Девиация аллана что это

Способы вычисления дисперсии Аллана на примере датчика ADIS16407

Рубрика: Информационные технологии

Дата публикации: 01.06.2021 2021-06-01

Статья просмотрена: 66 раз

Библиографическое описание:

Лесников, М. В. Способы вычисления дисперсии Аллана на примере датчика ADIS16407 / М. В. Лесников, А. В. Ксендзов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 23 (365). — С. 97-100. — URL: https://moluch.ru/archive/365/81906/ (дата обращения: 03.12.2021).

В статье авторы рассматривают два способа построения дисперсии Аллана: с помощью вычисления дисперсии соседних отклонений, а также исходя из спектральной плотности мощности шума.

Ключевые слова: вариация Аллана, дисперсия, ИНС, шумы, спектральная плотность мощности.

Для использования данных, полученных на выходе инерциальной навигационной системы (ИНС), необходимо произвести фильтрацию информационной составляющей от различных типов шумовых составляющих.

Для оценки шумов нестабильности показаний датчиков ИНС принято использовать метод дисперсии (вариации) Аллана — выделение семи составляющих шума измерений [1].

В данной статье рассмотрены два способа реализации построения вариации Аллана MEMS-датчика ADIS16407 и проведен их сравнительный анализ.

Первый способ реализации — метод непосредственного анализа временного процесса. Основой данного метода является анализ временных окон. Временной процесс делится на временные окна с фиксированной длительностью, которая в свою очередь выбирается произвольно, но должна быть кратна периоду выборки — величине, обратной частоте выборки датчика.

Данный способ математически описывается следующим образом [2]:

— среднее значение измеряемой величины во время i-го измерения. Дисперсия Аллана определяется как выборочная дисперсия при: N = 2, τ = T

где под понимается усреднение в бесконечных пределах,

Графики вариации Аллана для некалиброванного трёхкоординатного гироскопа датчика ADIS1607, полученные по выражениям (1)-(4) для

отсчётов, изображены на рис.1.

Рис. 1. Вариация Аллана для гироскопа датчика ADIS1607 по 3 осям

Второй способ реализации — построение вариации Аллана с помощью конвертации последовательности спектральной плотности мощности (СПМ) с последующим выделением корня из результата конвертации. Связь между вариацией Аллана и СПМ записывается следующим образом [1]:

При представлении СПМ в виде дискретной последовательности:

— отсчёты дискретного спектра показаний гироскопа, полученные через БПФ. В матричной форме выражение (6) представляется как:

где P — вектор строка из отсчётов

S — вектор столбец СПМ.

Посмотрим полученный график СПМ:

Рис. 2. Спектральная плотность мощности по 3 осям

Воспользуемся формулой (7) для реализации вариации Аллана с помощью СПМ, результат представлен на рис.3:

Рис. 3. Вариация Аллана для датчика ADIS1607 с помощью СПМ по 3 осям

Заметим, что полученный график схож с рис.1. Произведем коррекцию дрейфа гироскопа путём замера средних значений показаний по представительной выборке (

Вариация Аллана, полученная двумя вышеописанными способами для скорректированных показаний, изображена на рис.4 и рис.5.

Рис. 4. Вариация Аллана для датчика ADIS1607 по 3 осям после корректировки

Рис. 5. Вариация Аллана после конвертации для датчика ADIS1607 с помощью СПМ по 3 осям

При сравнении графиков, полученных двумя способами, заметны отличия, связанные с конечностью выборки экспериментальных данных. Качественный характер при этом сохраняется, что подтверждает возможность определения вариации Аллана двумя способами, описанными в статье. После коррекции дрейфа датчика полученные значения вариации укладываются в данные, заявленные производителем.

Источник

Анализ погрешностей динамически настраиваемого гироскопа для гироинерциального блока методом вариации Аллана

Полный текст:

Аннотация

Ключевые слова

Для цитирования:

Шарова М.А., Дядин С.С. Анализ погрешностей динамически настраиваемого гироскопа для гироинерциального блока методом вариации Аллана. Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2019;(3):69-77. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2019-3-69-77

For citation:

Sharova M.A., Diadin S.S. Allan variance in dynamically tuned inertial-unit gyro error analysis. Journal of «Almaz – Antey» Air and Space Defence Corporation. 2019;(3):69-77. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2019-3-69-77

Введение

Источником информации в навигационной системе является гироинерциальный блок (ГИБ), включающий гироскопы и акселеро­метры. Составная часть и характеристиче­ские особенности датчиков первичной ин­формации (ДНИ) определяются требовани­ем конкретной системы. От точности самих чувствительных элементов (ЧЭ) и канала обработки будет зависеть точность навигаци­онной системы. В качестве ДНИ в серийных бесплатформенных инерциальных навигаци­онных системах (БИНС) и перспективных си­стемах, производимых на АО «Арзамасский приборостроительный завод им. П. И. План- дина», для измерения параметров углового движения используются динамически настра­иваемые гироскопы (ДНГ) в режиме датчиков угловых скоростей (ДУС).

Для повышения точности навигации БИНС необходима проработка новых подхо­дов и методов для совершенствования тех­нических характеристик, в рамках которых осуществляется контроль выходных характе­ристик, способных разложить выходной сиг­нал на составляющие с последующим анали­зом каждой из них.

В данной статье предложены новые ал­горитм и программное обеспечение обработ­ки выходного сигнала ДНГ в режиме ДУС, разработанные на АО «Арзамасский прибо­ростроительный завод им. П. И. Пландина» М. А. Шаровой под руководством С. С. Дяди­на. Определены и проанализированы числен­ные значения погрешностей, присутствующих в данных.

Обзор методов оценки выходных данных

В настоящий момент широко применяется классический метод оценки выходного сигна­ла гироскопа, согласно которому полная ошибка аддитивной составляющей выходно­го сигнала, присутствующая в каждом изме­рении выходной характеристики, представля­ет собой сумму случайной (Δ 0 ) и системати­ческой (Δ_с) составляющих:

Модель измерения выходной характери­стики отображена на рис. 1, на котором введе­ны следующие обозначения:

— угловая скорость с учетом система­тической и случайной составляющих;

Рис. 1. Модель измерения угловой скорости с учетом систематической и случайной составляющих

Однако электроника и ошибки в выход­ном сигнале гироскопа дают дополнительную погрешность, соизмеримую с погрешностью самого прибора, которую с помощью класси­ческого метода не обнаружить, что является недостатком данного метода.

Величина, которая изменяется случай­ным образом под влиянием многих факторов, оказывающих воздействие на прибор с учетом измерения одной величины, называется слу­чайной погрешностью.

Классический метод анализа погрешно­стей дрейфа ДНГ, который применяется при измерении угловой скорости, заключается в определении систематической и случайной составляющих по каждой из осей чувстви­тельности, поскольку ДНГ имеет два канала измерения по следующему алгоритму.

Известно множество методов анализа стохастического шума в выходных данных инерциальных датчиков, в том числе ме­тод в частотной области посредством спект­ральной плотности мощности (СПМ), метод, использующий функцию корреляции, а также дисперсионные методы. Однако самым извест­ным и используемым является метод вариации Аллана.

Метод вариации Аллана

В основу метода вариации Аллана заложен метод кластерного анализа, предусматриваю­щий разделение всего набора данных на груп­пы определенной длины.

Весь объем подлежащих анализу данных делим, как показано рис. 2, на некоторое коли­чество групп одинаковой длины с интервалом осреднения

Метод вариации Аллана является спосо­бом классификации и оценки уровня шумов в выходном сигнале, связанных со статисти­ческими свойствами собственных случайных процессов, которые влияют на работу гироско­па. Применимо для ДНГ определены погреш­ности, свойственные ему при работе в режиме ДУС, которые можно проанализировать с по­мощью метода вариации Аллана.

Шумовые составляющие на основе метода вариации Аллана

Большую часть погрешностей по методу ва­риации Аллана, содержащихся в одном изме­рении угловой скорости, можно представить в виде модели

На рис. 3 приведена кривая девиации Аллана для выходного сигнала, меняющаяся под влиянием различных стохастических про­цессов, которые соответствуют погрешностям гироскопов.

Рис. 3. Соответствие участков девиации Аллана типовым процессам

Разработка и реализация алгоритма для анализа выходных характеристик

В результате работы экспериментальной уста­новки (рис. 4) получен выходной сигнал ДНГ в режиме ДУС.

Экспериментальная установка, структур­ная схема которой изображена на рис. 4, вклю­чает следующие элементы:

Для корректной работы платы Advantech PCI-1710 на компьютер пользователя необхо­димо установить программное обеспечение, которое прилагается в комплекте вместе с пла­той. Данное программное обеспечение по­зволяет настроить оборудование и сохранить настройки в реестре Windows, а также исполь­зовать настройки при вызове функций API для работы с драйвером. При использовании этого драйвера доступен большой набор функций в различных средах программирования для повышения производительности аппаратных средств, например, функция обработчика со­бытий, с помощью которой можно узнать ста­тус передачи или получения данных.

На рис. 5. схематично изображено вза­имодействие аппаратных и программных средств.

Рис. 5. Взаимодействие аппаратных и программных средств

Работа с платой аналогоцифрового пре­образователя (АЦП) начинается с ее иници­ализации. Сначала необходимо определить константы, командные слова, контрольные параметры платы, объявить структуры и вы­делить память под массивы данных. Затем проверить плату на наличие ошибок и создать поток для чтения поступающих на вход дан­ных. После выполнения этих операций плата готова к работе и находится в режиме ожида­ния входных данных.

Процедуру подготовки модуля АЦП к работе можно представить в виде блок-схемы (рис. 6).

Рис. 6. Блок-схема процедуры подготовки АЦП к работе

Реализуя в действии установку, пред­ставленную на рис. 4, произведен сбор экс­периментальных данных, который записываем, сохраняем и экспортируем в файлы *.txt. В таблице представлен фрагмент эксперимен­тальных данных.

Фрагмент экспериментальных данных

Канал измерения, град/ч

Для получения первичного представле­ния о данных необходимо выполнить их пре­образование [2]. Для этого вычисляется среднее значение, дисперсия и среднеквадратичное от­клонения [10]. Следующим шагом является пред­ставление данных в графической форме. Для его реализации в среде программирования C++ Builder 6 создан дополнительный модуль [3]. На рис. 7 представлен график выходного сиг­нала гироскопа по осям X и Y в нормальных климатических условиях (22 °С).

Рис. 7. График выходного сигнала гироскопа по осям X и Y при нормальных климатиче­ских условиях (22 °С)

Для расчета вариации Аллана σ 2 (Τ) ин­тервал осреднения данных T примем кратным шагу опроса измерителя:

Блок-схема алгоритма, реализующего метод вариации Аллана, приведена на рис. 8.

Рис. 8. Блок-схема алгоритма, основанного на методе вариации Аллана

Вариацию Аллана σ 2 (Τ) на основе из­вестных шумовых составляющих [6, 7] можно представить с помощью аппроксимирующего полинома p 2 (T) в виде:

Суть данного метода заключается в том, чтобы найти коэффициенты R, K, B, N, Q, для которых было бы справедливо условие мини­мума суммы квадрата отклонений девиации Аллана σ 2 (T) от аппроксимирующей поверх­ности:

Для выполнения соотношения (9) все частные производные функционала Φ по всем должны быть равны нулю:

Получаем систему уравнений для нахож­дения 5 неизвестных :

которую удобнее записать в матричной форме

Матрица коэффициентов, согласно ал­горитму наименьших квадратов, может быть решена так:

Блок-схема алгоритма, реализующего метод наименьших квадратов для получения коэффициентов, приведена на рис. 9.

Рис. 9. Блок-схема алгоритма метода наименьших квадратов

Для удобства работы при исследовании выходного сигнала ДНГ на наличие шумовых составляющих и отображения соответствую­щей информации и графиков было разработа­но программное обеспечение в среде програм­мирования C++ Builder 6. Рабочая программа включает следующие функции:

Результатом работы модуля является на­хождение соответствующих коэффициенты и вывод дополнительного графика с учетом по­лученных коэффициентов (рис. 10).

Рис. 10. Окно с графиком аппроксимирующей кривой

Заключение

В результате применения нового алгоритма для анализа аддитивной составляющей выходного сигнала ДНГ созданы алгоритм и программное обеспечение, позволяющие вычислить 4 основ­ных шумовых составляющих: нестабильность нуля, случайное блуждание по угловой скоро­сти, случайное блуждание угла и тренд угло­вой скорости, а также определить шум кван­тования, присутствующий в выходном сигнале ДНГ, который возникает вследствие преобразо­вания аналогового сигнала в цифровой.

Практическое применение нового ал­горитма, основанного на методе вариации Аллана, в серийном производстве на партии образцов ДНГ позволило выделить и проана­лизировать случайные составляющие погреш­ностей. Эти результаты можно использовать на стадии калибровки ГИБ.

Отметим, что полученные значения ко­эффициентов остаются стабильными и не ме­няют своих значений от запуска к запуску, что свидетельствует о достоверности полученных результатов и адекватности как алгоритма, так и разработанного ПО.

Источник

Девиация аллана что это

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника

Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы

Технологии, теория и практика индукционного нагрева

Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей

Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

Интерфейсы

Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

Поставщики компонентов для электроники

Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

Обсуждение Майнеров, их поставки и производства

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

Ищу работу

Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

Продам

Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Обсуждение проектов, исполнителей и конкурсов

Источник

Книга «Глазные болезни»

Исманкулов «Глазные болезни». Глава 6. Патология глазодвигательного аппарата

Физиологическое значение глазодвигательного аппарата определяется двигательной и сенсорной функциями. Движения глазного яблока осуществляется с помощью шести глазодвигательных Мышцы (мускулы) — анатомические образования, состоящие в основном из мышечной ткани, осуществляющие двигательную функцию организма, его частей и отдельных органов

Верхнюю, внутреннюю и нижнюю прямые мышцы, нижнюю косую иннервирует глазодвигательный нерв( n.oculomotorius), верхнюю косую (n.trochlearis), наружную прямую-отводящий нерв(n. Abducens), все эти нервы входят в глазницу через верхнюю глазничную щель( мышцы глаза).

» >ретина льных изображений. Поэтому при назначении стекол избегают разницу в коррекции правого и левого глаза больше, чем в 2,0 Д. Где возможно, надо стремиться давать и полную коррекцию худшему глазу, чтобы повысить его функциональную способность, подравнять его к лучшему глазу. Когда зрение худшего глаза чрезвычайно низкое, а лучший глаз хорошо поддается коррекции, не надо стремиться к подравниванию функци, т.к больной лишается надежды на восстановление бинокулярного зрения. Плохо видящий глаз может перестать совсем функционировать и начинает косить. В нем может развиться слепота от бездеятельности (amblyopia ex anopsia). Развитие косоглазия у детей при аметропии, а особенно при анизометропии явление довольно частое. В основе стереоскопичности и определении расстояния между предметами лежит физиологическое двоение. При нем изображение получаются в неидентичных, диспаратных точках, симметрично расположенных относительно желтого пятна, что дает физиологическое двоение. Нейтрализация этого двоения совершается в коре головного мозга. Физиологическое двоение не мешает зрению, но дает в кору сигналы о расположении предметов более близких или более удаленных от точки фиксации. Поэтому оно называется физиологическим. Функция стереоскопического зрения свойственна только бинокулярному зрению. Человек с одним глазом не лишен возможности глубинного зрения, но оно дается ему более сложным путем. Большое значение имеет тренировка, накопление опыта о величине, форме предметов. Человек, не имеющий бинокулярного зрения не может работать по той профессии, где приходится иметь дело с быстро движущимися предметами, где нужна моментальная оценка глубины (летчик, машинист поездов и т.д.). Не имея бинокулярного зрения, нельзя работать врачом-стоматологом. Нормальное бинокулярное зрение возможно, если имеется нормальный тонус всех наружных мышц обоих глаз. При мышечном равновесии зрительные оси глаз расположены параллельно. Это равновесие носит название ортофории. Основным фактором, обеспечивающим наличие бинокулярного зрения является фузионный рефлекс, который приводит зрительные оси к нормальному параллельному положению в случаях скрытого косоглазия. Бинокулярное зрение развивается, совершенствуется и изменяется в течение всей жизни. Развитие бинокулярного зрения начинается с рефлекса бинокулярной фиксации, который возникает приблизительно на 3-м месяце жизни, а формирование его заканчивается к 12-ти годам. При истинном косоглазии бывает либо Монокулярное зрение — зрение одним глазом

» >веко ). Опыт Соколова с «отверстием в ладони» проводится так. К глазу исследуемого приставлена трубка, через которую он смотрит вдаль. Со стороны раскрытого глаза к концу трубки исследуемый приставляет свою ладонь. В случае нормального бинокулярного зрения испытуемый увидит в центре ладони отверстие, через которое видно то, что видит глаз, смотрящий через трубку (рис.).

По способу Кальфа (проба с промахиванием) исследуют бинокулярную функцию с помощью двух карандашей. Исследуемый держит карандаш горизонтально в вытянутой руке и пытается попасть им в кончик второго карандаша на расстоянии нескольких сантиметров, который в вертикальном положении держит исследователь.

С помощью приставления карандаша на расстоянии нескольких сантиметров перед носом читающего, можно решить вопрос, читает ли человек монокулярно или бинокулярно. Карандаш закрывает часть букв, поэтому читать, не поворачивая головы, можно только при наличии бинокулярного зрения. Если же зрение монокулярное, то приставленный карандаш делает чтение невозможным. Бинокулярное зрение определяется также по установочному движению глаз. Если при фиксации обследуемым какого-либо предмета прикрыть один глаз ладонью, то при наличии скрытого косоглазия глаз под ладонью отклоняется в сторону. При отнятии руки, в случае наличия у больного бинокулярного зрения, глаз совершает установочное движение для получения бинокулярного восприятия. Если установочное движение замедлено или отсутствует, то это может свидетельствовать о слабости бинокулярного зрения или наличии только одновременного.

Более точное определение бинокулярного зрения производится с помощью специальных приборов: четырехточечного цветотеста, синоптофора. В основе всех приборов лежит принцип разделения полей зрения правого и левого глаза, которое достигается механическим способом или при помощи поляроидных, цветовых и других устройств.

В четырехточечном цветовом аппарате это разделение осуществляется с помощью дополнительных цветов. На передней поверхности прибора имеется несколько отверстий с красным и зеленым светофильтрами, а одно отверстие прикрыто матовым стеклом. Изнутри прибор освещается лампой. Обследуемый надевает очки с красно-зелеными фильтрами. Глаз, перед которым стоит красное стекло видит только красные объекты, другой – зеленые. При нормальном бинокулярном зрении видны красные и зеленые объекты, а бесцветный кажется окрашенным в красно-зеленый цвет, т.к. воспринимается и правым, и левым глазом. Если имеется выраженный ведущий глаз, то бесцветный кружок окрасится в цвет стекла, поставленного перед ведущим глазом. При одновременном зрении обследуемый видит 5 кружков. При монокулярном зрении, в зависимости от того, какой глаз участвует в зрении (допустим левый, перед которым стоит зеленое стекло), увидит зеленые объекты и окрашенный в цвет бесцветный объект.

Для исследования бинокулярного зрения у детей 3-4 лет цветовым тестам придана форма предметов, хорошо знакомых детям (елочка, звезда, автомашина, гриб).

ПАТОЛОГИЯ ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

» >мышца х или нервных ветвях) и центральными, когда имеются воспалительные, сосудистые, опухолевые процессы, травматические поражения проводящих путей и центров глазодвигательных нервов, а также аномалии развития головного мозга. Все это может привести к развитию косоглазия. Косоглазие характеризуются отклонением одного из глаз от совместной точки фиксации и нарушением бинокулярного зрения В детском возрасте чаще встречается содружественное косоглазие, гетерофории, Нистагм — быстро повторяющееся движение глазных яблок (дрожание глаз)

Скрытое косоглазие или гетерофория- это косоглазие, которое проявляется только при исключении условий для бинокулярного зрения. Гетерофорию можно определить по установочному движению после прикрытия одного глаза заслонкой. Больного просят смотреть на какой-либо предмет, можно даже на палец врача двумя глазами. Затем один глаз закрывают заслонкой и через несколько секунд ее убирают и смотрят за положением этого глаза. После устранения заслонки при гетерофории наблюдается установочное движение, что говорит о том, что глаз, закрытый заслонкой отклонен, а при возобновлении зрения двумя глазами он занял прежнюю позицию. Сильные степени гетерофории могут вызвать утомление глаз при работе на близком расстоянии, иногда двоение. Исправить гетерофорию при эмметропической рефракции можно назначением на каждый глаз призматическое стекло на слияние 2-3 гр, основанием в сторону, противоположную гетерофории (если глаз отклонен кнаружи, то кнутри и наоборот). При гиперметропии и миопии для устранения гетерофории иногда достаточно бывает назначение корригирующих стекол, их децентрирование (увеличение или уменьшение расстояние между центрами зрачков). В этих случаях к оптическому действию стекла присоединяется и его призматическое действие. В редких случаях, если ничего не удается сделать стеклом, для исправления больших степеней гетерофорий применяют оперативное лечение, как и при явном косоглазии.

Мнимое косоглазие может быть обусловлено особенностями строения черепа. Чаще мнимое косоглазие обусловлено расхождением оптической и зрительной осей. Зрительная ось-это линия на которой находится центры преломляющих сред глаза. Такое расхождение обозначается, как угол гамма. У большинства людей нет полного совпадения и этот угол составляет приблизительно 3-4 Он бывает иногда 5-8 и тогда центры роговиц кажутся смещенными кнаружи или кнутри (сходящееся или расходящееся косоглазие). Лечение не требуется.

Явное косоглазие можно определить методом, предложенным Гиршбергом, которые помогает выяснить отклонение одного глаза от совместной с другим глазом точки фиксации и определить величину его отклонения т.е угол косоглазие, выраженной в градусах. Больного сажают перед врачом и просят смотреть двумя глазами на зеркало офтальмоскопа, которое помещает к нижнему краю своей глазницы. И если полученный световой рефлекс отражается в центре зрачка каждого глаза исследуемого, значит косоглазия нет. Если при ширине зрачка 3-3,5 мм световой рефлекс виден на краю зрачка, угол равен 15 гр, между краем зрачка и лимбом –25-30, на лимбе 45, за лимбом на склере 60 и более. Более точно угол косоглазия можно определить на периметре, на шкале Меддокса со специальными полочками Меддокса, на специальном приборе для диагностики лечения косоглазия синаптофоре.

Вторичное косоглазие-это косоглазие, связанное с невозможностью участвовать в бинокулярном зрении из-за какого-либо органического поражения ( Бельмо (лейкома) — помутнение роговой оболочки глаза, обусловленное рубцовым изменением

» >анализатор а и требует специальных методов исследования (плеоптика, ортоптика, диплоптика).

СОДРУЖЕСТВЕННОЕ КОСОГЛАЗИЕ

Содружественное косоглазие возникает обычно в 2-3 года у 2-3% детей и является не только косметическим дефектом, влияющим на психику и формирование характера у детей, но и большим функциональным недостатком. В связи с отсутствием бинокулярного зрения Восприятие — психический процесс отражения действительности

» >восприятие внешнего мира осуществляется неполно, ребенок не в состоянии правильно и быстро определить пространственное отношение окружающих его предметов. Вследствие этого возможно отставание физического и умственного развития, а в дальнейшем большое ограничение в выборе профессии. Функциональный прогноз особенно неблагоприятен, если косоглазие возникло в первые годы жизни, когда еще недостаточно сформировалось бинокулярное зрение.

Современные исследователи считают, что косоглазие является результатом нарушения условно-рефлекторной координации движений глаз, которая легче всего возникает в период формирования бинокулярного зрения, т.е. в раннем детском возрасте. Это – патология, в основе которой лежат разнообразные факторы.Сходящееся косоглазие в 80-90% случаев сочетается с гиперметропической рефракцией. Гиперметроп постоянно аккомодирует, поэтому всегда имеется стимул к усиленной конвергенции. Но глазу не требуется для отчетливого рассматривания предметов на близком расстоянии такой конвергенции, поэтому последняя расстраивается и один глаз начинает косить в сторону носа.

Расходящееся косоглазие в 60-65% случаев сопровождает миопическую рефракцию. Миопы мало аккомодируют, а следовательно нет достаточных импульсов к конвергенции, которая ослабевает и глаз начинает отклонятся кнаружи.

Наследственность в патогенезе косоглазия чаще проявляется, как предрасположение к развитию аномалий рефракции, слабости фузии и других нарушений, способствующих возникновению косоглазия.

Содружественное косоглазие может быть периодическим и постоянным. Оно может быть сходящимся и расходящимся, вертикальным, с отклонением кверху или книзу, а также смешанным. Кроме того, бывает одностороннее (монолатеральное) и двустороннее (альтернирующее) косоглазие.

Основными признаками содружественного косоглазия являются:

Для диагностики косоглазия и выработки методов лечения предложено много классификаций содружественного косоглазия.

В практической работе чаще пользуются классификацией, по которой содружественное косоглазие делят на аккомодационное, частично аккомодационное и неаккомодационное. Аккомодационное косоглазие появляется не ранее чем в 2-3 летнем возрасте. Связано оно с чрезмерным напряжением аккомодации, как правило, у гиперметропов и исчезает после медикаментозного паралича аккомодации и последующего постоянного ношения очков, не требует оперативного лечения. При аккомодационном косоглазии часто восстанавливается бинокулярное зрение, а сила очков постепенно снижается.

Частично аккомодационное косоглазие уменьшается в результате медикаментозного паралича аккомодации и ношения очков, но полностью не устраняется. Иногда дает эффект упорное консервативное лечение, чаще же комбинируется оперативное и консервативное лечение.

Неаккомодационное косоглазие появляется в первый или в начале второго года жизни ребенка. Оно не изменяется под влиянием очковой коррекции аметропии и требует длительного комбинированного лечения.

В результате продолжительного существования косоглазия возникают различные осложнения. Наиболее частым осложнением является Амблиопия — понижение зрения, обусловленное функциональными расстройствами зрительного анализатора

» >амблиопия – резкое понижение зрение косящего глаза без видимых органических изменений на глазном дне. Амблиопия осложняет косоглазие у 60-65% косящих детей, значительно чаще при монолатеральном косоглазии, реже при расходящемся содружественном косоглазии. Амблиопия, как правило, носит функциональный характер, однако механизм ее развития недостаточно выяснен. Многие считают, что в возникновении амблиопии принимают участие высшие отделы ЦНС. Существует и врожденная форма амблиопии.

По этиологическому и патогенетическому признакам выделяют несколько видов амблиопии (по Э.С. Аветисову):

Зрительная фиксация – это относительно неподвижная установка взора на рассматриваемый предмет. Если зрительная ось направлена на рассматриваемый предмет – это правильная центральная фиксация. При амблиопии правильная фиксация часто сменяется неправильной. По состоянию фиксации различают:

В зависимости от фиксации проводят то или иное лечение.

» >анамнез : течение беременности, роды, перенесенные заболевания, бытовые условия, проводимое ранее лечение и т.д. Затем нужно тщательно исследовать остроту зрения без коррекции и с коррекцией, провести объективное исследование рефракции (скиаскопия, рефрактометрия в условиях медикаментозного паралича аккомодации), обычный осмотр, исследовать движения обоих глазных яблок и каждого в отдельности, конвергенцию, проверить нет ли мнимого косоглазия или гетерофории. Для диагностики содружественногокосоглазия и для выбора его лечения имеет также большое значение исследованте функционального состояния мышц. Наиболее объективным методом является коордиметрия- исследование аддукции и абдукции глаз. Коордиметрия основана на разделение полей взора правого и левого глаза при помощи красного и зеленого фильтров, окрашенных в дополнительные цвета. При наложении этих цветов друг на друга возникает эффект полного гашения изображения.

Определяется также характер зрения (монокулярное, одновременное, бинокулярное), а при амблиопии – состояние фиксации.

» >дальнозоркость и сходящееся косоглазие назначают плюсовые линзы, как правило на 0,5-1,0 меньше выявленной степени дальнозоркости, которые создают благоприятные условия для зрительной работы, снижают напряжение аккомодации, что ослабляет импульс к конвергенции и этим уменьшается или устраняется девиация. При сложном гиперметропическом астигматизме сферическая линза подбирается по такому же правилу, а астигматическая на 0,5 Д меньше степени астигматизма по вертикальному меридиану. Полная коррекция дается, если она устраняет девиацию. Если в назначенных очках косоглазие отсутствует при взгляде вдаль, но возникает при фиксации близкого предмета, назначают бифокальные очки с увеличением нижней половины линз на 1,0-2,0 Д, если такое увеличение приводит к устранению девиации. Силу линз уменьшают, если в процессе ношения очков возникает тенденция к появлению расходящегося косоглазия. Если расходящееся косоглазие сочетается с миопией, то при миопии до 6,0 Д назначают полную коррекцию для дали и на 1,0-3,0 Д меньше, в зависимости от степени миопии, для близи. При близорукости выше 6,0 Д и для дали, и для близи коррекция зависит от переносимости. Постоянное или периодическое косоглазие при миопии требует полной оптической коррекции.

При расходящемся косоглазии с гиперметропией очки необходимы, когда без них отмечается ухудшение остроты зрения (до 0,6-0,4 и меньше) хотя бы одного глаза. После устранения сходящегося косоглазия в сочетании с гиперметропией хирургическим путем с гиперэффектом, очки не назначают. Если косоглазие появляется при рассматривании близкого предмета, а при взгляде вдаль его нет, то выписываются очки для близи. По общим правилам корригируется Близорукость (миопия) — один из видов аномалии рефракции глаза

» >миопия независимо от типа косоглазия и положения глаз. У больных с косоглазием рефракцию в условиях циклоплегии проверяют через год.

Постоянная оптическая коррекция в сочетании с диплоптическими и ортоптическими упражнениями – основной метод лечения аккомодационного косоглазия. Очковая коррекция детям назначается с самого раннего возраста (8-12 месяцев). Оптическая коррекция аметропий в раннем детском возрасте предупреждает в большом проценте случаев развитие аккомодационного косоглазия. При установлении амблиопии проводится ее лечение сначала плеоптическое. Основными методами плеоптики является пенализация- пенализация для близи и для дали.

Окклюзия- выключение зрения лучше видящего глаза, слабой фиксацией. Локальный слепящий засвет- локальное раздражение центральной ямки сетчатки слепящим светом.

При отсутствии одновременного зрения, бифовеального слияния диплоптику проводить нецелесообразно. Диплоптика включает в себя кроме упражнения по развитию рефлекса бификсации, упражнения по разобщению аккомодации и конвергенции, по развитию фузионных резервов и укреплению устойчивой фузии. Последнее применяется на заключительном этапе лечения косоглазия.

В домашних условиях и в специализированных учреждениях для закрепления достигнутого бинокулярного зрения можно использовать решетку для чтения, зеркальный стереоскоп, разделитель полей и др. для выработки стереоскопического зрения т.е. достижения трехмерности восприятия пространства, необходимо продолжать упражнения на специальных стереоскопических приборах.

ХИРУРГИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ СОДРУЖЕСТВЕННОГО КОСОГЛАЗИЯ

Проводится после курсов плеоптического и ортоптического лечения, если не устранена девиация (ортофория). Операция проводится в дошкольном возрасте. После операции проводится курс плеопто-ортоптического лечения с дополнением диплоптических упражнений. Операции заключаются или в ослаблении действия сильной мышцы( той с сторону которой отклонен глаз) и наоборот в усилении действия слабой мышцы т.е противоположной мышцы. Для ослабления действия сильной мышцы проводят ее рецессию т е пересадку мышцы от места прикрепления дальше от лимба на участок, зависящия от угла постоянного отклонения данного глаза, а также теномиопластику- удлинение мышцы посредством выкраивания мышечных лоскутов и их сшивание по длине действие слабой мышцы усиливают сдвиганием ее ближе к лимбу (прорафия) или резецируют ее часть(частичная резекция). Иногда проводят комбинированные операции или в несколько этапов. Врачи разных специальностей и все медицинские работники должны знать, что в возрасте 3-4 месяцев появляется бинокулярная фиксация и движения глаз становятся сочетанными. Если этого нет, то требуется направление ребенка к специалистам.

» >Рефракция должна определяться у всех детей в 10-12 месяцев и по показаниям назначаются корригирующие очки. В первую очередь обследуются дети, родители которых имеют ту или иную аметропию или косоглазие. Для улучшения борьбы с косоглазием по инициативе кафедры глазных болезней педиатрического факультета Московского Государственного университета организованы детские сады с плеопто-ортоптическими кабинетами для косящих детей, страдающих рефракционной амблиопией при правильном положении глаз.

ПАРАЛИТИЧЕСКОЕ КОСОГЛАЗИЕ

Паралитическое косоглазие у детей встречается редко. В подавляющем большинстве случаев у детей паралитическое косоглазие врожденное или является результатом родовой травмы. Может быть и приобретенным после нейроинфекции, травм, отравлений (ботулизм), флегмоны орбиты. Врожденные параличи и парезы могут захватывать одну или две наружные прямые мышцы, а могут быть врожденные комбинированные параличи с вовлечением прямых горизонтальных, вертикальных и косых мышц. При одновременном параличе всех глазных мышц наступает полная неподвижность глаза, птоз и расширение зрачка – полная офтальмоплегия.

У взрослых паралитическое косоглазие встречается гораздо чаще, чем у детей. Наступает оно вследствие паралича одной или нескольких глазодвигательных мышц. Причиной паралича могут быть травмы, инфекционные заболевания, нейросифилис, различные интоксикации, заболевания сосудов основания мозга и т.д.

Наиболее часто встречается паралич наружной прямой мышцы, что зависит от особенностей хода и строения отводящего нерва. Главными признаками паралитического косоглазия является: ограничение или отсутствие движений в сторону действия пораженной мышцы (рис.), угол отклонения здорового глаза ( вторичный) больше, чем пораженного (первичный), наличие диплопии, которая возникает в результате того, что при сохранности бинокулярного зрения изображения фиксируемого предмета в обоих глазах получаются на диспаратных точках и в коре не сливаются, проецируясь как два раздельных. После восстановления нормального положения глаза двоение исчезает. При длительном существовании паралитического косоглазия кора подавляет изображение косящего глаза, бинокулярное зрение утрачивается и двоение прекращается. Диплопию у детей, особенно до 10-12 лет, трудно выявить. Важным признаком паралитического косоглазия может быть Головокружение — ощущение мнимого вращения окружающих предметов или собственного тела

Лечение паралитического косоглазия состоит прежде всего в ликвидации основного заболевания, которое явилось причиной (инфекция, опухоль, травма и т.д.). Приобретенные парезы и параличи требуют длительного и упорного неврологического лечения. При паралитическом косоглазии у детей рано наступают не только моторные, но и сенсорные нарушения. Офтальмолог должен следить за динамикой движений и проводить профилактику сенсорных осложнений у детей. При врожденном паралитическом косоглазии лечение начинают как можно раньше.

Вопрос о показаниях и времени операции решается вместе с невропатологом, онкологом, инфекционистом и т.д. Посттравматическое косоглазие исправляется оперативным путем не ранее 6 месяцев от момента травмы. У детей операция не исключает проведения в дальнейшем ортоптического лечения.

НИСТАГМ

Нистагм – это спонтанные самопроизвольные колебательные движения глазных яблок. По характеру движений нистагм может быть маятникообразный с равными по величине фазами колебаний, толчкообразный с медленной фазой в одну и быстрой фазой в другую сторону и смешанный, когда при взгляде в стороны он ритмичный, а при взгляде вперед – маятникообразный. По направлению нистагм различают горизонтальный, вертикальный, ротаторный (круговой и диагональный). Направление нистагма обозначают по быстрой фазе колебаний. По размаху нистагм делят на крупноразмашистый, среднеразмашистый и мелкоразмашистый.

Врожденный нистагм головокружения не вызывает, приобретенный вызывает головокружение и всегда сопровождается нечеткостью зрительных восприятий. Различают физиологический и патологический нистагм. Физиологический нистагм делят на оптокинетический, возникающий при рассматривании быстродвижущихся перед глазами предметов (он направлен в сторону, противоположную движению этих предметов), лабиринтный – толчкообразный нистагм (появляется при раздражении лабиринта теплом, холодом, гальваническим током или вращением человека вокруг вертикальной оси), и нистагмоидные подергивания глаз, возникающие при их крайнем отведении в стороны вследствие быстрой утомляемости глазных мышц.

На основе оптокинетического нистагма можно проверить остроту зрения у маленьких детей и аггравантов. Он не возникает при очень низкой остроте зрения, параличах глазодвигательных мышц и изменяется при воспалительных процессах в области зрительных путей и центров, а также – при объемных процессах. Изучение лабиринтного нистагма играет большую роль в оценке функционального состояния вестибулярного аппарата (у космонавтов, летчиков и т.д.) Усилия при лечении нистагма направляются на устранение общей причины, что входит в компетенцию многих специалистов, проводятся мероприятия, повышающие остроту зрения, ослабляющие тонус мышц, а также оперативное вмешательство на мышцах. Однако, чаще лечение безуспешно.

Вопросы:

Источник