Ứng dụng một số phương pháp tính toán mềm xây dựng phần mềm hỗ trợ điều trị thuốc chống đông cho bệnh nhân sử dụng van tim nhân tạo

TRẦN NGỌC CƯỜNG – NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN – KHÓA 2003 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 TỐN MỀM XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP ĐIỀU TRỊ THUỐC CHỐNG ĐÔNG ĐƯỜNG UỐNG CHO BỆNH NHÂN SỬ DỤNG VAN TIM NHÂN TẠO NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRẦN NGỌC CƯỜNG HÀ NỘI - 2005 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Hồng Phương, Giám đốc trung tâm tin học – Bộ y tế tận tình hướng dẫn tơi đề tài, kiến thức phương pháp luận quý giá cho đồ án 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 giải thích cho tơi hiểu vấn đề phức tạp chuyên môn y học đánh giá phương án tiếp cận lý thuyết so với 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 tài trẻ, Trung ương Đồn TNCS Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt thời gian cơng việc để tơi tham gia hồn thiện khóa học Tơi xin chân thành cảm ơn buổi seminar khoa học Trung tâm tin học – Bộ y tế dành cho tơi buổi trình bày ý tưởng, hướng tiếp cận giải pháp giải vấn đề mà đồ án đưa Chúc seminar bạn ngày phát triển Tôi xin chân thành cảm ơn người thân yêu, bạn bè, đồng nghiệp trẻ từ công ty iMatrix, công ty RunSystem động viên giúp đỡ tơi suốt khóa học q trình làm đồ án Chúc cơng ty bạn ngày đồn kết gắn bó trở thành công ty lớn Việt nam Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn thầy cô công tác Trung tâm đào tạo bồi dưỡng sau đại học giúp đỡ hướng dẫn tận tình chúng tơi suốt khóa học Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn thầy cô Khoa công nghệ thông tin trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình học tập Cuối cùng, xin cám ơn bạn lớp Cao học CNTT khóa 2003-2005 sát cánh bên tơi vượt qua khó khăn vất vả suốt năm học tập bên Chúc tất bạn trở thành người thành đạt Mục lục Danh sách bảng Danh sách hình vẽ Lời mở đầu I Đặt vấn đề II Mục tiêu đề tài III Phạm vi nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu V Bố cục đề tài Chương 1: Sơ qua bệnh tim việc điều trị thuốc chống đông đường uống bệnh nhân thay van tim nhân tạo 10 1.1 Tìm hiểu sơ bệnh tim 10 1.1.1 Tìm hiểu qua 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 bệnh nhân thay van tim nhân tạo 15 1.2.1 Kiến thức chung 15 1.2.2 Theo dõi sử dụng thuốc 18 Chương 2: Xác định yếu tố liên quan kiến thức chuyên gia 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 loại thực phẩm chứa Vitamin K 22 2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu 26 Chương 3: Cơ sở lý thuyết số phương pháp tính tốn mềm 27 3.1 Lý thuyết tập mờ 27 3.1.1 Các khái niệm 27 3.1.2 Các phép toán sở 28 3.1.3 Mơ hình mờ phương pháp lập luận mờ 30 3.1.4 Khử mờ 31 3.2 Lập luận dựa trường hợp 33 3.2.1 Sử dụng lại tri thức kinh nghiệm 33 3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa sử dụng lại 34 3.2.3 Hàm đo tương tự lập luận dựa trường hợp 37 3.2.4 Những hướng ứng dụng lập luận dựa trường hợp 39 Chương Một số phương pháp tính tốn mềm áp dụng cho việc dự đốn liều lượng thuốc chống đơng 40 4.1 Phương pháp thăm dò sử dụng luật 40 4.2 Phương pháp trường hợp dựa trường hợp 48 4.3 Phương pháp tìm kiếm quy luật sử dụng thuốc 55 4.4 Kết hợp phương pháp 59 Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông 64 5.1 Thiết kế hệ thống 64 5.2 Cơ sở liệu 66 5.3 Mô tả phần mềm 67 Chương 6: Kết vận hành thử nghiệm đánh giá 79 6.1 Các kết vận hành thử nghiệm 79 6.2 Nhận xét đánh giá 83 Kết luận 84 Tài liệu tham khảo 86 Danh sách bảng Bảng 1.1 Tác dụng thuốc chống đông 17 Bảng 2.1 Liệt kê tất loại thức ăn có chứa Vitamin K 23 Bảng 4.1 Ngưỡng INR an toàn loại van nhân tạo 41 Bảng 4.2 Công thức xác định hàm tương tự thành phần 51 Bảng 4.2 Sơ đồ thuật toán tự tìm quy luật 56 Bảng 4.3 Sơ đồ thuật tốn 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 bệnh 79 Bảng 5.2 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-27346, phương pháp thăm dò 80 Bảng 5.3 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28690, phương pháp thăm dò 80 Bảng 5.4 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28734, phương pháp thăm dò 81 Bảng 5.5 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-29002, phương pháp thăm dò 81 Bảng 5.6 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-10001, phương pháp thăm dò 81 Bảng 5.7 Kết 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 xuống để thấy rõ vị trí van tim 12 Hình 1.4 Van động mạch chủ 13 Hình 3.1 Chu trình lập luận dựa trường hợp 48 Hình 5.1 Cơ sở liệu hệ thống 66 Hình 5.2 Chức nhập thơng tin cá nhân trạng thái người bệnh 67 Hình 5.3 Chức nhập thơng tin bữa ăn hàng ngày 68 Hình 5.4 Chức nhập chế độ hoạt động hàng ngày 69 Hình 5.5 Chức nhập thông tin loại van tim nhân tạo 70 Hình 5.6 Chức nhập thông tin hàm lượng vitamin K thức ăn 71 Hình 5.7 Chức nhập thông tin vùng miền 72 Hình 5.8 Chức nhập thơng tin khu vực sinh sống 73 Hình 5.9 Chức nhập thơng tin thuốc uống hàng ngày 74 Hình 5.10 Phương pháp dự đốn thăm dị 75 Hình 5.11 Phương pháp dự đoán dựa trường hợp 76 Hình 5.12 Phương pháp dự đốn tìm kiếm quy luật 77 Hình 5.13 Phương pháp dự đốn kết hợp 78 Lời mở đầu I Đặt vấn đề Bệnh nhân bị bệnh tim sau mổ thay van tim bác sỹ định cho dùng thuốc chống đông máu lâu dài Đây công việc quan trọng bệnh nhân bị bệnh tim mà phải dùng chống đơng Vì khơng dùng khơng đủ hiệu lực tai biến tắc mạch xảy đe doạ tính mạng bệnh nhân Ngược lại, dùng liều dẫn đến chảy máu Liều thuốc uống bệnh nhân thay đổi từ ngày qua ngày khác phụ thuộc nhiều yếu tố Lịch uống ngày bệnh nhân cần tuân thủ quản lý chặt chẽ Bác sỹ xác định xác liều lượng thuốc bệnh nhân cần uống sau kiểm tra yếu tố đông máu(Tỷ lệ prothrombin -TP số bình thường hố quốc tế - INR) Liều thuốc thay đổi bệnh nhân phụ thuộc nhiều vào bác sĩ phòng khám, thời gian suốt phần đời cịn lại Một phần mềm sử dụng thuật toán dự đoán liều lượng thuốc cần uống, quản lý lịch uống thuốc hàng ngày người bệnh giải pháp thật hữu ích góp phần giảm gánh nặng cho bệnh nhân Các thuật toán dựa lập luận xấp xỉ thích hợp phải sử dụng kiện khó thống kê tính tốn người bệnh ngày, kiến thức chuyên gia bác sĩ điều trị phải dự đoán liều lượng cần uống ngày người bệnh II Mục tiêu đề tài Đề tài tập trung giải vấn đề sau đây: - Nghiên cứu làm rõ tốn sử dụng thuốc chống đơng đường uống bệnh nhân thay van tim nhân tạo - Đề xuất thuật tốn mơ việc tính liều lượng cho bệnh nhân dựa lý thuyết xấp xỉ - Xây dựng phần mềm hỗ trợ quản lý hỗ trợ điều trị thuốc chống đông đường uống sử dụng thuật toán - Vận hành thử nghiệm phần mềm, theo dõi đánh giá kết Viện tim mạch Trung ương III Phạm vi nghiên cứu Xác định đánh giá việc điều trị thuốc chống đông đường uống vấn đề phức tạp thời gian phải điều trị dài Khối lượng độ phức tạp kiện đầu vào lớn Đối tượng bệnh nhân điều trị thuốc chống đông lại nhiều thành phần phụ thuộc nhiều yếu tố chuyên môn bệnh lý điều kiện dịch tễ khác Với thời gian có hạn, đề tài xác định giới hạn việc xây dựng thuật toán phần mềm hỗ trợ cho lớp bệnh nhân đặc trưng chiếm đa số ca thay van tim Việt Nam IV Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra khảo sát thực tế phân tích hệ thống Phương pháp thống kê Phương pháp so sánh Phương pháp chuyên gia Phương pháp ứng dụng lý luận xấp xỉ lý thuyết tập mờ lập luận dựa trường hợp V Bố cục đề tài Lời mở đầu: Sự cấp thiết Đề tài nghiên cứu Mục tiêu, nhiệm vụ, phạm vi phương pháp nghiên cứu Chương 1: Tìm hiểu sơ qua bệnh tim việc điều trị thuốc chống đơng đường uống Phần trình bày số vấn đề bệnh tim mạch, bệnh nhân thay van tim nhân tạo, việc điều trị thuốc chống đông đường uống cho bệnh nhân Chương 2: Xác định yếu tố liên quan kiến thức chuyên gia điều trị thuốc chống đơng đường uống Phần trình bày nghiên cứu đánh giá, thu thập phân loại loại đối tượng toán xác định liều lượng sử dụng thuốc chống đơng đường uống Trong có kiến thức chuyên gia việc xác định liều lượng sử dụng thuốc ngày bệnh nhân Chương 3: Cơ sở lý thuyết số phương pháp tính toán mềm Phần nhắc lại số khái niệm phương pháp tính tốn mềm lý thuyết tập mờ lập luận dựa trường hợp Chương 4: Xây dựng thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đơng Đưa thuật tốn dự đốn liều lượng thuốc chống đơng Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm thuật toán dự đốn liều lượng thuốc chống đơng Xây dựng phần mềm, thiết kế hệ thống sở liệu Chương 6: Kết vận hành thử nghiệm đánh giá Kết luận Tài liệu tham khảo Chương 1: Sơ qua bệnh tim việc điều trị thuốc chống đông đường uống bệnh nhân thay van tim nhân tạo 1.1 Tìm hiểu sơ bệnh tim 1.1.1 Tìm hiểu qua tim bình thường Cấu trúc hoạt động Nhìn mặt trước ( Hình 1.1), ta thấy tim khối (thịt), đầu nhọn hướng bên trái, gọi mỏm tim hay đỉnh tim Trên bề mặt tim, có nhiều mặt máu chạy ngoằn ngoèo: động mạch vành tĩnh mạch vành Những động mạch vành nhỏ bé có nhiệm vụ quan trọng đem oxy đến cho tim Nếu chúng bị tắc, vùng tim bị hoại tử, bệnh nhồi máu tim Hình 1.1 Quả tim nhìn từ phía trước Động mạch chủ; Động mạch phổi; 3.Tĩnh mạch chủ trên; 4.Tĩnh mạch phổi; 5.Tiểu nhĩ phải; 6.Tiểu nhĩ trái; Rãnh liên thất trước; 8.Tâm thất phải; Tâm thất trái; 10 Mỏm tim; 11 Tâm nhĩ phải; 12.Các động mạch lên tay đầu 10 Hình 5.8 Chức nhập thông tin khu vực sinh sống Khu vực sinh sống điều kiện dịch tế cần xét đến bệnh nhân thay van tim nhân tạo Đối với người sinh sống thành thị, điều kiện đến gặp bác sĩ khám chữa theo định kỳ dễ dàng bệnh nhân nông thôn Sự biến động INR qua lần khám lại đối tượng nông thôn khác với đối tương thành thị 73 Hình 5.9 Chức nhập thơng tin thuốc uống hàng ngày Chức sử dụng để nhập thông tin thuốc uống hàng ngày bệnh nhân Dữ liệu khung bao gồm mã bệnh nhân, ngày sử dụngt thuốc tương lai sinh Chức không dùng để quản lý liều lượng uống thuốc hàng ngày bệnh nhân mà cịn dùng để tạo liệu dự đốn cho thuật tốn dự đốn sau 74 Hình 5.10 Phương pháp dự đốn thăm dị Hình minh hoạ phương pháp dự đoán thứ Phương pháp sử dụng luật sinh liều lượng dự đốn INR xuất hơm sau nào.Phần bên trái liệu sử dụng hàng ngày bệnh nhân trước đó, phần bênh trái liệu dự đốn 75 Hình 5.11 Phương pháp dự đốn dựa trường hợp Hình minh hoạ phương pháp dự đoán thứ hai Phương pháp sử dụng lập luận dựa trường hợp Các bệnh án mẫu liệt kê bảng bênh trái Bảng chứa thông tin đánh giá độ tương tự bệnh án với bệnh án tập mẫu Phần bênh phải liệu dự đốn 76 Hình 5.12 Phương pháp dự đốn tìm kiếm quy luật Hình minh hoạ phương pháp dự đoán thứ ba Phương pháp sử dụng thuật tốn tìm kiếm quy luật điều trị bệnh nhân Liều lượng thuốc uống bệnh nhân liệt kê bên trái Bảng chứa thông tin đánh giá độ tương tự quy luật mẫu với bệnh án Trong trường hợp tồn quy luật, phần bênh phải liệu dự đoán sinh theo quy luật tìm thây 77 Hình 5.13 Phương pháp dự đốn kết hợp Hình minh hoạ phương pháp dự đoán thứ tư Phương pháp kết hợp phương pháp thăm dị, dựa trường hợp tìm kiếm quy luật Tích hợp phương pháp để tìm kiếm bệnh án mẫu tương tự, quy luật điều trị có Nếu phương pháp dựa trường hợp khơng có kết phương pháp thăm dị, dự doán theo luật áp dụng bảng tương ứng với việc chứa thông tin bệnh án mẫu kết đánh giá độ tương tự quy luật mẫu với bệnh án Trong trường hợp tồn quy luật, phần bênh phải liệu dự đoán sinh theo quy luật tìm thây Cịn trường hợp khơng tồn tại, liệu dự đố liệu sinh theo phương pháp thứ nhất, thăm dò 78 Chương 6: Kết vận hành thử nghiệm đánh giá 6.1 Các kết vận hành thử nghiệm Kết bảng sau chạy thử nghiệm số liệuc bệnh nhân thật, điều trị Khoa hậu phẫu, bệnh viện Tim mạch Trung ương INR liều lượng dự đốn theo phương pháp số Dải INR an tồn bệnh nhân theo giai đoạn thử nghiệm có giá trị bảng số 5.1 Bảng 5.1 Dải INR an toàn bệnh Patient_id Date INR_Min INR_max Dose basic 05-00-27346 2005/11/14 1.5 05-00-28690 2005/11/28 1.8 05-00-28734 2005/1/12 1.8 05-00-29002 2005/9/11 1.9 05-00-10001 2005/9/26 2.5 3.5 Trong bảng 5.1, Patient_id mã số bệnh nhân, Date ngày xác định dải INR an toàn bệnh nhân INR_min, INR_max tương ứng giá trị bé lớn dải INR an toàn bệnh nhân Dose_basic liều lượng thuốc cần uống bệnh nhân trạng thái ổn định Trong bảng (5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7), Patient_id mã số bệnh nhân, No số thứ tự ngày điều trị, Date ngày uống thuốc INR số đo số INR thật ngày, Dose liều lượng mà bệnh nhân thực uống ngày INR_Pred Dose_Pred tương ứng số INR liều lượng dự đoán phần mềm Err_INR Err_Dose sai số phần dự đoán so với thực tế: Err_INR = INR_Pred – INR, Err_Dose = Dose_Pred – Dose 79 Bảng 5.2 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-27346, phương pháp thăm dò Patient_id No Date INR Dose INR_Pred Dose_Pred Err_INR Err_Dose 05-00-27346 2005/11/14 1.45 05-00-27346 2005/11/15 1.33 05-00-27346 2005/11/16 1.39 05-00-27346 2005/11/17 1.5 05-00-27346 2005/11/18 1.5 1.5 0 05-00-27346 2005/11/19 1.5 1.5 -2 05-00-27346 2005/11/20 3.4 -0.4 -3 05-00-27346 2005/11/21 3.4 3.4 0 -4 05-00-27346 2005/11/22 3.26 -0.26 05-00-27346 10 2005/11/23 1.99 1.99 0 05-00-27346 11 2005/11/24 1.28 1.99 0.71 05-00-27346 12 2005/11/25 1.28 1.5 0.22 05-00-27346 13 2005/11/26 1.28 1.5 0.22 05-00-27346 14 2005/11/27 1.81 1.81 0 05-00-27346 15 2005/11/28 1.81 1.81 0 05-00-27346 16 2005/11/29 1.81 1.81 0 05-00-27346 17 2005/11/30 1.42 1.81 0.39 05-00-27346 18 2005/12/1 1.42 1.5 0.08 05-00-27346 19 2005/12/2 2.01 2.01 0 05-00-27346 20 2005/12/3 2.01 2.01 0 05-00-27346 21 2005/12/4 2.01 2.01 0 05-00-27346 22 2005/12/5 2.01 2.01 0 05-00-27346 23 2005/12/6 2.01 2.01 0 05-00-27346 24 2005/12/7 2.01 2.01 0 0 05-00-27346 25 2005/12/8 2.01 2.01 05-00-27346 26 2005/12/9 0 2.01 05-00-27346 27 2005/12/10 0 2.01 Bảng 5.3 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28690, phương pháp thăm dò Patient_id No Date INR Dose INR_Pred Dose_Pred Err_INR Err_Dose 1.24 0.06 2.81 -1 -1 3.81 -1.18 -2 5.27 -0.5 2.2 0 1.87 0 2.56 0 0 05-00-28690 2005/11/28 1.24 05-00-28690 2005/11/29 1.18 05-00-28690 2005/11/30 3.81 05-00-28690 2005/12/1 4.99 05-00-28690 2005/12/2 5.77 05-00-28690 2005/12/3 2.2 05-00-28690 2005/12/4 1.87 05-00-28690 2005/12/5 2.56 05-00-28690 2005/12/6 2.56 2.56 05-00-28690 10 2005/12/7 0 2.56 05-00-28690 11 2005/12/8 0 2.56 05-00-28690 12 2005/12/9 0 2.56 80 05-00-28690 13 2005/12/10 0 2.56 Bảng 5.4 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28734, phương pháp thăm dò Patient_id No Date INR Dose INR_Pred 05-00-28734 2005/12/1 1.16 05-00-28734 2005/12/2 1.16 05-00-28734 2005/12/3 1.39 05-00-28734 2005/12/4 4.27 05-00-28734 2005/12/5 6.66 05-00-28734 2005/12/6 6.98 05-00-28734 2005/12/7 2.61 05-00-28734 2005/12/8 1.8 Dose_Pred Err_INR Err_Dose 0.64 1.8 0.41 -1 3.27 -1 -1 6.16 -0.5 -1 6.48 -0.5 2.61 0 2.61 05-00-28734 2005/12/9 0 2.61 05-00-28734 10 2005/12/10 0 2.61 Bảng 5.5 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-29002, phương pháp thăm dò Patient_id No Date INR Dose INR_Pred Dose_Pred Err_INR Err_Dose 05-00-29002 2005/11/25 5.3 05-00-29002 2005/11/26 5.3 4.8 -0.5 -1 05-00-29002 2005/11/27 1.63 4.8 3.17 -1 05-00-29002 2005/11/28 1.63 1.9 0.27 05-00-29002 2005/11/29 1.63 1.9 0.27 05-00-29002 2005/11/30 1.66 1.9 0.24 -1 05-00-29002 2005/12/1 1.66 1.9 0.24 05-00-29002 2005/12/2 1.66 1.9 0.24 05-00-29002 2005/12/3 1.66 1.9 0.24 05-00-29002 10 2005/12/4 1.66 1.9 0.24 05-00-29002 11 2005/12/5 1.8 1.9 0.1 05-00-29002 12 2005/12/6 1.8 1.9 0.1 05-00-29002 13 2005/12/7 0 1.9 05-00-29002 14 2005/12/8 0 1.9 05-00-29002 15 2005/12/9 0 1.9 05-00-29002 16 2005/12/10 0 1.9 Bảng 5.6 Kết thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-10001, phương pháp thăm dò Patient_id No 05-00-10001 31 Date 2005/10/26 INR 6.38 Dose INR_Pred 5.88 Dose_Pred Err_INR -0.5 Err_Dose -1 05-00-10001 32 2005/10/27 6.38 3.5 -2.88 05-00-10001 33 2005/10/28 6.38 3.5 -2.88 05-00-10001 34 2005/10/29 6.38 3.5 -2.88 05-00-10001 35 2005/10/30 6.38 3.5 -2.88 05-00-10001 36 2005/10/31 6.38 3.5 -2.88 81 05-00-10001 37 2005/11/1 1.3 3.5 2.2 -2 05-00-10001 38 2005/11/2 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 39 2005/11/3 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 40 2005/11/4 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 41 2005/11/5 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 42 2005/11/6 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 43 2005/11/7 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 44 2005/11/8 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 45 2005/11/9 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 46 2005/11/10 1.3 2.5 1.2 05-00-10001 47 2005/11/11 2.86 2.86 0 05-00-10001 48 2005/11/12 2.86 2.86 -1 05-00-10001 49 2005/11/13 2.86 2.86 0 05-00-10001 50 2005/11/14 2.86 2.86 -1 05-00-10001 51 2005/11/15 2.86 2.86 0 05-00-10001 52 2005/11/16 2.86 2.86 -1 05-00-10001 53 2005/11/17 2.86 2.86 0 05-00-10001 54 2005/11/18 2.86 2.86 -1 05-00-10001 55 2005/11/19 2.86 2.86 0 05-00-10001 56 2005/11/20 2.86 2.86 -1 05-00-10001 57 2005/11/21 2.86 2.86 0 05-00-10001 58 2005/11/22 2.86 2.86 -1 05-00-10001 59 2005/11/23 2.86 2.86 0 05-00-10001 60 2005/11/24 2.86 2.86 -1 05-00-10001 61 2005/11/25 2.86 2.86 0 05-00-10001 62 2005/11/26 2.86 2.86 -1 05-00-10001 63 2005/11/27 2.86 2.86 0 05-00-10001 64 2005/11/28 2.86 2.86 -1 05-00-10001 65 2005/11/29 2.86 2.86 0 05-00-10001 66 2005/11/30 2.86 2.86 -1 05-00-10001 67 2005/12/1 2.86 2.86 0 05-00-10001 68 2005/12/2 2.86 2.86 -1 05-00-10001 69 2005/12/3 2.86 2.86 0 05-00-10001 70 2005/12/4 2.86 2.86 -1 05-00-10001 71 2005/12/5 2.86 2.86 0 05-00-10001 72 2005/12/6 2.86 2.86 -1 05-00-10001 73 2005/12/7 7.58 7.08 -0.5 05-00-10001 74 2005/12/8 3.5 05-00-10001 75 2005/12/9 3.5 05-00-10001 76 2005/12/10 3.5 Bảng 5.7 Kết thử nghiệm theo phương pháp thứ tìm kiếm quy luật Patient_id Date INR Dose INR_Pred Dose_Pred Err_INR Err_Dose BN4 2006/11/2 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/3 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/4 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/5 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/6 0:00 3.5 0.5 82 BN4 2006/11/7 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/8 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/9 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/10 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/11 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/12 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/13 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/14 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/15 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/16 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/17 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/18 0:00 3.5 0.5 BN4 2006/11/19 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/20 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/21 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/22 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/23 0:00 4.5 0.5 BN4 2006/11/24 0:00 3.5 0.5 6.2 Nhận xét đánh giá Nhìn chung, kết dự đoán phương pháp đề nghị bám sát theo số INR tuân theo luật phân tích phẩn Những sai số INR liều lượng dự đốn khơng lớn chấp nhận Chứng tỏ thuật toán tiếp cận với vấn đề thực tế điều trị toán Phương pháp thăm dị có nhiều số liệu để chạy thử kiểm nghiệm bệnh nhân thật Phương pháp tìm bệnh án tương tự, phương pháp tìm kiếm quy luật phương pháp kết hợp cho kết tương đối tốt liệu tự tạo, chưa có số liệu thực tế để theo dõi điều chỉnh thuật tốn nên chưa có đánh giá xác thực tính đắn cách thức Tuy nhiên, để đánh giá xác tính xác thực tính phương pháp, hướng tới việc đưa phần mềm ứng dụng vào thực tế, cần có thời gian theo dõi thử nghiệm bệnh nhân khoảng thời gian đủ dài số lượng bệnh nhân theo dõi thử nghiệm tương đối lớn Dự kiến khoảng tháng đến năm kiểm tra 300 bệnh nhân 83 Kết luận Tác giả tìm hiểu phân tích kỹ lưỡng tốn điều trị thuốc chống đơng đường uống cho bệnh nhân thay van tim nhân tạo Tác giả đề xuất bốn phương pháp dự đoán liều lượng thuốc Trong đó, phương án thứ mơ lại phương pháp điều trị thăm dò bác sĩ Phương pháp sử dụng luật mờ bản, với biến ngơn ngữ phân tích tối giản theo thực tế Đồng thời, có luật mờ mô biến thiên INR xét tới ảnh hưởng chế độ ăn uống sinh hoạt hàng ngày người bệnh Phương pháp thứ hai, tác giả áp dụng lập luận dựa trường hợp Lợi điểm phương pháp sử dụng lại trường hợp điều trị thành công từ trước Những trường hợp có độ tương tự giống với trương hợp mẫu sở liệu áp dụng giải pháp điều trị trường hợp mẫu Sử dụng lập luận theo trường hợp có hi vọng mang lại hiệu cao cho toán Phương pháp thứ ba, tác giả phát triển thuật tốn tìm kiếm quy luật xuất người bệnh, thời gian điều trị đủ dài tương đối ổn định Với bệnh án mẫu, tồn tập quy luật điều trị mẫu Những quy luật mẫu sử dụng để tìm kiếm bệnh án mới, xem có xuất lại hay khơng Nếu tìm quy luật điều trị, mục tiêu dự đoán liều lượng xác ổn định khả thi Phương pháp thứ tư, kết hợp phương pháp trên, dựa sở trình điều trị lâu dài bệnh nhân Phương pháp kết hợp phương pháp thăm dị, tìm bệnh án tương tự tìm kiếm quy luật điều trị theo giai đoạn điều trị khác nhau, hướng tới mục tiêu giải vấn đề dự đoán cách tổng thể trọn vẹn Tác giả cài đặt thử nghiệm phần mềm dự đốn liều lượng thuốc chống đơng cho bệnh nhân thay van tim nhân tạo áp dụng phương pháp Các kết chạy thử nghiệm số bệnh nhân viện Tim mạch Trung ương cho thấy hướng tiếp cận tới việc giải vấn đề đắn việc đưa phần mềm vào ứng dụng thực tế hoàn toàn khả thi Tuy nhiên, cần kèm theo thời gian định để chạy thử nghiệm đánh giá liệu thật 84 Hướng phát triển đề tài: Qua thực tế nghiên cứu đề tài cho thấy vấn đề thực phức tạp cần nhiều thời gian đánh giá thử nghiệm Việc tiếp tục chạy thử nghiệm số lượng bệnh nhân lớn phân chia cẩn thận theo nhóm giới tính, khu vực, vùng miền, có chế độ ăn uống, sinh hoạt ổn định không ổn định thời gian đủ dài hồn thiện sản phẩm phần mềm dự đoán liều lượng thuốc chống đông cho bệnh nhân sử dụng van tim nhân tạo Việc nghiên cứu, cải tiến thuật toán theo hướng tiếp cận đưa lời giải tốt xác thực dựa số liệu thực tế thu thập đầy đủ kinh nghiệm điểu trị nhóm bác sĩ bệnh viện tim mạch khác 85 Tài liệu tham khảo [1] Nguyen Hoang Phuong, Towards Intelligent Systems for Integrated Western and Eastern Medicine, TheGioi Publishers, Hanoi, 1997, (book in English) [2] Nguyen Hoang Phuong, Bui Cong Cuong, Nguyen Doan Phuoc, Phan Xuan Minh, Chu Van Hy (editors), Fuzzy systems and Applications (Book in Vietnamese), Scientific and Technical Edition, Hanoi, Vietnam, 1998 [3] Nguyen Hoang Phuong, Nadipuram R Prasad, Le Linh Phong, Computational Intelligence: Introduction, Science and Technology Publisher, Hanoi, Vietnam Book in Vietnamese), 2002 [4] Nguyen Hoang Phuong, V Kreinovich, Fuzzy Logic and its Applications in Medicine, International Journal of Medical Informatics 62 (2001) 165-173 [5] Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong, Mai Ha, Approach to Integrating Expert Knowledge for Medical Expert Systems In Proceedings of VJFUZZY’98: Vietnam-Japan Bilateral Symposium on Fuzzy Systems and Applications, (Eds Nguyen Hoang Phuong, Ario Ohsato), Halong Bay, Vietnam, 30 Sept- Oct., 1998, p 126-132 [6] http://medicine.ucsf.edu/htc/clinicians/clin.inr.html [7] http://www.cimsi.org.vn/ [8] Zadeh, L.A (1965) Fuzzy sets Information and Control, Val.8, pp 338-353 [9] Zadeh, L.A (1983) A fuzzy-set-theoretic approach to fuzzy quantifiers in natural languages, Computers and Mathematics, Val.9, pp 149-184 [10] Takagi T and Sugeno M: Fuzzy indentificationof system and its applications and control, IEEE Transaction on systems, Man and Cybernetics, 1985, 5:116-132 [11] Masao Ozaki and Wataru Motokawa, Dental age estimation by two computer methods: fuzzy logic and Neural Network, Biomedical soft computing and human sciences, Vol.6, No.1, pp 13-17, 2000 [12] D Dubois and H Prade New trends and open problems in fuzzy logic and approximate reasoning, Theoria 11, 27,1996,109-121 [13] D Dubois & H Prade, Fuzzy sets in approximate reasoning, part 1: Inference with possibility distributions, Fuzzy Sets and Systems 40 (1991) 143-202 [14] D Dubois and H Prade, “The three semantics of fuzzy sets,” Fuzzy Sets and Systems, vol 90, pp 141-150, 1997 [15] D Dubois and H Prade, Fuzzy Sets and Systems: Theory and applications, Academic Press, New York, 1980 [16] Nguyễn Cát Hồ, Xây dựng cách tiếp cận đại số đến logic mờ lập luận xấp xỉ, Hội nghị khoa học “Công nghệ thông tin: Nghiên cứu triển khai, Hà Nội 5-6/12/1996, trang 134-149 (Báo cáo toàn thể) [17] Nguyễn Cát Hồ Trần Thái Sơn Logic mờ định mờ dựa cấu trúc thứ tự giá trị ngôn ngữ, Tạp chí tin học điều khiển học 9, 4, 1993, 1-9 [18] Nguyễn Cát Hồ, Trần Đình Khang Trần Thái Sơn, Xây dựng chế suy diễn cho hệ trợ giúp định với liệu thể ngôn ngữ tự nhiên, Hội nghị Vô tuyến Điện tử 4, Hà nội 11/1992, 323-331 [19] Nguyễn Cát Hồ Trần Thái Sơn Về khoảng cách giá trị biến ngôn ngữ đại số gia tử, Tạp chí tin học điều khiển học 11, 1, 1995, 10-20 [20] Trần Đình Khang, So sánh suy diễn mờ suy luận ngơn ngữ, Tạp chí tin học điều khiển học 12, 1, 1996, 29-40 [21] Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong and Do Le Phu, An Approximate reasoning using Fuzzy-Bayesian Inference for Medical Expert Systems In Proceedings of the Eight International Fuzzy Systems Association World Congress (IFSA’99), August 16-20, 1999, Taiwan R.O.C., 161-165 86 [22] Tran Dinh Khang, Nguyen Hoang Phuong, Using Hedge Algebras for Constructing Inference Mechanism in Medical Expert Systems In Proceedings of the Eight International Fuzzy Systems Association World Congress (IFSA’99), August 16-20, 1999, Taiwan R.O.C., 265-268 [23] Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong, Do Le Phu, An Approximate Reasoning Using probability-possibility transformation for Medical Expert Systems, In Proceedings of the 8th IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE’99), August 22-25, 1999, Seoul, Korea, I395-399 [24] Nguyen Hoang Phuong, Li Pheng Khoo, Tran Ngoc Cuong, An approximate reasoning approach based on possibility theory for medical expert systems, In Proceedings of the International Symposium of Medical Informatics and Fuzzy Technology (MIF’99), The Hanoi Daewoo Hotel, August 26-29, 1999, Hanoi, Vietnam, 386-393 [25] Nguyen Hoang Phuong, Do Le Phu , Tran Ngoc Cuong, Building an Experimental Neural Expert System for Medical Diagnosis, In Proceedings of the International Symposium of Medical Informatics and Fuzzy Technology (MIF’99), The Hanoi Daewoo Hotel, August 26-29, 1999 Hanoi, Vietnam, 393-402 [26] Nguyen Hoang Phuong, Duong Trong Hieu, Nguyen Thanh Thuy, Cao Thang, Building a fuzzy Expert System for Syndromes Differentiation in Oriental Traditional Medicine, In Proceedings of the International Symposium of Medical Informatics and Fuzzy Technology, (MIF’99), The Hanoi Daewoo Hotel, August 26-29, 1999, Hanoi, Vietnam, 436-441 [27] Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong, Le The Thang, Ngo Hoang Anh HYBMED: a HYBrid Expert System for MEDical Diagnosis, Proceedings of the Fourth Asian Fuzzy Systems Symposium (AFSS2000), May 31-June 3, 2000, Tsukuba, Japan, 639-644 [28] Hareton Leung, Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong, Le Hai Khoi, An Approach to improve the partition testing, in Journal of Informatics and Cybernetics, Hanoi, Vietnam, November (2004) [29] Nguyen Hoang Phuong, Tran Ngoc Cuong, Nguyen Ngoc Quang, Applying soft computing technique in blood freezing anti drug treatment of cardiacvascular patients using artificial valves, Proceedings of the joint Vietnam Korea conference on medical informatics and applications (VN-KR MEDINFO’2005), Nov 28-29, 2005, Hanoi, Vietnam, 42-51 [30] Janet Kolodner, Case-Based Reasoning, Morgan Kaufmann Publishers, Inc 2929 Campus Drive, suite 260 San Mateo CA 94403 [31] Nguyen Hoang Phuong, Nguyen Hai Minh, Vu Hoai Nam, Combining classifications using decision tree with case-based reasoning to develop the medical consultation system, In Proceedings of the Vietnam-Japan on Medical Informatics andApplications, VJMED-INFOTECH 2004, pp.17-23 [32] David B Leake, CASE-BASED REASONING: EXPERIENCES, LESSONS, AND FUTURE DIRECTIONS Indiana University, 1996, second printing 2000 AAAI Press/MIT Press 420 pp., $40, ISBN 0-262-62110-X [33] Applying Case-Based Reasoning: Techniques for Enterprise Systems by Ian Watson Paperback, 250 pages Published by Morgan Kaufman Publishers Publication date: July 1, 1997 ISBN: 1558604626 [34] Mario Lenz, Brigitte Bartsch-Spörl, Hans-Dieter Burkhard, Stefan Wess (Eds.): Case-Based Reasoning Technology: From Foundations to Applications Lecture Notes in Artificial Intelligence 1400, Springer Verlag, 1998 ISBN 3-540-64572-1 DM 78, (http://www.ki.informatik.huberlin.de/alumni/lenz/CBRBuch/) [35] B.Kosko, Fuzzy Engineering, Prentice Hall Englewood Cliffs, NT, 1997 [36] Giangiacomo Gerla FUZZY LOGIC: Mathematical Tools for Approximate Reasoning, Kluwer Academic Publishers (Trends in Logic, Studia Logica Library, Vol 11), Dordrecht, 2001, 288 pages, ISBN 0-7923-6941-6 87 ... van tim nhân tạo - Đề xuất thuật tốn mơ việc tính liều lượng cho bệnh nhân dựa lý thuyết xấp xỉ - Xây dựng phần mềm hỗ trợ quản lý hỗ trợ điều trị thuốc chống đông đường uống sử dụng thuật toán. .. vi phương pháp nghiên cứu Chương 1: Tìm hiểu sơ qua bệnh tim việc điều trị thuốc chống đơng đường uống Phần trình bày số vấn đề bệnh tim mạch, bệnh nhân thay van tim nhân tạo, việc điều trị thuốc. .. loại van bị thoái hoá sau khoảng 10 năm Tuy nhiên bệnh nhân ghép van sinh học điều trị chống đông lâu dài, thông thường dùng chống đông tháng sau thay van Một số thuốc chống đông cách sử dụng cho