警犬生理參量的研究及應用初探

唐樹生 李 杰

生理參量是生物機體在正常的生命活動中各個器官的機能生存希望表現(xiàn)，具體主要是指心血管、循環(huán)、呼吸和神經(jīng)四大系統(tǒng)中的血壓、心電、心率、呼吸和腦電等一系列指標的數(shù)值反應及變化。目前，警犬生理參量在獸醫(yī)臨床醫(yī)學的研究及應用較為突出，但在警犬技術工作中相關領域的研究鮮有報道。就目前警犬技術研究工作來看，僅把警犬的生理參量應用于警犬健康保障工作是遠遠不夠的。本文就警犬生理參量在警犬技術的相關領域的研究及應用前景進行初探。

一、國內外現(xiàn)狀和技術發(fā)展趨勢

(一)國內外現(xiàn)狀

據(jù)科技檢索，國內外對犬生理參數(shù)的研究處于停滯階段，其主要研究方向是犬麻醉狀態(tài)下的正常生理值，以及犬作為藥品安全性的評價，是以實驗動物為“活的試劑”進行研究其生理參數(shù)。國外五十、六十年代以來，心電圖在獸醫(yī)臨床和研究中逐步得到應用。當前，國內外隨著伴侶動物的發(fā)展以及警犬、軍犬等工作犬的使用，犬的生理參數(shù)在犬的心臟疾病方面得到一定程度的關注，但生理參數(shù)作為工作犬在工作領域的應用處于空白。

（二）技術發(fā)展趨勢

當前，在警犬實際工作中，往往出現(xiàn)警犬不反應、錯反應及反應不及時等問題，有時甚至出現(xiàn)警犬對所求物定位模糊，無法示警；從帶犬民警的角度發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)觀察不到警犬的示警反應、錯誤理解犬的示警反應形式，盲目作出判斷。特別是隨著警犬使用領域的不斷拓展，警犬技術發(fā)揮的作用將越來越大，如：汽油搜索犬，在人潮涌到的地鐵里面，如何快速有效地甄別汽油攜帶者？在地震救援、消防搜救等領域，如何有效判定犬已發(fā)現(xiàn)深埋的生命特征（或尸體）？在各檢查站，面對越來越狡猾的犯罪分子藏匿的毒品，警犬發(fā)現(xiàn)但不能做出正確的示警反應時，以及在某區(qū)域面對的爆炸危險品（毒品）四處散發(fā)的氣味，警犬卻找不到正確的示警位置時，帶犬民警該怎么辦？諸如上述等等，都將是警犬實際使用中的攻堅難點和重點。

警犬在工作時，其機體的各部分間的活動、及機體與環(huán)境之間均保持著密切的聯(lián)系。警犬工作中隨著外界的事物變化，其生理參量也隨之在變化，并產(chǎn)生某些規(guī)律，如何發(fā)現(xiàn)及準確量化這種規(guī)律，使警犬技術中的人犬結合更加緊密、直觀、有效；是否可以結合公安工作實際，建立一套警犬工作中生理參量應用程序及方法，監(jiān)測警犬的工作生理參數(shù)的反應特性；能否從三維空間上定位警犬發(fā)現(xiàn)所求物的時距，為帶犬民警在工作中及時有效的提供技術支持，為警犬技術的縱深發(fā)展提供技術支持。警犬技術研究工作中或多或少都會遇到這些難點，對警犬生理參數(shù)的進一步研究，理論上是一項及時有效的警犬技術應用方法。但在警犬技術發(fā)展及研究等一系列的進程中，出現(xiàn)了對警犬行為生理的研究較為薄弱，影響了訓練及實戰(zhàn)中人犬結合直觀性和高效性，可能降低了警犬實際應用成效。警犬生理參量的研究及應用，將是警犬技術從業(yè)者嶄新的研究方向。

二、對公共安全行業(yè)技術進步的重要意義和作用

警犬在預防和打擊犯罪或多或少都起到重要作用，關鍵在于用與不用，用得好與差的問題。而對警犬技術而言，往往受限于本身在一些工作領域的一些關鍵技術得不到解決，從而局限了使用成效及上級部門的使用警犬的信心。警犬技術中警犬生理參量的研究與應用，解決警犬技術研究中“瓶頸”制約因素，從根本上提高了人犬結合度，讓警犬服務公安專業(yè)更加科學化、數(shù)據(jù)化，充分彰顯警犬作為裝備配發(fā)的作用效益。

三、警犬技術中警犬生理參量的研究方法

當前，研究生理參量的主要方法是觀察和實驗。所謂觀察，就是如實地把自然的客觀現(xiàn)象記錄下來，加以概括和統(tǒng)計，做出結論。所謂實驗，就是人為地創(chuàng)造一定條件，使平時不能觀察到的某種隱蔽或微細的生理變化能夠被觀察，或某種生理變化的因果關系能夠被認識。這種實驗分為慢性實驗和急性實驗兩大類，其中急性實驗包括在體和離體兩種。

警犬技術中生理參量的研究要服務于實際工作，一是要保證警犬個體的完整性；二是要無限接近正常工作實際進行。鑒于警犬技術工作的特性，傳統(tǒng)的觀察和離體實驗已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代警犬技術發(fā)展的需要。近年來，由于生物生理學、生物化學等學科的迅速發(fā)展及新技術在生理學研究中的廣泛應用，促使有關中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生理機能的知識日新月異。如電生理和電子計算機技術的應用，使得生理機能活動的描述更加深入。特別是無創(chuàng)傷腦電、心電探測方法的孕育而生，促進了整體水平的研究，也為警犬生理參量的深入研究提供可能。

四、警犬生理參量研究中的技術難點及分析

（一）生理參數(shù)采集的抗干擾性

目前，采用無創(chuàng)傷探測方法應用于警犬生理參量的研究中，如何得到相對穩(wěn)定的信號是需要考慮的。據(jù)目前研究發(fā)現(xiàn)，干擾主要有兩個方面，一是來自無線、雷達、電源的電磁及相關設備的輻射干擾，二是來自犬體運動時本身機電的干擾。就當前研究發(fā)現(xiàn)，輻射干擾相對可控，而來自動物機體機電干擾的剔除或者控制較為困難，目前主要通過探究如何準確定位犬心（腦）電的體積位置及研究犬活動時其加速度與產(chǎn)生機電關系入手。

（二）特征量判定及算法提取

心理參量主要包含心（腦）電、呼吸、心率、血壓。對每個參量的生理現(xiàn)象進行度量，并劃分尺度，稱為特征量。警犬生理參量研究的主要目的是將研究成果應用到實際工作中，最終的研究結論要客觀、準確、可信。而最終結論的判定是需要一個判據(jù)，這個判據(jù)的確定是最困難的。而當前研究遇到的關鍵問題就是如何進行信號的算法提取及特征量的判定，這將是后期數(shù)據(jù)分析的關鍵，決定著整個研究的可行性和有效性。

目前，在研究中發(fā)現(xiàn)，小波提取及分析可以取得更好的結果，它能對幾乎所有的函數(shù)空間給出簡單的刻畫，也能用小波展開系數(shù)描述函數(shù)的局部性質。由于它的局部分析性能優(yōu)越，在數(shù)據(jù)壓縮、去噪和邊緣檢測等方面比傳統(tǒng)手段更為有效。

總之，隨著行為學、心理學、生理學和醫(yī)學的不斷發(fā)展，我們對犬的了解越來越多，并伴隨電子學、計算機學等學科的進步，讓警犬生理參量的研究與應用接近可能。本文僅通過前期的研究，粗淺談談警犬生理參量的研究與應用的一些想法，望更多的警犬技術工作者能進一步深入探究警犬生理參量研究的意義和應用。