Миронов С.В., Пищухин А.М. Метасистемный подход в управлении

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 5.3 Расчет эффекта от перераспределения ресурсов

Тип дефекта потери управ-

ляющее

воздейст

коррек-

ция

измене-

ние по-

терь

1 Затек краски

2 Пятно

3 Перекос ткани

4 Заломы (варочный, красильный,

сухой)

5 Разнооттеночность

6 Заработка пуха

7 Масляная или цветная нити

8 Парочка

9 Непропряды

10 Пролеты

11 Подплетина

12 Местное сужение ткани

13 Дыры

14 Рвань

15 Надиры

16 Зебристость, полоса

17 Недоработка нити

18 Пятна от заработки

19 Непропечать рисунка

20 Слеты

21 Ткацкие узлы

22 Незаработка петель

23 Недосека

24 Засечки ( затяжки )

Итог

Среднее

Повышение качества (%)

286

176

154

983

0.136

0.095

0.023

0.004

0.023

0.011

0.118

0.177

0.056

0.25

0.2

0.333

0.013

0.25

0.023

0.357

0.3

0.2

0.179

1.5

0.013

0.2

0.310875

0.175

0.216

0.288

0.307

0.288

0.3

0.193

0.134

0.251

0.061

-0.689

0.111

-0.022

0.298

0.061

0.288

-0.046

0.011

0.111

0.132

-1.189

-1.689

0.298

0.111

-3

-89

-54

138

-1

183

18.6

5.3 Синтез подсистемы автоматического контроля качества

готовой ткани

Контроль качества ткани сводится к нахождению отклонений, называе-

мых дефектами ткани или пороками, оценке их (обычно в баллах) и опреде-

лению сорта ткани. Все отклонения возникают из-за нарушения технологиче-

ских процессов: прядения, ткачества или отделки.

Дефекты (пороки) внешнего вида ткани делятся, в зависимости от раз-

мера, на распространенные и местные, а в зависимости от технологической

операции, на которой они допущены - на сырьевые, пороки ткачества и от-

делки /32/.

Учитывая, что данная подсистема работает на основе схем последова-

тельного сканирования, которые подробно будут рассмотрены ниже, дефекты

поступают в нее один за другим. Кроме того, вероятность перекрытия дефек-

тов на ткани очень мала, поэтому из формулы (3.35), приравнивая S

= 0, так-

же получаем последовательную схему работы данной мультиструктурной

системы. С другой стороны, эта подсистема является многопрограммной, по-

скольку после классификации дефекта необходимо выполнить вполне кон-

кретную программу (запомнить адрес дефекта, начислить штрафные баллы,

остановить протяжку, вырезать дефект, поставить метку и так далее). Схема

этой подсистемы изображена на рисунке 5.4.

U Y

• • •

Рисунок 5.4 – Схема управления реакцией на дефекты ткани

Поскольку для появления дефекта, измеряемому признаку достаточно

преодолеть некоторый порог, и средняя длительность и математическое ожи-

дание этого отклонения неважны, для синтеза подсистемы автоматического

контроля качества ткани достаточно определить среднюю величину появле-

ния дефектов разных типов, что и определит в свою очередь необходимую

производительность. Эта же средняя величина может служить уставкой по

каждому виду дефектов для организации обратной связи по частоте включе-

ний каждой структуры, реагирующей на эти виды дефектов. Срабатывать эта

связь должна, как это следует из развитой выше теории только в случае по-

явления неопределенности при распознавании.

Требуемая же точность классификации дефектов и соответственно за-

траты на достижение этой точности определяется из экономических сообра-

Объект

контроля

ткань с

дефектами

одсис-

тема рас-

познава-

ния ин-

форма-

ии

Выбор

прог-

аммы

Реализация

программы

Про-

грамма 1

Реализация

программы

Реализация

программы

Про-

грамма 2

Про-

амма N

Цель

жений по формуле (5.2).

Приведенные соображения относятся к экономическому уровню синте-

за подсистемы автоматического контроля качества готовой ткани. Рассмот-

рению технологического структурного и параметрического уровней посвя-

щены остальные параграфы данной главы.

6 Организация медицинского обслуживания

Одним из самых очевидных направлений автоматизации, обусловленной

социальным эффектом, обладает автоматизация медицинских технологий. И

среди них особое место занимает офтальмология как область, связанная с са-

мым необходимым человеку органом при общении с внешним миром – орга-

ном зрения. Актуальность автоматизации при лечении глазных болезней воз-

растает в последнее время в связи с интенсивной информатизацией общества

и повышением нагрузки на глаза (с появлением книг, телевизора, компьюте-

ра), что приводит в первую очередь к появлению близорукости.

6.1 Общие соображения о синтезе системы

При синтезе автоматизированной системы медицинского обслуживания

метасистемного типа необходимо стремиться максимально большому охвату

пациентов при заданных затратах, поскольку качество лечения обеспечивают

включенные в ее состав структуры. Кроме того, при анализе параметров, ха-

рактеризующих функциональное состояние того или другого органа, зачас-

тую необязательно знать, насколько далеко он отклонился от порога, обу-

словливающего необходимость лечения. Достаточно лишь знать, что это от-

клонение имеет место. Следовательно, из трех вероятностных задач, рас-

сматриваемых при синтезе метасистемы, необходимо решать только две: оп-

ределение средней продолжительности выбросов параметров за заданный

порог и частоты этих выбросов. Причем среднюю продолжительность вы-

бросов необходимо будет поделить на среднее время обслуживания пациента

системой, тем самым полностью определится производительность автомати-

зированной системы.

При синтезе необходимо сравнивать методы лечения между собой по

силе их воздействия, стабильности результатов и охвату как можно большего

количества лечебных случаев. Следовательно, необходим соответствующий

критерий для сравнения методов лечения. Необходима также методика авто-

матической классификации пациентов при назначении наиболее эффективно-

го метода лечения. Кроме того, необходимы методы слежения за состоянием

лечимого органа непосредственно в процессе лечения и остановки этого ле-

чения при определенных условиях. Все эти задачи рассматриваются ниже в

данной главе.

Автоматизированная система должна, анализируя измеренные значения

параметров функционального состояния лечимого органа предложить паци-

енту наиболее эффективный метод лечения.

При этом схема выбора метода лечения для поступающего пациента с

точки зрения теории управления может выглядеть, как показано на рисунке

6.1. Здесь вектор

U обозначает воздействие методов лечения близорукости на

U Y

• • •

Рисунок 6.1 – Схема управления лечением близорукости

пациента, вектор

Y оценивает результат лечения, а вектор F несет информа-

цию о первоначальном состоянии пациента. Подобная схема управления яв-

ляется многоуровневой и многомерной. Ее можно также назвать системой

управления лечением близорукости с возможностью выбора метода. Нетруд-

но также с помощью компьютерной программы автоматизировать этот про-

цесс.

6.2 Характеристика нехирургических методов лечения близоруко-

сти

В течение многих десятилетий проблема близорукости является предме-

том интереса практических врачей-офтальмологов и ученых-исследователей

/33/. И это не случайно, ведь с одной стороны, близорукость - наиболее час-

тый дефект зрения, распространение которого увеличивается, особенно среди

детей и подростков.

На изучение проблем, связанных с близорукостью, направлены усилия

ученых самых разных специализаций: педиатров, оптометристов, специали-

стов по контактной коррекции, хирургов, ретинологов, а также биологов,

физиологов, экспериментаторов.

Формируется близорукость часто в школьном возрасте. Число близору-

ких учащихся возрастает от младших классов к старшим. Впервые это отме-

тили Cohn H. и Эрисман Ф.Ф. /34, 35/. По данным Михалевой М.Г., после

обследования 180000 школьников в первых классах найдено 2,1%, в четвер-

Объект

лечения

пациент с

близоруко-

стью

Под-

система

распо-

знавания

Выбор

метода

лечения

Реализация

метода 1

Метод

лечения

Реализация

метода 2

Реализация

метода N

Метод

лечения

Метод

лечения

Цель

тых - 4,7 %, в восьмых - 12,3 %, в десятых - 16,2% близоруких школьников.

Следовательно, каждый шестой выпускник выходит в жизнь близоруким /36/.

Актуальность и социальная значимость этой проблемы обусловлена не

только широким распространением, но и ведущим положением близорукости

в структуре инвалидизации по зрению. По данным Либман Е.С., показатели

инвалидизации вследствие близорукости в РФ равны 16-18% /37/. Как пра-

вило, инвалидность вследствие осложненной высокой близорукости наступа-

ет в трудоспособном возрасте, нередко в 30-40 лет /38/.

В настоящее время разработано множество способов стабилизации и

улучшения зрительных функций при миопии. Среди них – физические /38-

51/, медикаментозные /52-76/, физиотерапевтические /77-91/.

В последние годы вышли за пределы научно – исследовательских лабо-

раторий и все шире используются в практической медицине методы лечения,

реализующие приемы внешней обратной связи. Необходимость обратных

связей или афферентаций при восстановлении нарушенных функций целого

организма была сформулирована П.К.Анохиным еще в 1935 году. В большой

серии экспериментов было выявлено, что восстановление функций нервной

системы, то есть «переучивание центров», происходит при непрерывном об-

ратном афферентировании с периферии от каждого этапа восстановления

функций. Можно сказать, что в каждый отдельный момент организм при вос-

становлении функций только тогда переходит к следующему этапу восста-

новления, когда он получит с периферии обратную афферентацию, инфор-

мирующую центральную нервную систему о достигнутом эффекте.

Принцип обратной связи по параметрам разнообразных физиологиче-

ских функций используется для лечения гипертонической болезни /92/, сер-

дечных аритмий /93/, язвенной болезни желудка /94/, тяжелых форм детского

церебрального паралича /95/, для релаксационнной тренировки /96/, для ле-

чения двигательных расстройств у неврологических больных /97/.Метод био-

логической обратной связи используется и в офтальмологии. E.S.Silvia с со-

авторами применяли этод метод при глаукоме /98/.Петербургской фирмой

«Ин Витро» разработан и производится прибор «Амблиокор-01», реализую-

щий метод обратной связи. Применение метода видеокомпьютерной коррек-

ции улучшает зрительные функции, используя непосредственно возможности

самого мозга. Клинический эффект основан на способности мозга активиро-

вать зрительные реабилитационные процессы, когда присутствует высокая

мотивация даже на уровне подсознания. Таким мотивационным фактором

является просмотр увлекательного фильма. Производится регистрация элек-

троэнцефалограммы. Компьютер производит анализ биотоков мозга пациен-

та и вычисляет текущий уровень активности зрительного анализатора. Изо-

бражение на экране телевизора будет сохраняться только в моменты «пра-

вильного» зрения и будет пропадать (погаснет изображение) в момент «не-

правильного» зрения. Таким образом, производится положительное подкреп-

ление определенного состояния мозга, при котором зрительное восприятие

оптимально. В результате многократного повторения этой рефлекторной

процедуры в мозгу формируется новая система связей, способная поддержи-

вать более эффективное состояние зрительных структур и обеспечивать вы-

сокое качество восприятия предметного изображения.

6.3 Параметры, характеризующие состояние глаза при близоруко-

сти

Существует множество параметров, определяющих состояние органа

зрения при близорукости. Первым из них является острота зрения, равная об-

ратной величине предельного угла различения, выраженного в минутах. Ост-

рота зрения измеряется в десятичных дробях 0.1; 0.2; 0.3;…;1.0; 1.1; 1.2 и так

далее. За норму, соответствующую остроте зрения 1.0, принимается такая

различительная способность глаза, при которой две точки видны как раз-

дельные, если угол между лучами, идущими от них в глаз, равен 1′ /51/.

Обычно измерения остроты зрения проводятся с помощью таблицы Головина

– Сивцева с аппаратом для освещения при ее рассматривании с расстояния в

пять метров. При этом велико значение субъективного фактора, поскольку

острота зрения зависит от условий предъявления знаков и общего состояния

обследуемого.

Другим важным параметром является статическая рефракция, под кото-

рой понимают соотношение между преломляющей силой оптической систе-

мы глаза и положением сетчатки /99/. Исследование статической рефракции

проводят в условиях циклоплегии с помощью скиаскопии или с применением

рефрактометра. Однако циклоплегия чаще всего проводится с помощью 1% -

раствора гоматропина или цикломеда, которые дают лишь кратковременный

и неполный парез цилиарной мышцы, что не исключает при измерениях ос-

таточную аккомодацию. При исследовании рефракции все шире применяют

автоматические рефрактометры, позволяющие в большинстве случаев избе-

гать циклоплегии /100/. Но даже в этом случае имеют место как погрешности

метода измерения, так и погрешности технических устройств.

Через аппарат аккомодации опосредуется влияние многих неблагопри-

ятных факторов, способствующих развитию близорукости. В связи с этим

приобретают большое значение клинические методы исследования аккомо-

дации.

Область и объем аккомодации исследуют с помощью проксиметров или

аккомодометров по положению ближайшей и дальнейшей точек ясного ви-

дения (punctum proximum, pp, punctum remotum, pr). Простейший проксиметр

представляет собой линейку длиной 50 см с перемещаемым по ней тест-

объектом (обычно шрифт №4 таблицы для близи). Так как при данном об-

следовании велико значение субъективного фактора, обычно исследование

проводят 2-3 раза и вычисляют среднее значение этого показателя.

В.И.Матвеев и Ю.Е.Шелепин определяли дальнейшую и ближайшую

точки ясного видения с помощью решеток разной пространственной частоты

(цикл/см), а также верхнюю и нижнюю пространственную частоту в

цикл/угловой градус, воспринимаемую наблюдателем в pp и pr /101/. Для

удобства исследования объема аккомодации существует прибор - аккомодо-

метр, позволяющий сразу определять ближайшую и дальнейшую точки ясно-

го зрения, но он не исключает субъективизма измерения /51/.

Относительная аккомодация характеризует изменения напряжения ак-

комодации при совместной работе обоих глаз при расположении объекта на

определенном расстоянии (обычно 33 см - оптимальное расстояние для зри-

тельной работы). Исследование относительной аккомодации возможно толь-

ко при наличии бинокулярного зрения. Для измерения состояния аккомода-

ции приставляют линзы положительные для расслабления аккомодации и от-

рицательные - для ее напряжения. Сила максимальной положительной линзы

укажет отрицательную часть относительной аккомодации, сила максималь-

ной отрицательной линзы - положительную часть (запас) относительной ак-

комодации. Большое значение имеет запас относительной аккомодации. Его

снижение означает ухудшение зрительной работоспособности вблизи /102/.

Оценить работоспособность цилиарной мышцы при ее длительном на-

пряжении позволяет глазная эргография, которую впервые применил C. Ber-

ens (1926). Более подробное физиологическое обоснование метода предста-

вили Н.В.Зимкин и А.В. Лебединский /103/, предложившие специальный

прибор - глазной эргограф. Посредством этого эргографа определяются

перемежающиеся изменения напряжения цилиарной мышцы и его степень.

Наряду с эргографией, уточняющим субъективным методом исследова-

ния аккомодации является кобальто-рефрактоаккомодометрия /104/, основ-

ным элементом установки которой является кобальтовое стекло, которое

пропускает только красные и синие лучи с разными коэффициентами пре-

ломления.

Существуют и объективные методы исследования аккомодации. Одним

из них является метод фотографической регистрации изменений кривизны

передней поверхности хрусталика в процессе аккомодации по величине изо-

бражений фигурок Пуркинье-Сансона или смещения оптического среза хру-

сталика (В.Д.Глезер, Л.Т. Загорулько). Второй метод /105/ основан на прин-

ципе сканирования отраженного от глазного дна изображения щели.

С помощью объективной аккомодометрии можно с большой точностью

исследовать время аккомодационной реакции, микрофлюктуации аккомода-

ции, устойчивость аккомодационной установки и величину изменений акко-

модации при переводе взгляда на объект фиксации. Ввиду сложности этих

методов, они применяются в научных лабораториях, а не в практической ме-

дицине.

С исследованием рефракции и аккомодации тесно связаны методы при-

жизненного определения длины оси глазного яблока: расчетные методы, ос-

нованные на измерении рефракции хрусталика и общей рефракции глаза /49/;

рентгеновский метод Рэштона; ультразвуковое исследование как А-, так и В-

методом. Прямые измерения передне-задних размеров глазного яблока при

аккомодации и конвергенции на небольших расстояниях от глаза были вы-

полнены с помощью компьютерной томографии и А-скан-ультразвуковой

эхобиометрии (В.В.Волков, 1988). При этом установлена принципиальная

возможность удлинения глазного яблока при релаксации отводящих и со-

кращении приводящих прямых мышц.

По возможности проводят прижизненное определение деформационных

свойств склеры /106/. Это позволяет судить о степени участия склеры в раз-

витии миопии в данном случае, составить более правильное представление о

прогнозе и целесообразности проведения операции укрепления заднего по-

люса или оценить эффект операции, если она уже произведена.

Все большее применение в офтальмологии находит определение рети-

нальной остроты зрения (РОЗ) /99/. Если РОЗ не менее 1.0, а острота зрения

ниже, то это указывает на зависимость снижения зрения от оптических фак-

торов. Для измерения РОЗ используют ретинометр АРЛ-1 (анализатор рети-

100

ны лазерный). Оптическая система прибора позволяет формировать непо-

средственно на сетчатке интерференционную картину (ИК) или решетку, со-

стоящую из чередующихся темных и светлых полос с синусоидальным рас-

пределением освещенности. В исследовании РОЗ не исключается субъектив-

ный фактор, так как результат измеряется по ответу обследуемого.

Следующим параметром является контрастная чувствительность. По-

скольку рецептивные поля зрительного анализатора подобны системе ло-

кальных фильтров разных пространственных частот и ориентаций, лучшими

тестовыми стимулами для их возбуждения служат разноконтрастные черно-

белые или хроматические синусоидальные решетки, то есть с размытыми

контурами, разных направлений и ширины /107/. Для определения контраст-

ной чувствительности создана компьютерная программа «ZEBRA» /108/. Ме-

тодика визоконтрастометрии превосходит обычную визометрию по выявляе-

мости различных зрительных нарушений, но требует специального оборудо-

вания и более длительна.

Для тестирования светочувствительности применяют темновую адапто-

метрию и периметрию. Темновую адаптометрию проводят с помощью отече-

ственных адаптометров (АДМ) или зарубежных никтометров. Световые по-

роги, полученные при темновой адаптометрии, широко варьируют у здоро-

вых людей, поскольку зависят от возраста и достигают максимума только

при полной темновой адаптации (от 40 до 60 минут непрерывного пребыва-

ния в полной темноте).

Исследование полей зрения является одним из информативных в оф-

тальмологии. Оно позволяет судить не только о характере распределения

светочувствительности в каждом глазу по площади рецептора (сетчатки), но

и об уровне поражений зрительно-нервного пути по совокупности наруше-

ний в обоих глазах. Различают кинетическую и статическую периметрию.

При кинетической периметрии тестируемый объект смещают по поверхности

периметра либо от периферии к центру, либо наоборот. При кинетической

периметрии исследование проводят с помощью надпорогового объекта, и