейшей сложной обработки и определения состояния.

Даже лучшие образцы серийной техники для мониторинга функционального состояния человека имеют очевидные недостатки. Например, хорошо известен выпускаемый Медиком-МТД (г.Таганрог) телеметрический комплекс для беспроводной полиграфии на основе серийного электроэнцефалографа-полианализатора «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» (http://www.medicom-mtd.com/htm/Products/gl_products_eeg.htm), который обеспечивает: возможность одновременного мониторирования и записи ЭЭГ, РЭГ, ЭКГ, а также других сигналов по полиграфическим каналам; сжатое покардиоцикловое представление динамики показателей при синхронной регистрации ЭЭГ, РЭГ, ЭКГ и других сигналов по полиграфическим каналам в едином временном масштабе; непрерывный контроль и регистрацию подэлектродных сопротивлений и потенциалов; средства для визуального анализа электроэнцефалограммы - референтную реконструкцию, вертикальный сплит, скроллинг, автоматический поиск и устранение артефактов, двухмерный и трехмерный топоскоп реального времени; различные виды математической обработки - спектральный, автокорреляционный и кросскорреляционный анализ, функцию когерентности с топографическим картированием, математическую статистику; анализ функциональной асимметрии мозга с оценкой глубины межполушарных и внутриполушарных взаимодействий; автоматический поиск проявлений пароксизмальной активности при длительных исследованиях для диагностики эпилепсии; автоматическое формирование описания и классификацию электроэнцефалограммы с возможностью редактирования; электронную картотеку, редактирование и печать выходных документов, поддержку обмена информацией в рамках медучреждения. Однако, при богатых ресурсных характеристиках полианализатора, он обладает целым рядом существенных недостатков: его «портативный» модуль (включая батареи питания) является относительно громоздким, тяжелым (более 0,5 кг) и энергозатратным; он существенно ограничивает возможности передвижения человека и постоянно напоминает о себе, требуя перманентного контроля качества регистрации; он весьма дорог (500000-600000 руб.); он в принципе исключает возможность параллельного мониторирования более чем одного человека; в нем отсутствуют механизмы обратной связи с испытуемым; оценка функционального состояния возможна лишь после анализа зарегистрированных параметров опытным экспертом; и т.д. Та же фирма выпускает портативный кардиоанализатор «Анкар-131», который обеспечивает: качественную и точную регистрацию ЭКГ неограниченной продолжительности; синхронное с ЭКГ покардиоцикловое мониторирование любых расчетных количественных параметров (ЧСС, QT, PQ, смещение ST-сегмента и др.) для анализа их динамики и взаимосвязи; анализ дисперсии интервала QT для оценки риска внезапной остановки сердца; автоматическую генерацию протокола, характеризующего выбранные параметры ЭКГ в исходном состоянии и в привязке к функциональным пробам; статистический анализ и построение гистограмм, скаттерграмм; формирование таблиц с амплитудно-временными параметрами ЭКГ; и др. Однако и этот узкоспециализированный приборный комплекс характеризуется теми же недостатками, что и его полифункциональный аналог. Например, габаритные размеры блока пациента составляют 172×80×25 мм, масса блока пациента - около 500 г., цена 50000-60000 руб. Аналогичные изъяны с очевидностью характеризуют аппаратуру и другого уважаемого производителя - фирмы «Нейрософт» (г.Иваново), например, линейку ее портативных электрокардиографов «Поли-Спектр-12/Е», «Поли-Спектр-8/ЕХ», «Поли-Спектр-8», «Поли-Спектр-8/Е» (http://www.neurosoft.ru/rus/product/group_ecg.aspx), и целого ряда лучших зарубежных фирм-производителей: Samsung, Shimmer, KoreaDigital и др.).

Такие системы обычно используются в медицинских схемах и имеют существенные недостатки:

1. Они не масштабированы, практически невозможно решить задачу мониторинга сразу большой группы людей, так как они неудобны, достаточно дороги и не имеют специализированного функционала (который может быть выражен с помощью ПО).

2. Они доставляют проблему самому человеку, на котором размещены, т.е. человек не может отделаться от мысли, что он сейчас «измеряется», что влияет на все снимаемые показания.

3. Заряда питания для таких систем не хватает на достаточный промежуток времени.

4. Нет функционала обеспечивающего автоматическое обучение и выделение маркеров.

В настоящее время начинают появляться миниатюрные датчики нескольких (часто от 1 до 4) физиологических параметров человека (РР интервалы, температура, ускорения, дыхание и др.)

В частности, в приборе для оценки состояния сердечно-сосудистой системы АнгиоСкан-01П встроены миниатюрные фотоплетизмографические датчики, общий вес прибора составляет 0,2 кГ, время непрерывной работы - 10 часов (ссылка: www.angioscan.ru). Компания Polaris в сотрудничестве с Philips в мобильном приборе IntelliVue MX40 совместила датчики измерения артериального давления, ЭКГ-ритма, дыхания (ссылка: http://www.prweb.com/releases/2011/8/prweb8752823.htm).

Известна беспроводная система мониторинга и анализа физиологических сигналов «Health gear», которая объединяет миниатюрные кардиодатчики, датчики измерения температуры, акселерометр, максимальное время непрерывной работы системы составляет 12 часов, связь с ПК производится по сети Bluetoosh (Proc. Int. Workshop on Wearable Body Sensor Networks, 2007/26).

Сейчас это бурно развивающаяся отрасль по разработке и производству такого типа датчиков. Часто разработчики таких датчиков представляют в комплекте программное обеспечение для мобильного устройства, которое уже может проводить некоторую обработку и визуализацию результатов, а также передачу данных в некую единую систему. Кроме этого, само мобильное устройство может дополнительно измерять некие характеристики процессов, проходящих вокруг человека и также передавать их на сервер. Уже сейчас появляются системы, которые позволяют собирать данные от множества таких датчиков в едином месте-хранилище, для последующего доступа и обработки.

Недостатки таких систем в следующем:

1. Количество снимаемых параметров не очень большое, по этой причине выявление маркеров состояния требует больше времени и существенной сложности обработки (кластеризация, фильтрация и т.д.), что сейчас практически не реализуемо, т.е. определяется только минимальный набор параметров характеризующих состояние, что не является достаточным;

2. Не позволяют с достаточной точностью определять психофизиологическое состояние, и переход из одного состояния в другое

3. Не позволяют использовать данные одного человека при учете и анализе состояния другого.

4. Не могут выдавать результаты в реальном времени, т.е. часто требуют пост обработки.

5. Нет функционала обеспечивающего автоматическое выделение маркеров состояний.

Заявителю не известны разработки, близкие к заявляемой системе по технической сущности или техническому результату.

Технический результат заключается в повышении оперативности, дальнодействия диагностики и автоматизации получения маркеров функционального состояния человека в условиях естественной деятельности без ограничений по расстоянию и подвижности исследуемого объекта.

Сущность полезной модели

Задачей настоящей полезной модели является создание системы определения функционального состояния группы людей, позволяющей проводить непрерывный продолжительный мониторинг человека, выявлять индивидуальные особенности человека, использовать накопленные знания от многих людей для определения состояния конкретного человека, исследовать и получать реальные маркеры психофизиологического состояния человека.

Поставленная задача решается тем, что система определения функционального состояния группы людей, содержащая:

по меньшей мере два датчика функционального состояния, для закрепления на двух объектах из группы людей, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один сенсор, соединенный с контроллером датчика, соединенным с модулем беспроводной связи;

по меньшей мере два персональных мобильных устройства, для размещения каждого из них на соответствующем объекте из группы людей, включающее в себя модуль связи с датчиком функционального состояния, соединенный с контроллером, соединенным с блоком электронной памяти, устройством отображения, устройством обратной связи с объектом мониторинга и модулем связи с сервером;

по меньшей мере один сервер обработки данных, состоящий из модуля связи сервера, соединенным с контроллером сервера, соединенным с блоком памяти сервера;

при этом контроллер датчика функционального состояния сконфигурирован с возможностью непрерывного получения данных как минимум с одного сенсора, предобработки этих данных, их передачи через модуль беспроводной связи на персональное мобильное устройство данного объекта,

при этом контроллер персонального мобильного устройства сконфигурирован с возможностью получения данных с датчиков функционального состояния, передачи их на сервер через модуль связи с сервером, на основе математических критериев, сохраненных в памяти, принимать решения о состоянии объекта мониторинга и с помощью устройства отображения информировать объект мониторинга о функциональном состоянии, а в случае отсутствия математических критериев для полученных с датчиков функционального состояния данных передавать через модуль связи с сервером информацию об отсутствии критериев, получать новые критерии и сохранять их в памяти при наличии такой возможности, при получение запроса о проведении теста считывать из памяти сохраненный там тест с помощью устройства визуализации и устройства обратной связи получать численные значения тестов и передавать эти результаты тестов через модуль связи на сервер;

при этом контроллер сервера сконфигурирован с возможностью получения от персональных мобильных устройств данных, измеренных датчиками функционального состояния, а так же результатов тестов обратной связи, сохранения этих данных в памяти в ячейках, соответствующих данному персональному мобильному устройству и объекту мониторинга, получения от персональных мобильных устройств данных об отсутствии необходимых критериев, комплексной обработке всех имеющихся в памяти данных от более чем одного датчика функционального состояния для получения индивидуальных критериев и передачи новых критериев через модуль связи с персональными мобильными устройствами на мобильные устройства, передавать на мобильное устройство необходимость проводить тест.

Согласно соответствующему этой задаче аспекту предложена система определения функционального состояния группы людей.

Вышеуказанные и иные аспекты и преимущества настоящей полезной модели раскрыты в нижеследующем подробном его описании, приводимом со ссылками на фигуры чертежей, на которых:

Фиг.1 - схематичное изображение системы;

Фиг.2 - схематичное изображение основных элементов системы;

Фиг.3 - схематичное изображение составных блоков основных элементов системы;

Фиг.4 - блок схема работы контроллера мобильного персонального устройства;

Фиг.5 - блок схема работы контроллера сервера системы.

Подробное описание полезной модели

Предлагаемая система определения функционального состояния группы людей с обратной связью содержит закрепленный на каждом человеке из группы людей датчик 1 с беспроводным каналом связи до мобильного устройства 2, и находящийся в единой адресной сети по меньшей мере один сервер 3 обработки данных.

Датчик 1 включает сенсор 1.1, соединенный с контроллером 1.2, соединенным с модулем беспроводной связи 1.3.

Система определения функционального состояния группы людей включает например четыре датчика 1 функционального состояния, закрепленные на четырех объектах из группы людей, например четыре персональных мобильных устройства 2, размещенных на соответствующих объектах из группы людей, и, например, один сервер 3 обработки данных, находящийся в единой адресной сети.

Каждый датчик 1 включает, например два включенных параллельно сенсора 1.1 и последовательно соединенные с ними контроллер датчика 1.2 и модуль беспроводной связи 1.3.

Каждое персональное мобильное устройство 2 включает в себя модуль связи с датчиком функционального состояния 2.1, соединенный с контроллером 2.2. Контроллер 2.2 соединен с устройством отображения 2.3, блоком памяти 2.4 и модулем связи с сервером 2.5 и устройством обратной связи 2.6.

Сервер 3 обработки данных состоит из последовательно соединенных между собой модуля связи сервера 3.1, контроллера сервера 3.2 и блока памяти сервера 3,3.

Контроллер датчика 1.2 сконфигурирован с возможностью:

- непрерывного получения данных как минимум с одного, например с одного, сенсора 1.1.,

- предобработки данных с сенсоров 1.1 и их передачи через модуль беспроводной связи 1.3 на персональное мобильное устройство данного объекта.

Контроллер 2.2 персонального мобильного устройства сконфигурирован с возможностью:

- получения данных с датчиков 1 функционального состояния,

- передачи полученных с датчиков 1 функционального состояния данных на сервер 3 через модуль связи с сервером 2.5,

- на основе математических критериев, сохраненных в блоке памяти 2.4, принимать решения о состоянии объекта мониторинга,

- с помощью устройства отображения 2.3 информировать объект мониторинга о функциональном состоянии,

- в случае отсутствия математических критериев для полученных с датчиков 1 функционального состояния данных передавать через модуль связи с сервером 2.5 информацию об отсутствии критериев, получать новые критерии и сохранять их в блоке памяти 2.4 при наличии такой возможности,

- получения через модуль 2.5 запроса о необходимости провести тестирование, с помощью устройтсва визуализации 2.3 и устройства обратной связи 2.6 проведения тестирования, и передачи результатов на сервер 3.

Контроллер сервера 3.2 сконфигурирован с возможностью:

- получения от персональных мобильных устройств 2 данных, измеренных датчиками 1 функционального состояния,

- сохранения данных, полученных от персональных мобильных устройств 2, в блоке памяти сервера 3.3 в ячейках, соответствующих данному персональному мобильному устройству 2 и объекту мониторинга,

- получения от персональных мобильных устройств 2 данных об отсутствии необходимых математических критериев,

- комплексной обработки всех имеющихся в блоке памяти сервера 3.3 данных от датчиков функционального состояния 1 и результатов тестов для получения индивидуальных критериев и передачи новых критериев через модуль связи сервера 3.1 на персональные мобильные устройства 2,

- определения необходимости проведения тестирования и через модуль связи 3.1 передачи соответствующей команды на устройство 2, получения от него ответа и сохранения этих данных в памяти 3.3

Система определения функционального состояния группы людей работает следующим образом.

Рядом с каждым человеком группы из четырех людей, либо прямо на них, размещают персональные мобильные устройства 2.

Датчики 1 размещают на каждом из четырех человек. При помощи двух сенсоров 1.1 с каждого из четырех человек непрерывно, с минимальным интервалом достаточным для анализа, например 20 мс, снимают два параметра. Чем больше датчик содержит сенсоров 1.1 и, соответственно, снимает параметров, тем точнее будет обработка данных и будет требоваться меньшее время для определения функционального состояния группы людей, но тем больше будет требоваться вычислительная мощность входящих в систему контроллеров.

Контроллер 1.2 управляет сенсорами 1.1 и производит предобработку данных, полученных с них. Предобработка данных заключается в подготовке их для передачи по беспроводному каналу, например в сжатии без потерь. После этого контроллер 1.2 передает предобработанные данные на модуль беспроводной связи 1.3, откуда они по беспроводному каналу связи передаются на персональное мобильное устройство 2. Данные принимаются мобильным персональным устройством 2 с помощью модуля связи с датчиком функционального состояния 2.1 и передаются в контроллер 2.2, который по алгоритму, сохраненному заранее в блоке памяти 2.4, например представленному на фиг.4, производит их обработку. В мобильном персональном устройстве 2, в блоке памяти 2.4, также заранее сохраняют математические критерии принятия решения о состоянии человека - объекта мониторинга на основе полученных данных. Процесс принятия решения на основе анализа данных состоит из трех этапов: предобработки, фрагментации, классификации. На этапе предобработки реализуется очистка сигнала от артефактов движения методом пороговой медианной фильтрации. На этапе фрагментации очищенные от артефактов записи преобразуются в последовательность временных отрезков продолжительностью 100 сек с шагом от 1,5 сек. На этапе классификации реализуется спектральное кодирование каждого временного отрезка на основе вейвлета Добеши и кластеризация спектральных кодов методом ЕМ-кластеризации. Для идентификации функционального состояния применяются три классификационные модели функционального состояния регуляторных систем организма человека, отражающие разные аспекты состояния систем регуляции: адаптационные возможности в состоянии покоя, особенности функционирования при развитии ортостатической реакции, степень центральной модуляции парасимпатического и симпатического отделов ВНС в состоянии покоя.

В случае отсутствия необходимых критериев, контроллер 2.2 с помощью модуля связи с сервером 2.5 через глобальную адресную сеть, например Интернет, передает информацию об отсутствии критериев на сервер 3. В случае наличия критериев в блоке памяти 2.4 и принятия решения о состоянии объекта мониторинга, контроллер 2.2 отображает соответствующие сведения с помощью устройства отображения 2.3, и с помощью модуля связи с сервером 2.5 передает на сервер 3 данные об измеренных сенсорами 1.1 параметрах объекта. Контроллер 2.2 в непрерывном режиме с помощью модуля связи с сервером 2.5 ожидает поступления от сервера 3 новых критериев принятия решения о состоянии человека - объекта мониторинга и, в случае их получения, сохраняет их в память 2.4 для дальнейшего использования при обработке данных, поступивших с сенсоров 1.1.

В случае получения запроса от сервера 3 на проведение тестирования проводится тестирование с помощью устройства отображения 2.3 и устройства обратной связи 2.6. например следующим образом:

Контекстные тесты.

1. Тест «Дифференциальная цветовая камптметрия».

Элементарный информационный контекст - стимульная и операционная среда компьютерной кампиметрии. Активность этой среды минимальна. Человеку предлагается решать последовательность элементарных однотипных задач по обнаружению и уничтожению целевого информационного образа в интерактивном режиме. Каждая задача включает два этапа. На первом этапе на экране монитора появляется однотонный цветовой квадрат (фон); задается цель - выделить на фоне пятно (стимул), идентифицировать его форму и выбрать из предложенного набора пиктограмму с изображением соответствующей формы; если пиктограмма выбрана правильно, то контрастирование пятна автоматически повышалось. На втором этапе задается цель - уничтожить пятно и вернуть цветовой квадрат в исходное однотонное состояние. Изменения контраста между фоном и пятном были строго монотонны, предсказуемы и осуществлялись только по команде человека: для увеличения контраста нажимается стрелка «вверх» столько раз, сколько необходимо для обнаружения информационного образа - проявления пятна на фоне; аналогично на втором этапе для уменьшения контраста нажимается стрелка «вниз». Каждое нажатие изменяет оттенок стимула относительно оттенка фона в рамках цветовой модели HLS. Задачи предъявляется автоматически в случайном порядке, и человек оперирует информационными образами без регламентации временного режима. Такой контекст обеспечивает периодическую когнитивную нагрузку. Каждый период состоит из двух фаз: движение из неопределенности к информационному образу и движения в условиях полной определенности. Предлагается решить последовательность из 25 задач, отличающихся только исходным оттенком фона.

Тест дает дополнительную информацию о стрессоустойчивости по отношению к слабым информационным нагрузкам и уровне тревожности пользователя.

2. Тест «Оценка уровня эмоциональной адаптации» (Григорьева В.Н., Тхостов А.Ш. Способ оценки эмоционального состояния человека. - Патент Российской Федерации RU 2291720 С1. Опубликован 20.01.2007 в Б.И. №2)

Испытуемому предъявляют четыре рисунка, на каждом из которых изображена окружность, разделенная на четыре равные части пересекающимися в ее центре двумя взаимно перпендикулярными и расположенными под углом в 45 градусов к горизонтали прямыми отрезками, и четыре группы слов, расположенные вне окружности рядом с точками пересечения ее указанными отрезками.

Испытуемого просят выбрать на первом рисунке одну или две группы слов, наиболее подходящие для описания его состояния в настоящее время и, если для описания его состояния достаточно одной группы слов, поставить крестик прямо на ее указателе. Если испытуемый выбрал две группы слов, его просят поставить крестик между ними на линии окружности или на прямой линии, расположив крестик ближе к той группе слов, которая лучше другой описывает его состояние. Затем так же просят поставить по крестику на втором, третьем и четвертом рисунках.

При нахождении отметки в области нижнего правого квадранта окружности ей присваивается значение ноль баллов, в области правого верхнего квадранта - 1 балл, в области левого верхнего квадранта - 2 балла и в области левого нижнего квадранта - 3 балла. В случае расположения отметки на границе между квадрантами ей присваивается наибольшее из двух значений. При расположении отметки в самом центре окружности она исключается из анализа результатов. Количественная оценка результатов заключается в определении среднего арифметического значения всех балльных оценок е, принимаемого за интегральный показатель степени эмоциональной дезадаптации (ПСЭД) испытуемого. Полученное при округлении его до целых чисел значение ПСЭД, равное 0 баллам, свидетельствует об отсутствии признаков эмоциональной дезадаптации, равное 1 баллу - о легкой эмоциональной дезадаптации, равное 2 баллам - об умеренно выраженной эмоциональной дезадаптации, равное 3 баллам - о резко выраженной эмоциональной дезадаптации.

Кроме того, контроллер сервера 3.2 непрерывно анализирует все полученные от мобильных персональных устройств 2 данные, как первичные с датчиков 1.1, так и данные о принятых контроллерами 2.2 решениях о состоянии человека - объекта мониторинга. Данные, измеренные датчиками функционального состояния 1, сохраняются в блоке памяти сервера 3.3 в ячейках, соответствующих конкретному персональному мобильному устройству 2 и человеку - объекту мониторинга.

В случае если контроллер сервера 3.2 на основе анализа данных от многих пользователей меняет критерии, эти новые индивидуальные критерии сохраняются им в памяти сервера 3.3 и через модуль связи сервера 3.1 передаются конкретному мобильному персональному устройству 2. Новые критерии принимаются модулем связи с сервером 2.5, сохраняются контроллером 2.2 в блоке памяти 2.4 и используются для дальнейшей обработки данных с датчиков 1.1.

Например, проведенная авторами заявки с использованием элементов предлагаемой системы серия обследований учащихся СДЮШОР по академической гребле позволила выявить систематические отклонения от нормативов (публикуемых на основании клинических стационарных обследований) показателей вариабельности сердечного ритма у спортсменов в условиях тренировочной и соревновательной нагрузки. Сопоставление результатов измерения динамики RR-интервалов с разных датчиков в контексте различных физических нагрузок привело к формированию новой шкалы критериев адекватности или избыточности нагрузки и, соответственно, шкалы критериев оптимального и критического состояния организма, существенно отличающейся от общепринятой. В результате была скорректирована программа тренировок, в частности, исключен наиболее опасный в плане развития патологических последствий - интервальный метод тренировки.

На сервере 3 в блоке памяти 3.3. сохранены все критерии для каждого пользователя.

В случае если сервер 3 получает конкретный запрос о том, что устройство 2 не знает и не может подсказать человеку состояние, сервер 3 высылает новые обновленные критерии тогда, когда они смогут быть получены (например, если он получил новые данные или провел дополнительную обработку). Или если анализа недостаточно, то может быть принято решение о необходимости проведения теста и передан соответствующий запрос.

СИСТЕМА может быть реализована следующим образом:

В качестве датчика 1 может быть использован персональный беспроводной датчик Zephyr НхМ™ (http://www.zephyr-technology.com/products/fitness) производства компании «zephyr-technology», в зависимости от модели он имеет несколько сенсоров состояния (от одного РР интервала, до нескольких, включая температуру, давление и т.д.). Датчик обладает автономным питанием и модулем беспроводной связи Bluetooth, в обычном режиме работы он измеряет и передает данные по беспроводному каналу связи в реальном времени. В качестве персонального устройства 2 может быть использован Смартфон например SAMSUNG GT-S5360 Galaxy Y, LG Optimus L3 E400, PHILIPS W626, которые снабжены модулем связи 2.1 с датчиком 1 Bluetooth, имеют сенсорный экран в качестве устройства визуализации, микропроцессорную систему с памятью для выполнения необходимых действий. Кроме того, данные устройства имеют необходимую программную платформу Android, на которой могут быть реализованы соответствующие математические действия по подсчету критериев, а также выполнены процедуры управления потоками данных. В качестве сервера 3 может быть использован один или несколько серверов различных платформ, в том числе на базе Microsoft Windows Server, с необходимым объемом оперативной памяти и памяти продолжительного хранения (жесткие диски) для выполнения требуемого функционала. Для реализации конкретного функционала контроллера 3.2 может использоваться любой язык программирования поддерживающий математические функции.

Таким образом, предлагаемая система определения функционального состояния группы людей позволяет оперативно проводить непрерывный продолжительный мониторинг человека на любом расстоянии, выявлять индивидуальные особенности человека, использовать накопленные знания от многих людей для определения состояния конкретного человека, исследовать и получать реальные маркеры психофизиологического состояния человека в условиях естественной деятельности без ограничений по подвижности исследуемого объекта.

Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезная модель следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой полезной модели.

Claims (1)

1. Система определения функционального состояния группы людей с обратной связью, содержащая:

   по меньшей мере два датчика функционального состояния для закрепления на двух объектах из группы людей, каждый из которых включает в себя по меньшей мере один сенсор, соединенный с контроллером датчика, соединенным с модулем беспроводной связи;

   по меньшей мере два персональных мобильных устройства для размещения каждого из них на соответствующем объекте из группы людей, включающее в себя модуль связи с датчиком функционального состояния, соединенный с контроллером, соединенным с блоком электронной памяти, устройством отображения, устройством обратной связи с объектом мониторинга и модулем связи с сервером;

   по меньшей мере один сервер обработки данных, состоящий из модуля связи сервера, соединенным с контроллером сервера, соединенным с блоком памяти сервера;

   при этом контроллер датчика функционального состояния сконфигурирован с возможностью непрерывного получения данных как минимум с одного сенсора, предобработки этих данных, их передачи через модуль беспроводной связи на персональное мобильное устройство данного объекта,

   при этом контроллер персонального мобильного устройства сконфигурирован с возможностью получения данных с датчиков функционального состояния, передачи их на сервер через модуль связи с сервером на основе математических критериев, сохраненных в памяти, принимать решения о состоянии объекта мониторинга и с помощью устройства отображения информировать объект мониторинга о функциональном состоянии, а в случае отсутствия математических критериев для полученных с датчиков функционального состояния данных передавать через модуль связи с сервером информацию об отсутствии критериев, получать новые критерии и сохранять их в памяти при наличии такой возможности, при получение запроса о проведении теста считывать из памяти сохраненный там тест с помощью устройства визуализации и устройства обратной связи получать численные значения тестов и передавать эти результаты тестов через модуль связи на сервер;

   при этом контроллер сервера сконфигурирован с возможностью получения от персональных мобильных устройств данных, измеренных датчиками функционального состояния, а также результатов тестов обратной связи, сохранения этих данных в памяти в ячейках, соответствующих данному персональному мобильному устройству и объекту мониторинга, получения от персональных мобильных устройств данных об отсутствии необходимых критериев, комплексной обработке всех имеющихся в памяти данных от более чем одного датчика функционального состояния для получения индивидуальных критериев и передачи новых критериев через модуль связи с персональными мобильными устройствами на мобильные устройства, передавать на мобильное устройство необходимость проводить тест.

   

Images