Лучи найдут врунов на расстоянии

Израильские учёные разработали новую методику удаленного мониторинга кровяного давления, интенсивности пульса и потовыделения человека. Её можно применять для выявления некоторых признаков болезней, а можно и в качестве бесконтактного детектора лжи. Пока что разработки в этой области носят экспериментальный характер, однако уже в скором времени они могут превратиться в коммерчески доступные методики использования терагерцовых колебаний для удаленной диагностики состояния клинических пациентов, оценки физической подготовки спортсменов и выявления лжи.

Ключом к разработке подобных методов оказалась необычная форма человеческих потовыделительных каналов.

С помощью последних технологий получения изображений живых тканей удалось установить, что эти каналы, соединяющее потовые железы с поверхностью кожи, имеют форму, напоминающую штопор для открывания бутылок. Зачем природе понадобилось строить эти протоки в винтообразной форме, пока не ясно. Но это и не самое главное для группы физиков из Иерусалимского университета. Как рассказали Discovery Юрий Фельдман и его коллеги, эта форма живо напомнила им некоторые антенны, используемые инженерами связи для приема электромагнитных сигналов.

Простейшие измерения длины живых «антенн» и количества их витков позволяют оценить частоту, на которой можно наблюдать ответную реакцию тканей. Как оказалось, этот диапазон электромагнитных колебаний лежит в области терагерцовых и субтерагерцовых колебаний, иначе называемых в англоязычной литературе Т-лучами. Эти колебания уже используются в наши дни – например, для диагностики произведений изобразительного искусства или для обнаружения спрятанного в багаже оружия. При этом они составляют всё большую конкуренцию рентгеновскому излучению, будучи схожими по проникающей способности, но при этом существенно менее вредными.

Регистрировать состояние человека можно, подвергая его кожу воздействию терагерцового излучения и регистрируя ответный сигнал. Степень поглощения и отражения терагерцового спектра колебаний сильно зависит от того, заполнены ли «антенны» потовыделительной системы потом, или в данный момент выделения жидкости не происходит.

Изучая сигналы, улавливаемые детектором Т-лучей, ученые могут точно сказать, какая часть человеческого тела потеет больше остальных и насколько.

Причины же выделения пота тем или иным участком поверхности кожи человека бывают различны. Так, употребление острой пищи активизирует потовые железы лица, грудь и спина, как правило, покрываются потом при приеме солнечных ванн.

Различные заболевания и прием некоторых медикаментов могут сказаться на активности потовых желез в иных участках. Кроме того, эти факторы, как правило, затрагивают уровень кровяного давления и частоту пульса. Создание «карты потливости» человеческого тела должно в итоге, по мнению ученых, привести к разработке прибора для диагностики состояния человеческого организма в зависимости от потоотделения.

С помощью своей методики ученые также могут оценивать уровень кровяного давления и частоту пульса, которые в большинстве случаев напрямую связаны со степенью выделения пота.

Такая методика выглядит куда более эффективной по сравнению с современными методами определения давления при помощи надувных давящих манжет. Об определении степени потоотделения и говорить не стоит – сейчас пользуются массивными приборами, подразумевающими прикрепление небольшого электрода к поверхности кожи. Новый метод позволяет осуществлять измерения удаленно и проводить мониторинг в течение продолжительного времени.

Новая методика позволит также существенно улучшить работу детекторов лжи.

Современные аппараты этого назначения подразумевают подключение к человеку большого количества датчиков, фиксирующих частоту пульса, изменение давления крови и потоотделение, однако тренированные профессионалы в наши дни умеют без труда обманывать такие детекторы. Выявление лжи с помощью методов, незаметных для испытуемого, несомненно сделает задачу обмана таких терагерцовых детекторов куда более сложной. Впрочем, новый метод вряд ли исключит возможность ложного срабатывания.

Учёных, занимающихся разработкой методики, этот вопрос пока мало интересует. Они продолжают техническое усовершенствование своего оборудования. А уж как оно будет применяться – это второй вопрос. В конце концов, речь идёт не о водородной бомбе. Работа учёных опубликована в последнем номере Physical Review Letters.