Xây dựng hệ chuyên gia mở ứng dụng trong xác định nguy cơ mắc bệnh mạch vành tim

Trong nghiên cứu này, chúng tôi giả sử tuổi, mức cholesterol, HDL, huyết áp là các yếu tố thiết yếu để xác định nguy cơ MVT. Do vậy 4 thông số này sẽ được sử dụng làm các thông số đầu vào của hệ thống. Với một tỉ lệ nguy cơ MVT hệ thống tính được, một quá trình điều trị sẽ được xác định dựa vào mức LDL.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng hệ chuyên gia mở ứng dụng trong xác định nguy cơ mắc bệnh mạch vành timT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 1(45) Tập 2/N¨m 2008XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA MỜ ỨNG DỤNGTRONG XÁC ĐNNH NGUY CƠ MẮC BỆNH MẠCH VÀNH TIMVũ Đức Thi - Tô Hữu Nguyên - Phùng Trung Nghĩa(Khoa Công nghệ thông tin – ĐH Thái Nguyên)1. Đặt vấn đềHiện nay, nhu cầu áp dụng công nghệ thông tin trong các lĩnh vực chNn đoán và điều trị bệnhphát triển rất nhanh. Cho dù sự thật là các lĩnh vực chNn đoán và điều trị có sự hỗ trợ của máy tínhcó độ phức tạp cao và không thật sự chắc chắn, việc sử dụng các hệ thống thông minh như lôgic mờ,mạng nơ ron nhân tạo và giải thuật di truyền vẫn đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng.Trong lĩnh vực đánh giá nguy cơ mắc bệnh MVT, một hệ thống dựa vào các đối tượngmờ đã được đề xuất trong [5] và đã chứng tỏ được hiệu quả. Trong nghiên cứu này, một giảipháp thay thế được trình bày với trường hợp có nhiều các luật đầu vào hơn với cùng một luật kếtquả. Kết quả thực nghiệm của một chương trình thử nghiệm đánh giá nguy cơ mắc bệnh MVTdùng phương pháp này đã cho thấy sự hiệu quả của phương pháp.Trong lĩnh vực đánh giá nguy cơ khi mắc bệnh MVT, cholesterol được xem là yếu tố chínhdẫn tới chứng nhồi máu cơ tim dẫn tới cái chết đột ngột. Khi thử máu, nhà chNn đoán lâm sàng đầutiên phải tìm ra mức cholesterol tổng (T). Nếu mức này quá cao cần xem thêm mật độ lipoproteinthấp (LDL) và lipoprotein cao (HDL) trong cholesterol. Hai tỉ lệ T / HDL và LDL / HDL cũng quantrọng vì chúng cung cấp thêm các chỉ thị ý nghĩa về nguy cơ MVT hơn là giá trị cholesterol tổng T.Đánh giá nguy cơ để xác định nguy cơ phát triển bệnh MVT trong vòng 10 năm đã đượcthực hiện sử dụng bảng điểm nguy cơ Framingham. Các yếu tố nguy cơ 10 năm trong tính toánFramingham gồm: tuổi, mức tổng cholesterol(T), HDL, huyết áp, cách điều trị tăng huyết áp vàviệc hút thuốc lá. Bước đầu tiên là tính toán số lượng các điểm ứng với mỗi yếu tố nguy cơ. Đánhgiá ban đầu cần các giá trị T và HDL. Vì với cơ sở dữ liệu lớn hơn, các ước lượng Framingham vớigiá trị mức cholesterol tổng tốt hơn là giá trị LDL. Dù vậy, mức cholesterol LDL sẽ cung cấp thôngtin cho giải pháp điều trị. Điểm nguy cơ tổng cộng tính bằng cách cộng tổng các điểm của từng yếutố nguy cơ. Nguy cơ nhồi máu cơ tim trong vòng 10 năm và chết đột ngột được ước lượng từ điểmtổng và người bệnh được phân nhóm theo mức nguy cơ trong vòng 10 năm. Nguy cơ MVT trongvòng 10 năm tiếp theo sẽ được tính từng bước, mỗi bước tính tại các thời điểm xác định.Bảng 1. Phân loại mức cholesterol LDL, T, HDL (mg/dl) theo [3]LDL cholesterolT cholesterolHDL cholesterol= 190=240=60Tốt nhấtGần tốt nhấtGiới hạn caoCaoRất caoGiá trị mong muốnGiới hạn caoCaoThấpCao109T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 1(45) Tập 2/N¨m 2008Giá trị T và HDL được xem là mờ trong khi giá trị LDL không được chấp nhận là mờ.Nếu chúng ta thêm vào các yếu tố tuổi và huyết áp, cũng là mờ, chúng ta có thể xây dựng mộthệ mờ cho phép xác định tỷ lệ nguy cơ MVT.Việc xác định nguy cơ trong 10 năm tiếp theo cũng phụ thuộc vào các thông số khác nhưcân nặng, việc hút thuốc lá, giới tính, tiền sử bệnh lý của bệnh nhân, yếu tố di truyền gia đình, ...Và không có một công thức để xác định nguy cơ theo các thông số này.Trong nghiên cứu này, chúng tôi giả sử tuổi, mức cholesterol, HDL, huyết áp là các yếutố thiết yếu để xác định nguy cơ MVT. Do vậy 4 thông số này sẽ được sử dụng làm các thông sốđầu vào của hệ thống. Với một tỉ lệ nguy cơ MVT hệ thống tính được, một quá trình điều trị sẽđược xác định dựa vào mức LDL. Có 3 nhóm nguy cơ như trình bày trong bảng 2Bảng 2. Giá trị LDL, TLC và liệu pháp dùng thuốc với các nhóm nguy cơ theo [3]Nhóm nguy cơLDL-Cðiểm cắt LDL bắt ñầuthay ñổi cách ñiều trịMức LDL phải xem xét khả năng dùngthuốcMVT và các nguy cơ tươngtự MVT (tỉ lệ nguy cơ MVTtrong vòng 10 năm >20%)=100 mg/dl>= 130 mg/dl (100-129 mg/dl dùngthuốc là một lựa chọn tốt)tỉ lệ nguy cơ MVT trong vòng 10 năm 1020%: >130 mg/dlCác yếu tố nguy cơ phức tạp2+ (tỉ lệ nguy cơ MVT trong10 năm 10-20% và =190mg/dl (160-189 mg/dl ít dùngthuốc là một lựa chọn tốt)Đầu tiên, tỉ lệ nguy cơ tổng cộng được tính. Theo đó, một bộ luật nhỏ bao gồm các tham sốtuổi, giới tính, hút thuốc lá, yếu tố di truyền, HDL,.. Nếu tỉ lệ nguy cơ tổng cộng lớn hơn hoặc bằng2, hệ chuyên gia mờ FES sẽ làm việc như trong hình 1.Sau khi tính tỉ lệ nguy cơ trong 10 năm bằngFES hoặc tỉ lệ nguy cơ tổng cộng nhỏ hơn 2, cần quan tâm đến giá trị LDL. Tùy vào giá trị mứcLDL này, hệ thống sẽ khuyến cáo 3 loại đầu ra sống bình thường, ăn kiêng hoặc sử dụng thuốc.2. Hệ chuyên gia mờ và ứng dụng trong hệ thống2.1 Hệ chuyên gia mờHệ chuyên gia mờ (fuzzy expert systems (FES)) là một hệ chuyên gia dựa lý thuyết tậpmờ (Fuzzy Set Theory (FST))các luật mờTrong mô hình FES, các giá trị đầu vào và đầu ra là các giá trị “cứng”. Bằng cách làm mờ hóacác giá trị cứng đầu vào sẽ nhận được cá ...