Суть БОС-метода состоит в «возврате» пациенту на экран компьютерного монитора или в аудио-форме текущих значений его физиологических показателей, определяемых клиническим протоколом.
В этом смысле все БОС-протоколы разделяются на две большие группы - во-первых, это направление, обозначаемое в англоязычной литературе понятием «neurofeedback», в рамках которого осуществляется модификация различных параметров ЭЭГ головного мозга (амплитуды, мощности, когерентности и т.д. основных ритмов ЭЭГ - обозначается также термином «neurotherapy»), и другое направление, обозначаемое понятием «biofeedback», в рамках которого подвергаются изменению показатели вегетативной (симпатико-парасимпатической) активации (проводимость кожи, кардиограмма, частота сердечных сокращений, дыхание, электромиограмма, температура, фотоплетизмограмма и др.).
Схематично БОС-процедура заключается в непрерывном мониторинге определенных электрофизиологических показателей и «подкреплением» с помощью мультимедийных, игровых и других приемов заданной области значений. Другими словами, БОС-интерфейс представляет для человека своего рода «физиологическое зеркало», в котором отражаются его внутренние процессы. Таким образом, в течение курса БОС-сеансов возможно усилить или ослабить данный физиологический показатель, а значит, уровень тонической активации той регуляторной системы, чью активность данный показатель отражает. Например, обучение с помощью БОС-метода произвольно повышать температуру кончиков пальцев приводит к снижению симпатикотонии, а значит к снижению спазма периферических сосудов. Необходимым компонентом и условием проведения БОС-обучения является мотивация на достижение результата, умение формирования которой у испытуемого является важным элементом профессионализма БОС-терапевта.
Существует и другая группа методов, использующих биологическую обратную связь, как параметр усиления эффективности воздействия при помощи электромагнитных излучений оптического диапазона длин волн.
К таким методам относят и цветоимпульсную терапию - немедикаментозный метод лечения, включающий хронобиологические методы биоуправления. Ее использование обеспечивает эффективное воздействие при лечении и профилактике заболеваний внутренних органов, функциональных расстройств нервной системы, глазных болезней [С.А. Туманян, О.В. Богданов, Е.А. Михайленок, С.А. Мовсисянц и др., 1993; С.А. Туманян, А.Г. Кечек,1996].
Цветоимпульсная терапия используется в комплексном лечении пациентов, поскольку хорошо сочетается с другими методами лечения. Эту методику характеризуют неинвазивность, физиологичность и отсутствие аллергических реакций [В.С Гойденко, Н.А. Загорская, А.М. Лугова, В.А. Зверев, А.В. Котровский, 1996].
Однако использование различных приемов цветотерапии требуют решения вопросов оптимизации воздействия. В разработанных за последнее десятилетие компьютерных биотехнических системах цветостимуляции была предусмотрена синхронизация цветостимулов с основными биоритмами пациента, которая позволяла авторам получить у больных отклик, как на внутрисистемном, так и на межсистемном уровнях регуляции [Ф.А.Пятакович, Т.И. Якунченко, 1994, 2003; Н.И.Куриленко, Ю.Х. Хашана, 1999; А.В. Сидоренко, 2002].
Следует отметить, что все приемы цветотерапии, направлены на получение эффекта у больных с дистрофическими нарушениями сетчатки, или нарушениями центрального восприятия, как, например, при амблиопии.
Вопросы же тренинга глаз направленного на увеличение остроты зрения с использованием стереоскопических изображений мало изучены и являются актуальными.
Настоящее исследование выполнено в соответствии с планами проблемной комиссии по хронобиологии и хрономедицине РАМН.
Работа базируется на использовании методологии системного анализа, включающего декомпозицию целей и функций, математического моделирования патологических процессов и алгоритмизации управления системой тренинга.
Цель исследования: увеличение эффективности управления процессом автоматизированного тренинга глаз, направленного на усиление остроты зрения человека посредством использования стереоскопических сюжетов.
Задачи исследования:
- Разработать модели определения остроты зрения, включая стереоскопическое предъявление информации.
- Разработать модели определения цветового зрения человека в виде цветовосприятия и цветоощущения.
- Сформировать стереоскопические модели предъявляемых объектов для тренинга глаз.
- Создать алгоритмы управления в автоматизированной системе тренинга глаз.
- Разработать и реализовать программное средство, в виде автоматизированной системы (АС) технологии компьютерного управления тренинга глаз.
К разрабатываемой АС были сформулированы следующие медико-технические требования:
- АС должна функционировать в ОС семейства Windows 95 и выше;
- АС должна осуществлять определение остроты зрения пациента;
- АС должна осуществлять снятие медико-биологической информации и формирование заключения о функциональном состоянии пациента;
- АС должна осуществлять тренинг остроты зрения пациента; в процессе тренинга АС должна вести мониторинг функционального состояния пациента в фоновом режиме;
- в АС должны быть использованы визуально-графические средства, наглядно демонстрирующие медико-биологическую информацию пациента, позволяющие врачу оценить динамику его функционального состояния;
- на этапе диагностики, а так же тренинга пациента должен присутствовать цветостимулирующий компонент;
- АС должна обеспечивать хранение учетных карт пациентов.
Учитывая сформулированные требования, была произведена декомпозиция программного средства АС на следующие программно-аппаратные компоненты:
- подсистема определения остроты зрения;
- подсистема определения функционального состояния пациента;
- подсистема цветостимуляции;
- подсистема тренинга остроты зрения;
- подсистема хранения учетных карт пациентов.
Подсистема определения остроты зрения регистрирует и получает от пациента медико - биологическую информацию об имеющейся у него степени остроты зрения и регистрирует эту информацию в подсистеме хранения учетных карт пациентов.
Подсистема определения функционального состояния пациента в режиме диагностики регистрирует медико-биологическую информацию, предназначенную для определения функционального состояния пациента, наглядно отображает данную информацию, а так же формирует заключение о функциональном состоянии пациента.
В подсистеме хранения учетных карт регистрируется снятая с пациента медико-биологическая информация. В режиме просмотра медико - биологическая информация о функциональном состоянии берется из подсистемы хранения учетных карт.
Подсистема цветостимуляции, в режиме диагностики регистрирует степень цветовосприятия графической информации пациента, сохраняет ее в подсистеме хранения учетных карт пациента.
В режиме тренинга данная подсистема корректирует процесс тренинга остроты зрения пациента, учитывая его особенности цветовосприятия.
Подсистема тренинга остроты зрения производит тренинг остроты зрения, используя стереоскопический вид графической информации, а так же обеспечивает функциональность по созданию, редактированию и сохранению тренинговых курсов врачом.
Подсистема хранения учетных карт пациентов обеспечивает сбор, хранение, редактирование учетной информации о пациенте, а так же обеспечивает целостность хранимой информации и защиту от сбоев и несанкционированного доступа.
Был проведен обзор и анализ существующих средств разработки, а так же систем управления баз данных (СУБД). На основании наличия визуальных средств разработки, гибкости языка разработки, а также богатой библиотеки программных компонент, как собственных, так и сторонних разработчиков, был сделан выбор в пользу средства Borland C++Builder.
В качестве СУБД была выбрана ПС InterBase.
Разработанная нами автоматизированная система (АС) тренинга остроты зрения относится к разновидностям БОС-технологий. Рассматриваемая автоматизированная система обеспечивает диагностику и лечение, направленное на повышение остроты зрения пациента.
Для оценки эффективности процедуры воздействия до начала и после сеанса тренинга проводится мониторинг функционального состояния пациента. Для оценки успешности сеанса тренинга проводится сравнение с оптимизационными моделями управления.
Перед каждым сеансом тренинга у пациента снимается медико-биологическая информация, характеризующая уровень цветоощущения и цветовосприятия, в зависимости от которой принимается решение о проведении тренинга в черно-белой или цветной виртуальной среде.
В результате проведенного исследования были получены следующие результаты, отличающиеся новизной:
- Способ автоматизированного определения остроты зрения, включающий компьютер, монитор, программное средство, отличающийся предъявлением тестирующего светового объекта в виде цветовых решеток.
- Способ определения цветоощущения и цветовосприятия, включающий компьютер, монитор, программное средство, отличающийся автоматизированным характером предъявления колориметрической информации.
- Алгоритм управления сюжетами тренинга глаз, направленный на усиление остроты зрения человека и отличающийся стереоскопическим характером предъявления информации;
- Структура управления в компьютерном модуле тренинга глаз, включающая компьютер, монитор и программное средство, отличающаяся визуализацией стереоизображений.
Библиографическая ссылка
Пятакович Ф.А., Курлов Ю.А. СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТРЕНИНГА ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 8. – С. 57-59;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11232 (дата обращения: 25.04.2024).