Xây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạch (Luận văn thạc sĩ)

Xây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạchXây dựng chuyên gia hỗ trợ chuẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạch

-

HOÀNG TRƯỜNG GIANG

XÂY DỰNG CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN

-

HOÀNG TRƯỜNG GIANG

XÂY DỰNG CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả luận văn

Hoàng Trường Giang

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám đốc, Học viện công nghệ bưu chính viễn thông luôn tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Lập, những người thầy có nhiều kiến thức, kinh nghiệm đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài cũng như hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Bệnh viện Bạch Mai, đã cho phép tôi được tiến hành nghiên cứu, cung cấp các thông tin đầy đủ và trung thực cho nghiên cứu này, luôn tạo điều kiện, quan tâm và động viên tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 14 tháng 11 năm 2018

Tác giả luận văn

Hoàng Trường Giang

DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT

tim mạch

HIS Hopital information systerm Hệ thống quản lý bệnh viện

LIS Laboratory Information System Hệ thống quản lý xét nghiệm

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CHỮ VIÊT TẮT iii

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC BẢNG vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

2 Mục đích nghiên cứu: 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2

4 Phương pháp nghiên cứu: 3

5 Nội dung luận văn được trình bày ở 3 chương chính 3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ TRONG Y KHOA 5

1.1 Giới thiệu chung 5

1.2 Định nghĩa hệ chuyên gia 5

1.3 Cấu trúc hệ chuyên gia 6

1.3.1 Cơ sở tri thức (Knowledge Base) 6

1.3.2 Mô tơ suy luận 8

1.4 Hoạt động của hệ chuyên gia 10

1.4.1.Nguyên tắc hoạt động 11

1.4.2 Mô tơ suy luận (Máy suy diễn) 12

1.4.3 Hệ thống giao tiếp với người sử dụng 17

1.5 Đặc tính hệ chuyên gia 18

1.6 Một số hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh 19

1.6.1 Hệ chuyên gia chẩn đoán về bệnh phổi 19

1.6.2 Ứng dụng logic mờ xây dựng hệ trợ giúp chẩn đoán bệnh thần kinh – Tâm thần 19

Kết luận chương 1 19

CHƯƠNG 2 - HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN, 21

ĐIỀU TRỊ BỆNH TIM MẠCH 21

2.1 Dữ liệu y khoa về bệnh tim mạch 21

2.1.1 Sơ lược về bệnh tim mạch 21

2.1.2 Nguyên nhân và triệu chứng 22

2.1.3 Các bệnh tim mạch thường gặp 23

2.2 Xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ bệnh tim mạch 34

2.2.1 Tổng quan 34

2.2.2 Cơ sở tri thức về bệnh tim mạch 35

2.2.3 Mô tả quá trình chẩn đoán bệnh lý tim mạch 39

2.2.3 Cơ sở tri thức 41

2.2.4 Mô tơ suy luận 42

2.2.5 Module giải thích 44

2.2.6 Module quản lý Profile bệnh nhân 44

Kết luận chương 2 48

CHƯƠNG 3 - THỬ NGHIỆM HỆ CHUYÊN GIA VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 50

3.1 Giới thiệu chung 50

3.2.Thử nghiệm chẩn đoán và điều trị 50

3.2.1 Quá trình Chẩn đoán 50

3.2.2 Đánh giá ý nghĩa profile 51

3.3 Đánh giá kết quả chẩn đoán 54

Kết luận chương 3 55

KẾT LUẬN 56

HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc hệ chuyên gia 6

Hình 1.2 Cấu trúc hệ chuyên gia 11

Hình 1.3 Quá trình suy luận của máy suy diễn 12

Hình 1.4 Giao tiếp giữa người sử dụng và máy 17

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát hệ chuyên gia về bệnh tim mạch 35

Hình 2.2 Các bước xây dựng tri thức HCGTM 38

Hình 2.3 Sơ đồ quá trình chẩn đoán tổng quát 40

Hình 2.4 Sơ đồ quá trình thu thập thông tin 40

Hình 2.5 Sơ đồ quá trình chẩn đoán 41

Hình 2.6 Khởi tạp profile 46

Hình 2.7 Lịch sử điều trị 47

Hình 2.8 Thông tin Profile bệnh nhân đái tháo đường được điều trị 47

Hình 2 9 Hồ sơ tóm tắt quá trình điều trị 48

Hình 2.10 Chi tiết các đợt điều trị 48

Hình 3.1 Dữ liệu tri thức tháng 1/2017 51

Hình 3 2 Dữ liệu tri thức 07/2018 51

Hình 3.3 Thử nghiệm HCGTM 55

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các ngưỡng huyết áp dùng để chẩn đoán theo cách đo 27

Bảng 2.2 Các ngưỡng HA áp dụng để chẩn đoán THA theo cách đo 28

Bảng 2.3 Tăng huyết áp phòng khám đơn độc (Tăng huyết áp áo choàng trắng) 29

Bảng 2.4 Phân độ tăng huyết áp 29

Bảng 2.5 Đánh giá ban đầu về bệnh nhân tăng huyết áp 30

Bảng 2.6 Đánh giá nguy cơ, tổn thương cơ quan đích và tình trạng lâm sáng kết hợp ở bệnh nhân tăng huyết áp 31

Bảng 2.7 Xử trí THA theo phân độ nguy cơ tim mạch 32

Bảng 2.8 Thuốc và liều lượng điều trị huyết áp 33

Bảng 3.1 Bảng kết quả đánh giá chức năng hỏi bệnh 53

Bảng 3.2 Bảng kết quả đánh giá chức năng hỏi bệnh 53

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Theo số liệu thống kê của Tổ chức y tế thế giới, hàng năm có khoảng 17,5 triệu người tử vong do các bệnh có liên quan đến tim mạch Tại Việt Nam, theo dự báo của hội Tim mạch Việt Nam, khoảng 20% dân số nước ta mắc bệnh về tim mạch và tăng huyết áp

Ngoài ra, tính chất của bệnh lý tim mạch là tiến triển âm thầm, ít có triệu chứng đặc trưng trong giai đoạn đầu nên muốn chẩn đoán được bệnh tim mạch sớm cần phải theo dõi bệnh sử của bệnh nhân Hơn thế nữa, khi biết được bệnh sử thì bác sĩ có thể tiên đoán được hiện trạng của bệnh nhân, từ đó bác sĩ chỉ cần kiểm tra một vài triệu chứng hay dấu hiệu bất thường là có thể chẩn đoán được bệnh Như vậy tùy vào bệnh

sử của mỗi bệnh nhân mà bác sĩ sẽ có cách hỏi bệnh khác nhau

Mặt khác, hiện nay phần lớn các bệnh viện ở nước ta không có khoa tim mạch, chưa có hệ thống đào tạo chuyên sâu ngành tim mạch, thiếu các bác sĩ chuyên khoa tim mạch ngay cả trong các bệnh viện lớn ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh

Thống kê cho thấy mỗi năm Bệnh viện Bạch Mai phải khám và điều trị nội trú cho khoảng 270000 người bị mắc bệnh liên quan đến tim mạch và số lượng bệnh nhân hàng năm vẫn tăng từ 7 đến 10% Do vậy, từ khó khăn thực tế tại đơn vị, học

viên xin chọn đề tài luận văn cao học của mình là “ Xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ

chẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạch” Khi hệ thống hoàn chỉnh không những

là công cụ trợ giúp đắc lực cho các y bác sỹ các bệnh viện nói chung cũng như bệnh viện Bạch Mai nói riêng (đặc biệt là các bác sỹ mới ra trường) trong việc chuẩn đoán

và điều trị bệnh tim mạch, đồng thời có thể giúp bệnh nhân tìm hiểu được thực trạng bệnh tình của mình

Tổng quan về vấn đề nghiên cứu:

Trong thập niên của thế kỷ trước, một nhóm các nhà nghiên cứu khoa học tại trường Đại học Tổng hợp Stanford, Hoa Kỳ, làm việc dưới sự chủ trì của giáo sư Ed Feigenbaum, đã xây dựng giả thuyết rằng sự thông minh (intelligence) được căn cứ trên sự lưu trữ những khối lượng lớn về tri thức Họ đã tìm ra kỹ thuật “biểu diễn tri thức” và tiến hành thực hiện dự án lập trình nghiệm suy (HPP: Heuristic Programming Project)

Hệ chuyên gia Mycin ra đời trong khoảng thời gian 1973-1978 là một chương

trình tra cứu, cung cấp cho các thầy thuốc những ý kiến chữa trị liên quan đến liệu pháp kháng sinh Đây là một sản phẩm ứng dụng tiêu biểu của chương trình nghiên nghiên cứu về hệ chuyên gia trong lĩnh vực y khoa trên thế giới

Vào cuối những năm 80, tại Viện Công nghệ Thông tin đã bước đầu xây dựng hệ trợ giúp khám chữa bệnh nội khoa, châm cứu và chẩn trị đông y, đã có tiếp cận ra quyết định trong việc chẩn đoán lâm sàng,…

Phần mềm Y khoa 2.0 cung cấp tự điển các thuốc thường dùng, thông tin cần

thiết về các bệnh thường gặp, kết quả các xét nghiệm thường quy, tự điển các triệu chứng, hội chứng bệnh,…

Trong những thời gian gần đây ở Việt Nam đã có một số hệ chuyên gia tiếp tục được phát triển để hỗ trợ giúp việc chẩn đoán và điều trị các bệnh trong y khoa, tuy nhiên chưa thấy có hệ thống được thương mại hóa

2 Mục đích nghiên cứu:

- Xây dựng hệ hỗ trợ bác sĩ và bệnh nhân chẩn đoán và theo dõi bệnh tim mạch

để hạn chế tình trạng chấn đoán thiếu chính xác Giảm tải thời gian khám chữa bệnh của bác sĩ và hài lòng người bệnh

- Theo dõi diễn biến của bệnh nhân theo từng tháng năm

- Chẩn đoán bệnh thuận tiện hơn vì dựa trên bệnh sử của bệnh nhân Ví dụ lần chẩn đoán trước bệnh nhân cho biết là đã bị bệnh tăng huyết áp thì lần sau không hỏi bệnh nhân có tăng huyết áp nữa Đặc biệt, trong trường hợp cấp cứu cần phải có các thông tin của bệnh nhân nhanh, hơn thế nữa bệnh nhân có thể không cung cấp vì bị hôn mê thì hồ sơ bệnh nhân sẽ rất có ý nghĩa

- Từ các thông tin có trong patient profile, hệ thống suy diễn ra hiện trạng của bệnh nhân, từ đó sẽ xác định các thông tin cần hỏi cho lần chẩn đoán hiện tại

- Sử dụng profile của các bệnh nhân từng chẩn đoán trước đây để hỗ trợ quá trình hỏi bệnh cho bệnh nhân hiện tại nhằm hạn chế tình trạng cung cấp thiếu thông tin

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Để đạt được các mục tiêu trên luận văn nghiên cứu các vấn đề sau:

- Bệnh lý tim mạch và các bệnh có liên quan, cách chẩn đoán Bệnh lý tim mạch , biểu hiện của bệnh và Bệnh tim mạch, nguyên nhân dẫn đến Bệnh tim mạch

- Tìm hiểu các vấn đề liên quan đến user profile trong các hệ thống thích nghi

cá nhân để từ đó xây dựng profile cho bệnh nhân:

+ Phương pháp biểu diễn tri thức

+ Phương pháp biểu diễn thông tin

+ Phương pháp suy diễn ra kết luận dựa vào tập tri thức đã có

Hiện thực những mục tiêu được đặt ra cho đề tài, luận văn tập trung nghiên cứu trong phạm vi sau:

Xây dựng một số lượng vừa đủ các tập được rút trích từ các kiến thức y khoa căn bản

Hệ thống đáp ứng bước đầu khả năng chẩn đoán và chữa trị ở mức độ cơ bản nhất

4 Phương pháp nghiên cứu:

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán bệnh y khoa

- Phát triển thử nghiệm hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán và điều trị bệnh tiểu đường dựa trên một tập dữ liệu hiện có sẵn

5 Nội dung luận văn được trình bày ở 3 chương chính

Chương 1: Cơ sở lý thuyết về hệ chuyên gia hỗ trợ trong y khoa

Chương 2: Hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán và điều trị bệnh lý tim mạch Chương

này trình bày về dữ liệu y khoa của bệnh bệnh tim mạch và xây dựng thử nghiệm hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán bệnh tim mạch

Chương 3: Thử nghiệm hệ chuyên gia và đánh giá kết quả

Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng thời gian và năng lực còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết Kính mong thầy cô và đồng nghiệp

thông cảm, cho ý kiến đóng góp

Trân trọng cảm ơn !

Tác giả

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ CHUYÊN GIA HỖ

TRỢ TRONG Y KHOA

1.1 Giới thiệu chung

Hệ chuyên gia là một lĩnh vực của trí tuệ nhân tạo ra đời từ giữa thập niên 60 Ngay từ khi ra đời, hệ chuyên gia đã được sự quan tâm và phát triển mạnh mẽ, trở thành lĩnh vực đầu tiên của trí tuệ nhân tạo có ứng dụng thương mại DENDRAL (1965) dùng để xác định cấu trúc phân tử trong chương trình vũ trụ của Mỹ, được xem là hệ chuyên gia đầu tiên và trở thành nền tảng để xây dựng các hệ chuyên gia sau đó Ngày nay hệ chuyên gia đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như

y khoa, kinh tế, nông nghiệp…

Trong đó y khoa là một trong những lĩnh vực đươc áp dụng từ những năm đầu phát triển, đặc biệt vào những năm 80 của thế kỷ trước Khảo sát của Waterman (1986) cho thấy số lượng hệ chuyên gia dùng trong y khoa chiếm hơn 30% trong tổng

số các hệ chuyên gia được tạo ra Một số ví dụ về hệ chuyên gia dùng trong y khoa là: MYCIN(1973) một hệ chuyên gia nổi tiếng để chẩn đoán nhiễm trùng máu [7], PUFF (1982) dùng để phân tích kết quả xét nghiệm chức năng phổi , PSG-Expert (2000) chẩn đoán bệnh mất ngũ , BI-RADS(2007) chẩn đoán ung thư vú , Naser xây dựng một hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh về da (2008)

1.2 Định nghĩa hệ chuyên gia

Có nhiều định nghĩa về hệ chuyên gia (HCG) và định nghĩa đầu tiên được

Edward Feigenbaum phát biểu như sau (1977): “HCG là một chương trình máy tính thông minh sử dụng tri thức (knowledge) và các thủ tục suy luận (inference procedures) để giải quyết các vấn đề khó cần đến kiến thức chuyên môn của các chuyên gia về lĩnh vực đó.”

Theo Jackson phát biểu vào năm 1990 thì: “Một HCG là một chương trình máy tính thể hiện và suy luận với tri thức của các chuyên gia để giải quyết vấn đề hay đưa

ra lời khuyên.”

Turban cho rằng: Một HCG là một chương trình máy tính áp dụng các phương pháp hay tri thức trong một lĩnh vực cụ thể để đưa ra lời khuyên như một người chuyên gia (1995)

Tóm lại, HCG có thể được định nghĩa như sau: HCG là một chương trình máy tính mô hình hoá khả năng giải quyết của chuyên gia

1.3 Cấu trúc hệ chuyên gia

Hình 1.1 Cấu trúc hệ chuyên gia

Tri thức là sự hiểu biết về lĩnh vực cần biểu diễn nghiên cứu hay tri thức là những kiến thức mà một người có thể biết và hiểu được Để giải quyết một vấn đề thì con người cần phải có tri thức về vấn đề đó nên tri thức rất quan trọng và được xem là sức mạnh của một người HCG mô hình hóa khả năng giải quyết vấn đề của con người nên phải có được tri thức về lĩnh vực đang xét như một người chuyên gia

Do đó tri thức cũng là thành phần quan trọng nhất trong một HCG Dù là một người hay một chương trình thì tri thức cũng quyết định nên giá trị của người đó hay của chương trình đó Các chuyên gia có được tri thức nhờ vào quá trình học hỏi, trau dồi kinh nghiệm

1.3.1 Cơ sở tri thức (Knowledge Base)

Cơ sở tri thức trong hệ chuyên gia là tri thức về một lĩnh vực cụ thể nào đó

Là tập hợp các cơ sở lập luận, các qui trình thủ tục được tổ chức thành các lược đồ nhằm cung cấp để giải vấn đề thuộc lính vực đó Cơ sở tri thức bao gồm tri thức tổng quát (General Knowledge) cũng như thông tin của một tình huống cụ thể (case specific) Cơ sở tri thức thường được biểu diễn dưới dạng luật IF-THEN

Tri thức trong các HCG được thu thập từ sách, tri thức thuộc về kinh nghiệm, phán đoán của các chuyên gia hay được rút ra thông qua quá trình học Các tri thức này được lưu vào một bộ phận của HCG thông qua một số kỹ thuật thể hiện tri thức Như vậy cơ sở tri thức của một HCG chứa tri thức chuyên sâu về lĩnh vực mà HCG này đang thực hiện

Biểu diễn tri thức là phương pháp sử dụng thuật toán và mã hoá tri thức về đối tượng cần nghiên cứu vào cơ sở tri thức của hệ thống Có nhiều phương pháp dùng

để biểu diễn tri thức như: Luật dẫn, mạng ngữ nghĩa, khung (frame), logic mệnh đề,

bộ ba đối tượng – thuộc tính – giá trị (O-A-V),… Mỗi phương pháp chỉ nhấn mạnh vào một khía cạnh nào đó của vấn đề nên mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm đối với một loại tri thức cụ thể Phương pháp thể hiện tri thức bằng luật dẫn là phổ biến nhất thường được áp dụng trong các HCG vì phương pháp này có các ưu điểm sau:

- Biểu diễn tri thức một cách tự nhiên, dễ hiểu

- Cơ sở tri thức có thể tách rời với phần suy diễn

- Tri thức là các luật có tính độc lập cao nên dễ dàng cập nhật và bổ sung tri thức

- Dễ dàng thể hiện và suy luận với tri thức không chắc chắn

- Có thể thêm tri thức heuristic

- Dễ dàng giải thích kết quả đạt được

Bên cạnh các ưu điểm nêu trên thì phương pháp này cũng có khuyết điểm như: khó bảo trì tri thức đối với các hệ thống lớn có quá nhiều luật

Luật là một cấu trúc tri thức dùng để liên kết thông tin đã biết với các thông tin khác, các thông tin có thể được suy luận để người ta hiểu biết thêm

Các chuyên gia thường phát biểu tri thức dưới dạng “Nếu…thì…” nên luật là tri thức thường được sử dụng nhất để biểu diễn tri thức trong các HCG Cấu trúc của một luật gồm một hay nhiều giả thiết trong phần IF với một hay nhiều kết luận trong phần THEN Cấu trúc một luật có dạng:

Cấu trúc thứ hai ít được sử dụng hơn vì các lý do: khó kiểm tra, luôn đưa ra kết luận nên có thể cho ra kết quả không như mong đợi Hơn thế nữa, cấu trúc luật có phần ELSE có thể dễ dàng tách làm 2 luật không có ELSE

Đối với các hệ thống dựa trên luật, các tri thức về lĩnh vực được thu thập và thể hiện duới dạng các luật Các luật này được lưu trong cơ sở tri thức của hệ thống Hệ thống dùng các luật này cùng với các thông tin có được trong bộ nhớ để giải bài toán Một luật có phần IF khớp (match) với thông tin có trong bộ nhớ sẽ được kích hoạt (fire) và các thủ tục trong phần THEN được thực hiện hay thông tin mới được sinh ra được bổ sung vào bộ nhớ Thông tin mới này có thể làm cho các luật khác được kích hoạt

Các loại tri thức trong thực tế :

Tri thức thủ tục : Diễn tả cách giải quyết vấn đề Loại tri thức thủ tục phương

hướng thực hiện các hoạt động Các luật, các chiến lược, các lịch và các thủ tục là các dạng đặc trưng của tri thức thủ tục

Tri thức mô tả : Cho biết vấn đề giải quyết như thế nào Tri thức mô tả bao

gồm các khẳng định đơn giản ,nhận giá trị chân lí đúng hai sai

Tri thức Meta : Là tri thức của tri thức Tri thức Meta dùng mô tả rõ hơn cho

tri thức đã có Các chuyên gia dùng tri thức Meta để tăng hiệu quả các giải quyết vấn

đề bằng cách hướng lập luận về miền tri thức có khả năng hơn cả

Tri thức may rủi : Diễn tả luật may rủi hay cung cách may rủi để dẫn dắt quá

trình lập luận Tri thức may rủi không đảm bảo tính khoa học, tính chính xác Tri thức may rủi xuất phát từ kinh nghiệm, từ tri thức giải quyết các vấn đề trong quá khứ

Tri thức cấu trúc : Diễn tả các cấu trúc của tri thức Tri thức cấu trúc trong

hệ chuyên gia là thể hiện cách tổ chức tri thức, mô hình về các tri thức

1.3.2 Mô tơ suy luận

Mô tơ suy luận làm việc dựa trên các sự kiện trong bộ nhớ làm việc và tri thức

về lĩnh vực trong cơ sở tri thức để rút ra thông tin mới Một cách cụ thể hơn, mô tơ suy diễn áp dụng tri thức cho việc giải quyết các bài toán thực tế Về căn bản nó là

trình thông dịch cho cơ sở tri thức

Con người giải quyết bài toán bằng cách kết hợp các sự kiện của bài toán với tri thức để rút ra kết luận Quá trình này được gọi là lập luận Lập luận có thể được phát biểu lại như sau:

Lập luận là quá trình làm việc với tri thức, sự kiện và các chiến lược giải bài toán để rút ra kết luận [1]

Có nhiều kỹ thuật lập luận: Lập luận theo cách suy diễn, lập luận quy nạp, lập luận phỏng đoán, lập luận tương tự…Trong các kỹ thuật lập luận đó thì kỹ thuật lập luận suy diễn là kỹ thuật được dùng phổ biến nhất Hệ chuyên gia sử dụng kỹ thuật này để mô hình hóa quá trình lập luận của con người gọi là suy luận Suy luận là quá trình rút ra thông tin mới từ thông tin đã có

Mô tơ suy luận là bộ phận xử lý của hệ chuyên gia Bộ phận này sử dụng các thông tin thu thập từ người dùng kết hợp với cơ sở tri thức đã có để rút ra kết luận về vấn đề [1]

Hai loại suy luận thường được áp dụng trong hệ chuyên gia là suy luận tiến và suy luận lùi:

- Suy luận tiến (Forward chaining): Là quá trình bắt đầu bằng tập sự kiện đã biết, rút ra các sự kiện mới nhờ vào các luật có phần giả thiết khớp với cá sự kiện đã biết Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi thấy trạng thái đích hay không còn luật nào có giả thiết khớp với các sự kiện đã biết [1]

Suy luận lùi (Backward chaining ): Suy luận lùi dùng để chứng minh một giả thiết là đúng hay sai bằng cách thu thập thông tin trong quá trình suy luận [1]

Quá trình suy luận lùi như sau: Đầu tiên bộ nhớ làm việc được kiểm tra để xem đích cần chứng minh đã có hay chưa

Nếu chưa có thì mô tơ suy luận tìm xem luật nào có phần THEN chứa đích

Mô tơ suy luận xem phần giả thiết của luật này có trong bộ nhớ làm việc không Các giả thiết không có trong bộ nhớ làm việc gọi là các đích mới hay đích con cần được chứng minh Các đích con được cung cấp hay được chứng minh nhờ vào các luật khác

Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi thấy một giả thiết không được luật nào cung cấp thì hệ thống sẽ yêu cầu người sử dụng cung cấp thông tin Hệ thống dùng các thông tin này để giải đích con và đích ban đầu

Các chuyên gia thường đánh giá suy xét khi giải vấn đề Thông tin về vấn đề

có thể không đầy đủ và không chính xác Các chuyên gia cần phải thích nghi với trình trạng này và tiếp tục suy luận Lý thuyết xác suất có thể áp dụng trong trường hợp này Dù kỹ thuật này chặt chẽ về mặt toán học nhưng đòi hỏi phải có cơ sở thống kê

mà ít bài toán đáp ứng được nên kỹ thuật này được sử dụng rất hạn chế trong các hệ chuyên gia Để khắc phục tình trạng này, một kỹ thuật khác thường được sử dụng là thêm một thừa số chắc chắn CF để thể hiện thông tin không chắc chắn [1] [7]

Ngoài ra, các chuyên gia còn sử dụng lẽ thông thường để giải vấn đề khi họ gặp các bài toán với thuật ngữ mơ hồ Ví dụ “ Nhiệt độ cơ thể bệnh nhân cao trên 37◦C thì bật quạt nhanh” Để xử xý dạng thông tin không rõ ràng như trong trường hợp này thì lý thuyết logic mờ được áp dụng [1]

1.4 Hoạt động của hệ chuyên gia

Một HCG có hai thành phần chính: Thành phần thứ nhất chứa tri thức để giải quyết vấn đề được gọi là cơ sở tri thức và thành phần thứ hai sử dụng tri thức đó để suy luận ra kết quả được gọi là môtơ suy luận

Ngoài hai thành phần chính trên thì trong một HCG có thể có thêm các thành phần phụ khác như: Tiện ích giải thích dùng để giải thích kết quả suy luận, giao diện

để tương tác với người sử dụng, bộ nhớ làm việc dùng để chứa thông tin do người sử dụng cung cấp hay thông tin mới được hệ thống suy luận ra Đặc biệt trong các HCG dựa trên luật còn có thêm một thành phần có tên gọi là agenda chứa các luật được sắp xếp theo độ ưu tiên mà có phần giả thiết khớp (match) với thông tin có trong bộ nhớ làm việc Cơ sở tri thức chứa các tri thức để từ đó, máy suy diễn tạo ra câu trả lời cho người sử dụng thông qua hệ thống giao tiếp

1.4.1 Nguyên tắc hoạt động

Hình 1.2 Cấu trúc hệ chuyên gia

- Cơ sở tri thức (Knowledge base): Gồm các phần tử (hay đơn vị) tri thức thông

thường được gọi là luật (Rule), được tổ chức như một cơ sở dữ liệu

- Máy suy diễn (Inference Egine): Công cụ (chương trình, hay bộ xử lý)

- Tạo ra sự suy luận bằng cách sẽ quyết định xem những luật nào sẽ làm thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng, chọn ưu tiên các luật có tính ưu tiên cao nhất

- Lịch công việc (agenda): Danh sách các luật ưu tiên do máy suy diễn tạo

ra thỏa mãn các sự kiện, các đối tượng có mặt trong bộ nhớ làm việc

- Bộ nhớ làm việc (working memory): Cơ sở dữ liệu toàn cục chứa các sự kiện

phục vụ cho các luật

- Khả năng giải thích (explaination facility): Giải nghĩa cách lập luận của

hệ thống cho người sử dụng

- Khả năng thu nhận tri thức (explaination facility): Cho phép người sử dụng

bổ sung các tri thức vào hệ thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức vào hệ thống một cách tự động thay vì tiếp nhận tri thức vào hệ thống bằng cách mã hóa tri thức một cách tường minh Khả năng thu nhận tri thức là yếu tố mặc nhiên của nhiều hệ chuyên gia

- Giao diện người sử dụng (User interface): Là nơi người sử dụng và hệ

chuyên gia trao đổi với nhau

Cơ sở tri thức còn được gọi là bộ nhớ sản xuất (production memory) trong hệ chuyên gia Trong một cơ sở tri thức, người ta thường phân biệt hai loại tri thức là tri thức phán đoán (assertion knowledge) và tri thức thực hành (operating knowledge) Các tri thức phán đoán mô tả các tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập Các tri thức thực hành thể hiện những hậu quả rút ra hay những thao tác cần phải hoàn thiện khi một tình huống đã được thiết lập hoặc sẽ được thiết lập trong lĩnh vực đang xét Các tri thức thực hành thường được thể hiện bởi các biểu thức để dễ hiểu

và dễ triển khai thao tác đối với người sử dụng

1.4.2 Mô tơ suy luận (Máy suy diễn)

Hình 1.3 Quá trình suy luận của máy suy diễn

Con người giải quyết bài toán bằng cách kết hợp các sự kiện của bài toán với tri thức để rút ra kết luận Quá trình này được gọi là lập luận Lập luận có thể được phát biểu lại như sau:

Lập luận là quá trình làm việc với tri thức, sự kiện và các chiến lược giải bài toán

để rút ra kết luận

Có nhiều kỹ thuật lập luận: lập luận theo cách suy diễn, lập luận quy nạp, lập luận phỏng đoán, lập luận tương tự…Trong các kỹ thuật lập luận đó thì kỹ thuật lập luận suy diễn là kỹ thuật được dùng phổ biến nhất HCG sử dụng kỹ thuật này để mô hình hóa quá trình lập luận của con người gọi là suy luận Suy luận là quá trình rút ra thông tin mới từ thông tin đã có

Môtơ suy luận là bộ phận xử lý của HCG Bộ phận này sử dụng các thông tin thu thập từ người dùng kết hợp với cơ sở tri thức đã có để rút ra kết luận về vấn đề

Hai loại suy luận thường được áp dụng trong HCG là suy luận tiến và suy luận lùi

1.4.2.1 Suy luận tiến (Forward chaining)

Là quá trình bắt đầu bằng tập sự kiện đã biết, rút ra các sự kiện mới nhờ vào các luật có phần giả thiết khớp với cá sự kiện đã biết Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi thấy trạng thái đích hay không còn luật nào có giả thiết khớp với các sự kiện đã biết

Ví dụ trong cơ sở tri thức có các luật:

R1: If A Then C R2: If B Then C R3: If C Then D Giả sử ban đầu có sự kiện A có nghĩa là bộ nhớ làm việc lúc này có A Như vậy luật R1 sẽ được kích hoạt nên ta có thêm C trong bộ nhớ làm việc Khi có sự kiện C thì luật kế đến được kích hoạt là R3 và ta thu được D Vậy kết luận cuối cùng là D Nhưng trong quá trình suy luận có thể xảy ra trường hợp là có nhiều luật có phần giả thiết khớp với sự kiện có trong bộ nhớ làm việc như vậy phải chọn luật nào

để kích hoạt Sau đây là một vài giải pháp cho trường hợp này:

- Chọn luật đầu tiên

- Chọn luật có độ ưu tiên cao nhất

- Chọn luật có nhiều giả thiết nhất

- Luật liên quan đến phần tử mới thêm vào

1.4.2.2 Suy luận lùi (Backward chaining)

Suy luận lùi dùng để chứng minh một giả thiết là đúng hay sai bằng cách thu thập thông tin trong quá trình suy luận

Quá trình suy luận lùi như sau:

- Đầu tiên bộ nhớ làm việc được kiểm tra để xem đích cần chứng minh đã có hay chưa

- Nếu chưa có thì mô tơ suy luận tìm xem luật nào có phần THEN chứa đích

- Mô tơ suy luận xem phần giả thiết của luật này có trong bộ nhớ làm việc không Các giả thiế không có trong bộ nhớ làm việc gọi là các đích mới hay đích con cần được chứng minh Các đích con được cung cấp hay được chứng minh nhờ vào các luật khác

Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi thấy một giả thiết không được luật nào cung cấp thì hệ thống sẽ yêu cầu người sử dụng cung cấp thông tin Hệ thống dùng các thông tin này để giải đích con và đích ban đầu

Xét lại ví dụ trong suy luận tiến và giả sử đích cần chứng minh là D

Đầu tiên xét bộ nhớ làm việc không có D nên tìm luật có phần kết luận có chứa

D, đó chính là R3 Giả thiết trong R3 là C nên kiểm tra bộ nhớ làm việc xem có C không Trong bộ nhớ làm việc không có C nên tìm luật có phần kết luận là C Luật R1 và R2 đều có kết luận là C Giả sử chọn giải pháp tránh xung đột là chọn luật đầu tiên Vậy luật R1 được chọn R1 có giả thiết là A và A không có trong bộ nhớ làm việc và cũng không có luật nào có A trong phần kết luận nên hỏi người sử dụng Nếu người sử dụng có thông tin về A thì D được chứng minh, ngược lại thì kích hoạt luật R2 vì R2 cũng chứa C trong phần kết luận Tiếp tục hỏi người sử dụng thông tin về

B vì B chưa có trong bộ nhớ làm việc và cũng không có luật nào kết luận về B Tương

tự như hỏi A, nếu biết thông tin về B thì D được chứng minh, ngược lại thì không Các chuyên gia thường đánh giá suy xét khi giải vấn đề Thông tin về vấn đề có thể không đầy đủ và không chính xác Các chuyên gia cần phải thích nghi với trình trạng này và tiếp tục suy luận Lý thuyết xác suất có thể áp dụng trong trường hợp này Dù kỹ thuật này chặt chẽ về mặt toán học nhưng đòi hỏi phải có cơ sở thống kê

mà ít bài toán đáp ứng được nên kỹ thuật này được sử dụng rất hạn chế trong các HCG Để khắc phục hạn chế đó, một kỹ thuật khác thường được sử dụng là thêm một thừa số chắc chắn CF (Certainty Factor) để thể hiện thông tin không chắc chắn Ngoài ra, các chuyên gia còn sử dụng lẽ thông thường để giải vấn đề khi họ gặp các bài toán với thuật ngữ mơ hồ Ví dụ “nhiệt độ cao thì bật quạt nhanh” Để xử lý dạng thông tin không rõ ràng như trong trường hợp này thì lý thuyết logic mờ được

áp dụng

Sau đây sẽ trình bày kỹ thuật sử dụng thừa số chắc chắn dùng cho thông tin có dạng không chính xác và logic mờ dùng cho thông tin không rõ ràng

 Thừa số chắc chắn CF (Certainty Factor)

Khi sử dụng phương pháp luật dẫn để biểu diễn tri thức không chắc chắn thì có thể kết hợp với CF Kỹ thuật này được nhóm tác giả hệ chuyên gia MYCIN giới thiệu

MD(H,E) thể hiện độ không tin cậy về giả thiết H khi có dấu hiệu E

Vì 0 ≤ MB(H,E),MD(H,E) ≤ 1 nên -1≤ CF(H,E) ≤1

Khi có hai dấu hiệu E1 và E2 cùng khẳng định một giả thiết H thì

CF(H, E1&E2) = MB(H, E1&E2) – MD(H, E1&E2) Trong đó MB(H,E1&E2) và MD(H,E1&E2) được tính như sau :

CF(H, E1, E2,…,En) = MB(H, E1, E2,…,En) – MD(H, E1, E2,…,En)

Như vậy chỉ cần một một giả thiết có độ không tin cậy (MD) cao cũng có thể làm giảm nhiều đến mức độ tin cậy do nhiều giả thiết khác khác nên CF được tính lại như sau :

CF(H, E) = MB(H, E) – MD(H, E)

1 − MIN(MB(H, E), MD(H, E)) Các chương trình ít khi thể hiện MB và MD mà chỉ sử dụng CF Thông thường khi thu thập tri thức thì giá trị CF được các chuyên gia cung cấp

Ví dụ một người cho biết là trời nhiều mây nhưng người này hay nói dối nên người khác chỉ tin anh ta 50% Vậy CF(trời nhiều mây) trong trường hợp này là 0.5

 Luật không chắc chắn:

IF E THEN H (CFR)

Như vậy CF(H) = CF(E)*CFR

Ví dụ có một người thường theo dõi thời tiết và theo kinh nghiệm của ông ta thì khi trời nhiều mây thì trời sẽ mưa Nhưng hỏi ông ta “Ông có chắc không?” Ông ta trả lời là khoảng 80% Vậy tri thức trên có thể được biểu diễn thành luật như sau:

IF trời nhiều mây THEN trời sẽ mưa (0.8)

 Nếu luật có nhiều giả thiết :

IF E1 AND E2 AND …AND En THEN H (CFR)

 CF(H,E1,E2,…,En) = min{ CF(Ei)}*CFR

IF E1 OR E2 OR … OR EnTHEN H (CFR)

 CF(H,E1,E2,…,En) = max{ CF(Ei)}*CFR

 Nếu có nhiều luật có cùng kết luận [1 tr.128]:

ví dụ như “tuổi già”

1.4.3 Hệ thống giao tiếp với người sử dụng

Người sử dụng cung cấp sự kiện (Fact ) là những gì đã biết, đã có thật hay những thông tin có ích cho hệ chuyên gia và nhận được những câu trả lời là những lời khuyên hay những gợi ý đúng đắn (Expertise )

Hình 1.4 Giao tiếp giữa người sử dụng và máy

Giao diện người/máy (User interface): Thực hiện giao tiếp giữa hệ chuyên gia và user, nhận thông tin từ user và đưa ra các câu trả lời, các lời khuyên, các giải thích về lĩnh vực nào đó Giao diện người - máy bao gồm: menu, bộ xử lý ngôn ngữ tự nhiên

và các hệ thống tương tác khác

1.5 Đặc tính hệ chuyên gia

a) Tách biệt giữa tri thức và mô tơ suy diễn

Cở sở tri thức và mô tơ suy diễn được tách rời Phân tách cở sở tri thức và mô

tơ suy diễn có giá trị trong hệ chuyên gia Đảm bảo tính độc lập trong việc mã hóa tri thức và việc xử lý tri thức đó

Phân tách tri thức ra khỏi động cơ suy diễn để tạo điều kiện biểu diễn tri thức một cách tự nhiên hơn

Cơ sở tri thức được tách biệt khỏi cấu trúc điều khiển cấp thấp của chương trình, những người phát triển hệ chuyên gia có thể tập trung một cách trực tiếp vào việc nắm bắt và tổ chức giải quyết vấn đề hơn là việc thực hiện các tri tiết trong việc cài đặt máy tính

Sự tách biệt cho phép thay đổi một phần cơ sở tri thức mà không ảnh hưởng lớn đến các phần khác của chương trình

Sự tách biệt này cho phép một phần mềm điều khiển và giao tiếp có thể sử dụng cho nhiều hệ thống khác nhau

Ví dụ : Xây dựng một Shell Các nhà phát triển xây dựng một chương trình cốt lõi của hệ thống Sau đó tạo ra cơ sở tri thức để giải quyết bài toán

Đây là một đặc điểm nổi bật trong hệ chuyên gia khác so với phần mềm thông thường

b) Tri thức chuyên gia

Đặc điểm nổi bật hệ chuyên gia là khả năng thu thập tri thức của các chuyên gia Tri thức bao gồm tri thức về lĩnh vực và tri thức kĩ năng giải quyết vấn đề Các tri thức thu được từ chuyên gia không nhất thiết phải là các ý tưởng sáng chói hay độc đáo mà đặc biệt và sâu về lĩnh vực cụ thể

c) Lập luận may rủi

Các chuyên gia thường dùng kinh nghiệm để giả đúng và hiệu quả bài toán đang xét Qua kinh nghiệm đã dùng ,họ hiểu vấn đề một cách thực tế và lưu giữ dưới dạng may rủi Chiến lược may rủi được dùng trong hệ chuyên gia để giúp người ta

đi nhanh đến giải pháp Trong hệ chuyên gia chiến lược lập luận may rủi không giống như các thủ tục chính xác của chương trình bình thường

d) Lập luận không chính xác

Hệ chuyên gia được coi là thành công trong ứng dụng cần đến lập luận không chính xác Những loại ứng dụng này được đặc trưng bằng thông tin không chắc chắn, nhập nhằng Trong thực tế thường xảy ra chẳng hạn như bác sĩ khám bệnh cho bệnh nhân vào cấp cứu trong hoàn cảnh không có nhiều thông tin về bệnh nhân

1.6 Một số hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh

1.6.1 Hệ chuyên gia chẩn đoán về bệnh phổi

Năm 2008, khoa công nghệ thông tin, Trường đại học Sư phạm Hà Nội, đã phát triển hệ chuyên gia chẩn đoán về bệnh phổi

Nguyên lý phát triển: Dựa trên biểu diễn tri thức dưới dạng luật IF- THEN Các bệnh được trong chuẩn đoán: Bệnh hen phế quản và bệnh viêm phế quản cấp

1.6.2 Ứng dụng logic mờ xây dựng hệ trợ giúp chẩn đoán bệnh thần kinh – Tâm thần

Năm 2010, nhóm nghiên cứu của trường đại học Đà Nẵng đã phát triển hệ chuyên gia chẩn đoán bệnh Thần kinh – Tâm thần

Nguyên lý phát triển sử dụng logic mờ xây dựng hệ trợ giúp chẩn đoán bệnh thần kinh tâm thần

Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng cơ sở tri thức về các biểu hiện bệnh “ Viêm màng não” và “ Viêm não cấp”

Ngoài ra ở Việt Nam còn có một số hệ chuyên gia khác trợ giúp trong y khoa được phát triển với các nhóm nghiên cứu khác nhau, tuy nhiên phạm vi ứng dụng còn hẹp và chưa được thương mại hóa

Kết luận chương 1

Hệ chuyên gia là một chương trình máy tính mô hình hóa khả năng giải quyết một phần công việc của hệ chuyên gia Cấu trúc của hệ chuyên gia gồm 3 thành phần

: Cơ sở tri thức, mô tơ suy luận và hệ thống giao tiếp với người sử dụng

Trên cơ sở lý thuyết chung của hệ chuyên gia, trong chương 2 luận văn trình bày việc xây hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán và điều trị các bệnh các bệnh tim mạch

trên cơ sở dữ liệu y khoa có liên quan tại bệnh viện Bạch Mai

CHƯƠNG 2 - HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN,

ĐIỀU TRỊ BỆNH TIM MẠCH

Hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán, điều trị bệnh tim mạch được thiết kế dựa trên phác đồ điều trị của các chuyên gia đầu ngành Bộ y tế đề xuất, những dấu hiệu triệu chứng, kết quả xét nghiệm lâm sàng đưa ra kết luận về mức độ mắc bệnh của bệnh nhân

Hệ chuyên gia hỗ trợ bác sĩ được đưa ra từ dữ liệu y khoa về bệnh được cập nhật thường xuyên từ các chuyên gia đầu ngành y tế về bệnh tim mạch Trong chương trình này luận văn trình bày hai vấn đề : Dữ liệu y khoa về bệnh tim mạch và phương pháp xây dựng

hệ chuyên gia để hỗ trợ chẩn đoán bệnh này

2.1 Dữ liệu y khoa về bệnh tim mạch

2.1.1 Sơ lược về bệnh tim mạch

Tim mạch là bệnh lý xuất hiện âm thầm nhưng để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng đối với tính mạng Trong những năm trở lại đây, tỷ lệ tử vong do các bệnh tim mạch ngày một tăng ở các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam Hiện nay, trung bình cứ 4 người lớn ở Việt Nam, có ít nhất 1 – 2 người đã mang nguy cơ mắc bệnh tim mạch Vậy bệnh tim mạch là gì? Dấu hiệu sớm nhất và cách phòng ngừa như thế nào?

Bệnh tim mạch là các tình trạng liên quan đến sức khỏe của trái tim, sự hoạt động của các mạch máu gây suy yếu khả năng làm việc của tim Các bệnh tim mạch bao gồm: các bệnh mạch máu như bệnh động mạch vành, bệnh cơ tim, loạn nhịp tim

và suy tim

Bệnh tim mạch gây hẹp, xơ cứng và tắc nghẽn mạch máu, làm gián đoạn hoặc không cung cấp đủ Oxy đến não và các bộ phận khác trong cơ thể Từ đó khiến các

cơ quan bị ngừng trệ hoạt động, phá hủy từng bộ phận dẫn đến tử vong

Bệnh tim mạch có thể xảy ra ở mọi độ tuổi, giới tính, nghề nghiệp Bệnh không thể chữa khỏi hoàn toàn, đòi hỏi sự điều trị và theo dõi cẩn thận (thậm chí là suốt đời), tốn kém nhiều chi phí

2.1.2 Nguyên nhân và triệu chứng

 Thừa cân, béo phì

 Căng thẳng kéo dài có thể làm hỏng các động mạch và làm trầm trọng thêm các yếu tố nguy cơ khác của bệnh tim

 Tăng cholesterol máu gây hình thành các mảng xơ vữa động mạch

 Tăng huyết áp có thể dẫn đến xơ cứng và dày thành các động mạch, thu hẹp các mạch máu

 Bệnh tim mạch: Bệnh tim là một biến chứng nguy hiểm của bệnh bệnh tim mạch

 Tuổi tác cao tăng nguy cơ hẹp động mạch, suy yếu hoặc phì đại động mạch

 Yếu tố gia đình (trong gia đình đã có người mắc bệnh tim)

 Thường xuyên mệt mỏi, kiệt sức: cơ thể mệt mỏi, kiệt sức khi thực hiện các hoạt động thường ngày Đây là dấu hiệu thiếu máu đến tim, não và phổi

 Ho dai dẳng, khò khè: Tim bơm máu không đủ để cung cấp cho cơ thể khiến máu bị ứ lại Dịch ứ ở phổi lâu ngày gây tình trạng ho mạn tính, thở khò khè

 Chán ăn, buồn nôn: Sự tích tụ của dịch trong gan, hệ thống tiêu hóa khiến người bệnh chán ăn và buồn nôn

 Đi tiểu đêm: Người bệnh suy tim sẽ đi tiểu thường xuyên vào ban đêm do sự chuyển dịch lượng nước tích tụ trong cơ thể gây phù ở nhiều bộ phận đến thận thông qua các mạch máu

 Nhịp tim nhanh, mạch không đều: tim đập với tốc độ nhanh hơn, đánh trống ngực hoặc đập dồn dập

 Thở nhanh, lo lắng, lòng bàn tay đổ mồ hôi

 Chóng mặt, ngất xỉu: là triệu chứng thường gặp khi người bệnh bị rối loạn nhịp tim, máu đến não bị gián đoạn

2.1.3 Các bệnh tim mạch thường gặp

2.1.3.1 Bệnh mạch vành

Bệnh động mạch vành là tình trạng tích tụ những mảng xơ vữa hoặc Cholesterol lên thành động mạch khiến lòng động mạch bị hẹp, giảm khả năng lưu thông máu, hạn chế việc cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho các cơ quan trên cơ thể Mảng xơ vữa phát triển lớn dần theo thời gian làm cho tim suy yếu dần

Triệu chứng của bệnh khá mơ hồ, chỉ có cảm giác nặng ngực, đau thắt ngực bên trái khi xúc động, làm việc quá sức Một số trường hợp có thể kèm theo cao huyết

áp, đau đầu, chóng mắt, khó thở

Bệnh là nguyên nhân dẫn đến tử vong cao nhất với người cao tuổi bởi có thể gây nhồi máu cơ tim, nhưng có thể phòng ngừa được bằng cách xây dựng chế độ ăn uống khoa học, rèn luyện thể thao mỗi ngày và tầm soát bệnh theo định kỳ

2.1.3.2 Bệnh tai biến mạch máu não

Tai biến mạch máu não xuất hiện khi tuần hòa máu lên não bị gián đoạn, suy giảm nghiêm trọng, gây thiếu oxy, dinh dưỡng mô não, chết tế bào não dẫn đến các

di chứng nặng nề cho bệnh nhân, thậm chí tử vong

Các thể bệnh tai biến mạch máu não: co thắt mạch máu não, thiếu máu não thoáng qua, nhồi máu não, vỡ mạch máu não, xuất huyết não gây tử vong

Nguyên nhân gây tai biến mạch máu não:

 Cao huyết áp: người bị cao huyết áp có nguy cơ tai biến mạch máu não gấp

3-4 lần Việc tăng áp lực máu lên thành mạch gây giãn, tổn thương thành mạch Khi đó, tiểu cầu, các sợi fibrin sẽ được chuyển tới để làm lành vết thương, tạo

ra cục máu đông Cục máu đông di chuyển đến gần não gây tắc nghẽn, nhồi máu não

 Xơ vữa động mạch: Các mảng xơ vữa trong động mạch khiến các mạch máu

bị thu hẹp, gây khó khăn cho quá trình lưu thông máu Khi các mảng xơ vữa bong ra sẽ hình thành các cục máu đông

Triệu chứng điển hình của bệnh là các cơn đau đầu dữ dội, chóng mặt, tay chân yếu, hôn mê Cách phòng ngừa bệnh là phát hiện sớm và điều trị kịp thời cao huyết áp và

xơ vữa động mạch

2.1.3.3 Bệnh động mạch ngoại biên

Bệnh động mạch ngoại biên là tình trạng xảy ra khi mảng bám từ chất béo, cholesterol, canxi, mô sợi và các chất khác tích tụ trong các động mạch mang máu đến não, các cơ quan và các chi gây xơ vữa động mạch Qua thời gian mảng bám cứng lại, làm hẹp các động mạch

Viêm tắc động mạch ngoại vi gồm 2 thể:

+ Bệnh Buerger (viêm 3 lớp thành động mạch): xuất hiện ở người trẻ tuổi (dưới 40 tuổi), người nghiện thuốc lá nặng, bệnh kéo dài nhiều năm, 95% phải đoạn chi + Viêm, tắc động mạch do xơ vữa động mạch: xảy ra ở người cao huyết áp, rối loạn chuyển mỡ máu

Các triệu chứng nhận biết bệnh động mạch ngoại biên khá mơ hồ và không rõ ràng, thường chỉ xuất hiện các cơn đau nhói sau bắp chân khi đi bộ và có thể tự khỏi sau 5 – 10 phút Một số triệu chứng khác có thể gặp là khó chịu, lạnh da, da xanh nhợt nhạt, lâu ngày xuất hiện những vết loét thường lâu lành, hoại tử chi

2.1.3.4 Bệnh tim bẩm sinh

Bệnh tim bẩm sinh thường xảy ra trong thời kỳ bào thai Theo thống kê, có 1 – 2% em bé sinh ra mắc bệnh tim bẩm sinh như ống động mạch, hoán vị đại động mạch Đây là nguyên nhân của nhiều ca tử vong ở trẻ sơ sinh trong những năm đầu đời

Biểu hiện của bệnh tim bẩm sinh ở trẻ thường là hiện tượng khó thở, tím tái, suy dinh dưỡng nặng, viêm phổi Một số trường hợp, trẻ không có biểu hiện gì do bệnh không nặng và chỉ tình cờ phát hiện khi khám sức khỏe định kỳ

Cách phòng ngừa bệnh tim bẩm sinh ở trẻ chủ yếu là trước khi mang thai, cha mẹ cần

có sức khỏe tốt Trong quá trình mang thai, người mẹ không tiếp xúc với các hóa chất độc hại, X-quang, nhiễm siêu vi…khi sử dụng thuốc, cần có chỉ dẫn của bác sĩ

2.1.3.5 Bệnh phình động mạch chủ bóc tách

Phình động mạch chủ bóc tách là tình trạng động mạch chủ cung cấp máu cho

cơ thể bị yếu và phình ra ở một vị trí nào đó, dẫn đến bị rách Vết rách thành động mạch chủ gây chảy máu ồ ạt, khiến bệnh nhân tử vong nhanh chóng

Nguyên nhân gây bệnh chủ yếu là tăng huyết áp, bệnh lý động mạch chủ như xơ vữa động mạch, tuổi cao hoặc chấn thương có nguy cơ phát triển phình động mạch chủ ngực Phình động mạch chủ bóc tách có nguy cơ tử vong cao, lên tới 95% dù ở giai đoạn đầu

Bệnh có thể phòng ngừa bằng cách thay đổi thói quen sinh hoạt lành mạnh, nâng cao sức đề kháng Khi mệt, khó thở cần kiểm tra tim mạch ngay, không làm việc quá sức

2.1.3.7 Bệnh van tim hậu thấp

Bệnh van tim hậu thấp là một bệnh tự miễn, do vi trùng Strepcoccus beta Hemolytique gây ra Khi nhiễm bệnh, cơ thể tạo ra các kháng thể để tiêu diệt mầm bệnh Tuy nhiên, Strepcoccus beta Hemolytique có cấu trúc gần giống với cấu trúc của mô khớp và van tim nên kháng thể cũng tấn công làm tổn thương mô khớp và van tim, gây sưng, hẹp hở van tim do biến dạng, suy tim

Bệnh thường xảy ra ở phụ nữ trẻ, sau tình trạng viêm họng do liên cầu khuẩn

mà không được điều trị kịp thời Bệnh thường phát triển âm thầm với một số triệu chứng như: viêm đa khớp, viêm tim, nốt dưới da, hồng ban vòng, sốt, đau khớp…Điều trị bệnh khá phức tạp và tốn kém bằng cách sử dụng kháng sinh để loại bỏ liên cầu

2.1.3.8 Bệnh tăng huyết áp

Cao huyết áp còn được gọi tăng huyết áp, là một tình trạng sức khỏe phổ biến, nhiều người lầm tưởng rằng chỉ những người có tính cách nóng nảy, căng thẳng, lo lắng hay bồn chồn là thì mới bị cao huyết áp Sự thật là, cao huyết áp không không phụ thuộc vào đặc điểm tính cách, dù là bạn có thể là một người bình tĩnh và luôn cảm thấy thoải mái, thì vẫn có thể bị cao huyết áp.

Tăng huyết áp là một bệnh phổ biến trong đó lượng máu cao gây áp lực tới thành động mạch và cuối cùng gây ra các vấn đề sức khỏe Cao huyết áp cũng có thể gây ra bệnh tim và thận, và có liên quan chặt chẽ tới chứng mất trí

Huyết áp được xác định bằng lượng máu bơm vào tim và sự đáp ứng lưu lượng máu đó trong động mạch Càng nhiều máu bơm tim và động mạch hẹp lại, huyết áp càng cao

Cụ thể là, các cơ quan trong cơ thể cần oxy để tồn tại Oxy được vận chuyển tới các cơ quan thông qua máu Khi tim đập, nó tạo ra áp lực đẩy máu qua một mạng lưới các động mạch và tĩnh mạch hình ống (còn được gọi là các mạch máu và mao mạch) Áp lực máu (huyết áp) là kết quả của hai lực Lực thứ nhất xảy ra khi máu