CC BY
25
Министерство образования и науки РФ
Правительство Пензенской области Академия информатизации образования Академия проблем качества РФ Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского Российская инженерная академия Вычислительный центр РАН им. А.А.Дородницына Институт испытаний и сертификации ВВТ ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л.Минца» ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «РУБИН» ОАО «НИИФИ», ОАО «ПНИЭИ», ФГУП ФНПЦ «ПО СТАРТ», НИКИРЭТ, ЗАО «НИИФИиВТ» ОАО «ППО ЭЛЕКТРОПРИБОР», ОАО «РАДИОЗАВОД» Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС» ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА» Пензенский государственный университет
АадижУ{%шсж
ТРУДЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
II то^
ПЕНЗА 2015
УДК 621.396.6:621.315.616.97:658:562 Т78
Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»:
T78 в 2 т. - Пенза : ПГУ, 2015. - 2 том - 384 с.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
В сборник трудов включены доклады юбилейного ХХ-го Международного симпозиума «Надежность и качество», проходившего с 25 по 31 мая 2015 г. в городе Пензе.
Рассмотрены актуальные проблемы теории и практики повышения надежности и качества; эффективности внедрения инновационных и информационных технологий в фундаментальных научных и прикладных исследованиях, образовательных и коммуникативных системах и средах, экономике и юриспруденции; методов и средств анализа и прогнозирования показателей надежности и качества приборов, устройств и систем, а также анализа непараметрических моделей и оценки остаточного ресурса изделий двойного назначения; ресурсосбережения; проектирования интеллектуальных экспертных и диагностических систем; систем управления и связи; интерактивных, телекоммуникационных сетей и сервисных систем; экологического мониторинга и контроля состояния окружающей среды и биологических объектов; исследования физико-технологических процессов в науке, технике и технологиях для повышения качества выпускаемых изделий радиопромышленности, приборостроения, аэрокосмического и топливно-энергетического комплексов, электроники и вычислительной техники и др.
Оргкомитет благодарит за поддержку в организации и проведении Международного симпозиума и издании настоящих трудов Министерство образования и науки РФ, Правительство Пензенской области, Академию проблем качества РФ, Российскую академию космонавтики им. К. Э. Циолковского, Российскую инженерную академию, Академию информатизации образования, Вычислительный центр РАН им. А. А. Дородницына, Институт испытаний и сертификации ВВТ, ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «НИИФИ», ФГУП «ПНИЭИ», ОАО «РУБИН», ОАО «РАДИОЗАВОД», ОАО «ППО ЭЛЕКТРИПРИБОР», ФГУП «ПО «СТАРТ», НИКИРЭТ - филиал ФГУП «ПО «СТАРТ», Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС», ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА»,Пензенский государственный университет.
Сборник статей зарегистрирован в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) с 2005 г.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
Юрков Н. К. - главный редактор Трусов В. А. - ответственный секретарь Баннов В. Я. - ученый секретарь Волчихин В. И., Абрамов О. В., Авакян А. А., Дивеев А.И., Иофин А. А., Каштанов В. А., Майстер В. А., Острейковский В.А., Петров Б. М., Писарев В. Н., Роберт И. В., Романенко Ю. А., Северцев Н. А., Садыков С. С., Садыхов Г. С., Увайсов С. У.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
© Оргкомитет симпозиума, 2015 © ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», 2015
УДК 616.71-001.5-089.227.84:616.717.2
Белов1 М.Е., Шайко-Шайковский1 А.Г., Олексюк3 И.С., Богорош2 А.Т., Леник3 Д.К., Василов3 В.В., Невский3 В.Г.
Черновицкий национальный университет им. Юрия Федьковича, Черновцы, Украина 2НТУ «Киевский политехнический институт», Киев, Украина 3Черновицкая областная клиническая больница, Черновцы, Украина ДЕРОТАЦИОННЫЙ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНЫЙ ФИКСАТОР С ПРОДОЛЬНЫМ ШИПОМ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ
Введение. В настоящее время большинство специалистов-травматологов отдаёт предпочтение оперативным способам лечения переломов и повреждений длинных костей. при этом интрамедулляр-ный способ фиксации отломков занимает одно из приоритетных мест в арсенале возможных технологий лечения и оперативных вмешательств. Несмотря на определённые трудности с установкой и осуществлением остеосинтеза с помощью интраме-дуллярных конструкций их использование является более предпочтительным в большом числе случаев, особенно при осколочных, детензионных видах переломов и т.д.
Основная часть. Как известно, процент послеоперационных осложнений при интрамедуллярной фиксации отломков на порядок ниже, чем при использовании стержневых аппаратов внешней фиксации. Одними из важных проблем интрамедуллярного остеосинтеза остаются фиксация конструкций, их надёжное блокирование. Для этого необходимо обеспечить чёткое, правильное проведение фиксирующих и блокирующих винтов, сверление отверстий для их установки, нарезание в просверленных отверстиях резьбы для проведения винтов. Во многих случаях, в связи с анатомическими особенностями пострадавших, для обеспечения правильного проведения интрамедуллярного фиксатора необходимо рассверливать костномозговой канал, что вызывает существенное ослабление кости в целом.
Однако одной из важных проблем интрамедул-лярной фиксации была и остаётся необходимость устранения возможности возникновения ротационных сдвигов относительно отломков повреждённой кости корпуса фиксатора относительно её продольной оси. Это также обеспечивает стабильность фиксации и возможность достаточно оперативного и лёгкого проведения фиксирующих и блокирующих винтов при создании необходимого для каждого конкретного случая соответствующего вида остеосинтеза: статического, динамического, детензионного[2].
Выбор необходимого варианта остеосинтеза зависит, в первую очередь, от вида и типа перелома, его уровня локализации и определяется тактикой лечения т технологией проведения операции, выбранной лечащим врачом-травматологом.
Если дистальная часть повреждённой кости относительно корпуса интрамедуллярного фиксатора стабилизирована с помощью специальных фиксирующих винтов, которые проводятся сквозь носовую часть металлического корпуса фиксатора через специальные отверстия, то хвостовая часть фиксатора в случае динамического варианта остео-синтеза может допускать ротационные сдвиги относительно проксимальной части поломанной кости.
Для устранения ротационных сдвиговых движений, стабилизации отломков, используются различные конструктивные решения при изготовлении корпусов интрамедуллярных фиксаторов. Самое распространённое из них - это установка на хвостовой части корпуса интрамедуллярного фиксатора продольной деротационной лопасти. Такой элемент конструкции надёжно предохраняет корпус фиксатора от нежелательных ротационных сдвиговых деформаций. Однако, изготовление такой конструкции сопряжено с целым рядом технологических трудностей. Они состоят, в первую очередь, в том, что для крепления лопасти к корпусу фиксатора необходимо использовать сварку. Это неминуемо вызывает возникновение фазовых превращений в зоне сварочного шва, что в свою очередь, изменяет магнитные свойства металла конструкции и влечёт за собой появление после-
операционных осложнений в окружающих сварной шов мягких тканях. Это проявляется в возникновении некрозов и металлозов. Кроме того, заострённая кромка деротационной лопасти, врезаясь в губчатую внутрисуставную поверхность, прорезает её до кортикального вещества, существенно ослабляя прочность кости, создаёт дополнительную концентрацию напряжений.
Всех перечисленных выше недостатков удалось избежать, предложив новую конструкцию интраме-дуллярного деротационного фиксатора, корпус которого изготовлен заодно с деротационным шипом-выступом и который является продолжением хвостовой части корпуса[3]. В дальнейшем заострённый на конце шип выгибается и своей плоскостью становится параллельным самому корпусу фиксатора, при этом острие шипа направлено к носовой части фиксатора. В процессе введения корпуса интрамедуллярного фиксатора в костномозговой канал и врезания шипа отогнутой лопасти в суставную поверхность происходит надёжное соединение корпуса фиксатора и проксимальной части повреждённой кости, что предотвращает возможные ротационные сдвиги проксимальной части кости относительно корпуса интрамедуллярного фиксатора.
Затем производится проведение фиксирующих поперечных винтов сквозь отверстия в корпусе конструкции и кортикальное вещество кости в дистальном отделе. В результате - возникает жёсткая и стабильная биотехническая система «отломки кости - интрамедуллярный фиксатор».
При необходимости создания статического варианта остеосинтеза проводятся поперечные винты через заранее подготовленные отверстия в кортикальном веществе проксимального отдела повреждённой кости. Для этого конструкция интрамедул-лярного фиксатора предусматривает наличие специальных отверстий в хвостовой части корпуса конструкции. Эти отверстия используются только при создании статического варианта остеосинте-за. При динамическом остеосинтезе поперечные отверстия в хвостовой части фиксирующей конструкции не используются.
Заключение Наличие отверстий по всей длине корпуса интрамедуллярного деротационного фиксатора позволяет создавать статический, динамический и детензионный варианты остеосинтеза. Конструкция разработанного деротационного интраме-дуллярного фиксатора изготовлена из биоинертной хромо - никелево - титановой стали 12Х18Н9Т. (В некоторых случаях допускается её замена сплавом 12Х178Н10Т). Продольные окна в корпусе фиксирующего интрамедуллярного устройства заполнены полиамидом -12 (ПА-12), который также является биоинертным веществом и не вызывает реакций отторжения.
Ширина и длина продольных окон в корпусе ин-трамедуллярного фиксатора предусмотрена такой, чтобы, с одной стороны, обеспечить свободное и удобное попадание фиксирующих и блокирующих винтов, я с другой - не очень существенно ослабить прочность самого корпуса фиксатора.
Разработанная и предложенная модель интраме-дуллярного деротационного фиксатора не ослабляет саму кость, в которую вводится фиксатор, кроме того, такая конструкция значительно дешевле в изготовлении, поскольку не требует проведения сварочных операций и дополнительной последующей термообработки для ликвидации магнитных свойств материала, слоёв металла, находящихся в зоне шва в разных фазовых состояниях.
Всё это делает изготовление и использование предложенной конструкции в медицинской практике более удобным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Интрамедуллярный фиксатор с деротационным элементом для остеосинтеза длинных костей /М.Е.Белов, А.Г. Шайко-Шайковский, С.В.Билык и др. // Пат. на корисну модель UA, №84660 МПК А 61В 17/72, 25.10.2013. бюл. № 20.
2. Василов В.В. Зинькив О.И., Билык С.В., Шайко-Шайковский А.Г. и др. Интрамедуллярный фиксатор с деротационным элементом для остеосинтеза/ В.В.Василов, О.И.Зинькив, С.В. Билык, А.Г. Шайко-Шайковский и др. - Материалы международного симпозиума «Надёжность и качество-2013», -Россия, Пенза,- 27.05 - 21.06.2013,- с.296-297.
3. Зинькив О.И., Леник Д.К., Сапожник В.Н. Навигационное устройство для блокирующего интраме-дуллярного остеосинтеза /О.И. Зинькив,.Д.К. Леник, Сапожник В.Н. и др. - Материалы международного. симпозиума «Надёжность и качество 2012».- Россия,-Пенза, 21 - 31.05.2012.-с.287-288.
УДК: 519.66; 612.087.1
1 2 3 3 3
Ахметов Б.С., Иванов А.И., Перфилов К.А. г Проценко Е.Д., Пащенко Д. С.
1Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан 2ОАО «Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт», Пенза, Россия 3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДНЕГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО, ОЖИДАЕМОЙ И НАБЛЮДАЕМОЙ ФУНКЦИЙ ВЕРОЯТНОСТИ КАК СТАТИСТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА БИОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Введение часть рекомендаций Госстандарта [1], тогда как
Одним из наиболее популярных критериев оцен- все остальные критерии описаны во второй части ки при статистическом анализе данных является рекомендаций [2]. Наиболее популярные критерии критерий Пирсона. Не случайно критерию Хи- проверки гипотез даны в таблице [3]. квадрат Пирсона полностью посвящена первая
_Наиболее популярные статистические критерии_Таблица 1.
№ Название критерия и год создания Формула критерия
1 Хи-квадрат критерий или критерий Пирсона 1900 г. 7{Р( х)- p (x)}\ck -L p(x)
2 Критерий Крамера-фон Мизеса 1928 г. J{P(х) - P(х)}2 • dx
3 Критерий Колмогорова-Смирнова 1933 г. sup p(x) - P(x)| -L< x{+L
4 Критерий Смирнова-Крамера- фон Мизеса 1936 г. J{P(x) - P(x)}2 • dP(x)
5 Критерий Джини 1941 г. J P(x) - P(x) • dx
6 Критерий Андерсона-Дарлинга 1952 г. +L{P( x) - P( x)}2 x) -L P(x) -{1 - P(x)}
7 Критерий Купера 1960 г. sup {p(x) - P(x)}+ sup {P(x) - P(x)} -L<x<+L -L< x<+L
8 Критерий Ватсона 1961 г. J jp(x) - P(x) - J [P(x) - P(x)]- dP(x)j-dP(x)
9 Критерий Фроцини 1978 г. J P(x) - P(x) • dP(x)
10 Дифференциальный вариант критерия Джини 2006 г. [4] J P(x) - p(x) - dx -L
Из данных таблицы №1 видно, что работа по созданию различных статистических критериев продолжается уже более 100 лет. Создано большое число статистических критериев, которые дополняют друг друга. Однако работу по созданию многообразия критериев нельзя считать законченной.
Численный эксперимент по оценке мощности существующих и новых статистических критериев
К сожалению, хи-квадрат критерий для надежных оценок с доверительной вероятностью 0.99 требует иметь тестовую выборку порядка 4 00 опытов. Для биометрии это неприемлемо, так как обучение и тестирования нейросетевых преобразователей биометрия-код идет на выборках примерно из 20 примеров. Требования к размеру тестовой выборки может быть снижено, если использовать более эффективные статистические критерии (лучше, чем другие известные критерии). В связи с этим актуальной задачей является дополнение уже найденных критериев новыми.
Следует подчеркнуть, что хи-квадрат критерий (строка 1, табл. № 1) можно рассматривать как
критерий нормированного среднего арифметического квадратов отклонения. Наряду с критерием среднего арифметического может быть построен критерий среднего геометрического сравниваемых
между собой функций вероятности:
_
Sg = ¡^Р(х) ■ (1 - Р(х)) ■ ах (1),
—ад
где Р(х) - теоретическая функция вероятности,
Р (х) - практически полученная функция изменения вероятности.
При организации численного эксперимента исходим из того, что должны проверяться две статистические гипотезы. Первая гипотеза состоит в том, что данные тестовой выборки имеют нормальный закон распределения значений. Вторая гипотеза состоит в том, что данные этой же выборки могут иметь нормальный закон распределения значений. Как следствие, при организации численного эксперимента необходимо использовать два
