SU1124922A1

SU1124922A1 - Apparatus for correcting functional state of man

Info

Publication number: SU1124922A1
Application number: SU813274007A
Authority: SU
Inventors: Святослав Иосифович Сороко; Владимир Борисович Кутуев; Николай Николаевич Василевский; Юрий Вениаминович Златкин; Николай Игнатьевич Донцов
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Медицины Амн Ссср
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1984-11-23

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА, содержащее п каналов формировани биологической обратной св зи, каждый из которых состоит из датчика и последовательно с ним соединенных усилител , процессора и порогового блока, при этом выход каждого канала через коммутатор подключен к дешифратору, выполненному в виде схемы совпадени . и индикатору, вторые входы которого подключены к выходам дешифратора, отличающеес тем, что, с целью ускорени коррекции состо ни путем комплексно-индивидуального предъ влени параметров, оно дополнительно содержит блок электронных : ключей, включенный между дешифратором и индикатором, а пороговый блок содержит два пороговых элемента, входы которых Соединены между собой и с выходом процессора, а выходы через логические элементы И - с входами комму- татора, причем выходы коммутатора соединены с входами блока электронных ключей. 2. Устройство по П.1, о т л и чающеес тем,: что процессор вьтолнен в виде последовательно соединенных нуль-органа, формировател , преобразовател частота-амплитуда и блока согласовани .1. A DEVICE FOR CORRECTING A HUMAN FUNCTIONAL CONDITION, containing n biological feedback formation channels, each of which consists of a sensor and connected in series with it an amplifier, a processor and a threshold unit, with the output of each channel through a switch connected to a decoder made in the form match schemes. and the indicator, the second inputs of which are connected to the outputs of the decoder, characterized in that, in order to accelerate the correction of the state by complex-individual presentation of parameters, it additionally contains a block of electronic: keys included between the decoder and the indicator, and the threshold block contains two threshold element, whose inputs are connected to each other and to the processor output, and the outputs through the logic gates And to the inputs of the switch, and the switch outputs are connected to the inputs of the electronic key block. 2. The device according to claim 1, which is: the processor is implemented in the form of serially connected zero-body, driver, frequency-amplitude converter and matching unit.

Description

111 Изобретение относитс к медицинекой технике, а именно к устройствам дл измерени и регистрации физиологических параметров человека. Известно устройство дл коррекции функционального состо ни человека, содержащее п каналов (по числу регистрируемых параметров) формировани сигналов биологической обратной св зи , каждый из которых состоит из электрода (датчика) и последовательно с ним включенных усилител , процессора , блока формировани биологи1ческой обратной св зи, включаннцего пороговое устройство. Все каналы имеют выход через блок коммутации на схему совпадени или сигнализатор, расположенный вблизи человека.Устрой ство имеет два режима работы: контроль и тренинг по однбму снимаемому параметру и тренинг по обобщенному ( сигналу обратной св зи. При обобщенной обратной св зи объедин ютс сигналы от нескольких каналов и обеспечиваетс по вление сигнала обратной св зи, когда выходы отдельных ка налов наход тс в заданном состо нии l 3. Однако при формировании обобщенного сигнала биологической обратной св зи человек получает информацию только в случае нахождени , по меньшей мере, двух параметров на заданном уровне. В случае отклонени одно го из параметров сигнал обратной св зи отсутствует, т.е, человек получае информацию только о нахождении параметров в норме. При этом отсутствие информации о текущем функциональном состо нии существенно затрудн ет выбор человеком стратегии коррекции своего состо ни . Это снижает качество контрол и эффективность коррек ции функционального состо ни челове При формирований сигнала биологической обратной св зи по одному регистрируемому параметру человек полу чает информацию только о нахождении параметра на заданном уровне. Отсут ствие непрерывной обратной св зи существенно затрудн ет непрерывное еле жение и снижает эффективность коррек ции своего состо ни человеком. Цель изобретени - ускорение коррекции состо ни путем комплексно-иН дивидуального предъ влени параметро Цель достигаетс тем, что устройство дл коррекции функционального сое то ни человека, содержащее п каналов формировани биологической обратной св зи, каждьй из которых состоит из датчика и последовательно с ним соединенных усилител , процессора и порогового блока, при этом выход каждого канала через коммутатор подключен к дешифратору, выполненному в- виде схемы совпадени , и индикатору, вторые входы которого подключены к выходам дешифратора, дополнительно содержит блок электронных ключей, включенный между дешифратором и индикатором , а пороговый блок содержит два пороговых элемента, входы которых соединены между собой и с выходом процессора, а выходы через логические элементы И-с входами коммутатора, причем выходы коммутатора соединены с входами блока электронных ключей. При этом процессор вьтолнен в виде последовательно соединенных нуль-органа, формировател , преобразовател частота-амплитуда и блока с огласо вани , На фиг, 1 приведена функциональна схема устройства коррек1р1и функцио- , нального состо ни ; на фиг, 2 функциональна схема процессора;на фиг, 3-блок индикации, внешний вид. Устройство состоит из п идентичных каналов (по числу регистрируемых параметров, в конкретном примере четыре ) , каждый из которых содержит электроды (датчики) 1, усилитель 2, процессор 3 и пороговьй блок 4 включающий два пороговых элемента 5 и 6 и три логических элемента И 7 - 9, Выходы каждого канала через коммутатор 10 подключены к дешифратору 11, состо щему из трех логических элементов И 12 - 14, Выходы дешифратора подключены к входам блока 15 электронных ключей, выхода блока подключены к блоку 16 индикации. Процессор выполнен по схеме,Нуль орган 17, формирователь 18, преобра-зователь 19 частота-амплитуда, блок 20 согласовани . Выход 21 порогового элемента 5 Подключен к входу 22 логического элемента 7, выход 23 порогового элемента 5 подключен к входам 24 и 25 элементов 8 и 9,. выход 26 порогового элемента 6 подключен к входам 27 и 28 элементов 7 и 8., а выход 29 этого порогового элемента подключен к входу 30 элемента 9. Устройство работает следующим образом . С датчика 1, наложенного на человека , сигнал поступает на вход усилител 2, С выхода усилител уси ленный сигнал поступает на вход про цессора 3, в котором происходит его преобразование дл подачи в блоки 4 Преобразование сигналов в процес соре происходит следующим образом. В канале.электроэнцефалограммы (ЭЭГ) выдел ютс импульсы, соо1ветст вукщие переходам входного сигнала через нулевую линию (нуль-орган), затем происходит преобразование час тоты в амплитуду. На выходе процессора по вл етс сигнал, амплитуда которого пропорциональна частоте вход нога сигнала, (ведущей частоте ЭЭГ), В канале электрокардиограммы (ЭКГ входной сигнал, мину нуль-орган 17 поступает на формирователь 18. На выходе процессора 3 формируетс сигнал , амплитуда которого пропорциональна интервалам. В канале кожно-гальванической реакции (КГР) и артериального давлени (АД) входной сигнал через блок 20 поступает на выход процессора 3. С выхода процессора 3 сигнал подаетс на вход блока 4. Блок 4 работает следующим образом: сигнал с выхода процессора 3 подаетс одновременна на входы пороговых элементов 5 и 6. На этих устройствах выставл ютс пороги,соответствующие выбранным диапазонам изменени регистрируемых параметров, причем на пороговом элементе 5 выставл етс максимальное значение, а на элементе 6 - минимальное значение реги:стрируемого параметра. Если величина входного сигнала превышает заданный порог, то на выходах 21 и 28 по вл етс потенциал, если сигнал ниже порогового значени , то потенциал по вл етс на выходах 23 и 24. Схема подключени выходов пороговых устройств к входам схем совпадени позвол ет получить на выходах этих схем сигналы, соответствующие нахождению параметра в заданных пределах - выход 31 элемента 8), выше заданных пределов (выход 32 элемента 7), ниже заданных пределов (выход 30 элемента 9). Сигналы с выходов элементов 7 и 9 каждого канала могут подаватьс чере коммутатор 10 на входы элементов 12 и 14 в любом сочетании,.Така коммутаци позвол ет заносить в устройство структуру взаимоотношений параметров , отражающих функциональное состо ние человека. На выходах элементов 12 - 14 по вл ютс потенциалы в том случае, если на их входах одновременно по вл ютс потенциалы с выходов элементов 7-9 блоков 4 каждого канала в любом сочетании. Сигналы с выходов элементов 7-9 через коммутатор 10 могут подаватьс непосредственно на блок 15 электронных ключей, при этом формируютс сигналы биологической обратной св зи по всем параметрам или по каждому параметру отдельно. С вЫходов дешифратора 11 сигнал поступает на входы блока 15 электронных ключей. При по влении потенциала на одном из выходов дешифратора 11 открываетс соответствующий электронный ключ блока 15. Блок 15 электронных ключей состоит из 15 электронных ключей, выходы которых подключены к соответствующим лампочкам блока индикации. При открывании электронного ключа напр жение подаетс на соответствующую лампочку блока индикации. Така схема устройства позвол ет получить сигналы биологической обратной св зи в виде зажигани одной из 15 лампочек определенного цвета на блоке индикации по одному регистрируемому параметру, по всем параметрам , а также получить сигнал обобщенной биологической обратной св зи по всем или части параметра, задава направление изменени параметров в любом сочетании. Применение в блоке биологической обратной св зи двух пороговых ytr- ройств позвол ет человеку получать непрерывный сигнал биологической обратной св зи, информирующий не только об изменении функционального состо ни , но и о направлении изменени регистрируемых параметров. Устройство может быть использовано не только дл коррекции функционального состо ни , но и при массовом профилактическом обследовании ; контингента лиц, наход щихс в экст-, ремальных услови х,где требуетс посто нна высока работоспособность и своевременное заключение специалистов о невозможности выполнени той или иной работы отдельными лицами..111 The invention relates to a medical technique, namely, devices for measuring and recording human physiological parameters. A device for correcting a functional state of a person is known, comprising n channels (by the number of registered parameters) generating biofeedback signals, each of which consists of an electrode (sensor) and in series with it an amplifier, a processor, a biofeedback builder, included threshold device. All channels have an output through a switching unit to a coincidence circuit or a detector located near a person. The device has two modes of operation: monitoring and training on one parameter to be removed and training on generalized (feedback signal. In generalized feedback, signals from several channels and a feedback signal is provided when the outputs of individual channels are in a given state l 3. However, when a generalized biofeedback signal is formed, a person receives Only if there are at least two parameters at a given level, if one of the parameters deviates, the feedback signal is absent, i.e., the person receives information only about the parameters being normal. state makes it very difficult for a person to choose a strategy for correcting his condition. This reduces the quality of control and the efficiency of correction of the human functional state. Formations of a biological feedback signal one by one the registered parameter a person receives information only about the parameter being at a given level. The lack of continuous feedback makes it difficult to continuously use it and reduces the effectiveness of the correction of its condition by humans. The purpose of the invention is to accelerate the correction of the state by means of a complex and individual presentation of the parameter. The goal is achieved by the fact that a device for correcting the functional state of a person, containing n bi-feedback channels, each of which consists of a sensor and connected in series with it processor and threshold unit, while the output of each channel through the switch is connected to the decoder, made in the form of a coincidence circuit, and the indicator, the second inputs of which are connected to the output Odam decoder, additionally contains a block of electronic keys, connected between the decoder and the indicator, and the threshold unit contains two threshold elements, the inputs of which are interconnected and with the processor output, and the outputs through the logic elements And with the inputs of the switch, and the outputs of the switch are connected to the inputs block of electronic keys. In this case, the processor is executed in the form of serially connected null-organ, shaper, frequency-amplitude converter and block with matching, Fig. 1 shows a functional diagram of the correction device of the functional state; Fig, 2 is a functional diagram of the processor; Fig, 3-block display, appearance. The device consists of n identical channels (according to the number of registered parameters, four in the specific example), each of which contains electrodes (sensors) 1, amplifier 2, processor 3 and threshold unit 4 including two threshold elements 5 and 6 and three logical elements I 7 - 9, The outputs of each channel through the switch 10 are connected to the decoder 11, consisting of three logical elements 12-14, the outputs of the decoder are connected to the inputs of the electronic switch box 15, the output of the block is connected to the display block 16. The processor is made according to the scheme, Zero authority 17, driver 18, frequency 19 amplitude converter 19, matching unit 20. The output 21 of the threshold element 5 is Connected to the input 22 of the logic element 7, the output 23 of the threshold element 5 is connected to the inputs 24 and 25 of the elements 8 and 9 ,. the output 26 of the threshold element 6 is connected to the inputs 27 and 28 of the elements 7 and 8., and the output 29 of this threshold element is connected to the input 30 of the element 9. The device operates as follows. From sensor 1 superimposed on a person, the signal is fed to the input of amplifier 2. From the output of the amplifier, the amplified signal is fed to the input of processor 3, in which it is converted for supply to blocks 4. The conversion of signals in the process occurs as follows. In the channel of the electroencephalogram (EEG), pulses are extracted, corresponding to the transitions of the input signal through the zero line (null organ), then the frequency is converted into amplitude. A signal appears on the processor output, the amplitude of which is proportional to the frequency of the input leg of the signal, (to the EEG master frequency). In the electrocardiogram channel (ECG input, the zero body 17 enters the driver 18. At the output of processor 3, a signal is generated whose amplitude is proportional to In the channel of the galvanic skin response (GSR) and blood pressure (BP), the input signal through block 20 goes to the output of processor 3. From the output of processor 3, the signal is fed to the input of block 4. Block 4 works as follows: signal The output of processor 3 is applied simultaneously to the inputs of threshold elements 5 and 6. On these devices, thresholds are set that correspond to the selected ranges of recorded parameters, and the maximum value is set at threshold element 5, and the minimum value of registered parameter is set at element 6. If the input signal exceeds a predetermined threshold, then a potential appears at the outputs 21 and 28, if the signal is below the threshold value, then the potential appears at the outputs 23 and 24. The connection circuit of the threshold output devices to the inputs of the coincidence circuit allows to obtain at the outputs of these circuits signals corresponding to finding the parameter within specified limits - output 31 of element 8), above specified limits (output 32 of element 7), below specified limits (output 30 of element 9). The signals from the outputs of elements 7 and 9 of each channel can be fed through the switch 10 to the inputs of elements 12 and 14 in any combination. This switching allows the structure of the relationship of parameters reflecting the human functional state to be entered into the device. At the outputs of elements 12-14, potentials appear in the event that the potentials from the outputs of elements 7-9 of blocks 4 of each channel in any combination appear at their inputs simultaneously. The signals from the outputs of the elements 7-9 through the switch 10 can be fed directly to the electronic switch unit 15, and the signals of the biofeedback are generated for all parameters or for each parameter separately. From the outputs of the decoder 11, the signal is fed to the inputs of the block 15 electronic keys. When a potential appears at one of the outputs of the decoder 11, the corresponding electronic key of the block 15 is opened. The block of 15 electronic keys consists of 15 electronic keys, the outputs of which are connected to the corresponding lights of the display unit. When the electronic key is opened, the voltage is applied to the corresponding light of the display unit. Such a device circuit allows one to receive biofeedback signals in the form of ignition of one of 15 light bulbs of a certain color on the display unit by one registered parameter, by all parameters, and also to receive a generalized biofeedback signal over all or part of a parameter, specifying the direction of change parameters in any combination. The use of two threshold ytr-elements in the biofeedback unit allows a person to receive a continuous biofeedback signal, informing not only about the change in functional state, but also about the direction of change of the recorded parameters. The device can be used not only to correct the functional state, but also during mass prophylactic examinations; the contingent of persons in ex- and repair conditions, where constant performance and timely conclusion of specialists about the impossibility of performing a particular job by individuals is required.

ITTIIIITTIII

ЭЭГEEG

1717

ISIS

гоgo

rere

/ oКГР OФог .2/ oKGR OFFog .2

Claims

1. DEVICE FOR CORRECTION OF HUMAN FUNCTIONAL STATE, containing η biological feedback generation channels, each of which consists of a sensor and an amplifier, processor, and threshold block connected in series with each other, the output of each channel through a switch connected to a decoder made in the form of a circuit coincidence, and the indicator, the second inputs of which are connected to the outputs of the decoder, characterized in that, in order to accelerate the correction of the state by a complex-individual presentation parameter c, it additionally contains a block of electronic keys connected between the decoder and the indicator, and the threshold block contains two threshold elements, the inputs of which are interconnected and with the output of the processor, and the outputs through logical elements AND with the inputs of the switch, and the outputs of the switch are connected with the inputs of the electronic key block.

2. The device according to claim 1, wherein the processor is made in the form of a series-connected zero-organ, a shaper, a frequency-amplitude converter, and a matching unit.

SU. ™ 1124922

1 1124922 1