RU2817949C1 - Способ диагностики функционального состояния человека-оператора - Google Patents
Способ диагностики функционального состояния человека-оператора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817949C1 RU2817949C1 RU2023122845A RU2023122845A RU2817949C1 RU 2817949 C1 RU2817949 C1 RU 2817949C1 RU 2023122845 A RU2023122845 A RU 2023122845A RU 2023122845 A RU2023122845 A RU 2023122845A RU 2817949 C1 RU2817949 C1 RU 2817949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- human operator
- conditions
- met
- overstrain
- main functional
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000004434 saccadic eye movement Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- 230000035487 diastolic blood pressure Effects 0.000 description 2
- 230000035488 systolic blood pressure Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 230000007787 long-term memory Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области физиологии. Определяют у человека-оператора до и после выполнения профессиональной деятельности оценок: координации движений - ОКДдо и ОКДпосле; концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле; времени простой сенсомоторной реакции - ВРдо и ВРпосле; индекса функциональных изменений - ИФИдо и ИФИпосле; оценки длины саккад - ДСдо и ДСпосле; частоты фиксаций - ЧФдо и ЧФпосле. Проверяют выполнение условий: ОКДдо/ОКДпосле > 1,54; ОКВдо/ОКВпосле < 0,8; ВРдо/ВРпосле > 2; (|ИФИдо - ИФИпосле|) > 0,7; ДСдо/ДСпосле > 1,1; ЧФдо/ЧФпосле < 0,95. При выполнении шести условий у человека-оператора фиксируют резко выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма. При выполнении четырех или пяти условий у человека-оператора выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма. При выполнении двух или трех условий у человека-оператора фиксируют перенапряжение основных функциональных систем организма. При выполнении одного или невыполнении ни одного из шести условий у человека-оператора фиксируют нормальное состояние основных функциональных систем организма. Способ диагностики функционального состояния человека-оператора обеспечивает возможность физиологически адекватной диагностики функционального состояния человека-оператора. 2 пр.
Description
Изобретение относится к области физиологии трудовой деятельности и может быть использовано для диагностики функционального состояния человека-оператора.
Из уровня техники известен способ распознавания функционального состояния «Утомление» (патент на изобретение RU № 2777217), состоящий в том, что у человека-оператора до и после выполнения профессиональной деятельности определяют: оценку координации движений - ОКДдо и ОКДпосле; оценку концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле; темп работы - Тдо и Тпосле; оценку оперативной памяти - ООПдо и ООПпосле; оценку долговременной памяти - ОДПдо и ОДПпосле и при одновременном выполнении не менее четырех из пяти условий: ОКДдо/ОКДпосле > 1,5; ОКВдо/ОКВпосле < 0,8; Тдо/Тпосле < 0,6; ООПдо/ООПпосле > 2; ОДПдо/ОДПпосле > 1,5 у человека-оператора фиксируют функциональное состояние «Утомление».
Недостатком этого технического решения является то, что оно не учитывает состояние сердечно-сосудистой и зрительной систем, изменения которых характерны для человека-оператора, профессиональная деятельность которого требует интенсивного использования визуальной информации.
Технической задачей изобретения является расширение арсенала способов диагностики состояний человека для решения задач физиологии трудовой деятельности.
Решение технической задачи достигается за счет того, что у человека-оператора до и после выполнения профессиональной деятельности оценок: координации движений - ОКДдо и ОКДпосле, концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле, времени простой сенсомоторной реакции - ВРдо и ВРпосле, индекса функциональных изменений - ИФИдо и ИФИпосле, длины саккад - ДСдо и ДСпосле, частоты фиксаций - ЧФдо и ЧФпосле, и проверку выполнения условий: ОКДдо/ОКДпосле > 1,5, ОКВдо/ОКВпосле < 0,8, ВРдо/ВРпосле > 2; (|ИФИдо-ИФИпосле|) > 0,7; ДСдо/ДСпосле > 1,1; ЧФдо/ЧФпосле < 0,95 - при выполнении шести условий у человека-оператора фиксируют резко выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма, при выполнении четырех или пяти условий у человека-оператора выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма, при выполнении двух или трех условий у человека-оператора фиксируют перенапряжение основных функциональных систем организма, при выполнении одного или невыполнении ни одного из шести условий у человека-оператора фиксируют нормальное состояние основных функциональных систем организма.
Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в обеспечении возможности физиологически адекватной диагностики функционального состояния человека-оператора за счет учета при расчете интегральной оценки комплекса наиболее информативных показателей.
Реализация заявленного способа заключается в том, что у человека-оператора эргатической системы до и после профессиональной деятельности определяют:
1) оценку координации движений - ОКДдо и ОКДпосле - как правило, по результатам теста «Статический тремор» - оценивается способность человека к сенсомоторной статической координации движений, характеризуемая временем удержания щупа в отверстии, не касаясь его стенок;
2) оценку концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле - как правило, с помощью таблицы Шульте или таблицы Горбова-Шульте;
3) оценку времени реакции - ВРдо и ВРпосле - определяется по результатам определения простой сенсомоторной реакции на появление стимула (как правило, звукового или светового);
4) оценку индекса функциональных изменений - ИФИдо и ИФИпосле - определяется по формуле:
ИФИдо=0,011ЧПдо+0,014САДдо+0,008ДАДдо+0,014В+
+0,009МТ-0,009Р-0,27,
где ЧПдо - частота пульса до начала деятельности, уд/мин; САДдо - систолическое артериальное давление до начала деятельности, мм рт.ст.; ДАДдо - диастолическое артериальное давление до начала деятельности, мм рт.ст.; В - возраст, лет; МТ - масса тела, кг; Р - длина тела, см; 0,27 - независимый коэффициент;
ИФИпосле=0,011ЧПпосле+0,014САДпосле+0,008ДАДпосле+0,014 В+
+0,009МТ - 0,009Р - 0,27,
где ЧПпосле - частота пульса после завершения деятельности, уд/мин; САДпосле - систолическое артериальное давление после завершения деятельности, мм рт.ст.; ДАДпосле - диастолическое артериальное давление после завершения деятельности, мм рт.ст.; В - возраст, лет; МТ - масса тела, кг; Р - длина тела, см; 0,27 - независимый коэффициент;
5) длительность саккад - ДСдо и ДСпосле - определяется по результатам окулометрии с применением айтрекера;
6) частоту фиксации - ЧФдо и ЧФпосле - определяется по результатам окулометрии с применением айтрекера.
После получения всех требуемых величин проверяют выполнение условий: ОКДдо/ОКДпосле > 1,5; ОКВдо/ОКВпосле < 0,8; ВРдо/ВРпосле > 2; (|ИФИдо-ИФИпосле|) > 0,7; ДСдо/ДСпосле > 1,1; ЧФдо/ЧФпосле < 0,95,
при выполнении шести условий у человека-оператора фиксируют резко выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма,
при выполнении четырех или пяти условий у человека-оператора выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма,
при выполнении двух или трех условий у человека-оператора фиксируют перенапряжение основных функциональных систем организма,
иначе - у человека-оператора фиксируют нормальное напряжение основных функциональных систем организма.
Описания методик представлены в специализированной литературе, например:
Бодров В.А. Психологические основы профессиональной деятельности: хрестоматия. М. ПЕРСЭ, 2007. 855 с.
Федотова Ю.Ю., Чернобай А.Д. Методики диагностики свойств восприятия, внимания и памяти. Владивосток, 2005. 53 с.
Анастази А. Урбина С. Психологическое тестирование СПб.: Питер, 2001. 688 с.
Джанда Л. Сборник психологических тестов. Минск: Попурри, 2004. 256 с.
Клайн П. Справочное руководство по конструированию тестов. Введение в психометрическое проектирование. Киев: ПАН Лтд., 1994. 283 с.
Москвина Л. Энциклопедия психологических тестов. М.: ООО Изд-во ACT, 1997. 333 с.
Пишо П. Психологическое тестирование: тесты. СПб.: Питер, 2003. 160 с.
Касьянов С. Психологические тесты. М.: Эксмо, 2003. 608 с.
Барабанщиков В.А., Жегалло А.В. Айтрекинг: методы регистрации движений глаз в психологических исследованиях и практике. М.: Когито-Центр, 2014. 128 с.
Вследствие того, что для реализации способа используются показатели, полученные до и после профессиональной деятельности, выбор конкретного теста принципиального значения не имеет. Важно, чтобы применяемый тест корректно определял информативные показатели и, при необходимости, соответствовал специфике профессиональной деятельности, выполняемой оператором.
Пример реализации способа.
Верификация способа произведена при проведении тренажерной подготовки 6 летчиков вертолетов. Распознавание утомления проводили с помощью изложенного способа и одновременно у испытуемых регистрировали электроэнцефалограмму, биоэлектрическую активность кожи рук и показатели вариабельности ритма сердца. Результаты интерпретировались группой из четырех врачей функциональной диагностики. Показано, что применение заявляемого способа обеспечивает чувствительность, равную 79% и специфичность, равную 80%.
Примеры реализации способа.
Выполнены все шесть условий - у испытуемого фиксируется выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма.
Не выполнено ни одно из шести условий - у испытуемого фиксируется нормальное напряжение основных функциональных систем организма.
Claims (18)
- Способ диагностики функционального состояния человека-оператора, включающий определение у человека-оператора до и после выполнения профессиональной деятельности оценок:
- координации движений - ОКДдо и ОКДпосле;
- концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле;
- времени простой сенсомоторной реакции - ВРдо и ВРпосле;
- индекса функциональных изменений - ИФИдо и ИФИпосле;
- оценки длины саккад - ДСдо и ДСпосле;
- частоты фиксаций - ЧФдо и ЧФпосле;
- и проверяют выполнение условий:
- ОКДдо / ОКДпосле > 1,5;
- ОКВдо / ОКВпосле < 0,8;
- ВРдо / ВРпосле > 2;
- (| ИФИдо - ИФИпосле |) > 0,7;
- ДСдо / ДСпосле > 1,1;
- ЧФдо / ЧФпосле < 0,95,
- при выполнении шести условий у человека-оператора фиксируют резко выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма,
- при выполнении четырех или пяти условий у человека-оператора выраженное перенапряжение основных функциональных систем организма,
- при выполнении двух или трех условий у человека-оператора фиксируют перенапряжение основных функциональных систем организма,
- при выполнении одного или невыполнении ни одного из шести условий у человека-оператора фиксируют нормальное состояние основных функциональных систем организма.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817949C1 true RU2817949C1 (ru) | 2024-04-23 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106934368A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-07 | 长安大学 | 一种基于眼动指标数据的驾驶疲劳检测系统及识别方法 |
| RU2777221C1 (ru) * | 2021-12-30 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Способ распознавания функционального состояния "нервно-эмоциональное напряжение" |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106934368A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-07 | 长安大学 | 一种基于眼动指标数据的驾驶疲劳检测系统及识别方法 |
| RU2777221C1 (ru) * | 2021-12-30 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Способ распознавания функционального состояния "нервно-эмоциональное напряжение" |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Благинин А. А. и др. Особенности оценки функционального состояния у операторов с учетом индивидуальных психологических характеристик / Физиология человека. - 2017. - Т. 43, No1. - С. 11-17. Li Y.F. et al. Assessing attentive monitoring levels in dynamic environments through visual neuro-assisted approach. Heliyon. 2022 Mar 21;8(3). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saidatul et al. | Analysis of EEG signals during relaxation and mental stress condition using AR modeling techniques | |
| Chen et al. | Evaluation of mental stress and heart rate variability derived from wrist-based photoplethysmography | |
| US6490480B1 (en) | Apparatus and methods for measuring autonomic nervous system function | |
| Holzinger et al. | On interactive data visualization of physiological low-cost-sensor data with focus on mental stress | |
| Billones et al. | Cardiac and brain activity correlation analysis using electrocardiogram and electroencephalogram signals | |
| Adochiei et al. | Complex Embedded System for Stress Quantification | |
| RU2252692C2 (ru) | Способ исследования функционального состояния головного мозга, устройство для исследования функционального состояния головного мозга и способ измерения подэлектродного сопротивления | |
| HUT64459A (en) | Process and apparatus for the diagnostics of cardiovascular | |
| Hsu et al. | Heart rate and respiratory rate monitoring using seismocardiography | |
| Podlesny et al. | The Finapres (volume clamp) recording method in psychophysiological detection of deception examinations: Experimental comparison with the cardiograph method | |
| RU2817949C1 (ru) | Способ диагностики функционального состояния человека-оператора | |
| RU2510621C1 (ru) | Способ комплексной оценки функционального состояния организма при стрессорных воздействиях | |
| Wieser et al. | Quantitative description of the state of awareness of patients in vegetative and minimally conscious state | |
| RU2637300C1 (ru) | Способ диагностики эпилепсии на основе комплекса электроэнцефалографических показателей, характеристик экзогенных и когнитивных вызванных потенциалов, показателей моторного и вегетативного обеспечения деятельности при помощи технологии искусственных нейронных сетей | |
| Tian et al. | Hearables: Heart Rate Variability from Ear Electrocardiogram and Ear Photoplethysmogram (Ear-ECG and Ear-PPG) | |
| Anisimov et al. | Comparison of heart rate derived from ECG and pulse wave signals during controlled breathing test for biofeedback systems | |
| RU2818448C1 (ru) | Способ диагностики напряжённости трудового процесса человека-оператора | |
| Popov et al. | Introduction to biomedical signals and biomedical imaging | |
| RU2777217C1 (ru) | Способ распознавания функционального состояния "утомление" | |
| Azam et al. | Photoplethysmography based detection of social stress | |
| RU2777221C1 (ru) | Способ распознавания функционального состояния "нервно-эмоциональное напряжение" | |
| RU2782495C1 (ru) | Способ распознавания функционального состояния "оперативный покой" | |
| RU2824704C1 (ru) | Способ диагностики утомления человека-оператора | |
| JP2019063512A (ja) | 海馬機能を評価するための資料の作成方法および海馬機能評価システム | |
| Wang et al. | A Research on Relevance Between Photoplethysmography Signal and External Stimuli |