СПОСОБ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2319444 (13) C1

(51) МПК
A61B 5/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 30.01.2009 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006116674/14 
(22) Дата подачи заявки: 2006.05.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.05.15 
(45) Опубликовано: 2008.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2209032 C1, 27.07.2003. RU 2192167 C2, 10.11.2002. RU 2218867 C1, 20.12.2003. RU 2283670 C1, 20.09.2006. RU 61111 U1, 27.02.2007. Применение эгоскопа. Кадры решают все, 2007, №2, с.72-74. СМИРНОВ И.В. и др. Психотехнологии. - М.: Прогресс, 1995, с.125-224. Barland G.N. et al. Anavalition of field techniques in detection of deception, Psychophysiology, 1975, 12, 3, p.321-330. 
(72) Автор(ы): Захаров Сергей Михайлович (RU); Скоморохов Анатолий Александрович (RU); Юрьев Георгий Петрович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью научно-производственно-конструкторская фирма "Медиком МТД" (RU) 
Адрес для переписки: 347900, Ростовская обл., г. Таганрог, ул. Петровская, 99, НПКФ "Медиком МТД", С.М. Захарову 

(54) СПОСОБ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к медицине, а именно к психологии и психофизиологии. В способе психологического анализа, включающем предъявление испытуемому ряда задач и тестов, измерение и регистрацию физиологических параметров, испытуемому на экране персонального компьютера последовательно предъявляют стимулы проективных методик, вопросы и утверждения, объединенные диагностическим сценарием, а испытуемый на каждый стимул путем движения руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер вырисовывает исполнение задания и предъявляет ответы, при этом в процессе рисования и предъявления ответов испытуемым автоматически осуществляют синхронный съем и обработку одного и более электрофизиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, и хотя бы одного сигнала, характеризующего движение руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер, а полученные результаты представляют в таблицах и графиках, характеризующих психологический портрет испытуемого. Изобретение также включает в себя устройство, позволяющее реализовать данный способ. Способ и устройство позволяют обеспечить возможность составления объективного психологического портрета испытуемого, что обеспечивает сопоставление в количественных показателях динамики изменения психологического портрета испытуемого, сравнение испытуемых между собой. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к медицине, а именно к психологии и психофизиологии, и может быть использовано для получения объективных данных об интеллектуальном уровне, личностных характеристиках и познавательной деятельности испытуемого при профотборе, выявлении и формировании его личностного психологического портрета при тестировании в диагностических целях. Устройство относится к медицинской технике, в частности к устройствам медико-биологического назначения, и предназначено для автоматизации проведения экспериментальных исследований с использованием проективных методик психологического анализа, тестов-опросников и методик выбора с синхронной регистрацией физиологических сигналов при выявлении у человека конкретных причин страданий и физиологических нарушений из большого количества предполагаемых патогенных факторов, а также возможно скрываемой им информации в ходе расследования правонарушений либо в процессе отбора и проверки нанимаемого на работу или работающего персонала.

Методы психологического анализа и психодиагностики за последние десятилетия получили значительное развитие, что обусловлено потребностями медицины, психологии, трудовой деятельности, спорта. Наиболее распространенные методы направлены на изучение личностных характеристик, мотивов деятельности и отношений, особенностей социального поведения, отдельных профессиональных способностей, характеристик внимания, памяти и т.п.

При этом в значительно меньшей степени разработаны подходы к изучению индивидуальных особенностей человека, позволяющих вскрыть ядро личности и выделить факторы, которые оказали влияние на ее формирование и определили ее актуальный статус. В этом отношении в клинической практике используют методы психоанализа, которые позволяют осуществить тонкую диагностику пограничных состояний (Фрейд З. "Психология бессознательного", М., 1990, стр.39-310). Однако эти методы исследования подсознания трудоемки, а результаты их применения зависят от искусства специалиста и ряда других факторов, носят субъективный характер, поэтому широкое использование их затруднено.

Известный метод исследования "детектор лжи", предназначенный для определения сознательно скрываемой информации (Barland G.N., Raskin D.C. "Anavaliation of field techniques in detection of deception". - Psychophysiology, 1975, 12, 3, p.321-330), также не является полноценным инструментом для психосемантического анализа, поскольку определяет только небольшую часть психосемантических элементов, и соответственно с его помощью невозможно определить неосознаваемые интрапсихические конфликты.

Таким образом, все эти методы не позволяют осуществить изучение глубокого и истинного содержания психической деятельности, которое в значительной степени определено содержанием неосознаваемых сфер психики обследуемого человека. Это обусловлено тем, что тестируемая информация, будучи доступна сознанию, находится под его влиянием, т.е. как бы редактируется сознанием, и реакции обследуемого на тестирующие посылки вольно или невольно изменяются и содержат существенную субъективную составляющую.

Из описания к патенту Российской Федерации №221886, МПК7 А61В 5/16, публ. 2003 г., известен способ психозондирования, который заключается в следующем. Предъявляют семантические стимулы в маскированном неосознаваемом и в осознаваемом виде. Регистрируют поведенческие и/или физиологические реакции с определением времени отклика на неосознаваемый стимул. Группируют результаты измерений в соответствии с принадлежностью к одной семантической группе. При этом в неосознаваемом маскированном виде предъявляют две или более семантические группы, по крайней мере, одна из которых тестируемая, и контрольную, не несущую смысловой нагрузки и состоящую из ряда цифр. Поддерживают уровень операторской готовности предъявлением стимулов с разновеликими временными интервалами, с заданным правилом ответа. Стимулы, по крайней мере, одной семантической группы предъявляют как в осознаваемом, так и в неосознаваемом виде, содержащей слова, разные по смыслу, правило ответа на которые испытуемый определяет опытным путем в процессе исследования по акустическому и визуальному сигналу ошибки. Статистически сравнивают тестовую семантическую группу с контрольной и определяют субъективную значимость по достижении критерия достоверности. Этот способ позволяет снизить возможность получения случайных результатов. Однако такой способ базируется исключительно на подходе 25-го кадра Фишера, достоверность которого неоднозначна, а возможности по самостоятельному созданию сценариев при его реализации существенно ограничены и ориентированы исключительно на один методический подход. Поэтому использование этого способа не позволяет сопоставлять индивидуальные особенности личности испытуемых, сравнивать испытуемых между собой, формировать групповые смысло-физиологические профили по выбранной группе испытуемых, сравнивать индивидуальные и групповые смысло-физиологические профили.

Патентом Российской Федерации №2192167, МПК7 А61В 5/16, публ. 2002 г. охраняется способ оценки функционального состояния и свойств личности человека, включающий предъявление испытуемому оптических стимулов, анализ реакции испытуемого на оптические стимулы, составление выводов о функциональном состоянии и свойствах личности испытуемого по результатам анализа, при этом оптические стимулы располагают за пределами центра зрительного пространства или за пределами центральной области сетчатки. Анализируются эмоциональные, вегетативные, в т.ч. электродермальные, реакции клиентов на оптические стимулы, сопоставляются индивидуальные структуры пространств, вызывающих наиболее выраженные эрготропные и трофотропные реакции, с перечнем определенных стандартных структур зрительных пространств. Этот способ также не позволяет сопоставлять индивидуальные особенности личности испытуемых, сравнивать испытуемых между собой, формировать групповые смысло-физиологические профили по выбранной группе испытуемых, сравнивать индивидуальные и групповые смысло-физиологические профили.

Из описания к патенту №2209032, МПК7 А61В 5/01, А61В 5/16, публ. 2003 г. известен способ диагностики интеллектуальной потенции индивида, принятый в качестве прототипа. Этот способ включает предъявление испытуемому ряда задач или тестов, измерение и регистрацию изменений неконтролируемого сознательно в процессе их решения физиологического параметра. При этом для каждого теста изменения параметра отображают в виде графика зависимости изменения теплового излучения с кожи виска от времени выполнения теста. По форме графика устанавливают соответствие изменений теплового излучения с результатом выполнения задания. Недостаток такого способа - отсутствие возможности психологического анализа с целью выявления у человека конкретных причин страданий и физиологических нарушений из большого количества предполагаемых патогенных факторов, а также возможно скрываемой им информации в ходе расследования правонарушений, либо в процессе профессионального отбора и проверки нанимаемого на работу или работающего персонала.

Все описанные ранее способы не позволяют составить объективный психологический портрет (профиль смысло-физиологической значимости) по результатам одновременного исследования.

Технический результат от использования заявляемого способа - обеспечение возможности составления объективного (минимизирующего влияние осознаваемой субъективной составляющей) психологического портрета испытуемого - профиля смысло-физиологической значимости, что обеспечивает сопоставление в количественных показателях динамики изменения профилей смысло-физиологической значимости по любому испытуемому, сравнение испытуемых между собой, формирование групповых психологических портретов по выбранной группе испытуемых, сравнение индивидуальных и групповых психологических портретов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе психологического анализа, включающем предъявление испытуемому ряда задач и тестов и измерение и регистрацию физиологических параметров, испытуемому на экране персонального компьютера последовательно предъявляют стимулы проективных методик, вопросы и утверждения, объединенные диагностическим сценарием, а испытуемый на каждый стимул путем движения руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер вырисовывает исполнение задания и предъявляет ответы, при этом в процессе рисования и предъявления ответов испытуемым автоматически осуществляют синхронный съем и обработку одного и более электрофизиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, и хотя бы одного сигнала, характеризующего движение руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер, а полученные результаты представляют в таблицах и графиках в виде профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам. Результаты психологического анализа могут быть представлены в виде «трассы» профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам в трехмерной системе координат - «ментальной», «соматической» и «социально-этической» объективного психологического тестирования. Время предъявления отдельных стимулов, включенных в диагностический сценарий, может не превышать время кадровой развертки видеомонитора персонального компьютера. В качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, могут использоваться сигналы биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения, или сигналы биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений, или сигнал кожно-гальванической реакции, или сигналы кожно-гальванической реакции и фотоплетизмографии, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и дыхания, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений.

Исполнение заданий и предъявление ответов испытуемый вырисовывает на поле сенсорного электронного планшета с помощью специальной ручки - пера-указателя, при этом в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении графических действий на поле сенсорного электронного планшета, используют параметры перемещения пера-указателя, степень давления на перо, паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

Испытуемый вырисовывает исполнение заданий и предъявляет ответы на экране персонального компьютера путем манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер, а в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер, используют степень давления на орган сенсорного интерфейса ввода информации, параметры перемещения этого органа и паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

Заявленный способ психологического анализа соответствует критериям изобретения «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость», так как отсутствует источник информации, из которого была бы известна совокупность отличительных признаков и их причинно-следственная связь с достигаемым техническим результатом, а изобретение относится к медицине и реализуется с помощью известных средств.

Причинно-следственная связь признаков, составляющих сущность изобретения, с достигаемым результатом (возможность сопоставления в количественных показателях динамики изменения профилей смысло-физиологической значимости по любому испытуемому, сравнения испытуемых между собой, формирования групповых психологических портретов по выбранной группе испытуемых, сравнения индивидуальных и групповых психологических портретов) выражается в следующем. За счет синхронной регистрации физиологических сигналов и сигналов, характеризующих движение руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер при предъявлении испытуемому на экране персонального компьютера последовательно стимулов проективных методик, и/или вопросов и утверждений, объединенных диагностическим сценарием, и исполнении заданий испытуемым, появляется возможность объективизировать реакции испытуемого и выявить этапы исследования, имеющие наибольшую эмоциональную значимость для испытуемого, предъявлять результаты количественного анализа в виде профиля смысло-физиологической значимости в привязке к анализируемым смысловым кластерам. Это позволяет сопоставлять в количественных показателях динамику изменения профилей смысло-физиологической значимости по любому испытуемому, проводить сравнение испытуемых между собой, формирование групповых психологических портретов (профилей смысло-физиологической значимости) по выбранной группе испытуемых, сравнение индивидуальных и групповых психологических портретов.

Таким образом, с учетом вышесказанного признаки, составляющие сущность изобретения, находятся в причинно-следственной связи с достигаемым результатом.

Устройство, реализующее заявляемый способ, является самостоятельным объектом изобретения.

Известна "Система автоматизированной обработки данных полиграфа" (см. патент США №5327899, МПК5 А61В 51/04, публ. 1994 г.), в которой данные собственно полиграфа являются входом, а оценка вероятности нечестного ответа - выходом. Процесс обработки сигналов полиграфа в системе начинается с их аналого-цифрового преобразования и превращения в некоторую безразмерную форму. Далее сигнал в безразмерной форме подвергается стандартизирующему преобразованию с тем, чтобы выявить тонкие особенности, присущие реакциям на каждый из вопросов. Данные по кожно-гальванической реакции (КГР) и кардиологическая информация обрабатываются для освобождения от медленноменяющихся трендов, информация о пульсе получается в результате фильтрации циклической компоненты, от величины кровяного давления берут производную, верхнее дыхание исчисляют от базового уровня.

Известно "Устройство для контроля физиологической информации", защищенное патентом Российской Федерации №2010326, МПК6 G06F 15/46, публ. 1992 г., которое содержит датчики частоты дыхания (ЧД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), кожно-гальванической реакции (КГР), формирователи сигналов ЧД, ЧСС и КГР, коммутатор, АЦП, дешифратор, блок приема информации и микропроцессор. Это устройство позволяет контролировать объективные параметры жизнедеятельности человека и судить о его состоянии в каждый момент времени. При всех достоинствах данного устройства с его помощью невозможно решить главную задачу, которую должны обеспечивать такие устройства, - обеспечить высокую достоверность и несомненную объективность получаемой информации.

В качестве прототипа принято устройство контроля и оценки физиологических процессов, защищенное патентом Российской Федерации №2203614, МПК7 А61В 5/02, публ. 2003 г., которое содержит блок питания, микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор, датчики контроля дыхания, сердечно-сосудистой активности, кожно-гальванических реакций, а также датчик артериального давления, датчик двигательной активности, микрофон, предварительные усилители, усилители сигналов, фильтры, два цифроаналоговых преобразователя, инструментальный усилитель и блок сопряжения с персональным компьютером, снабженный гальванической развязкой. Микроконтроллер через блок сопряжения подключен к персональному компьютеру (ПК). Датчик дыхания включает датчик грудного дыхания и датчик брюшного дыхания. Несмотря на большее количество контролируемых физиологических процессов и это устройство имеет недостаточно высокую точность при установлении честности или нечестности пациента при ответе на заданный ему конкретный вопрос.

Общими признаками заявляемого устройства с признаками прототипа являются:

- назначение, и аналог и прототип по технической сущности являются устройствами для психофизиологического обследования человека;

- наличие блока датчиков и электродов, преобразующих физиологические показатели организма в биоэлектрические сигналы;

- наличие многоканального усилителя биоэлектрических сигналов;

- наличие микроконтроллера;

- наличие многоканального аналого-цифрового преобразователя (в прототипе это коммутатор, управляемый от микроконтроллера, и аналого-цифровой преобразователь);

- наличие ПК;

- наличие в составе блока датчиков датчика дыхания, датчика объема грудной клетки и электродов для съема сигнала кожно-гальванической реакции;

- последовательное соединение блока датчиков, многоканального усилителя, многоканального аналого-цифрового преобразователя, микроконтроллера и ПК.

Отличительными признаками заявленного устройства являются:

- наличие пиктографического планшета, содержащего сенсорный электронный планшет с клавиатурой, беспроводную специальную ручку - перо-указатель и шнур «планшет-компьютер»;

- наличие в составе блока датчиков и электродов датчика объема груди и электродов для съема сигналов электрокардиографии, электроэнцефалографии и электромиографии;

- наличие в многоканальном усилителе каналов усиления электрической активности мозга, электрической активности сердца и электрической активности мышц.

Недостаток прототипа - наличие существенной субъективной составляющей в результатах исследования.

Технический результат от использования изобретения - обеспечение возможности составления объективного (минимизирующего влияние осознаваемой субъективной составляющей) психологического портрета испытуемого - профиля смысло-физиологической значимости в привязке к анализируемым смысловым кластерам, что обеспечивает сопоставление в количественных показателях динамики изменения профиля смысло-физиологической значимости по любому испытуемому, сравнение испытуемых между собой, формирование групповых психологических портретов по выбранной группе испытуемых, сравнение индивидуальных и групповых психологических портретов.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что устройство для психофизиологического обследования человека, содержащее последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер, а также микроконтроллер, порт входа-выхода которого соединен с персональным компьютером, а выход управления - с входами многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, дополнительно содержит пиктографический планшет, подключенный к персональному компьютеру. Блок датчиков и электродов содержит датчик дыхания, датчик объема грудной клетки, датчик кожно-гальванической реакции и электроды для съема сигналов электрокардиографии, электроэнцефалографии, электромиографии, а многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов содержит каналы усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца, электрической активности мышц, сигналов кожно-гальванической реакции, сигналов дыхания. Каждый канал усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца и электрической активности мышц содержит последовательно соединенные предварительный усилитель, управляемый RC-фильтр и усилитель с управляемым коэффициентом усиления. Пиктографический планшет содержит сенсорный электронный планшет с клавиатурой, беспроводную специальную ручку - перо-указатель и шнур «планшет-компьютер». Персональный компьютер содержит видеомонитор оператора и видеомонитор испытуемого.

Указанный технический результат во втором варианте достигается тем, что устройство для психологического анализа, содержащее последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер и микроконтроллер, порт ввода-вывода которого соединен с персональным компьютером, а выход управления с входами многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, дополнительно содержит последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер и микроконтроллер, выход которого соединен с входами управления многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, а также подключенные к обеим персональным компьютерам пиктографические планшеты и еще один персональный компьютер, с которым остальные персональные компьютеры включены в компьютерную сеть.

Заявленное устройство для психологического анализа соответствует критериям патентоспособности изобретения «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость», так как отсутствует источник информации, в котором была бы описана заявленная совокупность существенных признаков и причинно-следственная связь отличительных признаков с техническим результатом от использования изобретения.

Заявленный способ психологического анализа реализуется следующим образом.

Испытуемый в комфортной позе усаживается перед видеомонитором персонального компьютера. К нему подключают датчики и/или электроды для снятия электрофизиологических сигналов, характеризующих его психоэмоциональное состояние, т.е. вариабельных к его психоэмоциональной реакции на стимулирующее воздействие в аудиовизуальной смыслозначимой форме. В качестве таких сигналов могут использоваться сигналы биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения, или сигналы биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений, или сигнал кожно-гальванической реакции, или сигналы кожно-гальванической реакции и фотоплетизмографии, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и дыхания, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения, или сигналы кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений. Вначале измеряют фоновые значения электрофизиологических сигналов, затем испытуемый берет в руку сенсорное устройство для ввода информации в персональный компьютер, чувствительное к двигательным действиям руки (орган сенсорного интерфейса - джойстик или «мышь» с датчиком давления и/или датчиком скорости перемещения, или перо-указатель сенсорного электронного планшета, или световой карандаш для сенсорного дисплея персонального компьютера) и выполняет вводные тестовые задания с целью овладения навыками работы с этим устройством.

После такой подготовки начинается сеанс психологического анализа. Испытуемому на экране персонального компьютера последовательно предъявляют стимулы проективных методик, вопросы и утверждения, время предъявления которых превышает время осознанного восприятия испытуемым стимула, а также отдельные стимулы, время предъявления которых не превышает кадровой развертки видеомонитора персонального компьютера, объединенные диагностическим сценарием, а испытуемый на каждый стимул путем движения руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер вырисовывает исполнение задания и предъявляет ответы. В процессе рисования и предъявления ответов испытуемым автоматически осуществляют синхронный съем и обработку одного и более электрофизиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, а также хотя бы одного сигнала, характеризующего движение руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер. Если исполнение заданий и предъявление ответов испытуемый вырисовывает на поле сенсорного электронного планшета с помощью специальной ручки - пера-указателя, то в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении графических действий на поле сенсорного электронного планшета, измеряют параметры перемещения пера-указателя, степень давления на перо, паузы перед выполнением и переходом на следующее задание. Если испытуемый вырисовывает исполнение заданий и предъявляет ответы на экране персонального компьютера путем манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер (джойстик, или «мышь» с датчиком давления и/или датчиком скорости перемещения, или световой карандаш для сенсорного дисплея персонального компьютера), то в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер, измеряют степень давления на орган сенсорного интерфейса ввода информации, параметры перемещения этого органа и паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

Полученные результаты представляют в таблицах и графиках в виде профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам или в виде «трассы» профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам в трехмерной системе координат - «ментальной», «соматической» и «социально-этической» объективного психофизиологического тестирования.

Все описанные операции могут проводиться в режиме он-лайн через Интернет или в компьютерной сети при психологическом анализе группы лиц и формировании группового психологического портрета.

Устройство, реализующее заявленный способ, в первом варианте содержит (фиг.1) последовательно соединенные блок 1 датчиков и электродов, многоканальный усилитель 2 биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 3, персональный компьютер ПК 4, а также микроконтроллер 5, порт входа-выхода которого соединен с ПК 4, а выход управления с входами многоканального усилителя 2 и многоканального аналого-цифрового преобразователя 3, и подключенный к ПК 4 пиктографический планшет 11, включающий сенсорный электронный планшет 6 с клавиатурой, специальную ручку - перо-указатель 7 и шнур 8 «планшет-компьютер». Блок 1 содержит датчик дыхания, датчик объема грудной клетки, датчик кожно-гальванической реакции и электроды для съема сигналов электрокардиографии, электроэнцефалографии, электромиографии (на фиг.1 не показаны), а многоканальный усилитель 3 содержит каналы усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца, электрической активности мышц, сигналов кожно-гальванической реакции, сигналов дыхания. ПК 4 содержит видеомонитор 9 оператора и видеомонитор 10 испытуемого (пациента). Каждый канал (фиг.2) многоканального усилителя 3 содержит последовательно соединенные предварительный усилитель 11, управляемый RC-фильтр 12 и усилитель 13 с управляемым коэффициентом усиления. Управляемый RC-фильтр 12 содержит первый переключатель 14, сигнальный вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 11, вход управления - с выходом микроконтроллера 5, а выходы через конденсаторы С 1...Ck - с неинвертирующим входом операционного усилителя 15. Усилитель 13 содержит операционный усилитель 15, выход которого соединен с сигнальным входом второго переключателя 16, выходы которого через резисторы R 3-1...R3-n соединены с инвертирующим входом операционного усилителя 15, а вход управления - с выходом микроконтроллера 5.

Устройство для психологического анализа во втором варианте (фиг.3) содержит последовательно соединенные блок 1-1 датчиков и электродов, многоканальный усилитель 2-1 биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 3-1, персональный компьютер ПК 4-1 с видеомонитором 10-1, а также микроконтроллер 5-1, порт входа-выхода которого соединен с ПК 4-1, а выход управления - с входами многоканального усилителя 2-1 и многоканального аналого-цифрового преобразователя 3-1, и подключенный к ПК 4-1 пиктографический планшет 11-1, включающий сенсорный электронный планшет 6-1 с клавиатурой, специальную ручку (перо-указатель) 7-1 и шнур 8-1 «планшет-компьютер», последовательно соединенные блок 1-2 датчиков и электродов, многоканальный усилитель 2-2 биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 3-2, персональный компьютер ПК 4-2 с видеомонитором 10-2, а также микроконтроллер 5-2, порт входа-выхода которого соединен с ПК 4-2, а выход управления с входами многоканального усилителя 2-2 и многоканального аналого-цифрового преобразователя 3-2, и подключенный к ПК 4-2 пиктографический планшет 11-2, включающий сенсорный электронный планшет 6-2 с клавиатурой, специальную ручку (перо-указатель) 7-2 и шнур 8-2 «планшет-компьютер», а также персональный компьютер 12, включенный в сеть 13 с персональными компьютерами 4-1 и 4-2. Каждый из блоков 1-1, 1-2 содержит датчик дыхания, датчик объема грудной клетки, датчик кожно-гальванической реакции и электроды для съема сигналов электрокардиографии, электроэнцефалографии, электромиографии (на фиг.3 не показаны), а каждый многоканальный усилитель 3-1, 3-2 содержит каналы усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца, электрической активности мышц, сигналов кожно-гальванической реакции, сигналов дыхания. Каждый канал (фиг.2) многоканального усилителя 3 содержит последовательно соединенные предварительный усилитель 11, управляемый RC-фильтр 12 и усилитель 13 с управляемым коэффициентом усиления. Управляемый RC-фильтр 12 содержит первый переключатель 14, сигнальный вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 11, вход управления - с выходом микроконтроллера 5, а выходы через конденсаторы C1...Ck - с неинвертирующим входом операционного усилителя 15. Усилитель 13 содержит операционный усилитель 15, выход которого соединен с сигнальным входом второго переключателя 16, выходы которого через резисторы R3-1...R 3-n соединены с инвертирующим входом операционного усилителя 15, а вход управления - с выходом микроконтроллера 5.

Программное обеспечение ПК 4 (ПК4-1, ПК4-2) реализовано в виде пакета прикладных программ, интегрированных в единую среду и обеспечивающих выполнение следующих функций:

- ввод с многоканального аналого-цифрового преобразователя 3 в ПК 4 сигналов контролируемых физиологических процессов и визуализация их (или их параметров) в виде графиков в масштабе реального времени,

- сохранение введенных данных для последующей работы с ними,

- сохранение данных в графическом виде в режиме диалога,

- вывод на печатающее устройство в целом или фрагментарно,

- сопоставление результатов количественного анализа в виде профилей смысло-физиологических значимостей по разным исследованиям,

- ввод с клавиатуры дополнительных отметок (маркеров) в системе реального времени,

- настройка количественных показателей и этапов исследования, участвующих в математической обработке,

- математическая обработка данных и формирование протокола обследования,

- создание библиотеки вопросников и их использование в процессе проведения психофизиологического обследования,

- автоматическое выделение вопросов, имеющих наибольшую эмоциональную значимость для обследуемого лица,

- написание и последующее редактирование оператором заключения по результатам обследования, его вывод на печатающее устройство.

Заявленные устройства для психологического анализа предназначены для автоматизации проведения экспериментальных исследований личности с использованием проективных методик с синхронной регистрацией физиологических сигналов и работают следующим образом. Предварительно формируют семантическую базу данных (СБД). При этом каждую семантическую сферу тестируют совокупностью синонимов стимула и близких по смыслу слов, которые семантически связаны между собой. В СБД стимулы распределяют по группам, например, следующим образом: 1 - группа контрольных нетестовых стимулов, не несущих смысловой нагрузки и состоящих из рядов цифр; 2 - группа тестовых стимулов, содержащая осмысленные слова, фразы, зрительные или звуковые образы, значимость которых должна быть исследована; 3 - группа нетестовых стимулов, содержащая осмысленные слова, фразы, зрительные или звуковые образы, с помощью которых формируют необходимый уровень операторской готовности и условную оборонительную реакцию; 4 - группа стимулов, в качестве которых могут быть использованы слова, фразы, зрительные или звуковые образы предыдущей группы, которые сопровождались звуковым подкреплением и сообщением о допущенной ошибке, позволяющих формировать реакцию тревожного ожидания.

Вначале рассмотрим работу первого варианта заявленного устройства.

Перед включением устройства на различные участки тела испытуемого для регистрации физиологических параметров помещают соответствующие датчики и электроды блока 1, при этом датчик кожно-гальванической реакции в виде двух электродов закрепляют на указательном и безымянном пальцах одной из рук, датчики грудного и диафрагмального дыхания укрепляют на груди и в области диафрагмы, плетизмографический датчик закрепляют на среднем пальце руки, электроды ЭЭГ - в соответствии с стандартными отведениями. После подсоединения датчиков и электродов и включения электропитания вначале проверяются работоспособность и правильное функционирование всех блоков устройства для психофизиологического анализа. Подачей тестовых сигналов проверяются работоспособность датчиков и подэлектродное сопротивление электродов блока 1, чувствительность, полоса частот и коэффициент усиления каждого канала многоканального усилителя 2, работоспособность ПК 4 и электронного планшета 6. Из ПК 4 в микроконтроллер 5 записываются команды на установку коэффициента усиления и полосы частот каждого канала многоканального усилителя 2. В соответствии со сценарием обследования измеряемые биоэлектрические сигналы в реальном времени анализируются и регистрируются в ПК 4. В процессе тестирования на экране видеомонитора 10 испытуемого (пациента) ПК 4 испытуемому через определенные промежутки времени предъявляют ряд тестовых вопросов и заданий. Эти вопросы и задания касаются склонностей, способностей, личностных качеств, имеют нейтральный, проверочный и контрольный характер и объединены диагностическим сценарием. Ответы на вопросы и выполнение заданий испытуемый реализует на электронном графическом планшете 6 с помощью специальной ручки (пера-указателя) 7. В процессе рисования и написания ответов на бумаге поверх экрана сенсорного электронного планшета 6 автоматически осуществляются синхронный съем и интегральная обработка сигналов ЭЭГ, полиграфических сигналов - ЧСС, кожно-гальванической реакции, фотоплетизмографии и пр., и графических данных - параметров перемещения и степени давления на перо, паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

Полученные результаты представляются в таблицах и графиках в виде профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам и/или в виде «трассы» профиля смысло-физиологической значимости по отношению к тестируемым смысловым кластерам в трехмерной системе координат - «ментальной», «соматической» и «социально-этической» объективного психологического тестирования. Для облегчения работы оператора целесообразно, чтобы у оператора был свой монитор 9. В этом случае на мониторе пациента 10 отображаются тестовые задания, а на мониторе оператора - дополнительно результаты психологического анализа. Для формирования выводов о степени проблемности той или иной темы используются определенные статистические критерии степени и достоверности отклонения пиктографических, полиграфических и ЭЭГ-показателей от средних значений в контексте выполняемой деятельности обследуемого (усреднение и сопоставление количественных показателей по всем заданиям, распределенным по смысловым кластерам). Кроме того, для экспертной оценки используются и расчетные параметры степени согласованности изменения показателей по разным каналам в привязке к смысловым кластерам.

Работа второго варианта заявленного устройства отличается от работы первого тем, что одновременно проводится психологический анализ двух испытуемых, при этом сценарий обследования каждого испытуемого задается от ПК12, результаты обследования из ПК4-1 и ПК4-2 передаются в ПК12, в котором формируется индивидуальный или групповой психологический портрет (профиль смысло-физиологической значимости).

Данный метод исследования является синтезом самодокументированного варианта проективных методик с использованием специального графического планшета, подключаемого к компьютеру, и метода инструментальной детекции лжи (полиграфии) с использованием различных физиологических сигналов (ЭЭГ, ЭКГ, КГР, ФПГ, дыхание, ЭМГ). Метод базируется на совместном анализе трендов физиологических показателей и параметров поведенческой деятельности при выполнении конкретных заданий диагностических сценариев специальной ручкой (пером-указателем) на обычном листе бумаги (привычная технология для любого испытуемого), который кладется на сенсорный электронный графический планшет.

В качестве параметров поведенческой деятельности используются количественные показатели, рассчитываемые на основе трендов перемещения пера-указателя по бумаге на сенсорном электронном планшете и степени давления на перо (распознаются более 256 градаций степени давления на перо), а также латентные периоды задержки перед выполнением задания и перед переходом на следующее задание.

Результаты, получаемые с помощью заявленного устройства (и в первом, и во втором вариантах), помогают оператору (врачу) определиться с внутренними проблемами испытуемого (пациента), которые могут существенно снижать качество его жизни и приводить к заболеваниям.

Функциональные возможности заявленных устройств для психологического анализа, реализованные в рамках дополнительных программных модулей, следующие:

1) Режим реального времени

a) Рисование произвольных графических образов, слов, цифр и т.д.

- На подключаемом сенсорном электронном планшете 6;

- В окне векторного редактора, эмулирующего работу сенсорного электронного планшета 6.

b) Синхронная регистрация физиологических сигналов (количество и типы регистрируемых физиологических сигналов определяются выбранной конфигурацией съема и используемым типом прибора) и параметров рисования (динамика изменения координат X, Y и давления на перо, времена задержки перед началом рисования графических образов и подтверждения его окончания - переходом к следующему этапу).

c) Сохранение графических образов в структурированном хранилище в привязке к этапам используемого сценария проводимого исследования.

d) Задание маски физиологических сигналов, по которым будут рассчитываться количественные показатели и задание признака инверсии полученных отсортированных массивов для каждого типа используемых физиологических сигналов.

е) Задание маски параметров сенсорного электронного планшета 6, по которым будут рассчитываться количественные показатели.

f) Расчет матриц нормированных показателей по всем выбранным сигналам и проведенным этапам в конце каждой серии исследования.

g) Построение матриц

- Вектор Х - вектор условно неконтролируемых показателей на базе сигналов ЭЭГ;

- Вектор Y - вектор условно полуконтролируемых показателей на базе полиграфических сигналов КГР, дыхание и пр.;

- Вектор Z - вектор условно контролируемых показателей на базе координат перемещения пера-указателя 7 по экрану сенсорного электронного планшета 6, степени давления на перо при рисовании и написании, времени задержки от начала этапа до начала рисования, времени задержки от завершения рисования до перехода на следующий этап.

h) Формирование отчетного файла с промежуточными результатами обработки в доступном формате (файл формируется непосредственно в процессе проведения исследования и его можно просматривать по мере его формирования).

i) Формирование на основании анализа отсортированного массива интегральных нормированных показателей (ИНП) подгрупп графических образов, относящихся к заданным этапам в сценарии или полученных в результате выбранных критериев группировки.

j) Представление испытуемому на экране видеомонитора 10 групп графических образов, полученных в результате автоматического анализа по каждой проведенной серии исследования в соответствии с заданными критериями.

k) Имена групп и их количество могут задаваться пользователем произвольно исходя из смысла проводимых исследований в базовых сценариях используются по 2 группы.

l) Визуализация групп графических образов после завершения каждой серии исследования осуществляется в 2 этапа:

- сначала последовательно с заданной длительностью (по умолчанию - 1 с) показываются графические образы, попавшие в данную группу,

- затем на экране видеомонитора 10 показывается вся группа целиком и испытуемому предлагается выполнить определенные действия с помощью сенсорного электронного планшета 6. Например, сформулировать свое мнение, почему эти графические образы были объединены в одну группу или написать слова, ассоциативно соотносящиеся с представленными образами и т.д.

2) Режим постреального времени (обработка после завершения исследования):

а) Работа с графическими образами

- Просмотр всех графических образов, относящихся к каждой проведенной серии исследования. Каждый графический образ сопровождается надписью, соответствующей имени этапа, например, «Я - ОПТИМИСТ». Графические образы, входящие в группы, полученные в результате обработки, выделяются цветом. Красной окантовкой цвета выделяются образы, имеющие максимальный разброс показателей, синей окантовкой цвета выделяются образы, имеющие минимальный разброс показателей.

- Просмотр любого выбранного графического образа в увеличенном масштабе.

- Просмотр графических образов, относящихся к выбранной группе.

- Возможность «масштабирования» показываемых графических образов с возможными коэффициентами: 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5.

- Возможность «центрирования» показываемых графических образов - привязка всех графических образов к центру окон представления.

- Возможность «наложения» показываемых графических образов в рамках одного окна (например, в том случае, если сценарий предусматривает выполнение заданий на разных зонах графического планшета).

- Изменение последовательности представления графических образов по сериям с учетом сортировки по заданным расчетным векторам (это позволяет исследователю не только познакомиться с выделенными по формальным критериям группами, но и более детально проанализировать тенденции по всем остальным графическим образам, не попавшим в эти группы).

b) Профиль смысло-физиологической значимости

- Настройка параметров расчета и отображения профиля смысло-физиологической значимости, отражающего степень эмоциональной реакции испытуемого на выполняемые им задания или предъявляемые ему стимулы.

- Сортировка (двухуровневая) профиля смысло-физиологической значимости по выбранным столбцам.

- Формирование выходных документов профиля смысло-физиологической значимости и их печати в рамках менеджера печати.

c) 3D-представление трассы интегральных нормированных показателей (ИНП).

- Представление таблицы нормированных значений векторов X, Y, Z по всем этапам текущей серии.

- Псевдотрехмерное представление трассы усредненных значений X, Y, Z образа в осях векторов X, Y, Z по всем этапам каждой серии.

- Расчет и представление таблицы смысло-энергетических индексов (QZ/Y, QZ/X , QY/X) по всем этапам текущей серии, позволяющей минимизировать размерность анализируемых данных. Данные показатели отражаются рядом с псевдотрехмерным представлением интегрального образа состояния.

d) Сопоставление профилей смысло-физиологической значимости

- Сопоставление профилей одного и того же испытуемого, но полученных в разное время (например, до реабилитации и после);

- Сопоставление профилей разных испытуемых;

- Получение группового профиля по выбранным исследованиям;

- Сопоставление группового и единичного профилей;

- Получение разностных или суммарных профилей на основе сопоставляемых профилей.

e) Формирование таблицы значимых корреляций - матрицы согласованности изменений по различным сигналам в привязке к анализируемым смысловым кластерам и оценка степени рассогласования.

f) Настройка принадлежности этапов (стимулов) к заданным группам одиночных смысловых кластеров (ОСК) и групповых смысловых кластеров (ГСК).

Программное обеспечение может работать с любым из типов приборов, выпускаемых НПКФ «Медиком МТД» из списка: «Электроэнцефалограф-полианализатор», «Реограф-полианализатор», «Универсальный 4-канальный психофизиологический комплекс «Реакор».

В качестве пиктографического планшета может быть использован графический планшет Genius Wizard Pen, совместимый с IBM ПК с процессором Pentium и выше. Комплект поставки: планшет, перо. Планшет: 4×5,5 дюйма, несъемная подставка для пера. Перо без провода к нажиму предоставляет неограниченную свободу движений, чувствительное к нажиму с 512 уровнями чувствительности, двухкнопочное, работающее на одной пальчиковой батарейке.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ психологического анализа, включающий предъявление испытуемому ряда задач и тестов и измерение и регистрацию физиологических параметров, отличающийся тем, что испытуемому на экране персонального компьютера последовательно предъявляют стимулы проективных методик, вопросы и утверждения, объединенные диагностическим сценарием, а испытуемый на каждый стимул путем движения руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер вырисовывает исполнение задания и предъявляет ответы, при этом в процессе рисования и предъявления ответов испытуемым автоматически осуществляют синхронный съем и обработку одного и более электрофизиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, и хотя бы одного сигнала, характеризующего движение руки с сенсорным устройством ввода информации в персональный компьютер, а полученные результаты представляют в таблицах и графиках, характеризующих психологический портрет испытуемого.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты психологического анализа представляют в виде трассы в 3-мерной системе координат - «ментальной», «соматической» и «социально-этической» объективного психофизиологического тестирования.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что время предъявления отдельных стимулов не превышает время кадровой развертки видеомонитора персонального компьютера.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве физиологического сигнала, вариабельного к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, используют сигналы биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, используют сигналы биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве физиологического сигнала, вариабельного к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, используют сигнал кожно-гальванической реакции.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, используют сигналы кожно-гальванической реакции и фотоплетизмографии.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, дополнительно используют сигнал дыхания.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, дополнительно используют сигналы биоэлектрической активности мозга с окципитального стандартного отведения.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве физиологических сигналов, вариабельных к психоэмоциональной реакции испытуемого на стимулы, используют сигналы биоэлектрической активности мозга с нескольких стандартных отведений.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что испытуемый вырисовывает исполнение заданий и предъявляет ответы на поле сенсорного электронного планшета с помощью специальной ручки - пера-указателя.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении графических действий на поле сенсорного электронного планшета, используют параметры перемещения пера-указателя, степень давления на перо, паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что испытуемый вырисовывает исполнение заданий и предъявляет ответы на экране персонального компьютера путем манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве сигналов, характеризующих движение руки при выполнении манипуляций с органом сенсорного интерфейса ввода информации в персональный компьютер, используют степень давления на орган сенсорного интерфейса ввода информации, параметры перемещения этого органа и паузы перед выполнением и переходом на следующее задание.

15. Устройство для психологического анализа, содержащее последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер, а также микроконтроллер, порт ввода-вывода которого соединен с персональным компьютером, а выход управления с входами многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит пиктографический планшет, подключенный к персональному компьютеру.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что блок датчиков и электродов содержит датчик дыхания, датчик объема грудной клетки, датчик кожно-гальванической реакции и электроды для съема сигналов электрокардиографии, электроэнцефалографии, электромиографии, а многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов содержит каналы усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца, электрической активности мышц, сигналов кожно-гальванической реакции, сигналов дыхания.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что каждый канал усиления сигналов электрической активности мозга, электрической активности сердца и электрической активности мышц содержит последовательно соединенные предварительный усилитель, управляемый RC-фильтр и усилитель с управляемым коэффициентом усиления.

18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что пиктографический планшет содержит сенсорный электронный планшет с клавиатурой, специальную ручку - перо-указатель и шнур «планшет-компьютер».

19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что персональный компьютер содержит видеомонитор оператора и видеомонитор испытуемого.

20. Устройство для психологического анализа, содержащее последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер и микроконтроллер, порт ввода-вывода которого соединен с персональным компьютером, а выход управления с входами многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные блок датчиков и электродов, многоканальный усилитель биоэлектрических сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер и микроконтроллер, выход которого соединен с входами управления многоканального усилителя биоэлектрических сигналов и многоканального аналого-цифрового преобразователя, а также подключенные к обеим персональным компьютерам пиктографические планшеты и еще один персональный компьютер, с которым остальные персональные компьютеры включены в сеть.