Xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán và điều trị các bệnh lý tim mạch (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - HOÀNG TRƯỜNG GIANG XÂY DỰNG CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN VÀ ĐIỀU TRỊ CÁC BỆNH LÝ TIM MẠCH Chuyên ngành Mã số : Hệ thống thơng tin : 8.48.01.04 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2019 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Lập Phản biện 1: ………………………………………………… Phản biện 2: ………….…………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Theo số liệu thống kê Tổ chức y tế giới, hàng năm có khoảng 17,5 triệu người tử vong bệnh có liên quan đến tim mạch Tại Việt Nam, theo dự báo hội Tim mạch Việt Nam, khoảng 20% dân số nước ta mắc bệnh tim mạch tăng huyết áp Ngồi ra, tính chất bệnh lý tim mạch tiến triển âm thầm, có triệu chứng đặc trưng giai đoạn đầu nên muốn chẩn đoán bệnh tim mạch sớm cần phải theo dõi bệnh sử bệnh nhân Hơn nữa, biết bệnh sử bác sĩ tiên đốn trạng bệnh nhân, từ bác sĩ cần kiểm tra vài triệu chứng hay dấu hiệu bất thường chẩn đốn bệnh Như tùy vào bệnh sử bệnh nhân mà bác sĩ có cách hỏi bệnh khác Mặt khác, phần lớn bệnh viện nước ta khơng có khoa tim mạch, chưa có hệ thống đào tạo chuyên sâu ngành tim mạch, thiếu bác sĩ chuyên khoa tim mạch bệnh viện lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Thống kê cho thấy năm Bệnh viện Bạch Mai phải khám điều trị nội trú cho khoảng 270000 người bị mắc bệnh liên quan đến tim mạch số lượng bệnh nhân hàng năm tăng từ đến 10% Do vậy, từ khó khăn thực tế đơn vị, học viên xin chọn đề tài luận văn cao học “ Nghiên cứu xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán điều trị bệnh lý tim mạch” Khi hệ thống hồn chỉnh khơng cơng cụ trợ giúp đắc lực cho y bác sỹ bệnh viện nói chung bệnh viện Bạch Mai nói riêng (đặc biệt bác sỹ trường) việc chuẩn đoán điều trị bệnh tim mạch, đồng thời giúp bệnh nhân tìm hiểu thực trạng bệnh tình Nội dung luận văn Chương 1: Cơ sở lý thuyết hệ chuyên gia hỗ trợ y khoa Chương 2: Hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán điều trị bệnh lý tim mạch Chương trình bày liệu y khoa bệnh bệnh tim mạch xây dựng thử nghiệm hệ chuyên gia hỗ trợ chẩn đoán bệnh tim mạch Chương 3: Thử nghiệm hệ chuyên gia đánh giá kết Trân trọng cảm ơn ! CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYÊN GIA 1.1 Giới thiệu chung Hệ chuyên gia lĩnh vực trí tuệ nhân tạo đời từ thập niên 60, áp dụng nhiều lĩnh vực khác y khoa, kinh tế, nông nghiệp… Hệ chuyên gia định nghĩa chung sau: Hệ chuyên gia chương trình máy tính mơ hình hố khả giải chuyên gia 1.2 Định nghĩa hệ chuyên gia Có nhiều định nghĩa hệ chuyên gia (HCG) định nghĩa Edward Feigenbaum phát biểu sau (1977): “HCG chương trình máy tính thông minh sử dụng tri thức (knowledge) thủ tục suy luận (inference procedures) để giải vấn đề khó cần đến kiến thức chun mơn chuyên gia lĩnh vực đó.” 1.3 Cấu trúc hệ chun gia Hệ chun gia có hai thành phần chính: Cơ sở tri thức mô tơ suy luận Hình 1.Các thành phần hệ chuyên gia 1.3.1 Cơ sở tri thức (Knowledge Base) Tri thức HCG thu thập từ sách, tri thức thuộc kinh nghiệm, phán đoán chuyên gia hay rút thơng qua q trình học Biểu diễn tri thức phương pháp sử dụng thuật toán mã hoá tri thức đối tượng cần nghiên cứu vào sở tri thức hệ thống Có nhiều phương pháp dùng để biểu diễn tri thức như: Luật dẫn, mạng ngữ nghĩa, khung (frame), logic mệnh đề, ba đối tượng – thuộc tính – giá trị (O-AV),… Phương pháp thể tri thức luật dẫn phổ biến thường áp dụng HCG phương pháp có ưu điểm sau: - Biểu diễn tri thức cách tự nhiên, dễ hiểu - Cơ sở tri thức tách rời với phần suy diễn - Tri thức luật có tính độc lập cao nên dễ dàng cập nhật bổ sung tri thức - Dễ dàng thể suy luận với tri thức không chắn - Có thể thêm tri thức heuristic - Dễ dàng giải thích kết đạt Cấu trúc luật gồm hay nhiều giả thiết phần IF với hay nhiều kết luận phần THEN Cấu trúc luật có dạng: IF… THEN… Hay IF… THEN… ELSE… Phần giả thiết luật gồm nhiều giả thiết nhỏ kết hợp với thông qua phép logic AND hay OR hay hai Ví dụ: IF họng bệnh nhân bị đau AND họng bệnh nhân bị đỏ AND bệnh nhân bị ho THEN bệnh nhân bị viêm họng 1.3.2 Mô tơ suy luận Mô tơ suy luận phận xử lý hệ chuyên gia Bộ phận sử dụng thông tin thu thập từ người dùng kết hợp với sở tri thức có để rút kết luận vấn đề Hai loại suy luận thường áp dụng hệ chuyên gia suy luận tiến suy luận lùi: - Suy luận tiến (Forward chaining) - Suy luận lùi (Backward chaining) Các chuyên gia thường đánh giá suy xét giải vấn đề, kỹ thuật khác thường sử dụng thêm thừa số chắn CF để thể thông tin không chắn 1.4 Cấu trúc hệ chuyên gia 1.4.1 Nguyên tắc hoạt động Hình Hoạt động hệ chuyên gia Cơ sở tri thức gồm: Sự kiện phần tử tri thức thông thường gọi luật (Rule), tổ chức sở liệu Động suy diễn: Cơng cụ (Chương trình, hay xử lý) tạo suy luận cách định xem luật làm thỏa mãn kiện, đối tượng, chọn ưu tiên luật có tính ưu tiên cao Lịch cơng việc: Danh sách luật ưu tiên máy suy diễn tạo thỏa mãn kiện, đối tượng có mặt nhớ làm việc Vùng nhớ làm việc: Cơ sở liệu toàn cục chứa kiện phục vụ cho luật Khả giải thích: Giải nghĩa cách lập luận hệ thống cho người sử dụng Khả tiếp nhận tri thức: Cho phép người sử dụng bổ sung tri thức vào hệ thống cách mã hóa tri thức cách tường minh 11 CHƯƠNG - HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN,ĐIỀU TRỊ BỆNH TIM MẠCH 2.1 Dữ liệu y khoa bệnh tim mạch 2.1.1 Sơ lược bệnh tim mạch Bệnh tim mạch gây hẹp, xơ cứng tắc nghẽn mạch máu, làm gián đoạn không cung cấp đủ Oxy đến não phận khác thể Từ khiến quan bị ngừng trệ hoạt động, phá hủy phận dẫn đến tử vong 2.1.2 Nguyên nhân triệu chứng Nguyên nhân  Hút thuốc lá: Chất Nicotine Carbon monoxide có thuốc ngun nhân gây co thắt mạch máu, xơ vữa động mạch  Chế độ ăn uống nhiều muối, chất béo cholesterol  Ít vận động, hoạt động thể dục thể thao  Thừa cân, béo phì… 12 Triệu chứng nhận biết sớm  Khó thở,: xuất từ từ, tăng lên người bệnh gắng sức, đặc biệt nằm xuống  Cảm giác bị đè nặng ngực, đau tức ngực: triệu chứng thường gặp bệnh tim, nhiên xuất bệnh lý khác hô hấp, thần kinh  Cơ thể bị tích nước, mặt, bàn chân căng phù: Triệu chứng phù bệnh tim mạch thường phù tím, phù mềm, dấu hiệu hai bàn chân kèm theo tình trạng gan to, tĩnh mạch cổ  Thường xuyên mệt mỏi, kiệt sức: thể mệt mỏi, kiệt sức thực hoạt động thường ngày Đây dấu hiệu thiếu máu đến tim, não phổi  Ho dai dẳng, khò khè: Tim bơm máu không đủ để cung cấp cho thể khiến máu bị ứ lại Dịch ứ phổi lâu ngày gây tình trạng ho mạn tính, thở khị khè 2.1.3 Các bệnh tim mạch thường gặp 2.1.3.1 Bệnh mạch vành 2.1.3.2 Bệnh tai biến mạch máu não 2.1.3.3 Bệnh động mạch ngoại biên 13 2.1.3.4 Bệnh tim bẩm sinh 2.1.3.5 Bệnh phình động mạch chủ bóc tách 2.1.3.6 Bệnh tim 2.1.3.7 Bệnh van tim hậu thấp 2.1.3.8 Bệnh tăng huyết áp a) Phương pháp đo huyết áp b) Tiêu chuẩn chẩn đoán tăng huyết áp c) Phân loại bệnh diễn biến lâm sàng bệnh tăng huyết áp Bảng Phân độ tăng huyết áp Phân loại HATT (mmHg) HATTr (mmHg) HA tối ưu