Материал: Устройство для высокоточного измерения сопротивления кожи

Приборы для измерения КГР

Прибор К.Г.Юнга. Впервые метод регистрации неосознаваемых эмоциональных реакций с помощью измерения электрического сопротивления кожи в психотерапию ввел в 1906 г. швейцарский психолог Карл Юнг (ученик З.Фрейда), которому принадлежит сам термин "кожно-гальваническая реакция" (в настоящее время вместо него все шире используется термин "электрическая активность кожи" - ЭАК). Как заявлял К. Юнг, нам не доступно прямое исследование бессознательной области психики, потому что "бессознательное есть бессознательное, и мы, следовательно, не имеем с ним никакой связи". Также К.Г. Юнг проводил своим пациентам оценку их бессознательной области психики при помощи специально разработанных оценочных списков, позволяющим найти в бессознательной области понятия и символы, вызывающие заболевания или неадекватные реакции пациента. В своей книге "Изучения и анализ слов" (1906 г.), К.Г. Юнг описывает методику подсоединения человека, держащего в руках электроды, к прибору, измеряющему изменения в сопротивлении кожи, в то время как ему читаются слова из подготовленного заранее списка. Если слово в этом списке было эмоционально заряжено, происходило изменение в сопротивлении тела, вызывая отклонение стрелки гальванометра. Таким образом, Юнг работал для локализации (определения) и разгрузки отрицательного неосознанного материала. Этот метод исследования, используемый Юнгом, по крайней мере, с начала 1900-ых, снова упоминался в работе М.Коллинз и Дж. Дривера "Экспериментальная Психология"

Полиграф.

На основе изобретения А.Р. Лурии, в 1921 году в США студентом-медиком Калифорнийского университета и сотрудником Полицейского департамента американского города Беркли штата Калифорния, Джоном Огастусом Ларсоном был создан полиграф ("детектор лжи"), в состав которого входил КГР.

Далее идут полезные модели на основе изобретения Ганса Эрстеда (1820 г.) и А.Р. Лурия (1901 г.)

(Патент на полезную модель может получить та модель, которая на 30% имеет техническую новизну от своего прототипа.)

Электропсихометр.

«Электропсихометр», полезная модель на основе полиграфа, был сконструирован американским физиком В.Метисоном (Volney G.Mathison) в 1940-х годах. В оригинале прибор имел разные названия от «Mathison Electro-psychometer» до более наукообразного названия («электроэнцефалонейроментимограф»). Прибор был создан для «изучения реакций бессознательного» на основе теорий Зигмунда Фрейда о «психоаналитической» модели памяти, и, в частности, учении о «бессознательном». Прототипом прибора служили уже известные в Великую отечественную войну полиграфы: «Skin Galvanometer» и «Lie Detector».

В 1952 году Волни Метисон передал права Л.Рону Хаббарду (основателю Церкви Саентологии, считающейся Российской Павославной Церковью сектой), а в 1966 году Л.Рон Хаббард получил патент на «E-Metr» (US Patent 3,290,589 issued Dec. 6th, 1966, Device for Measuring and Indicating the Resistance of a Human Body, Inventor: Lafayette R. Hubbard). Современный е-метр (e-meter) измеряющий кожно-гальваническую реакцию выглядит так:

Современные полезные модели на основе изобретения Ганса Эрстеда (1820 г.) и А.Р.Лурия (1901 г.)

Разработка компактного детектора лжи научным коллективом: Р.Ю.Елохин, Г.И.Донов, Л.В. Стрыгин, Московский физико-технический институт. С помощью созданного прибора возможно измерение КГР человека (как по Фере, так и по Тарханову) во всем диапазоне его проявлений. Так же возможно наблюдение и изучение электрических потенциалов растений. Сигнал прибора позволяет “мгновенно” оценить, без последующей расшифровки, есть или нет реакция на ситуацию.

Полиграф ЭПОС выражает наиболее традиционное представление о приборе данного предназначения. Его разработка основана только на тех конструктивных элементах, которые реально востребованы специалистом в процессе тестирования.

Поэтому у полиграфа ЭПОС:

Удобный и понятный интерфейс, поскольку именно это позволяет любому специалисту успешно работать в сложных и постоянно меняющихся условиях тестирования;

Точное и наглядное представление физиологических характеристик, что является основой для достоверных выводов по результатам проведенного тестирования;

Сугубо традиционный набор датчиков, поскольку "эксклюзивные", "секретные" или "не имеющие мировых аналогов" каналы регистрации придумываются для удорожания полиграфа.

Имедис.

Аппаратно-программный комплекс "ИМЕДИС-ЭКСПЕРТ" предоставляет максимальные диагностические и терапевтические возможности, среди которых: электропунктурная диагностика по методам Р. Фолля и вегетативного резонансного теста (ВРТ), медикаментозное тестирование, проведение адаптивной биорезонансной терапии (БРТ), электропунктурной терапии по методу Р. Фолля, резонансно-частотной терапии и др. В аппарат встроен электронный медикаментозный селектор.

Бослаб.

Суть прибора и метода состоит в «возврате» пациенту на экран компьютера текущих значений его физиологических показателей. Это могут быть параметры ЭЭГ головного мозга, а также показатели вегетативного тонуса (частота сердечных сокращений, дыхание, электромиограмма, температура, КГР и др.). Таким образом, в течение курса биоуправления путем тренировок возможно усилить или ослабить уровень активации той или регуляторной системы.

БОС-комплекс "Кинезис".

Комплексная система биологической обратной связи (комплекс БОС) "Кинезис" - это современная система психофизиологического тренинга и коррекции разнообразных функциональных расстройств при широком спектре заболеваний нервной, опорно-двигательной и сердечно-сосудистой систем организма, а также при психоэмоциональных расстройствах.

Комплекс БОС позволяет провести:

психоэмоциональную коррекцию на основе регистрации и анализа биопотенциалов мозга;

тренинг опорно-двигательного аппарата и мышечной активности на основе регистрации и анализа электромиограммы;

коррекцию психовегетативного состояния на основе статистического расчета параметров ЧСС и др.

Устройство для оценки психоэмоциональных реакций человека "ИПЭР-2К".

Это прибор незаменим в работе психолога работающего с межличностными и семейными проблемами, так как позволяет проводить диагностику и коррекцию двум людям одновременно (мужчине-женщине, мужу-жене, родителю-ребенку, начальнику-подчиненному, и т.п.). Прибор показывает психические реакции двоих людей, что позволяет видеть, кто из них неадекватен и в какой области. Также прибор хорош для в индивидуальной психологической коррекции, т.к. позволяет отслеживать работу двух полушарий. Применяя различные психотехники можно восстанавливать баланс между словено-логическим и эмоционально-образным мышлением, что приводит к большей рациональности и уравновешенности, а также к более яркому и красочному восприятию мира (патент РФ на изобретение №2373965 и патент РФ №107482).

Возможности:

. Отслеживание в реальном режиме времени неосознаваемые реакций психики на различные виды стимулов:

а) одновременно у двоих людей (муж-жена, мать-сын, начальник-подчиненный, и т.п.), тем самым эффективно проводя семейную консультацию, или проверяя сотрудников на совместимость;

б) проводить психокоррекцию двух полушарий головного мозга, или корректируя эмоционально-образную и словесно-логическую сферу мышления человека;

в) проводить психокоррекцию в режиме «одного электрода» (как на «ИПЭР-1К»);

. Возможность записывать в отдельный файл показания с монитора и аудио на протяжении всего времени индивидуальной консультации с последующим воспроизведении;

. Возможность проводить диагностику и коррекцию по интернету с использованием дополнительного электрода цилиндрического с приемником внутри.

АПК «Активациометр» Цигарелли.

Целью функционирования АПК «Активациометр» является системное психологическое обеспечение деятельности и поведения человека.

Достижение этой цели с учетом требований системно-структурного подхода предполагает охват человека как целого, т.е. охват совокупности свойств, находящихся на всех основных уровнях структуры человека. Такой охват  осуществляется с помощью 81 методики, реализуемых на АПК «Активациометр».

Карманный детектор лжи ИСК-1.

Преимущества детектора лжи ИСК-1:

автоматическое определение сопротивление кожи в состоянии покоя;

микропроцессорная стабилизация и подбор эквивалентного сопротивления кожи для более точной фиксации волнения человека;

индикация даже незначительных изменений и отклонений от состояния покоя;

широкий температурный режим работы;

присутствуют функции энергосбережения, что увеличивает длительность работы прибора от одного комплекта батарей;

индикация разряда батарей;

самотестирование в момент включения

Перстень для водителей.

Прибор используется тогда, когда необходимо предотвратить засыпание человека, в ситуациях, при возникновении которых засыпание может привести к нежелательным, тяжким или катастрофическим последствиям.

Одно из возможных назначений прибора - контроль за деятельностью сотрудников. Прибор ведет запиcь логов - информации о включении/выключении, об отсутствии контакта (например, когда сотрудник снял прибор чтобы поспать). Это позволяет без присутствия на месте в конце смены осуществлять контроль за сотрудниками. Вся эта информация доступна при подключении устройства к компьютеру.Reflection.

«Ментальные Игры» анализирует тончайшие изменения значений электрического сопротивления вашей кожи (кожно-гальваническую реакцию КГР) и выводят их на дисплей компьютера в режиме реального времени.

«Ментальные Игры» основаны на принципе применения биологической обратной связи.

Метод биологической обратной связи (БОС) - это передача человеку дополнительной, не предусмотренной природой информации о состоянии его органов и систем в доступной и наглядной форме..

Система с обратной связью работы ТотСтрим с высокой точностью измеряет малейшие изменения в проводимости вашей кожи (КГР). Технология основана на основных принципах человеческой физиологии. Медицинскими исследованиями установлено, что изменения в сопротивлении кожи, человека точно соответствуют уровню напряжения или расслабления тела человека, которое отражается в его мыслях, чувствах, капризах и пр. Каждая мысль, настроение и действие, которое Вы предпринимаете, непосредственно отражаются в изменениях интенсивности потоотделения, напряженности мышц, частоте дыхания, температуре тела, кровяном давлении, и т.д. Эти изменения обычно являются настолько тонкими и неуловимыми, что в сознании они не фиксируются. Биологическая обратная связь находит все большее применение и использование, благодаря техническим устройствам, которые позволяют обнаружить малозаметные изменения, зарегистрировать их и усилить сигналы для использования, в различных областях человеческой деятельности.

Описание измерительной установки

Источники тока.

Так как тело человека является проводником электричества, а электрокожное сопротивление неоднородно, в качестве истоника питания цепи измерительного устройства можно использовать только источник тока. Это ограничение обусловлено тем, что сопротивление кожи у разных пациентов может отличаться, а также наличием БАТ на коже, в которых электрическое сопротивление намного меньше окружающих участков кожи. Если подать высокое напряжение на поверхность кожи с низким электрическим сопротивлением, то может возникнуть слишком большой ток, что недопустимо при пропускании тока через тело человека.

Особенность источников тока в том, что их выходное значение силы тока остается постоянным независимо от сопротивления цепи (из-за высокого внутреннего сопротивления источника ЭДС и наличием отрицательной обратной связи по току).

В качестве источника тока используется высокоточный измеритель/источник питания (SMU) NI PXI-4132, со следующими параметрами:

·        Температура окружающей среды 23 °C ± 5 °C

·        После 30 минут прогрева

·        Свойство/атрибут «niDCPower» в режиме автообнуления установлен в положение «On»

Параметры данного источника достаточны для проведения исследований с необходимой точностью. Устройство подает на электрическую цепь ток величиной 100 мкА, при этом погрешность составляет 0,028% +1нА.

Устройство для высокоточного измерения сопротивления кожи

Как было описано ранее, для измерения сопротивления участка кожи обычно используется устройство с двумя электродами, между которыми измеряется разность потенциалов и в последующем определяется электрическое сопротивление. При этом электроды выбирают таким образом, чтобы площадь одного электрода была намного больше площади другого. Активный электрод изготавливается с малой площадью (несколько мм2), а пассивный во много превышает площадь активного(может достигать площади 10000мм2)Таким образом сопротивление кожи под пассивным электродом оказывается очень малой и обычно не берется в расчет при измерении полного сопротивления. Такой подход позволяет достаточно точно регистрировать колебания электрокожного сопротивления, но не позволяет точно определить сопротивление измеряемого участка кожи, так как сопротивление кожи под пассивным электродом влияет на результат измерения.

Чтобы определить с высокой точностью электрическое сопротивление кожи необходимо измерить падение напряжения только на верхнем слое эпидермиса, то есть между дермой и поверхностью кожи (точки 1 и 2 на рисунке). Но сделать это напрямую неинвазивным способом невозможно.

Рисунок 4.

Чтобы исключить влияние сопротивления под пассивным электродом, необходимо добиться того, чтобы падение напряжения на этом электроде было нулевым.

Рисунок 5. (1 этап измерения)

На схеме изображена эквивалентная схема прохождения тока через тело человека. Измеритель сопротивления работает от двух высокоточных источников тока NI PXI-4132 фирмы NationalInstruments. Ключи К1 и К2 замыкают ветви электрической цепи I1 и I2соответственно. Величина подаваемого тока I1=I2 = 100мкА. При прохождении тока через R2 токи I1 и I2 компенсируют друг друга, и, таким образом падение напряжения на R2 нулевое и электрод 2 как будто опускается в то чку цепи 4, то есть, в нашем случае, как будто оказывается под кожей. Это позволяет точно измерить сопротивление эпидермиса и дермы, исключая влияние на результат измерения сопротивление под пассивным электродом.

Измерение происходит в два этапа. На первом этапе измерения встречный ток протекает через сопротивление кожи R2, на втором - через R1.

Для вычисления сопротивления кожи необходимо измерить напряжение на вольтметре V1 и найти по закону Ома сопротивление соответствующей ветви цепи.

Для достижения высокой точности измерения напряжение снимается при двух вариантах включения источников тока (1 и 2 этапы измерения), после чего полученные значения заносятся в систему уравнений:

= I1*(R1 + R2 + rт1);= I1*(R1 + R2 + rт1)-I1*R2 = I1*(R1 + rт1);=I1*(R1 + R2 + rт1) - I1*R1= I1*(R2 + rт1);

Из данной системы получаем:

=(U2/I1 )- rт1; R2= (U1 - U2)/I1;=(U3/I1) - rт1; R1= (U1 - U3)/I1;т1 = (U1 -U1 + U2 - U1 + U3)/I1 = (U2+ U3 - U1)/I1;

При расчетах нужно учитывать площадь накладываемого электрода, так как значение сопротивления рассчитывается для 1см2 кожи.

Литература

1. Большая медицинская энциклопедия, М, 1978 г., том 8, с. 342.

. Львова Л. В. Искусство врачевания “Провизор” 1999, №17

. Мачерет Е.Л., Лысенюк В.П., Самосюк И.З. Атлас акупунктурных зон, К: Вища шк. Головное изд-во, 1986.-255с.

. Неборский А.Т., Неборский С.А Электрокожная проводимость в оценке функционального состояния человека (экспериментально-теоретическое обоснование) / Под ред. Р.А. Вартбаронова. - М.: Медицина, 2007.- 224 с..

. Берсенев В.А. Структура висцерокутанного сенситивного синдрома (патогенез зон Захарьина - Геда), Журнал невропатологии и психиатрии, 1979, т. 79, №7, с. 884.

. Ченегин В.М. Кожно-гальванические реакции, как метод прогнозирования функционального состояния спортсменов. // Оценка и прогн. функц. Состояний в физиологии. - Фрунзе. 1980.- сс. 340-342.