В.И. Миргородский1, В.В. Герасимов2, А.В. Герус3, В.В. Дементиенко4, Е.М. Кораблёв5, А.П. Кундин6

1–3, 5, 6 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Моск. обл., Россия)

4 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

1 vim510488@gmail.com, 2 vad_geras@mail.ru

Постановка проблемы. Существует проблема определения засыпания операторов, работа которых требует внимания. Это обычно осуществляется путем регистрации сигналов их пульса и дыхания, что требует размещения на теле операторов соответствующих датчиков, что само по себе бывает не просто, и при этом наличие датчиков затрудняет движения операторов. Создание датчиков, в меньшей степени обременяющих операторов и уменьшение количества датчиков является, по мнению авторов, важной проблемой.

Цель. Изучить возможность определения засыпания испытуемого по акустическому сигналу, снимаемого с виска испытуемого.

Результаты. Показано, что из сигнала с виска испытуемого возможно выделение сигналов пульса и дыхания, по которым можно надежно судить о засыпании испытуемого.

Практическая значимость. Предлагаемый метод имеет преимущество по сравнению с обычно используемыми методами раздельной регистрации пульса и дыхания, методической простотой, а также тем, что прием акустической эмиссии из височной области может быть сделан менее обременяющим для испытуемых, чем обычно используемые датчики пульса и дыхания. Такой контроль должен, по мнению авторов, представлять интерес для профессий, сопряженных с необходимостью сохранения длительного внимания.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М., Кундин А.П. Применение акустических сигналов, принимаемых из головы человека, для выявления засыпания // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. T. 27. № 1. С. 36-43. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202401-05

1. Alda Marques A.O. Respiratory sounds in healthy people: A systematic review // Respiratory Medicine. 2014. V. 108. Is. 4. P. 550–570.
2. Widjaja D., Taelman J., Vandeput S., Braeken M.A., Otte R.A., Van den Bergh B.R.H., Van Huffel S. ECG-Derived Respiration: Comparison and New Measures for Respiratory Variability // Computing in Cardiology. 2010. V. 37. P. 149−152.
3. Taelman J., Vandeput S., Vlemincx E., Spaepen A., Van Huffel S. Instantaneous changes in heart rate regulation due to mental load in simulated office // European Journal of Applied Physiology. 2010.
4. Borovkova E., Hramkov A., Dubinkina E., Karavaev A., Bezruchko B., Prokhorov M. Changes in the Interaction Between Brain Structures and Elements of the Autonomic Control of Blood Circulation During the Solution of Cognitive Tasks // 2022 6th Scientific School Dynamics of Complex Networks and their Applications (DCNA). Kaliningrad, Russian Federation. 2022.
5. Дементиенко В.В., Дорохов В.Б., Коренева Л.Г., Марков А.Г., Шахнарович В.М. Особенности электродермальной активности при изменениях уровня бодрствования человека // Журнал Высшей нервной деятельности. 1999. Т. 49. № 6. C. 926–935.
6. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Дементиенко В.В., Кораблёв Е.М. Соотношение электродермальной активности с акустической эмиссией из височных областей головы человека // Биомедицинская радиоэлектроника. Т. 25. № 6. 2022. С. 18–22.
7. Zhdanov D.S., Bureev A.S., Khokhlova L.A., Seleznev A.I., Zemlyakov I.Yu. Short review of devices for detection of human breath sounds and heart tones // Biology and Medicine. V. 6 (3). P. 1–7.
8. Kumar B.H. A fuzzy expert system design for analysis of body sounds and design of an unique electronic stethoscope (development of HILSA kit) // Biosens Bioelectron. 2007. V. 22(6). P. 1121–1125.
9. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Герус А.В., Жучкова С.М. Регистрация сигналов дыхания человека с височных областей головы // Акустический журнал. 2021. Т 67. № 4. С. 450–453.
10. Герус А.В., Герасимов В.В., Миргородский В.И., Кораблев Е.М. Акустические исследования изменения характера дыхания при умственной деятельности человека // Радиотехника и электроника. 2023. Т. 68. № 3. С. 287–294.
11. Миргородский В.И., Герус А.В., Герасимов В.В., Пешин С.В. Чувствительность акустических приемников с пластинчатыми пьезопреобразователями звукового – ультразвукового диапазона // Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 12. С. 3–8.