Xây dựng hệ thống và quản trị thông minh phòng khám và chữa bệnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ CÔNG DUÂN XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ QUẢN TRỊ THƠNG MINH PHỊNG KHÁM VÀ CHỮA BỆNH Chuyên ngành: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Phạm Văn Hải Hà Nội – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Những kiến thức trình bày luận văn tơi tìm hiểu, nghiên cứu dƣới giúp đỡ tận tình thầy PGS TS Phạm Văn Hải, tơi trình bày theo kiến thức tổng hợp cá nhân Kết nghiên cứu đề tài luận văn chƣa đƣợc giới thiệu công bố cơng trình thời điểm Trong q trình làm luận văn, tơi có tham khảo tài liệu có liên quan ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi khơng chép Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm, sai, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Hà Nội, ngày 12 tháng 08 năm 2018 Học viên Vũ Công Duân Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, với tất lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS TS Phạm Văn Hải, ngƣời tận tình dạy dỗ hƣớng dẫn tơi q trình hồn thành đề tài nghiên cứu nhƣ học tập Đồng thời, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy cô giáo Viện Công nghệ thông tin & truyền thông – trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, ngƣời tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức làm tảng cho việc thực luận văn nhƣ trình cơng tác sau Cuối tơi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, ngƣời ln bên tơi, động viên khuyến khích tơi trình thực đề tài nghiên cứu Do thời gian, kiến thức kinh nghiệm tơi cịn hạn chế nên đề tài chắn có khiếm khuyết, mong đƣợc thầy cô bạn góp ý để đề tài đƣợc hồn thiện Hà Nội, ngày 12 tháng 08 năm 2018 Học viên Vũ Công Duân Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 11 1.1 Lý chọn đề tài .11 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu .12 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .12 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 12 1.5 Kết dự kiến 12 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 12 CHƢƠNG - MƠ TẢ BÀI TỐN TRONG HỆ THỐNG QUẢN LÝ PHÒNG KHÁM BỆNH VIỆN 13 2.1 Mơ tả thơng tin liệu tốn 13 2.2 Định hƣớng giải toán .13 CHƢƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT .14 3.1 Hệ sở tri thức .14 3.2 Thuật toán TOPSIS 16 3.3 Thuật toán suy diễn 20 3.3.1 Thuật toán suy diễn tiến 20 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 3.3.2 Thuật toán suy diễn lùi 21 3.3.3 Ứng dụng toán 23 CHƢƠNG – MƠ HÌNH BÀI TỐN TRỢ GIÚP CHẨN ĐỐN BỆNH TRONG HỘI CHẨN BỆNH VIỆN .26 4.1 Mơ hình hệ sở tri thức 26 4.2 Cơ chế hoạt động hệ sở tri thức hệ thống đánh giá tƣ vấn nội dung chẩn đoán bác sĩ .28 4.3 Ví dụ minh họa 31 4.4 Chuyên gia phân tích đƣa tiêu chí, trọng số tập luật 31 4.5 Q trình bác sĩ chẩn đốn, q trình điều trị .33 4.6 Hội chẩn bệnh .34 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG .37 5.1 Phân tích hệ thống 37 5.1.1 Phân tích liệu đầu vào 37 5.1.2 Các đối tƣợng tham gia vào hệ thống 37 5.1.3 Biểu đồ ca sử dụng 37 5.1.4 Chức xếp hạng đánh giá chuyên gia 40 5.1.5 Chức chuyên gia đánh giá tƣ vấn nội dung chẩn đốn 42 5.2 Mơ hình thực thể liên kết (Entity Relationship Mode) 44 5.3 Phân tích hệ thống liệu .45 5.3.1 Bảng “Employee” 45 5.3.2 Bảng “Department” 46 5.3.3 Bảng “Position” .46 5.3.4 Bảng “AccountEmployee” 46 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 5.3.5 Bảng “Examination” 47 5.3.6 Bảng “Conference” 48 5.3.7 Bảng “CriteriaConsultation” 49 5.3.8 Bảng “WeightConsultation” 49 5.3.9 Bảng “FailConsultation” 49 5.3.10 Bảng “AdvisoryConsultation” .50 5.3.11 Bảng “Consultation” 50 5.3.12 Bảng “FailList” 51 5.3.13 Bảng “AdvisoryList” .51 CHƢƠNG – CÀI ĐẶT CHƢƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ 53 6.1 Cài đặt chƣơng trình 53 6.1.1 Môi trƣờng cài đặt phát triển 53 6.1.2 Cấu hình thơng số Webconfig 53 6.1.3 Cài đặt máy chủ window server 2012 53 6.2 Các giao diện chƣơng trình sau hoàn tất cài đặt 54 6.3 Đánh giá kết chƣơng trình .61 CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 62 7.1 Kết luận 62 7.2 Hƣớng phát triển 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 64 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Từ viết tắt TT Thông tin TOPSIS Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution CSDL Cơ sở liệu CNTT Công nghệ thông tin CNTT&TT Công nghệ thông tin truyền thông Hệ CSTT Hệ sở tri thức Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Ma trận lựa chọn Ai tiêu chí Xi 19 Bảng 2: Bảng liệu đánh giá chuyên gia trọng số 23 Bảng 3: Bảng điều kiện đánh giá giá trị S 23 Bảng 4: Bảng kết luận đánh giá nội dung chẩn đốn 23 Bảng 5: Bộ tiêu trí trọng số 31 Bảng 6: Tập điều kiện đánh giá chi tiết thiếu sót chẩn đốn bệnh 31 Bảng 7: Tập kết luận đánh giá tác động tiêu chí 32 Bảng 8: Tập luật đánh giá chi tiết thiếu sót chẩn đốn 32 Bảng 9: Tập kết luận tƣ vấn cải thiện thiếu sót chẩn đốn 33 Bảng 10: Tập luật tƣ vấn cải thiện chẩn đốn 33 Bảng 11: Bảng ký hiệu tiêu chí 34 Bảng 12: Bộ số liệu thu thập đánh giá chuyên gia 34 Bảng 13: Chuẩn hóa liệu 35 Bảng 14: Giá trị đánh giá đƣợc tính theo trọng số 35 Bảng 15: Bộ liệu chuyên gia đƣợc chọn 36 Bảng 16: Bảng đặc tả chức đánh giá tƣ vấn chẩn đoán bệnh 39 Bảng 17: Danh sách bảng 45 Bảng 18: Bảng Employee 45 Bảng 19: Bảng Department 46 Bảng 20: Bảng Position 46 Bảng 21: Bảng AccountEmployee 47 Bảng 22: Bảng Examination 48 Bảng 23: Bảng Conference 48 Bảng 24: Bảng CriteriaConsultation 49 Bảng 25: Bảng WeightConsultation 49 Bảng 26: Bảng FailConsultation 50 Bảng 27: Bảng FailConsultation 50 Bảng 28: Bảng Consultation 51 Bảng 29: Bảng FailList 51 Bảng 30: Bảng AdvisoryList 52 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang Bảng 31: Bảng công nghệ sử dụng để cài đặt chƣơng trình 53 Bảng 32: Tập điều kiện đánh giá giá trị S 64 Bảng 33: Tập kết luận đánh giá chất lƣợng nội dung chẩn đoán bác sĩ 64 Bảng 34: Tập luật đánh giá chất lƣợng nội dung chẩn đoán bác sĩ 64 Bảng 35: Tập điều kiện đánh giá giá trị xi 65 Bảng 36: Tập kết luận đánh giá tác động tiêu chí 65 Bảng 37: Tập luật đánh giá tác động tiêu chí 65 Bảng 38: Tập điều kiện đánh giá chi tiết thiếu sót nội dung chẩn đoán bác sĩ 65 Bảng 39: Tập luật đánh giá chi tiết thiếu sót nội dung chẩn đốn 66 Bảng 40: Tập kết luận tƣ vấn cải thiện thiếu sót nội dung chẩn đốn 66 Bảng 41: Tập luật tƣ vấn cải thiện nội dung chẩn đoán 66 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1: Cấu trúc hệ sở tri thức[2] 14 Hình 2: Rất khó để lựa chọn giải pháp A1 A2 (Chiều tăng mũi tên hƣớng tăng hiệu năng) [3] 16 Hình 3: Ma trận định 17 Hình 4: Ma trận đƣợc chuẩn hóa 17 Hình 5: Kỹ thuật suy diễn tiến[4] 20 Hình 6: Kỹ thuật suy diễn lùi[4] 22 Hình 7: Hệ sở tri thức hệ thống đánh giá tƣ vấn nội dung chẩn đốn 26 Hình 8: Sơ đồ hoạt động hệ thống 28 Hình 9: Biểu đồ ca sử dụng chức đánh giá tƣ vấn chẩn đoán bệnh 38 Hình 10: Biểu đồ hoạt động xếp hạng đánh giá chuyên gia 40 Hình 11: Biểu đồ xếp hạng đánh giá chuyên gia 41 Hình 12: Biểu đồ hoạt động chuyên gia đánh giá tƣ vấn nội dung chẩn đốn bệnh 42 Hình 13: Biểu đồ chuyên gia đánh giá tƣ vấn nội dung chẩn đốn bệnh 43 Hình 14: Mơ hình thực thể liên kết chọn chuyên gia phù hợp 44 Hình 15: Mơ hình thực thể liên kết hệ thống suy diễn đƣa kết phù hợp 44 Hình 16: Cấu hình thơng số Webconfig 53 Hình 17: Giao diện đăng ký thành viên tham gia hội chẩn thời gian hội chẩn 54 Hình 18: Giao diện chuyên gia phân tích đƣa tiêu chí, trọng số 55 Hình 19: Giao diện chuyên gia phân tích đƣa tập điều kiện đánh giá thiếu sót chẩn đốn bệnh Hình 20: đốn bệnh Hình 21: đốn bệnh Hình 22: bệnh 55 Giao diện chuyên gia phân tích đƣa tập luật đánh giá thiếu sót chẩn 56 Giao diện chun gia phân tích đƣa tập kết luận tƣ vấn thiếu sót chẩn 56 Giao diện chuyên gia phân tích đƣa luật tƣ vấn thiếu sót chẩn đốn 57 Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang Tên trƣờng EmployeeId Conclude CreatedDate CreatedBy ModifiedDate ModifiedBy Status Mô tả trƣờng liệu Kiểu liệu Chuyên gia phân tích int Tƣ vấn cải thiện thiếu sót nvarchar Ngày tạo datetime Ngƣời tạo int Ngày chỉnh sửa datetime Ngƣời chỉnh sửa int Trạng thái kích hoạt bool Bảng 30: Bảng AdvisoryList Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Null Khóa FK x x x x Trang 52 CHƢƠNG – CÀI ĐẶT CHƢƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ 6.1 Cài đặt chƣơng trình 6.1.1 Mơi trường cài đặt phát triển  Hệ thống đƣợc cài đặt môi trƣờng server web framework 4.5.2  Ngôn ngữ sử dụng viết chƣơng trình là: HTML, C#, Javascript, SQL, Linq,  Dữ liệu chức đƣợc thiết kế nhƣ phần phân tích thiết kế hệ thống chƣơng Loại Tên Phiên Ngôn ngữ lập trình Cơ sở liệu Cơng cụ lập trình Asp.Net MVC Sql Server Visual Studio MVC5 2012 2017 Bảng 31: Bảng công nghệ sử dụng để cài đặt chương trình 6.1.2 Cấu hình thơng số Webconfig Hình 16: Cấu hình thơng số Webconfig 6.1.3 Cài đặt máy chủ window server 2012  Mở ứng dụng Internet Information Services (IIS) Manager cách truy cập vào Administrative Tools Control Panel  Chọn Add Website: Điền tên Site name, đƣờng dẫn đến file chứa code, chọn port name phù hợp Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 53 6.2 Các giao diện chƣơng trình sau hồn tất cài đặt 6.2.1 Giao diện đăng ký thành viên tham gia hội chẩn thời gian hội chẩn Khi có định hội chẩn bệnh cho bệnh nhân, thƣ ký hội đồng lập biên hội chẩn gồm thành viên tham gia nhƣ: Chủ tọa: ngƣời chủ trì họp ngƣời có quyền định cao họp Thƣ ký: Là ngƣời ghi chép diễn biến họp Thành viên tham gia: Là bác sĩ có chun mơn thuộc lĩnh vực bệnh mà bệnh nhân mắc phải Hình 17: Giao diện đăng ký thành viên tham gia hội chẩn thời gian hội chẩn Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 54 6.2.2 Giao diện chuyên gia phân tích đưa tiêu chí, trọng số Hình 18: Giao diện chuyên gia phân tích đưa tiêu chí, trọng số 6.2.3 Giao diện chuyên gia phân tích đưa tập điều kiện đánh giá thiếu sót chẩn đốn bệnh Hình 19: Giao diện chun gia phân tích đưa tập điều kiện đánh giá thiếu sót chẩn đốn bệnh Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang 55 6.2.4 Giao diện chuyên gia phân tích đưa tập luật đánh giá thiếu sót chẩn đốn bệnh Hình 20: Giao diện chuyên gia phân tích đưa tập luật đánh giá thiếu sót chẩn đốn bệnh 6.2.5 Giao diện chuyên gia phân tích đưa tập kết luận tư vấn thiếu sót chẩn đốn bệnh Hình 21: Giao diện chuyên gia phân tích đưa tập kết luận tư vấn thiếu sót chẩn đốn bệnh Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang 56 6.2.6 Giao diện chuyên gia phân tích đưa luật tư vấn thiếu sót chẩn đốn bệnh Hình 22: Giao diện chun gia phân tích đưa luật tư vấn thiếu sót chẩn đốn bệnh 6.2.7 Giao diện chuyên gia đánh giá đưa kết đánh giá chẩn đốn bệnh Hình 23: Giao diện chun gia đánh giá đưa kết đánh giá chẩn đốn bệnh Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang 57 6.2.8 Giao diện chuyên gia đánh giá đưa ý kiến đánh giá chẩn đoán bệnh Chuyên gia đƣa thiếu sót nội dung chẩn đốn bác sĩ điều trị Sau thuật tốn suy diễn tiến hỗ trợ chuyên gia trình đƣa ý kiến nhận xét chuyên gia Hình 24: Giao diện chuyên gia đánh giá đưa ý kiến đánh giá chẩn đoán bệnh 6.2.9 Giao diện kết hội chẩn chuyên gia đánh giá đưa ý kiến đánh giá chẩn đốn bệnh Hình 25: Các chun gia đánh giá đưa ý kiến đánh giá chẩn đoán bệnh Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 58 6.2.10 Giao diện kết hội chẩn q trình tính tốn Dựa vào thuật toán TOPSIS hệ thống đƣa đƣợc phƣơng án chọn xếp chúng theo mức tích cực trở xuống Chuyên gia phân tích chọn lấy phƣơng án phù hợp để chẩn đốn bệnh cho bệnh nhân phù hợp Hình 26: Giao diện kết hội chẩn trình tính tốn Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang 59 6.2.11 Giao diện kết luận cuối hội chẩn Sau đánh giá đƣợc nội dung chẩn đoán, chủ tọa thống đƣa kết luận hƣớng điều trị cho bệnh nhân Hình 27: Giao diện kết luận cuối hội chẩn Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 60 6.3 Đánh giá kết chƣơng trình 1.2.1 Ưu điểm  Hệ thống xây dựng đảm bảo với chức nhƣ phân tích tốn  Kết đầu cho đánh giá phù hợp với giá trị đầu vào  Các số liệu tƣơng đối đơn giản, dễ dàng thao tác liệu Cho phép ngƣời sử dụng quay lại sửa lỗi thêm bớt, hiệu chỉnh số liệu  Chƣơng trình linh hoạt, giao diện dễ sử dụng từ cách nhập liệu, tùy chọn chuyên gia, tùy chọn mức đánh giá 1.2.2 Nhược điểm  Tồn tính tốn đƣợc che giấu bên nên tính tốn kết hồn tồn khó kiểm tra đƣợc trình tự hoạt động hệ thống Khi bị lỗi từ nhập liệu khó quan sát, tìm sửa lỗi  Về mặt hiệu năng: Khó đánh giá đƣợc hệ thống số lƣợng liệu sử dụng cho tốn thƣờng khơng lớn  Một số liệu đƣợc mặc định hóa hệ thống nhƣ: Bộ trọng số, tiêu chí, mức đánh giá cụ thể chi phối đến kết tốn Có thể làm mịn cách dùng nhiều tiêu chí phân nhỏ mức đánh giá chất lƣợng chẩn đốn Vũ Cơng Dn - MSHV: CB150275 Trang 61 CHƢƠNG - KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết luận Luận văn đạt đƣợc mục tiêu đƣợc đặt thực hiện:  Tìm hiểu áp dụng thuật toán TOPSIS, suy diễn tiến, suy diễn lùi để giải tốn  Xây dựng thành cơng hệ sở tri thức đƣợc tích hợp dụng thuật tốn TOPSIS với suy diễn tiến suy diễn lùi  Đã giải đƣợc toán để đƣa đƣợc kết đánh giá tƣ vấn chẩn đoán bệnh trình hội chẩn  Đã đƣợc kiểm nghiệm thực tế với bác sĩ khoa Tim mạch Bệnh viện Hữu Nghị, đƣợc đánh giá cao  Xây dựng thành cơng chƣơng trình ngơn ngữ C# môi trƣờng Visual Studio 2017 giải đƣợc mục đích tốn đặt 7.2 Hướng phát triển Do thời gian nhƣ khả hạn chế nên hệ thống cần đƣợc bổ sung nâng cấp nhiều Sau số hƣớng để nâng cấp phát triển hệ thống:  Thu thập liệu chuyên gia tốt hơn, từ xây dựng trọng số thích hợp cho toán  Xây dựng giao diện đẹp, thân thiện  Hiển thị kết đánh giá chẩn đoán trực quan (VD: kết đầu đồ thị biểu đồ thể mức đánh giá với nhau) Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Quyết định việc ban hành quy chế bệnh viện-https://thuvienphapluat.vn 2/ Slide “Các hệ sở tri thức” thầy Nguyễn Đình Thuân - Khoa Công nghệ thông tin - Đại học Nha Trang - 2007 3/ AHP – TOPSIS Model as a Mathematical Support in the Selection of Project from Aspect of Mobility Case Study - Aybeyan Selimi; Mimica Milošević; Muzafer Saračević - https://www.academia.edu 4/ Giáo trình “Hệ chuyên gia” PGS.TS Phan Huy Khánh - Khoa Công nghệ thông tin - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng - 2004 5/ TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)A Multiple Attribute DecisionMaking - Yoon, K and C L Hwang - a paper to be published, 1980 6/ Phân tích thiết kế hệ thống thông tin - Nguyễn Văn Ba - Nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội - 2009 7/ Hospitalization Procedure in Osaka Univesity Hospital http://www.hosp.med.osaka-u.ac.jp/english/admission/procedure.html 8/ Hospitalization Procedure in Scott and White Health Plan https://hpcms.azurewebsites.net 9/ G H Tzeng, and J J Huang, Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications, New York, CRC Press, 2011 10/ E K Zavadskas, A Zakarevicius, and J Antucheviciene, Evaluation of ranking accuracy in multi-criteria decisions, Informatica 17, pp 601-618, 2006 Vũ Công Duân - MSHV: CB150275 Trang 63 PHỤ LỤC Tập điều kiện đánh giá giá trị S Mã điều kiện S1 S2 S3 S4 S5 Bảng 32: Ý nghĩa 1< S ≤ 2