Устройство для исследования состояния и функционирования различных систем организма человека и выдачи рекомендаций

 

Устройство для исследования состояния и функционирования систем организма человека снабжено корпусом, односторонне прозрачным зеркальным экраном, на котором нанесена метка для фиксации взгляда обследуемого человека, двумя цифровыми фотокамерами, располагаемыми внутри корпуса, фотовспышками и элементами управления. Оптические оси фотокамер могут располагаться на одной линии с меткой и фотовспышками. Устройство также снабжено компьютерным блоком, выполненным с возможностью получения изображений с фотокамер, их анализа путем определения насыщенности цветовых тонов изображений и симметричности распределения структуры тонов, а также формирования сообщения человеку на основе проведенного анализа. Сообщения могут воспроизводиться звуковым образом через динамики. Техническим результатом полезной модели является расширение арсенала технических средств, упрощение конструкции устройства, и обеспечение возможности его бытового использования, в дополнение к профессиональному использованию.

Полезная модель относится к области диагностики и заблаговременного предупреждения рисков, а также к области здравоохранения, в частности к устройствам для определения изменения функционирования организма человека от его индивидуальной нормы с последующей выдачей рекомендаций по здоровому образу жизни. Полезная модель также относится к области страхования, в частности к устройствам для определения вероятности наступления страхового события и случая. Кроме того, полезная модель относиться к области образования, в частности к устройствам для подбора профессий по факту психофизиологического состояния человека, и к психологии, в частности к устройствам для повышения психофизиологической устойчивости.

Из уровня техники известно устройство для определения и коррекции систем функционирования организма человека, содержащее опору для головы, камеру, объектив которой направлен на обследуемого человека, экран, связанный с каналом передачи изображения камеры, и источник света для освещения обследуемой зоны (Е.С. Вельховер. Клиническая иридология, М.: Орбита, 1992 г. стр. 113, 114).

Известное устройство позволяет вывести на экран плоское изображение обследуемой зоны, по которому определяется отклонение систем функционирования организма человека от нормы и оценивается степень возможности ее возвращения к норме при воздействии на него соответствующими лекарственными препаратами, физиотерапевтическими и другими средствами. Однако, практика показала, что эффективность работы устройства является достаточно низкой. Кроме того, наибольшая эффективность устройства реализуется в узком диапазоне температуры освещения, обеспечивающей более реалистичное изображение освещаемого участка лица исследуемого человека за счет наибольшего насыщения синей части спектра, и освещенности, обеспечивающей в камере оптимальное соотношение сигнал-шум.

Близким аналогом является устройство для исследования состояния и функционирования систем организма человека (патент РФ 2236164), содержащее камеру, установленную с возможностью направления объектива в сторону глаз обследуемого человека, средство для размещения обследуемого, опору для головы обследуемого человека, экран, связанный с каналом передачи изображения камеры непосредственно или через компьютер и размещенный на линии прямой видимости взгляда обследуемого человека, источник света, выполненный с возможностью формирования светового потока с освещенностью от 10 до 300 Лк и температурой цвета от 3200°К до 3800°К, а также гибкий оптоволоконный световод для обеспечения освещения глаза обследуемого человека световым потоком от источника света, причем в качестве камеры используют камеру, позволяющую получать изображение при низкой освещенности объекта и имеющую объектив с переменным фокусным расстоянием.

Недостатком известного устройства является невозможность проведения количественной оценки насыщенности цветовых тонов, недостаточность средств для осуществления мониторинга изменений систем функционирования организма человека. Кроме того, в известном устройстве ограничен арсенал средств для проведения коррекции путем воздействия на сенсорные системы организма - отсутствуют технические средства для одновременного проведения обработки изображений глаз обследуемого оператором и наблюдения обследуемым изменений цветовых тонов изображения собственного глаза.

Наиболее близким аналогом является устройство для снятия цветного изображения передней части глаза человека (патент РФ 2291662), которое было выбрано за прототип настоящей полезной модели. Известное устройство для снятия цветного изображения передней части глаза содержит камеру, установленную с возможностью съемки цветного изображения передней части глаза, источник счета с цветовой температурой от 3200°К до 3800°К для создания светового потока, направленного в сторону глаза и обеспечивающий освещенность объекта от 0,5 до 100 Лк, и блок регистрации, выходом соединенный посредством средств передачи информации с блоком обработки и хранения данных, в котором при обработке данных осуществляется анализ изображения передней части глаза по динамическим изменениям насыщенности цветовых тонов и симметричности структуры их распределения на видимых передних частях глаза. На внутренней поверхности каждого окуляра очков размещены одна мини-камера и, по крайней мере, один источник света, причем мини-камеры и источники света установлены на одинаковом расстоянии от его центра для обеспечения возможности человеку видеть на экране блока регистрации изображение собственного глаза.

Недостатком прототипа является то, что устройство используется лишь для диагностики заболеваний, но не коррекции систем функционирования организма человека. Кроме того, отсутствуют технические средства для одновременного проведения обработки изображений глаз обследуемого и наблюдения обследуемым изменений цветовых тонов изображения собственного глаза. Еще одним недостатком прототипа является ограниченность технических средств по выдаче рекомендаций для обследуемого на основе проведенной диагностики.

Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение арсенала технических средств, используемых для исследования состояния и функционирования систем организма человека, а также для выдачи рекомендаций пользователю, например, в зависимости от состояния его здоровья. Кроме того, техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции известных устройств исследования состояния систем функционирования организма человека так, чтобы они были пригодны не только для профессионального использования, но и бытового использования.

Технический результат достигается тем, что обеспечивается устройство для исследования состояния и функционирования систем организма человека. Устройство характеризуется тем, что оно снабжено корпусом, односторонне прозрачным зеркальным экраном, на котором нанесена метка для фиксации взгляда человека, двумя цифровыми фотокамерами, располагаемыми внутри корпуса горизонтально на одной линии с меткой, а также компьютерным блоком. Компьютерный блок выполнен с возможностью получения изображений с фотокамер, их анализа путем определения насыщенности цветовых тонов изображений и симметричности распределения структуры тонов, а также формирования сообщения(й) человеку на основе проведенного анализа. Компьютерный блок может также определять процентное содержание цветового тона от площади радужной оболочки глаза и выдавать соответствующие рекомендации для последующей коррекции состояния организма обследуемого человека.

Устройство может дополнительно содержать устройства освещения (фотовспышки). Устройство также может содержать устройство для воспроизведения звуков, например, динамик для воспроизведения сообщений и рекомендаций пользователю. Устройство может дополнительно содержать автономный источник питания, а также блок питания, выполненный с возможностью подключения к внешнему источнику питания.

Устройство может дополнительно содержать сетевой интерфейс, например, USB-порт, для обмена данных с периферийным электронным устройством. Устройство может дополнительно содержать кнопки управления и экран.

Подробное описание этих и других вариантов осуществления полезной модели, принципов ее работы и достигаемых полезных эффектов представлено ниже.

Известно, что информационные процессы обеспечивают слаженное взаимодействие множества функциональных систем в организме человека для удовлетворения его потребностей от метаболического до психического и социального уровней. Большинство этих функциональных систем конвергируют на структуры мозга, в результате этого в мозге происходит интеграция акцепторов результатов действия отдельных функциональных систем в единый общий «информационный голографический экран» мозга.

По аналогии с физической голограммой, сигнализация человеком о потребности организма выступает в форме опорной оптической и/или электромагнитной волны, а сигнализация об удовлетворении потребности организма - предметной оптической и/или электромагнитной волны. Взаимодействие опорной и предметной волн осуществляется на интерференционной основе взаимодействия волновых и дискретных процессов на специальных топографических информационных экранах. Наиболее совершенным «голографическим информационным экраном» организма является мозг человека. Элементом такого экрана является зрительный анализатор, сформированный в онтогенезе «частью мозга, выдвинутой на периферию», то есть в виде глаз человека. При этом работа мозга человека может наблюдаться в жидких средах, таких как среда глаза, где формируется физическая оптическая голограмма, которая подвергается анализу.

Известно, что ритмически организованные неосознанные бинокулярные микродвижения глаз человека при фиксации пространственных элементов внешней среды осуществляются по определенной опережающей программе, начинающей реализовываться во времени еще до наведения линии взора на объект, и обладают определенными амплитудно-частотными характеристиками. Траектории микродвижений глаз относительно объекта фиксации, совмещенные на плоскости двумерных координат в виде положений суммарного вектора, на координатной плоскости образуют перекрестие, также известный как «феномен креста». Зрительные оси глаз чаще всего пересекаются не на «крыльях» креста, а в его центре. Ускорения, возникающие при их «кулачковом» движении, не одинаковы, в результате центробежного перемещения камерной водянистой влаги глаза появляются участки сложения и вычитания «гребней» световых волн, которые создают интерференционную картину.

В соответствии с законами когерентной оптики, микродвижения глаза человека восстанавливают отраженный фронт дифрагированных волн относительно характеристик их частотно-пространственного взаимодействия с наблюдаемым объектом. Таким образом, микродвижения глаз обеспечивают формирование физической голограммы в результате интерференции в тканевых средах глаза световой предметной волны и опорной волны, создаваемой бинокулярными микродвижениями глаза.

Передний участок глаза, включающий в себя роговичный слой, орошаемый слезными массами, и передняя камера глаза, заполненная жидкокристаллическим коллоидом, а также соединительная ткань радужной оболочки глаза, содержащая фибробласты, макрофаги и пигментные клетки (меланоциты), а также коллагеновая ткань, играют роль аналога слоистой фотографической пластинки и образует объемное оптическое тело голограммы. Настоящая полезная модель позволяет воспроизвести на экране эту голограмму посредством видеокамеры или записать изображение в памяти компьютерного блока для его последующего компьютерного анализа.

Как результат оптического интерференционного взаимодействия двух информационных сред организма - внешней и внутренней - в тканевых средах переднего участка глаза по ходу его оптической оси возникает объемное «оптическое цветовое тело» голограммы (тор), замкнутое между двумя другими «оптическими телами», а именно «абсолютно белым телом» - склерой, и «абсолютно черным телом» - зрачком.

Динамика изменения насыщенности различных цветовых тонов «оптического тела» голограммы, а также симметричность их распределения представляют собой показатели, которые отражают состояние функциональных систем организма.

Практика показывает, что обследуемый человек, как правило, не может использовать устройство для анализа вышеуказанных параметров самостоятельно без участия специалиста. Таким образом, как было отмечено выше, одной из задач настоящей полезной модели является создание устройства исследования состояния и функционирования систем организма человека, пригодного не только для профессионального, но и для бытового использования.

В предлагаемой полезной модели исследование состояния организма человека проводится с помощью макросъемки изображений передней части глаза и их компьютерному анализу по динамическим изменениям насыщенности цветовых тонов и симметричности структуры их распределения на видимых передних частях глаз.

Согласно различным вариантам реализации полезной модели, устройство может быть выполнено в виде настольного или настенного зеркала. Типичные размеры устройства составляет 20×35×5 см.

При работе устройства зеркальный экран устройства должен быть всегда обращен к обследуемому человеку. В этом случае, обследуемый видит отражение своего лица и глаз, что обеспечивает обратную визуальную связь.

Сущность полезной модели далее поясняется чертежами, на которых представлено: Фиг. 1 - схематично иллюстрирует внешний вид устройства для исследования состояния и функционирования систем организма человека, Фиг. 2 - схематично иллюстрирует внутренние элементы устройства для исследования состояния и функционирования систем организма человека.

Как показано на фигурах, устройство для исследования состояния и функционирования систем организма человека (далее - устройство) выполнено в виде портативного корпуса 1, выполненного, например, из пластика.

Фронтальная часть корпуса 1 снабжена односторонне прозрачным зеркальным экраном 2, выполненным с возможностью пропускать видимый свет внутрь устройства, но не в обратном направлении. Внешне, экран 2 выглядит обычным зеркалом.

На экране 2 может быть нанесена метка 3, предназначенная для фиксации взгляда человека. Внутри корпуса 1, размещаются две цифровые фото- или видеокамеры, а именно камера 4а для макросъемки левого глаза человека и камера 4б для макросъемки левого глаза человека. Оптические оси камер 4а и 4б располагаются горизонтально на линии, совпадающей с меткой 3. Поскольку камеры 4а и 4б располагаются внутри корпуса 1 за экраном 2, обследуемый человек не видит камер. Устройство быть может также снабжено источниками света 5а и 5б, например, фотовспышками или иными осветительными приборами, предназначенными для освещения головы и глаз человека при их съемке. В некоторых вариантах реализации, источники света 5а и 5б могут располагаться горизонтально на линии, совпадающей с меткой 3, а также камерами 4а и 4б. Таким образом, источник света 5а служит для освещения левого глаза обследуемого, а источник света 5б - для освещения правого глаза.

Устройство также имеет компьютерный блок 6, обеспечивающий функционирование всех электронных систем устройства. В частности, компьютерный блок 6 снабжен микропроцессором или аналогичным устройством (например, контроллером, логическим устройством, электронно-вычислительной машиной или портативным компьютером). Таким образом, компьютерный блок 6 выполнен с возможностью управления камерами 4а и 4б, получением с них изображений или видео обследуемого, проведения анализа полученных изображений или видео, определение диагноза или текущего состояния организма обследуемого человека или его отдельных систем, выдачи рекомендаций по коррекции состояния организма обследуемого человека или его отдельных систем, а также выдачи рекомендаций по аудио- и/или визуальным каналам или каналам связи с периферийным устройствам.

Согласно некоторым вариантам реализации полезной модели, компьютерный блок 6 может исполнять код компьютерных программам, таких как «Профессии» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ 2010613366, дата регистрации 21 мая 2010 г.), «ФОТОТЕСТ А-Н» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ 2011616449, дата регистрации 19 августа 2011 г.), аналогичных программ для оценки психофизиологического состояния человека по различным параметрам - прогноз несчастного случая, работоспособности, обучаемости, развития болезненных состояний, а так же рекомендации по здоровому образу жизни и др. Например, компьютерный блок 6 может, при получении изображений с камер 4а и 4б, анализировать их путем определения насыщенности цветовых тонов изображений, симметричности распределения структуры тонов, процентного содержания цветового тона от площади радужной оболочки глаза. По результатам анализа, компьютерный блок 6 может формировать различные сообщения и рекомендации для последующей коррекции состояния организма обследуемого. Сообщения и рекомендации могут носить регулярный (ежедневный] характер.

Устройство также имеет по меньшей мере один динамик 7, предназначенный для выдачи информации по результатам выполнения компьютерных программ посредством компьютерного блока 6. Согласно некоторым вариантам реализации полезной модели, устройство может иметь дисплей (на чертежах не показан], также предназначенный для выдачи информации по результатам выполнения компьютерных программ компьютерным блоком 6.

Устройство также снабжено сетевым интерфейсом для передачи данных и взаимодействия с периферийными устройствами, такими как компьютер, дисплей, принтер и т.п. (на чертежах не показаны]. В качестве такого сетевого интерфейса может служить USB-порт 8, Ethernet-порт или аналогичные устройства.

Устройство может быть также снабжено блоком 9 автономного питания (например, батарея или аккумулятор). Кроме того, устройство может также иметь блок 10 постоянного питания, например, трансформатор и кабель для подключения к внешнему источнику питания 220 В.

Кроме того, устройство имеет элементы управления, например, кнопку 11 для включения/выключения устройства, а также кнопки 12 активации определенного режима работы или компьютерной программы, и т.п. Например, элементы управления 12 представляют собой кнопки «Пуск», «Здоровье», «Жизнь», «Совет» и «Анекдот».

Устройство работает следующим образом. Человек, подвергающийся обследованию, располагается в непосредственной близости от экрана 2, фиксирует свой взгляд на метку 3 и нажимает на кнопку 11 «Пуск». Устройство приветствует обследуемого, например, воспроизведением звукового мелодичного сигнала или звукового сообщения «Добрый день!» через динамик 7. В этот момент, две камеры 4а и 46 снимают изображения правого и левого глаз и передают эти изображения в компьютерный блок 6. При необходимости, например, при малом наружном освещении, в момент съемки могут быть кратковременно активированы источники света 5а и 5б.

Обследуемый человек далее выбирает информацию, которую хочет о себе узнать, нажимая одну из четырех кнопок 12 «Здоровье», «Жизнь», «Совет» или «Анекдот». В зависимости от выбранного режима, при получении изображений, компьютерная программа, выполняемая электронным блоком 6, обрабатывает их и формирует соответствующий ответ. Ответ далее выдается, например, в виде аудио сообщения через динамик 7.

Устройство рекомендуется подключать к компьютеру или телефону один раз в три месяца для обновления информации, мелодий, общего программного обеспечения и компьютерных под-программ в компьютерном блоке 6. В частности, обновление может происходить через сеть Интернет.

В дополнение к выше сказанному, важно отметить, что устройство можно использовать и в качестве бытового зеркала без активации каких-либо программ. Также устройство может использоваться для развлечений и мотивации. Например, компьютерный блок 6 может позволить записать приветствующие сообщения и затем воспроизводить их по требованию. Такой функционал носит исключительно психотерапевтический характер. Устройство может воспроизводить ежедневные приветствия или пожелания при нажатии пользователем одной из кнопок 10, 11, например, в виде звукового сообщения: «Проснись, солнышко! Ты самое прекрасное и любимое».

Согласно некоторым вариантам реализации полезной модели, компьютерный блок 6 может определять изменение симметрии распределения цветовых тонов относительно оптической оси глаза. Известно, что возрастание асимметрии служит показателем нарушения той или иной функции организма. Кроме того, известно, что нарастание радиальной и осевой асимметрии относительно оптической оси глаза служит показателем изменений физиологических функций (Информационные медико-биологические технологии, М.: ГЭОТАР - МЕД, 2002, стр. 221-240].

В связи с этим, устройство позволяет регистрировать информационные дисфункции в организме человека, в том числе и при отсутствии каких-либо выраженных клинических симптомов заболеваний, а также при потере трудоспособности.

Таким образом, исследование функциональных состояний организма человека с помощью предлагаемой полезной модели позволяет надежно и достоверно контролировать состояние человека и проводить интегральную оценку его состояния и выдавать ежедневные рекомендации по здоровому образу жизни, повышать его психологическую устойчивость. Устройство также выполнено компактным и легким в использовании не только на профессиональном, но и на бытовом уровне.

Устройство может быть использовано для:

- выявления влияний стрессоров на организм человека и количественной оценки потенциала резервов организма;

- подбора реабилитационных воздействий, направленных на восстановление потенциала резервов организма;

- определения генетической предрасположенности к тем или иным видам деятельности и вредным привычкам;

- диагностики психофизиологических особенностей развития ребенка при обучении и воспитании, исследования влияния на организм учебных и физических нагрузок и возможности освоения учебных программ, для ранней профессиональной ориентации, для подбора соответствующего его возможностям обучения, а также для подбора видов спорта, соответствующих психофизиологическим возможностям;

- профессионального подбора и управления персоналом;

- в страховании для определения вероятности наступления страхового случая и страхового события;

- в сфере безопасности человека; и

- для развлечения детей и взрослых и формирования у них мотивации к ведению здорового образа жизни.

1. Устройство для исследования состояния и функционирования систем организма человека, характеризующееся тем, что устройство снабжено корпусом, односторонне прозрачным зеркальным экраном, на котором нанесена метка для фиксации взгляда человека, двумя цифровыми фотокамерами, располагаемыми внутри корпуса, причем оптические оси фотокамер располагаются на одной линии с меткой, устройство также снабжено компьютерным блоком, выполненным с возможностью получения изображений с фотокамер, их анализа путем определения насыщенности цветовых тонов изображений и симметричности распределения структуры тонов, а также формирования сообщения человеку на основе проведенного анализа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что компьютерный блок также выполнен с возможностью определения процентного содержания цветового тона от площади радужной оболочки глаза и выдачи соответствующих рекомендаций для последующей коррекции состояния организма обследуемого.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один источник освещения.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что по меньшей мере один источник освещения располагается на одной линии с меткой и фотокамерами.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что по меньшей мере один источник освещения представляет собой фотовспышку.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит динамик для воспроизведения сообщения.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит автономный источник питания.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок питания, выполненный с возможностью подключения к внешнему источнику питания.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит сетевой интерфейс, выполненный с возможностью обмена данных с периферийным электронным устройством.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сетевой интерфейс выполнен в виде USB-порта.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит кнопки управления.



 

Наверх