EFFICIENCY OF HARDWARE AND SOFTWARE SYSTEMS IN THE ASSESSMENT OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL STATE OF PERSONS IN EXTREME CONDITIONS PROFESSIONS
Abstract and keywords
Abstract (English):
Aim. To determine the effectiveness of hardware and software complexes in assessing the psychophysiological state of persons in extreme conditions professions. Material and methods. The post-hoc comparative analysis of sensitivity, specificity, and overall accuracy of five hardware and software complexes was performed involving 459 patients of different medical and preventive care institutions that received the rehabilitation medical care. The simulation of altered reactivity in 6 athletes of cyclic kinds of sport was carried out within a daily experiment (5 men, mean age 21.1±0.7 years and one woman, 22 years; sport rank not lower than 1 senior degree). Psychophysiological testing was conducted at five time points using the following methods: hardware and software complex “Diamed-MBS”, ASD (Radix), Lusher colorchoice test (Radix), reaction to a moving object (Multipsychometer), static and dynamic tremorometry (Multipsychometer). Results and discussion. The diagnostic effectiveness of these psychophysiological examination data automated processing complexes were determined by their informative value, the ability to recognize signs of the disease with a so-called reference or benchmark diagnosis. The highest indicators of sensitivity (82.5%), specificity (79.3%) and overall accuracy (80.6%) were found in the Diamed-MBS hardware and software complex. A tendency to decrease in the main indicators, such as heart rate, stress index, activity, well-being, working capacity with a minimum at 3:00-5:00 hours, was revealed. During the day, the possibility of the athletes’ psycho-emotionalstate dynamic assessment during the day (somatic and psychological components) was evaluated according to the parameters of heart rate variability, electrosomatography and bioelectrography. The dynamics of psychological and psychophysiological diagnostics indicators was of the multidirectional nature, which does not allow us to assert unequivocally about the negative impact of daily rhythms on the condition of athletes. All athletes showed negative results in one way or another at different intermediate diagnostic points, but by the end of the study they managed to compensate and reach the results of the primary diagnosis. Conclusion. The diagnostic efficiency of complex screening diagnostics when using hardware and software complex “Diamed-MBS” is 80.6%, which is 25-35% higher than the same parameter for similar devices. No negative psychological and psychophysiological effects of stress stimulation on daily rhythms of athletes were defined.

Keywords:
skrining-diagnostika, psihofiziologicheskoe sostoyanie, apparatno-programmnyy kompleks, lica ekstremal'nyh professiy
Text
Publication text (PDF): Read Download

Психофизиологическое обеспечение является неотъемлемой частью восстановительной медицины. Оно включает как методы диагностики психосоматических отклонений на ранней стадии до их клинического проявления, так и методы психокоррекции [1-4]. Учитывая, что «бланковые» способы обработки информации снижают качество и объективность полученных данных, в арсеналt психолога присутствуют аппаратно-программные комплексы, основанные как на применении отдельных методик, так и на их сочетании [5-7]. Вместе с тем, серийно выпускаемые в Российской Федерации аппаратно-программные комплексы не могут быть полноценно использованы, в том числе для оценки и прогноза психофизиологического состояния лиц экстремальных профессий, к которым относятся спортсмены спорта высших достижений, ввиду несоответствия их методического оснащения и нормативно-критериального аппарата специфическим требованиям, разработанным для процедур обследования таких категорий. Планируемые к применению автоматизированные средства или должны разрабатываться целевым образом или должны обеспечивать учет профессионально важных качеств целевой категории [8, 9]. В отношении высококвалифицированных спортсменов должны учитываться аспекты соревновательной деятельности, возможность оценить психофизиологическую составляющую нацеленности на максимальный спортивный результат. При обследовании персонала предприятий атомной промышленности и энергетики необходимо учитывать возможность предотвращения нештатных ситуаций за счет своевременного выявления лиц с признаками повышенного психологического риска [10-12]. Немаловажным является выбор инструментария, обладающего высокой прогностической точностью, с возможностью проводить коррекцию выявленных отклонений. Цель. Определить эффективность аппаратно-программных комплексов при оценке психофизиологического состояния лиц экстремальных профессий. Материал и методы Проведен ретроспективный сравнительный анализ материалов обследования 459 пациентов различных лечебно-профилактических учреждений, получавших медицинскую помощь по восстановительной медицине (344 женщины и 115 мужчин (75 и 25% соответственно), возраст 25-50 лет) по нозологическим группам с использованием различных аппаратно-программных комплексов, предназначенных для психофизиологического обследования, и основанных на автоматизированной обработке: бланковых методик, параметров электрической возбудимости сердца, выполнения сенсомоторных реакций, электрохимической проводимости, анализа миллиметроволновых сигналов [13-15]. Используемые аппаратно-программные комплексы: электропунктурная диагностика аппаратом «РОФЭС», метод вариационной термоалгометрии «РУНО», метод Фолля, аппарат радиоволновой диагностики «АИС-Лидо», аппаратно-программный комплекс (далее - АПК) «Диамед-МБС». Возможность применения АПК «Диамед-МБС» для динамического контроля психофизиологических параметров оценивали в суточном эксперименте с моделированием измененной реактивности организма у 6 спортсменов циклических видов спорта, разряд не ниже 1 взрослого - 5 мужчин, средний возраст 21±1 год и 1- ой женщины, 22 года. В пяти временных точках (9:00-11:00, 15:00-17:00, 21:00-23:00, 3:00-5:00, 9:00-11:00 следующего дня) проводилось психофизиологическое тестирование с использованием следующих методик: САН (Радикс), тест цветовых выборов Люшера (Радикс), реакция на движущийся объект (Мультипсихометр), статическая и динамическая треморометрия (Мультипсихометр). Моделирование измененной реактивности формировалось путем создания выраженного стрессорного воздействия на организм спортсменов, имитирующего период сложной соревновательной деятельности. Суточное обследование проводилось с 8 часов утра одного дня до 10 часов утра следующего дня, и включало создание сложных бытовых условий, постоянные физические нагрузки (каждые 4 часа проводилось нагрузочное тестирование «до отказа»), дифференцированное вознаграждение по результатам тестирования. Результаты и их обсуждение Определяли диагностическую эффективность указанных комплексов автоматизированной обработки данных психофизиологического обследования по их информативности, способности распознать признаки заболевания с так называемым референтным, или эталонным диагнозом. Для этого оценивали следующие наборы параметров: 1) основной диагноз, выставленный в клинике лечащим врачом; 2) анкетные данные об анамнезе, включая перенесённые заболевания, операции, хронически протекающие заболевания, характерные жалобы для конкретных заболеваний; 3) данные лабораторных и инструментальных методов исследования. Результаты сравнительной оценки данных диагностики по сходным методам представлены в таблице 1. Таблица 1. Эффективность различных методик экспресс-оценки функционального состояния Table 1. Effectiveness of various methods of rapid assessment of functional state Параметр / Parameter Метод / Method «РОФЭС»/ «ROFES» «РУНО» / «RUNO» Метод Фолля / Reinhold Voll diagnostics «АИС-Лидо» / «AIS-Lido» «Диамед-МБС» / «Diamed-MBS» Чувствительность / Sensitivity 85,1% Данных нет / No data 74,8 % 93,5% 82,5% Специфичность / Specificity Данных нет/ No data Данных нет / No data 33,5 % 15,8% 79,3% Общая точность / Overall accuracy Данных нет/ No data Данных нет / No data 63,6 %. 85,5% (более вероятно / more likely 53-54 %) 80,6% Получены следующие диагностические параметры чувствительности, специфичности и комплексной скрининг- диагностики на АПК «Диамед-МБС» (табл. 2, 3). Таблица 2. Диагностические параметры метода скрининг-диагностики на АПК «Диамед-МБС» Table 2. Diagnostic parameters of the Screening Diagnostic Method on the "Diamed-MBS" APC Параметр / Parameter Определение / Definition Средние значения / Average values Чувствительность / Sensitivity Способность диагностического метода давать правильный результат, который определяется как доля истинно положительных результатов среди всех проведённых тестов / The ability of the diagnostic method to produce the correct result, which is defined as the proportion of true positive results among all the tests performed 82,5% Специфичность / Specificity Способность диагностического метода не давать при отсутствии заболевания ложноположительных результатов, который определяется как доля истинно отрицательных результатов среди здоровых лиц в изучаемой группе / The ability of the diagnostic method not to produce false-positive results in the absence of disease, which is defined as the proportion of true negative results among healthy individuals in the study group 79,3% Общая точность (диагностическая эффективность) / Overall accuracy (diagnostic efficiency) Доля правильных результатов теста (сумма истинно положительных и истинно отрицательных результатов среди всех обследованных пациентов) / Proportion of correct test results (sum of true positives and true negatives among all patients examined) 80,6%. Таблица 3. Диагностические параметры скрининг-диагностики по органам и системам Table 3. Diagnostic parameters of screening diagnostics by organs and systems Заболевания органов и систем / Diseases of organs and systems Чувствительность / Sensitivity (%) Специфичность / Specificity (%) Общая точность / Overall accuracy (%) Заболевания органов дыхания / Respiratory diseases 86 82 84 Заболевания эндокринной системы / Diseases of the endocrine system 86 85 85 Заболевания сердечно-сосудистой системы / Diseases of the cardiovascular system 84 74 80 Заболевания желудка и 12ти-перстной кишки / Diseases of the stomach and duodenum 67 85 82 Заболевания поджелудочной железы / Diseases of the pancreas 88 71 79 Заболевания печени и желчного пузыря / Diseases of the liver and gallbladder 86 78 77 Заболевания кишечника / Intestinal diseases 84 69 69 Заболевания почек / Kidney disease 79 81 79 Заболевания половой системы / Diseases of the genital system 76 88 84 Заболевания опорно-двигательной системы / Diseases of the musculoskeletal system 89 80 87 Таким образом, общая точность (диагностическая эффективность) комплексной скрининг-диагностики «Диамед-МБС» составляет 80,6%, что на 25-35% превосходит аналогичный параметр при проведении диагностики методами Фолля, вегето-резонансного теста, Накатани и радиоволновой диагностики «Лидо» и сходными методами. Возможность динамической оценки психоэмоционального состояния оценивали в ходе суточного эксперимента, проводили обследование спортсменов пятикратно в течение суток. На протяжении суточного эксперимента спортсмены проходили обследование на АПК «Диамед-МБС», который позволяет оценить показатели функционального состояния спортсменов (соматическая и психологическая составляющие) по параметрам вариабельности сердечного ритма, электросоматографии и биоэлектрографии [16]. В таблице 4 представлены значения основных параметров трех методик в соответствующее время исследования. Таблица 4. Динамика параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР), биоэлектрограммы (БЭГ) и электросоматографии (ЭСГ) в ходе суточного эксперимента, M±m Таблица 4. Dynamics of heart rate variability (HRV), bioelectrogram (BEG) and electrosomatography (ESG) parameters during the 24-hour experiment, M±m Время / Time Показатель / Indicator 9.00-11.00 15.00-17.00 21.00-23.00 3.00-5.00 9.00-11.00 ВСР/ HRV ЧСС/HR 70,33±2,43 65,50±1,43 65,00±2,03 63,33±2,43 69,67±3,75 SI 89,67±43,90 60,50±16,17 45,00±11,79* 41,83±10,69* 121,00±76,55 ПАРСс / PARS 3,71±0,51 4,26±0,26 4,69±0,25 4,52±0,36 4,17±0,43 БЭГ / BEG S бф / S wf 21506±2196 24924±2451 22625±2321 22503±2461 21524±3455 S ф / S f 23596±1422 25404±1227 25079±1376 25630±767 25352±1443 Симм бф / symm wf 89,33±4,12 93,17±2,21 90,83±3,50 88,33±7,89 80,00±12,21 Симм ф / symm f 96,83±0,54 97,50±0,22 97,83±0,17 97,33±0,33 97,00±0,37 ЭСГ / ESG 9/10 отв / drain 1,17±0,17 1,00±0,00 1,00±0,00 1,00±0,00 1,00±0,00 Осн риск / main risk 0,50±0,22 0,50±0,34 0,67±0,33 1,33±0,42 1,17±0,17 Связ риск / associated risk -15,33±20,39 -48,33±4,51 -10,5±16,33 26,33±17,52 18,50±18,62 ±40 0,50±0,50 1,17±0,79 5,33±5,14 8,00±6,83 0,33±0,21 Примечание: * р< 0,05 Note: * р< 0,05 Частота сердечных сокращений уменьшалась к вечеру, имея минимальное значение ночью, и к утру вновь стали увеличиваться. По такой же динамике изменялись значения стресс-индекса, отображающие вначале обследования превалирующее действие работы симпатической нервной системы, далее - в течение дня значения смещались в сторону преобладания работы парасимпатической нервной системы, с минимальным значением в 3 часа ночи и к утру опять начала увеличивать свое влияние симпатическая система. Интегральный показатель активности регуляторных систем (ПАРС), отображающий работоспособность всей сердечно сосудистой системы, имеет свое максимальное значение при оптимальном соотношении частоты сердечных сокращений, стресс-индекса, а также ряда других показателей. Средние групповые значения площадей и симметрий биоэлектрограммы, причем как с фильтром, так и без фильтра не выходят за рамки общих физиологических норм и в течение суток колеблются не сильно. Однако можно заметить небольшую тенденцию к снижению параметров к последней точке. В первом обследовании данная картина вызвана состоянием ситуативного стресса у спортсменов, связанным с началом эксперимента, а в последнем обследовании снижение результатов обуславливается влиянием смещения суточной ритмики. Средние групповые значения основного риска из электросоматографии по ходу исследования существенно не менялись. Значения связанных рисков постепенно увеличивались от первого до четвертого обследования и незначительно снизились на пятом. При этом средние групповые значения в каждом обследовании оставались в рамках нормы. Значения 9-го и 10-го отведения существенно не выходили за границы нормы за время проведения исследования. Количество параметров, выходящих за нормальные значения проводимости, повторяли изменения средних групповых значений связанных рисков. Все показатели на протяжении всего исследования находились в рамках нормальных значений (рис. 1). А Б Рис. 1. Сравнительная оценка действия суточных ритмов на психологические и психофизиологические характеристики спортсмена. А - тест САН; Б - тест Люшера Fig. 1. Comparative assessment of the effect of circadian rhythms on the psychological and psychophysiological characteristics of an athlete. A - SUN test; B - Lusher test Результаты полученных средних значений показателей теста РДО у спортсменов в течение суток представлены в таблице 5. Таблица 5. Средние значения показателей по методике РДО (в баллах) Таблица 5. Average values of indicators according to the moving objects reaction (RDO) methodology (in points) Время / Time Показатель / Indicator 9.00-11.00 15.00-17.00 21.00-23.00 3.00-5.00 Точность/Accuracy 2,28±0,21 2,31±0,27 2,40±0,23 2,30±0,26 Стабильность/Stability 3,51±0,47 3,04±0,81 2,87±0,61 3,15±0,76 Возбуждение/Stimulation -0,23±0,26 -0,86±0,45 -0,48±0,62 -0,51±0,56 Сравнительный анализ показателей баланса нервных процессов показал отсутствие значимой динамики как в сторону возбуждения, так и торможения. Такие данные могут говорить об отсутствии влияния суточных ритмов на устойчивость и силу нервных процессов обследуемых спортсменов. Статическая и динамическая треморометрия проводились при помощи программного обеспечения «Мультипсихометр». Сравнительная оценка полученных данных проводилась по шкалам «частота» и «длительность касаний» (табл. 6). Таблица 6. Средние значения статической и динамической тремометрии (в баллах) Таблица 6. Mean values of indicators of static and dynamic tremorometry (n=6) (in points) Время / Time Показатель / Indicator 9.00-11.00 15.00-17.00 21.00-23.00 3.00-5.00 Тремор динамический / Tremor dynamic Частота касаний / Touch frequency 1,15±0,08 1,52±0,19 1,55±0,12 1,54±0,13 Длительность касаний / Touch duration 102,97±8,26 101,49±11,9 101,11±6,75 106,54±8,51 Тремор статический / Static tremor Частота касаний / Touch frequency 1,14±0,15 1,72±0,19 1,58±0,14 1,90±0,11 Длительность касаний / Touch duration 116,21±31,6 107,32±13,9 123,80±21,4 122,64±16,1 При анализе показателей теста динамической треморометрии отмечается отсутствие практически значимой динамики на протяжении всего исследования. Однако, при анализе значений показателей статической треморометрии отмечается их ухудшение, не выходящее при этом за пределы нормальных значений, что говорит о незначительном снижении параметров устойчивости психомоторных характеристик. Вероятно, такой результат получен из-за проведения заключительного обследования в ночное время. Таким образом, динамика показателей психологической и психофизиологической диагностики носит разнонаправленный характер и не позволяют однозначно утверждать о негативном влиянии суточных ритмов на состояние спортсменов. Все спортсмены в той или иной мере на разных промежуточных точках диагностики показывали отрицательные результаты, однако к концу исследования им удавалось компенсироваться и выйти на результаты первичной диагностики. Основными требованиями к АПК для оценки психофизиологического состояния различных категорий лиц должны быть: - возможность регистрации физиологической информации непосредственно в процессе проведения обследования; - возможность динамической обработки комплекса данных всей информации об обследованном с возможностью проведения интегральной оценки; - использование дополнительных данных в процессе обследования (результаты психологического наблюдения, данные об анамнезе); - ведение индивидуально ориентированных баз данных с возможностью удаленной передачи и обработки информации. Заключение 1. Диагностическая эффективность комплексной скрининг-диагностики при использовании АПК «Диамед-МБС» составляет 80,6%, что на 25-35% превосходит аналогичный параметр у подобных приборов. АПК «Диамед-МБС» может быть рекомендован для применения в рамках системы оценки эффективности реабилитационно-восстановительных мероприятий и алгоритмов индивидуальной коррекции уровня здоровья у лиц экстремальных профессий, включая высококвалифицированных спортсменов; 2. Выявлена тенденция к снижению основных показателей, таких как ЧСС, стресс индекс, активность, самочувствие, работоспособность с минимумом в точке 3:00-5:00 часов; 3. Изучение суточной динамики психофизиологического состояния у высококвалифицированных спортсменов на фоне выраженного стрессорного воздействия не выявило значимых изменений регистрируемых параметров, что не позволяет однозначно утверждать о негативном влиянии суточных ритмов на состояние спортсменов.
References

1. Kotenko K.V., Korchazhkina N.B., Razinkin S.M., Mihaylova A.A., Petrova V.V., Fomkin P.A., Ivanova I.I. Sravnitel'naya ocenka sostoyaniya fizi-cheskogo i psihicheskogo zdorov'ya sportsmenov i studentov, aktivno zanimayuschihsya sportom. Funkcional'naya diagnostika. 2011; (3): 98-99.

2. Razinkin S.M., Kish A.A. O vliyanii psihoemocional'nogo konflikta na sostoyanie organizma cheloveka. Vestnik nevrologii, psihiatrii i neyrohirurgii. 2018; (3): 3-10.

3. Kish A.A, Razinkin S.M. Metodika ocenki psihosomaticheskogo sostoyaniya. Vestnik nevrologii, psihiatrii i neyrohirurgii. 2018; (1): 57-65.

4. Stacenko E.A., Vardi H., Glebova I.V., Sarkisyan M.A., Charykova I.A., Cvirko D.N. Uroven' trevozhnosti u sportsmenov raznogo pola i raznyh vidov sporta. Doktor.Ru. 2018; 9(153): 55-58. https://doi.org/10.31550/1727-2378-2018-153-9-55-58

5. Kotenko N.V., Razinkin S.M. Kompleksnaya skrining-diagnostika ocenki psihofiziologicheskogo i somaticheskogo zdorov'ya, funkcional'nyh i adaptivnyh rezervov organizma. Vestnik nevrologii, psihiatrii i neyrohirurgii. 2010; (11): 21-34.

6. Love J., Sung W., Francis A.L. Psychophysiological responses to potentially annoying heating, ventilation, and air conditioning noise during mentally demanding work. The Journal of the Acoustical Society of America. 2021; 150(4): 31-49. https://doi.org/10.1121/10.0006383

7. Hormeño-Holgado A.J., Clemente-Suarez V.J. Psychophysiological Monitorization in a Special Operation Selection Course. Journal of Medical Systems. 2019; 43(3): 4-7. https://doi.org/10.1007/s10916-019-1171-2

8. Rodríguez M.V., Gallego D.I., Fuentes-Garcia J.P., Clemente-Suarez V.J. Portable Biosensors for Psychophysiological Stress Monitoring of a Helicopter Crew. Sensors. 2020; 20(23): 6849 p. https://doi.org/10.3390/s20236849

9. Tornero-Aguilera J.F., Pelarigo J.G., Clemente-Suarez V.J. Psychophysiological intervention to improve preparedness in military special operations forces. Aviation, Space, and Environmental Medicine. 2019; 90(11): 953-958. https://doi.org/10.3357/AMHP.5385.2019

10. Samoylov A.S., Razinkin S.M., Korolev A.D., Nazaryan S.E. Ocenka effektivnosti metodiki korrekcii psihoemocional'nogo sostoyaniya sportsmenov sbornoy Rossii. Medicina ekstremal'nyh situaciy. 2015; (4): 62-67.

11. Samoylov A.S., Razinkin S.M., Fomkin P.A., Petrova V.V., Artamonova I.A., Kryncilov A.I., Semenov Yu.N., Klenkov R.R. Ocenka pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma u sportsmenov ciklicheskih vidov sporta. Sportivnaya medicina: nauka i praktika. 2015; (4): 46-55.

12. Tanguy G., Sagui E., Fabien Z., Martin-Krumm C., Canini F., Trousselard M. Anxiety and Psycho-Physiological Stress Response to Competitive Sport Exercise. Frontiers in Psychology. 2018; 27(9): 14-69. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.01469

13. Pereborov A.A., Kotenko N.V., Razinkin S.M. Sistema ocenki effektivnosti lecheniya. Vosstanovitel'naya medicina i reabilitaciya. 2009: 166-167 c.

14. Zaycev V.P., Ayvazyan T.A. Ekspertnye psihodiagnosticheskie sistemy na sanatorno-kurortnom etape reabilitacii. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoy fizicheskoy kul'tury. 2016; (2-2): 75 c.

15. Kotenko N.V., Razinkin S.M., Borisevich O.O. Skrining-diagnostika funkcional'nogo sostoyaniya organizma v reabilitacii i kurortologii. Moskva. Nauchnaya kniga. 2020: 116 s.

16. Kish A.A., Razinkin S.M., Ob'ektivnaya psihodiagnostika. Apparatno-programmnyy kompleks «Diamed-MBS». Moskva. Nauchnaya kniga. 2019: 227 s.

Login or Create
* Forgot password?