Техника "разоблачения"

Специалисты кафедры "Системы искусственного интеллекта" Саратовского государственного технического университета им. Ю. Гагарина стали авторами необычного изобретения. Используя привычный гаджет и данные из области медицины, они создали устройство, которым могут заинтересоваться не только в МВД или Министерстве обороны. Корреспонденту "Взгляда-онлайн" рассказали и показали, как можно немедикаментозно и без анализа биологических жидкостей, всего за 15 секунд и с точностью до 98 процентов определить адекватность человека и наличие в его крови психотропных веществ.

Глаза всегда наделяли магическими свойствами, называли их "зеркалом души". Оказывается, все эти мистико-поэтические формулы имеют конкретное научное объяснение. Дело в том, что зрачок постоянно реагирует на внешние раздражители, и его изменение довольно точно указывает на наше психоэмоциональное состояние. Хороший специалист по глазам может узнать, принимал ли человек наркотики или другие психотропные вещества.

"Приходилось, наверное, видеть в американских фильмах, что полицейские, когда ловят предполагаемого наркомана, светят ему в глаза фонариком. Даже невооруженным взглядом можно увидеть, как зрачок реагирует на световой поток: сужается он, расширяется, либо остается неподвижным", – издалека начинает знакомить нас с сутью изобретения один из его разработчиков Владимир Лобанов. Однако точность экспертизы "на глазок с фонариком" не выдерживает критики и не может считаться объективной без специальной медицинской диагностики. В организациях, где от сотрудников требуется предельная концентрация, на опасных производствах и там, где от наших действий зависят жизни других людей, обязательно проводится тестирование.

Наркотики проще всего обнаружить в биологическом образце (моче, крови, слюне). Процедура не из приятных, да и результатов приходится ждать. Но избежать ее для некоторых профессионалов невозможно. Обязательное тестирование на наркотики законодательно установлено, например, для пилотов, авиадиспетчеров, космонавтов, водителей автобусов. С 5 декабря 2013 года введено добровольное тестирование на наркотики для учащихся школ и вузов. Проводиться оно будет в два этапа.

Новый способ диагностирования, разработанный специалистами Саратовского политехнического университета, не требует много времени и каких-то специфических условий, и уже поэтому может оказаться весьма востребованным. В сущности, решение определять факт приема наркотика по реакции зрачка лежало на поверхности. Оно было подтверждено целым рядом медицинских исследований. В 2006 году на базе Института токсикологии Федерального медико-биологического агентства в Петербурге кандидатом медицинских наук Анатолием Куцало была защищена диссертация, посвященная теме воздействия на человека наркотических препаратов и оценки степени этого воздействия по зрачковой реакции.

"Реакция зрачков на раздражитель (световой, звуковой, логический, болевой) является безусловным рефлексом, который не поддается контролю со стороны коры головного мозга, а значит, и сознания", – указывал в своей научной работе Куцало, и вместе с тем замечал, что "несмотря на кажущуюся доступность исследования зрачковой реакции, регистрация и математическая обработка зрачкового рефлекса представляют большие трудности в связи со своей быстротечностью и относительно малыми размерами биологического объекта ".

Сейчас можно говорить о том, что появился прибор, позволяющий снять все эти проблемы и производить измерения быстро и точно. В результате оценка зрачковой реакции становится методом объективного исследования. Освоив наработки Института токсикологии, в Саратовском техническом университете создали компактное устройство – оптическую насадку для макросъемки, которая соединяется с любым смартфоном с помощью мини-USB кабеля.

Насадка прикладывается к глазу, после чего включается подсветка. Лобанов вертит в руках свое детище: "Обратите внимание, сейчас загорелся один из семи светодиодов, которые формируют вспышку. Синий экран говорит, что наше устройство подключено к смартфону через беспроводную систему Bluetooth. Когда на телефоне запускается разработанное нами приложение, происходит кратковременная вспышка – резкое освещение зрачка большим световым потоком. Система производит запись в течение 10 секунд. Вспышка происходит всего за две микросекунды, при этом она еще и тонируется, поэтому для зрения все безопасно".

После соединения с удаленным сервером, где обрабатываются полученные данные, на телефон возвращается информация о том, в каком состоянии находится человек. Отклонение фиксируется не только в случае наркотического опьянения, но и при крайней усталости, гипервозбуждении или наличии черепно-мозговой травмы. "Нам важно не просто определить, принимал ли человек психотропные вещества, а понять, способен ли он в настоящий момент принимать адекватные решения”, – отмечает Лобанов.

Разработанная специалистами методика позволяет с высокой степенью точности определить, спал ли человек ночью, принимал ли наркотики и даже какого вида. Программа оценивает площадь зрачка, насколько он сужается под воздействием света и как быстро восстанавливается. В темноте площадь зрачка наибольшая, при яркой вспышке он сужается до своего минимума. Вспышка формируется всеми светодиодами, потом остается лишь подсветка – таким образом, уровень освещенности меняется. За это время зрачок человека в нормальном состоянии должен восстановиться. На графике это выглядит как провал, а потом подъем.

"Мы проводили эксперименты вместе с институтом токсикологии. У них есть возможность изучать людей в состоянии наркотического опьянения или под воздействием психотропных препаратов. После таких исследований на графике получалась практически ровная линия – зрачок почти не сужался", – рассказывает ученый. Медиками разработана своя классификация, с помощью которой они могут оценивать характер минимальных отклонений на графике.

Взаимодействие между двумя университетами осуществляется в рамках соглашения о научно-техническом сотрудничестве. В Саратовском техническом университете разработали электронную и программную части проекта, а питерские коллеги-медики сейчас проводят верификацию методики и аккредитацию устройства для широкого применения. "Такая схема сотрудничества позволяет нам добиваться симбиоза медицинских и технических достижений", – комментирует Лобанов. Непосредственно сбором и разработкой устройства по заданию кафедры и научного руководителя в течение года занимались аспирант Евгений Мартынов и магистрант Алексей Черепанов.

"Вот плата, – раскрывают внутренности прибора изобретатели. – На нее мы производим поверхностный монтаж: ставим линзу, бленду – такой наглазник – напаиваем элементы, собираем в коробку". В итоге получается устройство себестоимостью около 200-400 рублей. Первые три экспериментальных экземпляра пока сделаны вручную. Теперь дело за малым, но не самым простым – дождаться результатов тестирования прибора в Петербурге и найти заказчика.

"К нам уже обращались медики со своими проблемами, узнавали, можно ли использовать это устройство для определения глубины наркоза, – рассказывает Владимир Лобанов. – При операциях нередко случается, что человек боль не чувствует, но понимает все, что с ним происходит. Это означает, что наркоз не очень глубокий и, возможно, специалистам нужно скорректировать свою тактику. Сейчас такое решение полностью на ответственности анестезиолога, которому, конечно же, хочется быть в нем уверенным".

Лобанов говорит, что устройство может быть очень полезным не только медикам, но и операторам атомных станций, полицейским, космонавтам – специалистам самых разных сфер деятельности. Но сейчас важно его "не проморгать", как это, увы, еще довольно часто бывает с российскими изобретениями.

Подпишитесь на наши каналы в Telegram и Яндекс.Дзен: заходите - будет интересно