BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
ỨNG DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MỀM XÂY
DỰNG PHẦN MỀM TRỢ GIÚP ĐIỀU TRỊ THUỐC CHỐNG ĐÔNG
ĐƯỜNG UỐNG CHO BỆNH NHÂN SỬ DỤNG VAN TIM NHÂN
TẠO
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
TRẦN NGỌC CƯỜNG
HÀ NỘI - 2005
TRẦN NGỌC CƯỜNG – NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN – KHÓA 2003
2
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Hoàng Phương, Giám
đốc trung tâm tin học – Bộ y tế đã tận tình hướng dẫn tôi về đề tài, kiến thức và những
phương pháp luận quý giá cho đồ án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn bác sĩ Nguyễn Ngọc Quang – Bộ môn Tim mạch –
trường Đại học Y Hà nội, bác sĩ Phạm Thái Sơn, bác sĩ Lê Thanh Bình Khoa hậu
phẫu C1, Viện tim mạch quốc gia Việt Nam, bệnh viện Bạch Mai đã giải thích cho tôi
hiểu được các vấn đề phức tạp về chuyên môn y học và đánh giá các phương án tiếp
cận lý thuyết so với các vấn đề thực tế điều trị thuốc chống đông đường uống.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm phát triển khoa học, công nghệ và tài
năng trẻ, Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện tốt nhất về thời gian
và công việc để tôi có thể tham gia và hoàn thiện khóa học này.
Tôi xin chân thành cảm ơn những buổi seminar khoa học của Trung tâm tin học
– Bộ y tế đã dành cho tôi những buổi trình bày các ý tưởng, các hướng tiếp cận và giải
pháp giải quyết vấn đề mà đồ án đã đưa ra. Chúc seminar của các bạn ngày càng phát
triển.
Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân yêu, bạn bè, các đồng nghiệp trẻ
từ các công ty iMatrix, công ty RunSystem đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt khóa
học và quá trình làm đồ án. Chúc công ty của các bạn ngày càng đoàn kết gắn bó và
trở thành những công ty rất lớn ở Việt nam.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô công tác tại Trung tâm đào
tạo bồi dưỡng sau đại học đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình chúng tôi trong suốt khóa
học.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô trong Khoa công nghệ
thông tin trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong
quá trình học tập.
Cuối cùng, tôi xin cám ơn các bạn cùng lớp Cao học CNTT khóa 2003-2005 đã
sát cánh bên tôi vượt qua những khó khăn và vất vả suốt 2 năm học tập bên nhau.
Chúc tất cả các bạn đều trở thành những người thành đạt.
3
Mục lục
Danh sách bảng ...........................................................................................................5
Danh sách hình vẽ.......................................................................................................6
Lời mở đầu ................................................................................................. 7
I. Đặt vấn đề ................................................................................................................7
II. Mục tiêu của đề tài..................................................................................................7
III. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................................8
IV. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................8
V. Bố cục của đề tài.....................................................................................................8
Chương 1: Sơ qua về bệnh tim và việc điều trị thuốc chống đông
đường uống ở bệnh nhân thay van tim nhân tạo .................................. 10
1.1 Tìm hiểu sơ bộ về bệnh tim.................................................................................10
1.1.1 Tìm hiểu qua về quả tim bình thường................................................................................. 10
1.1.2 Những bệnh liên quan đến việc thay van tim ..................................................................... 14
1.2 Điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh nhân thay van tim nhân tạo......15
1.2.1 Kiến thức chung.................................................................................................................. 15
1.2.2 Theo dõi khi sử dụng thuốc ................................................................................................ 18
Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia
trong điều trị thuốc chống đông đường uống. ....................................... 21
2.1 Các yếu tố liên quan đến điều trị thuốc chống đông đường uống.......................21
2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ........................................................................................................ 21
2.1.2 Chế độ ăn uống và các loại thực phẩm chứa Vitamin K..................................................... 22
2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu ............................................................................26
Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương pháp tính toán mềm......... 27
3.1 Lý thuyết tập mờ.................................................................................................27
3.1.1 Các khái niệm ..................................................................................................................... 27
3.1.2 Các phép toán cơ sở............................................................................................................ 28
3.1.3 Mô hình mờ và phương pháp lập luận mờ.......................................................................... 30
3.1.4 Khử mờ............................................................................................................................... 31
3.2. Lập luận dựa trên các trường hợp ......................................................................33
3.2.1 Sử dụng lại tri thức và kinh nghiệm.................................................................................... 33
3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa trên sự sử dụng lại..................................................................... 34
3.2.3 Hàm đo sự tương tự trong lập luận dựa trên các trường hợp.............................................. 37
4
3.2.4 Những hướng ứng dụng của lập luận dựa trên các trường hợp .......................................... 39
Chương 4. Một số phương pháp tính toán mềm áp dụng cho việc dự
đoán liều lượng thuốc chống đông.......................................................... 40
4.1. Phương pháp thăm dò sử dụng các luật cơ bản..................................................40
4.2. Phương pháp trường hợp dựa trên các trường hợp ............................................48
4.3. Phương pháp tìm kiếm quy luật sử dụng thuốc .................................................55
4.4. Kết hợp các phương pháp trên ...........................................................................59
Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm các thuật toán dự đoán
liều lượng thuốc chống đông ................................................................... 64
5.1. Thiết kế hệ thống................................................................................................64
5.2. Cơ sở dữ liệu ......................................................................................................66
5.3. Mô tả phần mềm.................................................................................................67
Chương 6: Kết quả vận hành thử nghiệm và các đánh giá .................. 79
6.1 Các kết quả vận hành thử nghiệm .......................................................................79
6.2 Nhận xét và đánh giá...........................................................................................83
Kết luận..................................................................................................... 84
Tài liệu tham khảo ................................................................................... 86
5
Danh sách bảng
Bảng 1.1 Tác dụng của thuốc chống đông...................................................................17
Bảng 2.1 Liệt kê tất cả các loại thức ăn có chứa Vitamin K........................................23
Bảng 4.1 Ngưỡng INR an toàn đối với từng loại van nhân tạo ...................................41
Bảng 4.2 Công thức xác định các hàm tương tự thành phần .......................................51
Bảng 4.2 Sơ đồ thuật toán tự tìm quy luật. ..................................................................56
Bảng 4.3 Sơ đồ thuật toán tìm quy luật từ CSDL mẫu quy luật. .................................57
Bảng 4.4 Sơ đồ thuật toán phương pháp lai.................................................................60
Bảng 5.1 Dải INR an toàn của bệnh.............................................................................79
Bảng 5.2 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-27346, phương pháp thăm dò
......................................................................................................................................80
Bảng 5.3 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28690, phương pháp thăm dò
......................................................................................................................................80
Bảng 5.4 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-28734, phương pháp thăm dò
......................................................................................................................................81
Bảng 5.5 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-29002, phương pháp thăm dò
......................................................................................................................................81
Bảng 5.6 Kết quả thử nghiệm số liệu bệnh nhân 05-00-10001, phương pháp thăm dò
......................................................................................................................................81
Bảng 5.7 Kết quả thử nghiệm theo phương pháp thứ tìm kiếm quy luật.....................82