Валерий Варламов - Детектор лжи

Для повышения точности оценки эмоционального напряжения часто используют не частоту пульса, а его стабильность. Если у человека средняя частота пульса составляет 60 ударов в минуту, то это значит, что каждую секунду наблюдается один сердечный цикл. На практике периоды между сокращениями сердца нестабильны.

Фотоплетизмограмма — метод регистрации оптической плотности ткани (БМЭ, 1985, т.26, стр.408).

Название данной методики происходит от греческих слов phos — свет и plethysmos — увеличение. Регистрация оптической плотности ткани осуществляется прибором — плетизмографом, состоящим из излучателя светового потока, просвечивающего биоткань, и приемника, регистрирующего плотность светового потока, через нее прошедшего. Регистрируются световые сигналы как отраженные от биоткани, так и просвечивающие ее. В классическом понимании это метод регистрации изменения объемов отдельных частей тела. Плетизмография в качестве метода стала использоваться в исследованиях еще в начале XVII века, но широкое применение нашла лишь к концу XIX века благодаря работам А. Mocco (1887, 1893 гг.) и А.Фика (1969 г.). Тогда же была сделана первая попытка использования данного метода для детекции лжи.

В состоянии сильного эмоционального напряжения изменяются количество крови, поступающей в сосуды при каждом сердечном сокращении, величина просветов и эластичность сосудов и ряд других показателей. Следовательно, эта методика дает возможность выявить целый комплекс изменений в организме, вызванных эмоциональным напряжением, и может служить надежным индикатором его величины при проведении полиграфных проверок.

Фотоплетизмограмма — это интегральный показатель, отражающий состояние организма в целом. При анализе показателей фотоплетизмограм-мы пульс называют объемным. Он характеризуется не только частотой, но и количеством крови в кубических миллилитрах, протекающей через участок измерения.

В полиграфных проверках датчик ФПГ чаще всего закрепляется на пальце испытуемого, и таким образом фиксируются колебания объема пальца в месте наложения. Объем пальца изменяется в зависимости от количества крови, протекающей через кровеносные сосуды. Теоретически чем больше крови будет введено в кровеносное русло в момент сокращения сердца, тем больше кровоток. Реально этот процесс выглядит значительно сложнее. На поток крови, протекающей через измеряемый участок, влияют эластичность стенок сосудов в месте измерения, вязкость крови, количество циркулирующей крови и т. д.

В приборах, регистрирующих изменения объема части тела — плетизмографах, — используются различные принципы регистрации показателей:

• регистрация изменения плотности светового потока, проходящего через обследуемый участок биоткани, в том числе и отраженный световой поток, — фотоплетизмограф;

• регистрация изменений электрического сопротивления на фиксированном участке тела — реоплетизмограф.

Существуют также и механические регистраторы, которые измеряют величину смещения ткани при прохождении порции крови, вызванного сокращением сердца. За одно сокращение сердца в сосудистое русло вводится от 40 до 100 миллилитров крови при средней скорости кровотока от 10 до 20 см в секунду. Время, за которое кровь изгоняется из сердца в сосудистое русло, в норме составляет 0,25- 0,3 сек.

Рис. 21. Некоторые информативные признаки фотоплетизмограммы. t1 — время заполнения кровью обследуемого участка биоткани; t2 — время, за которое объем крови приходит в исходное состояние; h — максимальное количество крови; S — площадь под кривой; в — дикротический рубец; аб — длина восходящей части; бг — длина нисходящей части; гд — пауза.

На рис. 21 рассматривается кривая, отражающая некоторые информативные признаки фотоплетизмограммы. Отрезок аб характеризует время, за которое произошло увеличение объема крови в месте регистрации, после каждого сердечного сокращения. Величина амплитуды кривой h определяется объемом крови после сердечного сокращения и состоянием эластичности кровеносных сосудов. Участок кривой бг — время, за которое «избыточное» давление крови пришло к исходному состоянию. Зубец в — так называемый дикротический зубец, происхождение которого до настоящего времени не совсем ясно. По одной из гипотезой образуется за счет следующих процессов: кровь во время сердечного сокращения поступает в сосуды и расширяет их, создавая дополнительное напряжение стенок. В паузе между сердечными сокращениями сосуды, сжимаясь, выталкивают ее обратно по кровяному руслу. Таким образом, часть крови возвращается назад в сторону сердца. Так как в это время клапаны сердца закрыты, она, ударяясь о них, возвращается назад, несколько повышая реальный объем крови. Это явление и фиксируется в точке регистрации в виде небольшого зубца на нисходящей части кривой фотоплетизмограммы.