Ứng dụng phương pháp phần mềm van tim nhân tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC ỨNG DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MỀM XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP ĐIỀU TRỊ THUỐC CHỐNG ĐÔNG ĐƯỜN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

ỨNG DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MỀM XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP ĐIỀU TRỊ THUỐC CHỐNG ĐÔNG ĐƯỜNG UỐNG CHO BỆNH NHÂN SỬ DỤNG VAN TIM NHÂN

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Hoàng Phương, Giám đốc trung tâm tin học – Bộ y tế đã tận tình hướng dẫn tôi về đề tài, kiến thức và những phương pháp luận quý giá cho đồ án này

Tôi xin chân thành cảm ơn bác sĩ Nguyễn Ngọc Quang – Bộ môn Tim mạch – trường Đại học Y Hà nội, bác sĩ Phạm Thái Sơn, bác sĩ Lê Thanh Bình Khoa hậu phẫu C1, Viện tim mạch quốc gia Việt Nam, bệnh viện Bạch Mai đã giải thích cho tôi hiểu được các vấn đề phức tạp về chuyên môn y học và đánh giá các phương án tiếp cận lý thuyết so với các vấn đề thực tế điều trị thuốc chống đông đường uống

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm phát triển khoa học, công nghệ và tài năng trẻ, Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện tốt nhất về thời gian

và công việc để tôi có thể tham gia và hoàn thiện khóa học này

Tôi xin chân thành cảm ơn những buổi seminar khoa học của Trung tâm tin học – Bộ y tế đã dành cho tôi những buổi trình bày các ý tưởng, các hướng tiếp cận và giải pháp giải quyết vấn đề mà đồ án đã đưa ra Chúc seminar của các bạn ngày càng phát triển

Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân yêu, bạn bè, các đồng nghiệp trẻ

từ các công ty iMatrix, công ty RunSystem đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt khóa học và quá trình làm đồ án Chúc công ty của các bạn ngày càng đoàn kết gắn bó và trở thành những công ty rất lớn ở Việt nam

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô công tác tại Trung tâm đào tạo bồi dưỡng sau đại học đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình chúng tôi trong suốt khóa học

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô trong Khoa công nghệ thông tin trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập

Cuối cùng, tôi xin cám ơn các bạn cùng lớp Cao học CNTT khóa 2003-2005 đã sát cánh bên tôi vượt qua những khó khăn và vất vả suốt 2 năm học tập bên nhau Chúc tất cả các bạn đều trở thành những người thành đạt

Mục lục

Danh sách bảng 5

Danh sách hình vẽ 6

Lời mở đầu 7

I Đặt vấn đề 7

II Mục tiêu của đề tài 7

III Phạm vi nghiên cứu 8

IV Phương pháp nghiên cứu 8

V Bố cục của đề tài 8

Chương 1: Sơ qua về bệnh tim và việc điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh nhân thay van tim nhân tạo 10

1.1 Tìm hiểu sơ bộ về bệnh tim 10

1.1.1 Tìm hiểu qua về quả tim bình thường 10

1.1.2 Những bệnh liên quan đến việc thay van tim 14

1.2 Điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh nhân thay van tim nhân tạo 15

1.2.1 Kiến thức chung 15

1.2.2 Theo dõi khi sử dụng thuốc 18

Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia trong điều trị thuốc chống đông đường uống 21

2.1 Các yếu tố liên quan đến điều trị thuốc chống đông đường uống 21

2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ 21

2.1.2 Chế độ ăn uống và các loại thực phẩm chứa Vitamin K 22

2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu 26

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương pháp tính toán mềm 27

3.1 Lý thuyết tập mờ 27

3.1.1 Các khái niệm 27

3.1.2 Các phép toán cơ sở 28

3.1.3 Mô hình mờ và phương pháp lập luận mờ 30

3.1.4 Khử mờ 31

3.2 Lập luận dựa trên các trường hợp 33

3.2.1 Sử dụng lại tri thức và kinh nghiệm 33

3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa trên sự sử dụng lại 34

3.2.3 Hàm đo sự tương tự trong lập luận dựa trên các trường hợp 37

3.2.4 Những hướng ứng dụng của lập luận dựa trên các trường hợp 39

Chương 4 Một số phương pháp tính toán mềm áp dụng cho việc dự đoán liều lượng thuốc chống đông 40

4.1 Phương pháp thăm dò sử dụng các luật cơ bản 40

4.2 Phương pháp trường hợp dựa trên các trường hợp 48

4.3 Phương pháp tìm kiếm quy luật sử dụng thuốc 55

4.4 Kết hợp các phương pháp trên 59

Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông 64

5.1 Thiết kế hệ thống 64

5.2 Cơ sở dữ liệu 66

5.3 Mô tả phần mềm 67

Chương 6: Kết quả vận hành thử nghiệm và các đánh giá 79

6.1 Các kết quả vận hành thử nghiệm 79

6.2 Nhận xét và đánh giá 83

Kết luận 84

Tài liệu tham khảo 86

Danh sách bảng

Bảng 1.1 Tác dụng của thuốc chống đông 17

Bảng 2.1 Liệt kê tất cả các loại thức ăn có chứa Vitamin K 23

Bảng 4.1 Ngưỡng INR an toàn đối với từng loại van nhân tạo 41

Bảng 4.2 Công thức xác định các hàm tương tự thành phần 51

Bảng 4.2 Sơ đồ thuật toán tự tìm quy luật 56

Bảng 4.3 Sơ đồ thuật toán tìm quy luật từ CSDL mẫu quy luật 57

Bảng 4.4 Sơ đồ thuật toán phương pháp lai 60

Bảng 5.1 Dải INR an toàn của bệnh 79

Bảng 5.2 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-27346, phương pháp thăm dò 80

Bảng 5.3 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28690, phương pháp thăm dò 80

Bảng 5.4 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28734, phương pháp thăm dò 81

Bảng 5.5 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-29002, phương pháp thăm dò 81

Bảng 5.6 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-10001, phương pháp thăm dò 81

Bảng 5.7 Kết quả thử nghiệm theo phương pháp thứ tìm kiếm quy luật 82

Danh sách hình vẽ

Hình 1.1 Quả tim nhìn từ phía trước 10

Hình 1.2 Quả tim nhìn từ phía sau 11

Hình 1.3 Sau cắt bỏ tâm nhĩ, nhìn từ trên xuống để thấy rõ vị trí 4 van tim 12

Hình 1.4 Van động mạch chủ 13

Hình 3.1 Chu trình lập luận dựa trên các trường hợp 48

Hình 5.1 Cơ sở dữ liệu của hệ thống 66

Hình 5.2 Chức năng nhập thông tin cá nhân và trạng thái người bệnh 67

Hình 5.3 Chức năng nhập thông tin các bữa ăn hàng ngày 68

Hình 5.4 Chức năng nhập chế độ hoạt động hàng ngày 69

Hình 5.5 Chức năng nhập thông tin các loại van tim nhân tạo 70

Hình 5.6 Chức năng nhập thông tin hàm lượng vitamin K trong thức ăn 71

Hình 5.7 Chức năng nhập thông tin vùng miền 72

Hình 5.8 Chức năng nhập thông tin khu vực sinh sống 73

Hình 5.9 Chức năng nhập thông tin thuốc uống hàng ngày 74

Hình 5.10 Phương pháp dự đoán thăm dò 75

Hình 5.11 Phương pháp dự đoán dựa trên trường hợp 76

Hình 5.12 Phương pháp dự đoán tìm kiếm quy luật 77

Hình 5.13 Phương pháp dự đoán kết hợp 78

Lời mở đầu

I Đặt vấn đề

Bệnh nhân bị bệnh tim hoặc sau khi đã được mổ thay van tim được bác sỹ chỉ định cho dùng thuốc chống đông máu lâu dài Đây là một trong những công việc cực kỳ quan trọng đối với bệnh nhân bị bệnh tim mà phải dùng chống đông Vì nếu không dùng hoặc không đủ hiệu lực thì tai biến tắc mạch có thể xảy ra bất kể khi nào đe doạ tính mạng bệnh nhân Ngược lại, nếu dùng quá liều có thể dẫn đến chảy máu

Liều thuốc uống của bệnh nhân có thể thay đổi từ ngày này qua ngày khác và phụ thuộc rất nhiều yếu tố Lịch uống trong ngày của bệnh nhân cũng cần được tuân thủ và quản lý rất chặt chẽ

Bác sỹ sẽ xác định chính xác liều lượng thuốc bệnh nhân cần uống sau khi đã kiểm tra các yếu tố đông máu(Tỷ lệ prothrombin -TP và chỉ số bình thường hoá quốc tế - INR) Liều thuốc có thể thay đổi vì thế bệnh nhân phụ thuộc rất nhiều vào bác sĩ và phòng khám, trong thời gian suốt cả phần đời còn lại của mình

Một phần mềm sử dụng các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc cần uống, quản lý lịch uống thuốc hàng ngày của người bệnh sẽ là một giải pháp thật hữu ích góp phần giảm gánh nặng cho những bệnh nhân này

Các thuật toán dựa trên những lập luận xấp xỉ sẽ thích hợp khi phải sử dụng những dữ kiện rất khó thống kê và tính toán của người bệnh trong ngày, cũng như những kiến thức chuyên gia của các bác sĩ điều trị khi phải dự đoán liều lượng cần uống những ngày tiếp theo của một người bệnh

II Mục tiêu của đề tài

Đề tài này sẽ tập trung giải quyết các vấn đề sau đây:

- Nghiên cứu làm rõ bài toán sử dụng thuốc chống đông đường uống của bệnh nhân thay van tim nhân tạo

- Đề xuất các thuật toán mô phỏng việc tính liều lượng cho bệnh nhân dựa trên các lý thuyết xấp xỉ

- Xây dựng một phần mềm hỗ trợ quản lý và hỗ trợ điều trị thuốc chống đông đường uống sử dụng các thuật toán trên

- Vận hành thử nghiệm phần mềm, theo dõi và đánh giá kết quả tại Viện tim mạch Trung ương

III Phạm vi nghiên cứu

Xác định và đánh giá việc điều trị thuốc chống đông đường uống là một vấn đề phức tạp

và thời gian phải điều trị rất dài Khối lượng và độ phức tạp của các dữ kiện đầu vào rất lớn Đối tượng bệnh nhân điều trị thuốc chống đông lại nhiều thành phần và phụ thuộc nhiều yếu tố chuyên môn về bệnh lý cũng như các điều kiện dịch tễ khác Với thời gian

có hạn, đề tài này xác định giới hạn trong việc xây dựng thuật toán và phần mềm hỗ trợ cho một lớp bệnh nhân đặc trưng và chiếm đa số trong các ca thay van tim ở Việt Nam

IV Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra khảo sát thực tế và phân tích hệ thống

Phương pháp thống kê

Phương pháp so sánh

Phương pháp chuyên gia

Phương pháp ứng dụng lý luận xấp xỉ như lý thuyết tập mờ và lập luận dựa trên trường hợp

V Bố cục của đề tài

Lời mở đầu: Sự cấp thiết của Đề tài nghiên cứu Mục tiêu, nhiệm vụ, phạm vi và

phương pháp nghiên cứu

Chương 1: Tìm hiểu sơ qua về bệnh tim và việc điều trị thuốc chống đông đường uống

Phần này sẽ trình bày một số vấn đề cơ bản về bệnh tim mạch, các bệnh nhân thay van tim nhân tạo, và việc điều trị thuốc chống đông đường uống cho bệnh nhân

Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia trong điều trị thuốc chống đông đường uống

Phần này trình bày các nghiên cứu đánh giá, thu thập và phân loại về các loại đối tượng trong bài toán xác định liều lượng sử dụng thuốc chống đông đường uống Trong đó có các kiến thức chuyên gia về việc xác định liều lượng sử dụng thuốc trong ngày của một bệnh nhân

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương pháp tính toán mềm

Phần này nhắc lại một số khái niệm cơ bản về các phương pháp tính toán mềm như lý thuyết tập mờ và lập luận dựa trên các trường hợp

Chương 4: Xây dựng thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông

Đưa ra các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông

Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông

Xây dựng phần mềm, thiết kế hệ thống và cơ sở dữ liệu

Chương 6: Kết quả vận hành thử nghiệm và các đánh giá

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Chương 1: Sơ qua về bệnh tim và việc điều trị thuốc chống đông đường uống ở

bệnh nhân thay van tim nhân tạo

1.1 Tìm hiểu sơ bộ về bệnh tim

1.1.1 Tìm hiểu qua về quả tim bình thường

Cấu trúc và hoạt động

Nhìn mặt trước ( Hình 1.1), ta có thể thấy quả tim là một khối cơ (thịt), đầu dưới hơi nhọn và hướng về bên trái, gọi là mỏm tim hay đỉnh tim Trên bề mặt quả tim, có nhiều mặt máu chạy ngoằn ngoèo: đó là những động mạch vành và những tĩnh mạch vành Những động mạch vành này tuy nhỏ bé nhưng có nhiệm vụ rất quan trọng là đem oxy đến cho cơ tim Nếu chúng bị tắc, một vùng cơ tim sẽ bị hoại tử, đó là bệnh nhồi máu cơ tim

Hình 1.1 Quả tim nhìn từ phía trước.

1 Động mạch chủ; 2 Động mạch phổi; 3.Tĩnh mạch chủ trên; 4.Tĩnh mạch phổi; 5.Tiểu nhĩ phải; 6.Tiểu nhĩ trái; 7 Rãnh liên thất trước; 8.Tâm thất phải; 9 Tâm thất trái; 10

Mỏm tim; 11 Tâm nhĩ phải; 12.Các động mạch lên tay và đầu

Mặt sau quả tim (Hình 1.2) cũng có những mạch vành như vậy

Hình 1.2 Quả tim nhìn từ phía sau.

1 Động mạch chủ; 2 Động mạch phổi; 3.Tĩnh mạch chủ trên; 4 Tâm nhĩ trái; 5.Tĩnh mạch phổi phải; 6.Tâm nhĩ phải; 7.Tĩnh mạch chủ dưới; 8.Tâm thất trái; 9.Tâm thất phải; 10.Rãnh liên thất sau; 11.Mỏm tim; 12.Tâm thất trái ; 13.Tĩnh mạch phổi trái; 14.Các

động mạch lên tay và đầu

Ở hai lỗ thông giữa tâm nhĩ ở trên với tâm thất cùng bên ở dưới, màng trong tim gấp lại thành những lá van gọi là van nhĩ-thất Nhờ có những van này mà máu chỉ đi được một chiều, từ tâm nhĩ xuống tâm thất Van bên phải giữa tâm nhĩ và tâm thất phải, gọi là van

ba lá, còn van bên trái chỉ có hai lá thôi (Hình 1.3) Van hai lá rất hay bị bệnh, có khi hở van, nhưng phổ biến hơn nhiều là hẹp van

Hình 1.3 Sau cắt bỏ tâm nhĩ, nhìn từ trên xuống để thấy rõ vị trí 4 van tim.

1.Mép sau van hai lá; 2.Tâm thất trái; 3.Vòng van hai lá; 4.Van hai lá; 5.Mép trước van hai lá; 6 Van chủ; 7.Van phổi; 8.Tâm thất phải; 9 Vòng van 3 lá; 10 Van ba lá

Ở "cửa ngõ" hai động mạch lớn, nội tâm mạc cũng được xếp thành van, gọi là van động mạch, còn có tên là van tổ chim, vì khi bổ dọc động mạch ra chúng giống như 3 tổ chim xếp cạnh nhau (Hình 1.3) cũng như các van nhĩ-thất, các van động mạch chỉ cho máu đi theo một chiều nhất định Van động mạch chủ, còn gọi là van chủ, chỉ cho máu phụt từ tâm thất trái vào động mạch chủ, còn van động mạch phổi cũng chỉ cho máu từ tâm thất phải vào động mạch phổi thôi Hình 1.3 nhìn 4 van tim từ trên xuống, sau khi đã cắt bỏ hai tâm nhĩ như cái "vung nồi" đi Trong thực tế, các van ở bên trái tim như van hai lá, van chủ, hay mắc bệnh hơn những van bên phải là van ba lá và van phổi

Để hiểu thêm về hoạt động của quả tim, cũng cần làm quen với những người "hàng xóm" xem quan hệ với nhau thế nào (Hình 1.4) Tim nằm trong lồng ngực, giữa hai lá phổi trái

và phải, ngay sau xương ức, mỏm chếch về phía trước và sang trái cho nên chiếm nhiều chỗ của phổi trái hơn phổi phải Khi có người bị ngừng tim do điện giật hay chết đuối chẳng hạn, người ta ép xương ức, cũng tức là ép lên quả tim, giúp tim tống máu đi nuôi

cơ thể Chú ý không được ép lên vùng ngực trái, ít hiệu quả mà lại dễ gãy xương sườn Ngay sau tim là thực quản, nên khi tim to ra nhiều, người bệnh thấy nuốt khó

Hình 1.4 Van động mạch chủ

(tức là van tổ chim bên trái, P và T là hai lỗ động mạch vành bên phải và bên trái)

Lúc nghỉ ngơi mỗi phút quả tim đập 75 nhát Đấy là ở người lớn; tim trẻ con đập nhanh hơn nhiều Đối với sinh vật nói chung, kích thước càng lớn thì tim đập càng chậm; tim voi đập 25 lần mỗi phút, còn tim chuột đập tới 500! Mỗi nhát đập ở người lớn, tâm thất trái bơm đẩy 70 ml máu đỏ, và mỗi phút lượng máu đỏ được bơm vào động mạch chủ là 70ml x 75 = 5.250ml tức 5,2 lít Con số đó gọi là cung lượng tim Tất nhiên cùng một lượng máu bằng thế được tâm thất phải bơm vào động mạch phổi

Vì tim hoạt động nhiều như vậy, nên lượng oxy cơ tim tiêu thụ cũng rất lớn Mặc dù chỉ cân nặng có 250g tức bốn phần nghìn trọng lượng cơ thể, cơ tim được nhận 5% máu, và được sử dụng 10-12% oxy của toàn thân Nói cách khác, 1 gam cơ tim "xài" gấp 25 lần

so với 1 gam các phần khác của cơ thể Nếu so sánh với các cơ quan vẫn được coi là

"quan trọng" khác thì trong 1 phút 100g gan chỉ tiêu thụ có 2ml oxy; 100g não tiêu thụ 3,3ml oxy; 100g thận 6ml oxy, còn 100g tim 9,7ml oxy

1.1.2 Những bệnh liên quan đến việc thay van tim

Hở hai lá

Hở van hai lá ít gặp hơn hẹp nhiều Khi van bị hở không đóng kín, trong pha II là lúc tâm thất trái co bóp mạch, một phần máu đỏ chứa trong đó bị đẩy ngược chiều lên tâm nhĩ trái Tất nhiên phần lớn máu vẫn được đẩy xuôi chiều vào động mạch chủ, nhưng vì máu phải đi cả hai phía nên tâm thất trái bắt buộc phải làm việc quá sức Một mặt, máu đi nuôi cơ thể giảm đi vì một số “bị” phụt ngược trở lại tâm nhĩ trái, mặt khác tâm nhĩ trái

bị ứ máu nên không còn khả năng nhận thêm máu từ phổi về, gây ứ máu ở phổi Những rối loạn đó làm tim bị suy

Người ta có thể phẫu thuật bệnh này, bằng cách làm hẹp lỗ van hai lá cho bớt hở Những trường hợp nặng, có thể phải thay van

Hở van chủ

Trong bệnh này, van chủ đóng không kín ở pha III và I (tức là tâm trương), cho nên một

số máu từ động mạch chủ, ngược trở lại tâm thất trái Do đó, máu đi nuôi cơ thể bị thiếu

đi, trong khi tâm thất trái bị quá tải và yếu dần, suy tim xuất hiện

Để chữa bệnh này, chỉ có cách thay van

Hẹp van chủ

Van chủ hẹp, nên máu vào động mạch chủ khó khăn không đủ đi nuôi cơ thể Trong khi

đó, tâm thất trái phải tốn nhiều công sức hơn, mới đẩy được máu qua chỗ hẹp Lâu dần, tim cũng suy

Cách chữa cũng phải dùng phẫu thuật thay van

Thiếu máu cục bộ cơ tim

Nếu động mạch vành không tắc hẳn như trong nhồi máu cơ tim, mà chỉ bị hẹp thôi, thì cơ tim không có vùng nào bị hoại tử, mà chỉ có những vùng bị thiếu oxy tương đối Đó là trường hợp thiếu máu cục bộ cơ tim, còn gọi là suy vành

Tuy nhiên, nếu động mạch vành hẹp ít, tiết diện giảm 40-50% so với bình thường không gây ra vấn đề gì Chỉ khi nào hẹp nhiều, 70% trở lên, người bệnh mới bị những cơn đau thắt ngực; và một thời gian dài sau đó mới có thể bị suy tim Cũng có bệnh nhân động mạch vành bị hẹp, không đau ngực bao giờ, nhưng cũng bị suy tim, vì nhiều cùng cơ tim không được nhận đủ oxy

Trước kia, các bác sĩ đều đã nhận xét rằng suy tim do bệnh động mạch vành ở nước ta rất hiếm Nhưng một nghiên cứu gần đây (Hoàng Minh Hiền, 2000) cho thấy ở Bệnh viện Hữu Nghị, khảo sát 98 trường hợp suy tim, thì có 31 là do bệnh động mạch vành (31,6%), nhiều hơn cả suy tim do bệnh van, chỉ có 27 tức 27,6%

Về cách xử trí thiếu máu cục bộ cơ tim và nhồi máu cơ tim xin xem thêm cuốn "Đau thắt ngực và nhồi máu cơ tim" (Vũ Đình Hải và Hà Bá Miễn Nhà xuất bản y học, 1996)

1.2 Điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh nhân thay van tim nhân tạo

1.2.1 Kiến thức chung

Các tổn thương van tim do thấp, với hậu quả và biến chứng của nó là yếu tố thuận lợi hình thành huyết khối Huyết khối tạo thành trong tim thương gặp ở các bệnh nhân bị hẹp van hai lá do thấp tim (Bruce F.Waller)[6,7] Huyết khối thươngcó ở tâm nhĩ trái (và tiểu nhĩ trái), tuy nhiên huyết khối cũng có thể tìm thấy ở nhĩ phải và hiếm hơn là các buồng tâm thất

Ngoài những yếu tố bất thương về đông máu và chức năng tiểu cầu, các chuyển động hỗn loạn và chậm chạp của dòng máu trong các bệnh van tim cũng thúc đẩy sự tạo thành huyết khối Nhiều nghiên cứu cho thấy các tai biến tắc mạch ở những bệnh nhân hẹp van hai lá có liên quan chặt chẽ với sự hiện diện của huyết khối và âm cuộn trong nhĩ trái ở bệnh nhân hẹp hai lá khi bị rung nhĩ kéo dài, thì nguy cơ huyết khối tăng gấp hơn 5,5 lần

so với bệnh nhân có nhịp xoang (Goswami K.C và CS)[6,7] Khi phân tích các số liệu khác nhau của siêu âm tim ở bệnh nhân hẹp hai lá, một số tác giả thấy rằng:

- Nếu kích thước nhĩ trái chiều dọc ≥ 55mm thì nguy cơ huyết khối tăng 10 lần

- Nếu diện tích nhĩ trái ≥ 30cm2 thì nguy cơ huyết khối tăng 3,38 lần

- Ngoài ra nếu vận tốc sóng tiểu nhĩ giảm ≤ 20cm/s sẽ là yếu tố gia tăng nguy cơ huyết khối (Esteban G và CS)

Các bệnh nhân bị hẹp hai lá, rung nhĩ khi có các cục máu đông được tạo thành ở nội mạc nhĩ trái (và tiểu nhĩ trái), do tim hoạt động co bóp liên tục đẩy chúng vào hệ tuần hoàn và gây nghẽn mạch (James F.Toole, Ancel N.Waller)[6,7] ở những bệnh nhân này khi được điều trị chuyển nhịp (sốc điện phá rung), sẽ có nguy cơ nghẽn mạch cao Nghẽn mạch có thể xảy ra với các cơ quan khác nhau như: não (gây tai biến mạch máu não), thận (nhồi máu thận), mạc treo (nhồi máu mạc treo)

Các bệnh nhân bị bệnh tim do thấp khi có suy tim nặng hoặc phải nằm bất động lâu sau phẫu thuật, sinh đẻ cũng dễ bị các tai biến huyết khối tĩnh mạch, nhồi máu phổi

Ngày nay các bệnh nhân bị các bệnh van tim do thấp để được điều trị thay van nhân tạo khá nhiều Tuy nhiên họ lại có nguy cơ bị huyết khối cao nếu không được điều trị dự phòng tốt

Có hai nhóm van tim nhân tạo đang được sử dụng hiện nay là: van cơ học và van sinh học

Van cơ học: được cấu tạo bởi kim loại, chất dẻo, vải ví dụ như:

+ Van lồng-bi (Starr-Edwards)

+ Van đĩa lật (Bjork - Shiley)

+ Van hai cánh (Saint Jude)

Đặc điểm của loại van này là bền vững (tuổi thọ của van dài), nhưng lại dễ tạo huyết khối, vì vậy những bệnh nhân được thay ghép bằng các van này phải được điều trị chống đông suốt đời

- Van sinh học: được xử lý từ các mô của động vật như: người, bò , lợn

Ví dụ:

+ Van nguồn gốc từ lợn: Hancock và Carpentier-Edwards, Mosaic

+ Van được làm từ màng tim bò: Ionescu

Đặc điểm của loại van này là bị thoái hoá sau khoảng 10 năm Tuy nhiên những bệnh nhân được ghép van sinh học không phải điều trị chống đông lâu dài, thông thường chỉ dùng chống đông trong 3 tháng sau khi thay van

Một số thuốc chống đông và cách sử dụng cho bệnh nhân bị bệnh van tim do thấp

Trong bệnh van tim do thấp, các thuốc chống đông đ được sử dụng để điều trị dự phòng không cho tạo thành huyết khối và/ hoặc hạn chế không cho huyết khối đ hình thành phát triển thêm

Các thuốc chống đông đang được dùng phổ biến hiện nay là:

- Các thuốc kháng Vitamin K được dùng điều trị dự phòng huyết khối nghẽn mạch lâu dài

- Các Heparin dùng điều trị dự phòng với thời gian ngắn

Các thuốc kháng Vitamin K

Có hai nhóm kháng Vitamine K đang lưu hành:

* Các dẫn xuất Coumarin

Dược động học

- Thời gian bán huỷ tuỳ thuộc từng thuốc có thể thay đổi từ 2,5 giờ đến 40 giờ

- Thời gian tác dụng cũng thay đổi, có thể chia thành 3 loại:

Bảng 1.1 Tác dụng của thuốc chống đông

Tác dụng Thuốc (biệt dược) Bắt đầu tác

dụng (giờ)

Thời gian tác dụng (giờ)

Thời gian bán huỷ (giờ)

Nhanh,

ngắn

Ethyl bicoumacetal (Tromexane) Phenyl-indan-dion (Pindione)

18-24 18-24

24-48 48-96

2,5 5-10

Trung

bình

Acenocoumarol (Sintrom) Fluorophenyl-indan-dion (Previscan)

- Các biểu hiện lâm sàng khác hiếm gặp hơn: có thể mẩn đỏ dưới da, sốt, tiêu chảy, suy thận, suy gan, suy tuỷ

Cận lâm sàng

Các xét nghiệm đnh giá tác dụng của thuốc để điều chỉnh liều điều trị, ngừng thuốc hoặc dự phòng các tai biến

* Thời gian Quick

Khảo sát các yếu tố II, VII, X và V

So với chứng, cần giữ ở mức 2-2,5 lần

Tỷ giá Prothrombin cần duy trì ở mức 25-35%

* INR (International Normalized Ratio)

Cho phép chuẩn hoá và loại bỏ các khác biệt do các mẫu thuốc thử khác nhau, ở các phòng xét nghiệm khác nhau

Thời gian Quick của bệnh nhân

INR= ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ISI

Thời gian Quick của chứng

ISI (International Sensitivity Index) là chỉ số đo nhạy cảm đã được quốc tế hoá ISI theo quy định bằng 1 đối với các mẫu Thromboplastin chuẩn hoá theo quy ước quốc tế [6]

INR cho phép theo dõi điều trị chống đông tốt

Trong bệnh tim do thấp - khi điều trị chống đông cần điều chỉnh:

INR từ 2-3 đối với các bệnh nhân:

+ Hở hai lá có rung nhĩ (mạn tính hoặc kịch phát) hoặc hẹp hai lá sau điều trị chống đng 1 năm

+ Nhịp xoang với tâm nhĩ trái lớn (>55mm trên siêu âm M.Mode)

+ Hiện tại có suy tim hoặc rối loạn chức năng thất trái nặng

INR từ 3-4,5 đối với các bệnh nhân:

+ Hẹp hai lá có rung nhĩ (mạn tính hoặc kịch phát) trong năm đ?u tiên điều trị chống đng

+ Có tiền sử nghẽn mạch hệ thống

+ Van tim nhân tạo

* Ngoài các xét nghiệm trên, các xét nghiệm khác hiện nay ít sử dụng:

- Thử nghiệm Owren (Thrombotest) để thăm dò các yếu tố đng máu

- Thời gian Prothrombin

Chỉ định điều trị và chống chỉ đành

Chỉ định

- Phòng ngừa nghẽn mạch do huyết khối

- Các bệnh van tim do thấp: hẹp hai lá, hẹp hở hai lá

- Rối loạn nhịp nhĩ

- Chuẩn bị điều trị rung nhĩ bằng sốc điện

- Van tim nhân tạo

Chống chỉ định

- Rối loạn đường máu

- Bị bệnh nguy cơ chảy máu, mới phẫu thuật, chấn thương, loét đường tiêu hoá tiến triển, u mạch, phình mạch, phồng tách động mạch, viêm màng ngoài tim

- Tăng huyết áp nặng chưa kiểm soát được

- Tai biến mạch não, chảy máu não mới

- Suy gan nặng

Thận trọng đối với phụ nữ có thai, cho con bú, người già, suy thận

Trong trường hợp dùng quá liều kháng Vitamin K có thể tiêm tĩnh mạch chậm 10mg Vitamin K, tiêm lặp lại nếu cần thiết

Liều lượng và cách dùng

Cần chú ý:

- Liều điều trị rất khác nhau cho từng người, thậm chí cả từng thời điểm trên một người

- Ở những người tổn thường thận làm ứ đọng các chất kháng Vitamin K

- Khi ăn thức ăn nhiều Vitamin K thì sẽ giảm tác dụng của thuốc kháng Vitamin K

- Khi ngừng điều trị phải giảm liều dần để tránh nguy cơ tăng đông ngược (Rebound)

- Theo dõi xét nghiệm thường kỳ để điều chỉnh liều lư?ng thuốc là rất cần thiết để đảm bảo hiệu lực điều trị và tránh tai biến

Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia trong điều trị thuốc chống đông đường uống

2.1 Các yếu tố liên quan đến điều trị thuốc chống đông đường uống

2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ

Đối với hầu hết các bệnh tim, thì không có khái niệm khỏi bệnh hoàn toàn sau phẫu thuật theo đúng nghĩa đen của nó, danh từ điều trị triệt để chỉ mang ý nghĩa tương đối, do đó việc đánh giá kết quả và theo dõi định kì bệnh nhân sau phẫu thuật là một yêu cầu bắt buộc

Trong việc theo dõi sau mổ bệnh van tim do thấp, ngoài việc điều trị suy tim, tiêm phòng thấp, chuyển nhịp tim , thì cần hết sức lưu ý 2 vấn đề sau:

+ Khám định kì về lâm sàng, cân lâm sàng để theo dõi tình trạng các van tim và phát hiện kịp thời các biến chứng để xử lý Siêu âm tim đóng một vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực này; tuy nhiên, yêu cầu về các thông số siêu âm ở đây thường đơn giản hơn so với trước mổ, chủ yếu giống như yêu cầu trong phần chẩn đoán bệnh và mức độ bệnh, ví dụ như độ hẹp hở van tồn lưu, độ chênh áp lực qua các van, kích thước và chức năng các buồng tim, áp lực động mạch phổi, đặc biệt lưu ý tình trạng của các van nhân tạo, huyết khối trong nhĩ và tiểu nhĩ trái

+ Theo dõi định kì về đông máu và liều lượng thuốc chống đông, nhất là ở những bệnh nhân mang van nhân tạo Có 2 thông số về đông máu bắt buộc phải theo dõi là: PT (Prothrombin Time) và INR (International Normalized Ratio) Thông thường đối với bệnh nhân thay van thì duy trì PT ≈ 25 - 35 %, và INR ≈ 2,5 - 3,5 (với van

cơ học), 2 - 3 (với van sinh học)

Thuốc chống đông thường dùng là Sintrom viên 4 mg (thuốc kháng vitamin K), liều lượng chỉnh theo kết quả PT và INR Thường sau mổ chúng tôi cho liều khởi đầu là 2mg / 24 giờ, làm xét nghiệm đông máu hàng ngày để dò tìm liều thích hợp với hiện trạng của bệnh nhân

Trờn nguyờn tắc, sau giai đoạn hậu phẫu, xột nghiệm đụng mỏu cần làm định kỡ 1 -

2 thỏng một lần trong 1 - 2 năm đầu để chỉnh liều thuốc chống đụng thớch hợp nhất với người bệnh Những năm tiếp theo cú thể xột nghiệm và chỉnh thuốc định kỡ 3 thỏng một lần Nhưng qua thực tế theo dừi sỏt một nhúm bệnh nhõn thay van tại Bệnh viện Việt Đức, chỳng tụi thấy nổi bật lờn một số điểm rất quan trọng sau:

- Cỏc thụng số về đụng mỏu (PT, INR) thay đổi thường xuyờn hàng tuần, phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi thời tiết (đụng - hố), chế độ ăn (uống rượu, liờn hoan, đi cụng tỏc ), nhịp sinh hoạt, tỡnh trạng suy tim và chức năng gan của người bệnh, khoảng thời gian sau mổ ; tức là liều lượng thuốc chống đụng cũng phải thay đổi theo hàng tuần

- Một số bệnh nhõn chưa hiểu hết mức độ cần thiết và nguy hiểm của việc theo dừi

và điều trị đụng mỏu, nờn đó tự ý thay đổi liều lượng và thời gian kiểm tra định kỡ

- Nhiều bệnh nhõn ở xa, điều kiện đi lại khú khăn, nờn khụng thể về Hà nội kiểm tra đụng mỏu thường xuyờn được

- Hầu hết người bệnh chưa được giỏo dục về chế độ sinh hoạt, ăn uống, lao động sau khi mổ thay van nhõn tạo

Những khiếm khuyết đú đó để lại những hậu quả khụng nhỏ, liờn quan đến tớnh mạng của nhiều người bệnh Để giải quyết những vấn đề này, cần cú thời gian để tỡm hiểu và làm cỏc nghiờn cứu cụ thể; tuy nhiờn theo chỳng tụi, để khắc phục trong giai đoạn trước mắt, cú thể đề ra vài giải phỏp tỡnh huống như sau:

+ Tăng cường cỏc biện phỏp tuyờn truyền giải thớch cho bệnh nhõn hiểu được tầm quan trọng sống cũn của việc theo dừi và điều trị chống đụng mỏu sau thay van nhõn tạo

+ Tăng thời gian kiểm tra đụng mỏu định kỡ cho bệnh nhõn: 2 tuần một lần cho 3 thỏng đầu sau mổ, 1 thỏng một lần cho những thỏng tiếp theo trong 1 - 2 năm đầu + Khuyến cỏo cỏc bệnh nhõn sau thay van nờn duy trỡ một chế độ sinh hoạt, ăn uống tuỳ theo điều kiện của họ, song phải đảm bảo tớnh ổn định

2.1.2 Chế độ ăn uống và cỏc loại thực phẩm chứa Vitamin K

*Tại sao bệnh nhân lại phải quan tâm đến chế độ ăn uống?

Bởi vì trong một số thức ăn có chứa vitaminK, một yếu tố làm đông máu và bạn cũng nên tránh dùng một số loại chè thảo dược

*Tại sao hàng ngày bệnh nhân lại nên ăn một chế độ ăn giống nhau?

Bởi vì khi bệnh nhân ăn một số lượng lớn vitaminK sẽ ảnh hưởng tới tác dụng của thuốc chống đông Vì vậy để không ảnh hưởng tới tác dụng của thuốc bệnh nhân

nên giữ nguyên chế độ ăn của mình thì lượng vitamin K sẽ không thay đổi Khi

bệnh nhân ốm, muốn thay đổi chế độ ăn nên báo cho Bác sĩ biết

* Bệnh nhân có nên tránh không nên ăn các thức ăn có chứa nhiều vitaminK không?

Điều này không cần thiết Bệnh nhân hãy giữ nguyên chế độ ăn của mình bởi vì một

số thức ăn rất quan trọng đối với con người như lá cây, rau xanh, một số loại đâụ và

* Bệnh nhân cần bao nhiêu hàm lượng Vitamin K trong thức ăn?

ở các trang sau sẽ có một bảng liệt kê tất cả các loại thức ăn mà nó chứa nhiều, ít hay trung bình Vitamin K

Bảng 2.1 Liệt kờ tất cả cỏc loại thức ăn cú chứa Vitamin K

(Trong đó mức độ hàm lượng được mô tả là L=thấp, M=trung bình, H=cao)

T¸o 1 qu¶ võa L

Chuèi 1 qu¶ võa L

Qu¶ viÖt quÊt 2/3 chÐn L

2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu

Do điều kiện khảo sát thực tế và do thời gian thực hiện luận văn có hạn, đề tài sẽ tập trung và các đối tượng sau:

Những bệnh nhân được xét đến là: đã thay 1 hoặc cả 2 van tim

Vùng miền sinh sống: ở miền Bắc Việt Nam

Các điều kiện dịch tế khác: chỉ xét các đối tượng ở thành thị hoặc nông thôn

Các đối tượng bệnh nhân ở thành thị thường có mức độ ổn định cao hơn sau mỗi lần đến khám lại

Các đối tượng ở nông thôn có những sự khác biệt lớn sau mỗi lần đến khám lại Điều kiện nữa là: chỉ xét và theo dõi những bệnh nhân tuân thủ đúng lịch điều trị của bác sĩ

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương phỏp tớnh toỏn mềm

Lý thuyết mờ ngày càng phong phú và hoàn thiện, tạo nên một nền móng vững chắc

để phát triển logic mờ, một cơ sở cơ bản nhất trong trong công đoạn mô hình hoá các lập luận mờ mà con người vẫn thường xuyên sử dụng trong đời sống Có thể nói logic mờ là chiếc cầu nối để xây dựng các hệ mờ thực tiễn như các bộ điều khiển mờ trong công nghiệp, các hệ chuyên gia trong y học trợ giúp và chuẩn đoán bệnh, các

hệ chuyên gia xử lý tiếng nói, nhận dạng ảnh

Định nghĩa: Cho X là tập hợp thường được gọi là không gian nền A được gọi là tập

mờ trên X nếu A={(x, àA(x))|x ∈X} trong đó àA: X->[0,1] Hàm àA gọi là hàm thuộc (membership function) của A, àA(x) là một giá trị trong đoạn [0,1] gọi là mức

độ thuộc của x trong A [8]

A x

x

A

, 0

, 1 )

(à

Ví dụ:

Chế độ ăn uống của người bệnh cú hai trạng thỏi “ổn định” và “khụng ổn định”,

Ổn định được định nghĩa là trong 5 ngày liờn tiếp trước đú, số ngày ổn định phải lớn hơn 4 ngày,

Khụng ổn định được định nghĩa là, trong 5 ngày liờn tiếp trước đú, số ngày khụng

ổn định ớt nhất là 2 ngày

3.1.2 Cỏc phộp toỏn cơ sở

Hợp của hai tập mờ

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là àA,

àB Hợp của hai tập mờ A và B, ký hiệu A ∪ B, là một tập mờ có hàm thuộc àA∪B

đ−ợc xác định nh− sau:

àA∪B(x)=max(àA(x),àB(x)) ∀ x ∈ X

Giao của hai tập mờ

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là àA,

àB Giao của hai tập mờ A và B, ký hiệu A∩B, là một hàm thuộc àA∩B xác định nh− sau:

( 1 ) (x = −àA x ∀x∈à

Định nghĩa nằm trong

Cho X là một tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là

àA, àB A gọi là nằm trong B, ký hiệu A⊂ B, nếu àA(x)≤ àB(x) ∀x∈X

Hai tập mờ bằng nhau

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là àA,

àB A gọi là bằng B , ký hiệu A=B, nếu và chỉ nếu àA(x)= àB(x) ∀x∈X

Tổng rời của hai tập hợp

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X Tổng của hai tập mờ A và B trong

X, ký hiệu A⊕B, là một tập mờ thoả mãn:

Phép trừ hai tập mờ

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X Phép trừ hai tập mờ A và b, ký hiệu A\B, đ−ợc định nghĩa nh− sau:

Tích đại số của hai tập mờ

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là àA,

àB Tích đại số của hai tập mờ A và B trong E, ký hiệu là A.B là tập mờ có hàm thuộc thoả mãn:

àA.B(x)=àA àB ∀x ∈ X

Tổng đại số của hai tập mờ

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần l−ợt là àA,

àB Tổng đại số của hai tập mờ A và B trong X, ký hiệu A+B, là tập mờ có hàm thuộc thoả mãn:

) (A B A B B

B A B

3.1.3 Mụ hỡnh mờ và phương phỏp lập luận mờ

Mô hình mờ và phương pháp lập luận mờ được Zadeh đề xuất Sau đó một số nhà nghiên cứu đã phát triển tiếp ý tưởng của Zadeh và đề xuất một số phương pháp lập luận mờ mới [12,13,14]

Mô hình mờ gồm n mệnh đề IF-THEN

if X=A1 then Y=B1

if X=A2 then Y=B2

if X=An then Y=Bn

trong đó X,Y là các biến thông thường chẳng hạn như cường độ dòng điện, tốc độ quay của động cơ, tuổi của người, ) Ai, Bi i=1, ,n là các mô tả ngôn ngữ của các biến X,Y chẳng hạn như cường độ dòng điện “tương đối nhỏ”, tốc độ quay của động cơ điện “khá nhanh” Trong mô hình này tất cả các biến ngôn ngữ Ai, Bi i=1, ,n

được biểu diễn bằng các tri thức mờ Mục đích của mô hình mờ nhằm suy ra thông tin mờ của biến Y từ các thông tin mờ của biến X và quá trình này được gọi là quá trình mờ

Phương pháp lập luận trên mô hình mờ được căn cứ vào n mệnh đề IF-THEN của mô hình mờ Nếu ta có mệnh đề vào “X=A” thì sẽ suy ra được mệnh đề kết luận là

“Y=B” dựa vào các mệnh đề sau của mô hình

Mệnh đề 1 If X=A1 then Y=B1Mệnh đề 2 If X=A2 then Y=B2

Mệnh đề n If X=An then Y=BnMệnh đề If X=A

Kết luận Y=B

Quá trình tính toán trong lập luận mờ gồm hai bước: trước hết xây dựng một quan

hệ mờ R giữa hai biến X và Y, sau đó từ thông tin mờ của biến X suy ra thông tin

mờ của biến Y dựa vào R Để xây dựng quan hệ mờ R, trước hết mỗi luật IF-THEN

được chuyển thành các quan hệ mờ Ri (i=1,2 ,n) tương ứng, sau đó n quan hệ mờ này được tổng hợp với nhau theo một cách nào đó để có quan hệ mờ R Nói một cách khác, ta có các toán tử ⊕ và ⊗ để thực hiện quá trình trình tính toán sau:

Ai ⊗ Bi =Ri

R1 ⊕ R2 ⊕ ⊕Rn=R

Ai, Bi là các tập mờ,

Ri (i=1, n) và R là các quan hệ mờ

Các toán tử ⊕ và ⊗, trong một số trường hợp, sẽ được chọn tương ứng là hàm OR và AND của logic mờ

Sau khi xây dựng được quan hệ mờ R nêu trên chúng ta chuyển sang bước thứ hai của quá trình tính toán: với bất kỳ tập mờ A nào mô tả biến X chúng ta luôn xác

định được tập mờ B mô tả biến Y bằng cách hợp thành A với quan hệ R

Phương pháp lấy trọng tâm

Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong điều khiển mờ Cách khử mờ như sau:

Phương pháp lấy trung bình các điểm cực đại

trong đó n là số điểm cực đại của àB(b), bi là các điểm hàm àB(b) đạt cực đại

m i

B b b

b b

i

i B

m

i

i B i

, , 1 , ,

) (

) (

n i

B b n

Phương pháp điểm giữa của các điểm cực đại

Là phương pháp thu gọn từ phương pháp trên

trong đó b’ là điểm bé nhất mà àB(b) đạt cực đại, b’’ là điểm lớn nhất mà àB(b) đạt cực đại

) '' ' ( 2

1

b b

Y = +

3.2 Lập luận dựa trên các trường hợp

3.2.1 Sử dụng lại tri thức và kinh nghiệm

Giả sử bạn yêu cầu 1 hệ thống giải quyết một vấn đề mà định danh cho 1 trường hợp trong đó đã từng có tiền lệ giải quyết trước đó

Nếu hệ thống này giải quyết vấn đề này bằng cách bắt đầu lại từ đầu nó lại bắt đầu giống như nó đã từng giải quyết ở lần đầu tiên, bạn không muốn mô tả một hệ thống như vậy là hệ thống thông minh

Tương tự, giả sử bạn yêu cầu 1 hệ thống giải quyết một vấn đề mà tương tự như một vấn đề đã giải quyết trước đó

Bạn sẽ trông mong nó có khả năng tránh được việc phải giải quyết vấn đề lại từ đầu như trường hợp đầu tiên

Ví dụ về bài toán tìm đường đi được mô tả trong đồ thị với các đỉnh và các cạnh như sơ đồ dưới đây:

Giả sử cần tìm đường đi từ SG đến CG trong khi đường đi từ SG đến SC đã được tìm ra trước đó

Việc tìm đường từ SG đến CG có thể lấy lại kết quả của vấn đề đã giải quyết trước

Vậy 12X13=?

Có thể sử dụng lại kiến thức: (12x12)+12=156

Vậy làm thế nào chúng ta có thể sử dụng lại tri thức và các kinh nghiệm quá khứ để giải quyết một vấn đề mới Chúng ta sẽ sử dụng lại, hoặc lắp ghép tri thức và kinh nghiệm quá khứ của chúng ta vào việc giải quyết một vấn đề mới

3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa trên sự sử dụng lại

Lập luận dựa trên các trường hợp và quá trình suy luận dựa trên nguồn gốc sự giống nhau [30, 32,33,34]

• Ghi nhớ kinh nghiệm xử lý các vấn đề đã gặp

• Giải quyết vấn đề bằng sử dụng lại các giải pháp cho các vấn đề tương tự đã gặp ở quá khứ

Phương pháp tiến hành

• Biểu diễn các kinh nghiệm như các trường hợp

• Lưu trữ các đoạn của các vấn đề tương tự nhau đã được giải quyết như các trường hợp

• Lắp ghép các giải pháp tương tự cho mỗi trường hợp lưu trữ

Ưu điểm

• Tính hiệu quả và năng lực sử dụng

• Hiệu quả của kiến thức sử dụng (các trường hợp được cung cấp dễ dàng cho tương lai)

• Sự đáng tin cậy về mặt nhận thức

Lập luận dựa trên trường hợp

• Lập luận dựa trên trường hợp là một trong những kỹ thuật áp dụng trong trí tuệ nhân tạo thành công nhất trong những năm gần đây

• Những vấn đề liên tục hoặc thường lệ về mặt địa điểm và những vấn đề tương tự có những hướng giải quyết tương tự

• Những vấn đề có đặc trưng lặp đi lặp lại về mặt địa điểm và những vấn đề tương tự có những hướng giải quyết tương tự

• Lập luận như một sự ghi nhớ Thậm chí giải quyết những vấn đề từ sự bắt đầu sử dụng nguyên lý đầu tiên, những giải pháp của các vấn đề tương tự đã được giải quyết trước đó cũng có thể được gọi lại và sử dụng lại

• Lập luận dựa trên trường hợp có hiệu quả và cần thu thập không nhiều kiến thức Trong những trường hợp mới phức tạp việc không đủ điều kiện tìm ra

được 1 trường hợp có độ tương tự tốt nhất chấp nhận được, thì những trường hợp này được lắp ghép vào thành những trường hợp mới

• Một hệ thống sử dụng lập luận dựa trên các trường hợp sẽ phải có một cơ sở

dữ liệu về các trường hợp mẫu

• Một trường hợp mẫu được mô tả một vấn đề mà đã từng được giải quyết trong quá khứ Thông thường sẽ có 2 phần trong 1 trương hợp mẫu: sự mô tả

về vấn đề và sự mô tả về giải pháp đã áp đụng để giải quyết vấn đề

Xem xét những gì xảy ra khi một vấn đề mới được mô tả trong hệ thống:

Mô tả vấn đề đầu vào Không gian vấn đề

Không gian giải pháp

Sơ đồ tổng thể về phương pháp lập luận dựa trên trường hợp[34]:

Các khâu trong chu trình lập luận dựa theo các trường hợp:

Lưu trữ (retrieve): từ mô tả của vấn đề mục tiêu được sử dụng để lưu trữ vào cơ

sở dữ liệu các trường hợp mẫu

Duyệt lại (revise): Một giải pháp mới được kiểm tra xem có thành công không Với

1 chuyên gia là con người thật, việc duyệt lại có thể không cần thiết

Sử dụng lại (reuse): Các trường hợp mẫu đã được lưu trữ sẽ được sử dụng lại

trong tương lai với một giải pháp thích hợp

Giữ lại (retain):Vấn đề mục tiêu với giải pháp của nó được thêm vào cơ sở dữ liệu các trương hợp mẫu

Học là một sản phẩm phụ của việc giải quyết vấn đề Mỗi một trường hợp mới của

hệ thống có thể được sử dụng để gia tăng thêm trường hợp kinh nghiệm mà nó đã được sử dụng cho các dãy vấn đề tương tự sau này

Lập luận dựa trên các trường hợp có thể sử dụng nhiệm vụ phân lớp, ví dụ như xác định có hay không điều trị ung thư là cần thiết cho các trường hợp đã cho trong quá khứ

Lập luận dựa trên các trường hợp cũng có thể áp dụng để thiết kế nhiệm vụ, ví dụ như việc tối ưu kiểu dáng của các thành phần trong một lò nung

Case-Base

Target Problem

3.2.3 Hàm đo sự tương tự trong lập luận dựa trên các trường hợp

Hàm đo độ tương tự giữa các trường hợp có thể đơn giản hoặc phức tạp tùy theo từng bài toán thực tế Hàm này dựa trên không gian khoảng cách được xây dựng từ bản thân việc mô tả các vấn đề trong không gian vấn đề [33]

3

2

1/3 Acre New

3

2

1/4 Acre

5 Years Excellent

120,000

Case

Trong đó các trọng số của hàm tương tự có thể lấy giá trị rõ hay mờ tuỳ theo từng bài toán

T và C là 2 trường hợp đang được tính độ tương tự với nhau

fti, fci: tương ứng là các đặc tính của trường hợp T và trường hợp C,

Các điều kiện ràng buộc:

wi∈[0,1];

∑wi=1;

Sim(ft1,fc1) là hàm đo độ tương tự giữa cùng một đặc tính của hai trường hợp, trường hợp mới và trường hợp mẫu Sim(ft1,fc1) cũng được định nghĩa tùy theo các bài toán thực tế cụ thể

Sim(ftn,fcn)∈[0,1];

Sim(T,C)∈[0,1];

Nếu Sim(T,C)=1 Thì trường hợp T hoàn toàn tương tự như trường hợp C,

Nếu Sim(T,C)=0 Thì trường hợp T hoàn toàn khác với trường hợp C,

Nếu 0<Sim(T,C)<1 Thì trường hợp T tương tự với trường hợp C với giá trị Sim(T,C),

tập các Sim(T,C) sẽ được sắp xếp từ cao xuống thấp để quyết định trường hợp nào

là tương tự với đối tượng đang xét nhất

Trọng số đặc trưng Trường hợp

tương tự Độ tương tự đặc trưng

3.2.4 Những hướng ứng dụng của lập luận dựa trên các trường hợp

Ví dụ về TH

85%

Chương 4 Một số phương phỏp tớnh toỏn mềm ỏp dụng cho việc dự đoỏn

liều lượng thuốc chống đụng

4.1 Phương phỏp thăm dũ sử dụng cỏc luật cơ bản

4.1.1 Hệ thống luật thu thập từ thực tế

a) Ngày thứ nhất (ngày mổ): chưa dùng thuốc chống đông

b) Ngày thứ hai: (24-48 h sau mổ):

Nếu bệnh nhân đã rút được ống nội khí quản, ăn đường miệng

a Nhóm nguy cơ đông máu cao:

i Bệnh nhân có huyết khối nhĩ trái trong mổ

ii Tiền sử tắc mạch hệ thống iii Rung nhĩ trước mổ hoặc mới xuất hiện sau mổ

iv Nhĩ trái giãn quá to trong mổ

v Tỷ lệ prothrombin sau mổ > 70% (INR < 1,5)

Uống 2mg acenocoumaron (1/2 viên Sintromđ4mg) (tương đương 10mg warfarin hay 10mg fluindione (1/2 viên Previscanđ20mg) lúc 19-20h tối

b Nhóm nguy cơ chảy máu cao:

i Còn dẫn lưu ngực

ii Bệnh nhân nhẹ cân (< 35 kg) hoặc BMI ≤ 17,5

iii Tỷ lệ prothrombin sau mổ < 30%

iv Người già (> 60 tuổi) hoặc có bệnh tim mạch phối hợp)

Uống 1mg acenocoumaron (1/4 viên Sintromđ4mg) (tương đương 5mg warfarin hay 5mg fluindione (1/4 viên Previscanđ20mg) lúc 19-20h tối Nếu bệnh nhân phải thở máy kéo dài trên 48h sau mổ:

v Tiêm calciparin dưới da

vi Hoặc tiêm heparin trọng lượng phân tử thấp dưới da vii Sau khi rút ống nội khí quản thì uống Sintrom với liều như trên,

đồng thời duy trì tiêm calciheparin hoặc heparin trọng lượng phân

tử thấp tiêm dưới da từ 3-5 ngày cho đến khi đạt ngưỡng INR cần thiết

c) Từ ngày uống thuốc chống đông thứ hai trở đi:

Điều chỉnh liều thuốc chống đông đường uống theo kết quả xét nghiệm đông máu (INR, tỷ lệ prothrombin)