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
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 kiệ
n 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

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


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 trên xuống để thấy rõ vị trí 4 van tim. 12
Hình 1.4. Van động mạch chủ 13
Hình 3.1 Chu trình lập luận dựa trên các trường hợp 48
Hình 5.1 Cơ sở dữ liệu của hệ thống 66
Hình 5.2 Chức năng nhập thông tin cá nhân và trạng thái người bệnh 67
Hình 5.3 Chức năng nhập thông tin các bữa ăn hàng ngày 68
Hình 5.4 Chức năng nhập chế độ hoạt động hàng ngày 69
Hình 5.5 Chức năng nhập thông tin các loại van tim nhân tạo 70
Hình 5.6 Chức năng nhập thông tin hàm lượng vitamin K trong thức ăn 71
Hình 5.7 Chức năng nhập thông tin vùng miền 72
Hình 5.8 Chức năng nhập thông tin khu vực sinh sống 73
Hình 5.9 Chức năng nhập thông tin thuốc uống hàng ngày 74
Hình 5.10 Phương pháp dự đoán thăm dò 75
Hình 5.11 Phương pháp dự đoán dựa trên trường hợp 76
Hình 5.12 Phương pháp dự đoán tìm kiếm quy luật 77
Hình 5.13 Phương pháp dự đoán kết hợp 78

kiện rất khó thống kê và tính toán của người bệnh trong ngày, cũng như những kiến thức
chuyên gia của các bác sĩ điều trị khi phải dự đoán liều lượng cần uống những ngày tiếp
theo của một người bệnh.
II. Mục tiêu của đề tài

Đề tài này sẽ tập trung giải quyết các vấn đề sau đây:
- Nghiên cứu làm rõ bài toán sử dụng thuốc chống đông đường uống của bệnh nhân thay
van tim nhân tạo.
- Đề xuất các thuật toán mô phỏng việc tính liều lượng cho bệnh nhân dựa trên các lý
thuyết xấp xỉ.
- Xây dựng một phần mềm hỗ trợ quản lý và hỗ trợ điều trị thuốc chống đông đường
uống sử dụng các thuật toán trên.
- Vận hành thử nghiệm phần mềm, theo dõi và đánh giá kết quả tại Viện tim mạch Trung
ương.

8
III. Phạm vi nghiên cứu

Xác định và đánh giá việc điều trị thuốc chống đông đường uống là một vấn đề phức tạp
và thời gian phải điều trị rất dài. Khối lượng và độ phức tạp của các dữ kiện đầu vào rất
lớn. Đối tượng bệnh nhân điều trị thuốc chống đông lại nhiều thành phần và phụ thuộc
nhiều y
ếu tố chuyên môn về bệnh lý cũng như các điều kiện dịch tễ khác. Với thời gian
có hạn, đề tài này xác định giới hạn trong việc xây dựng thuật toán và phần mềm hỗ trợ
cho một lớp bệnh nhân đặc trưng và chiếm đa số trong các ca thay van tim ở Việt Nam.
IV. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra khảo sát thực tế và phân tích hệ thống
Phương pháp thống kê
Phương pháp so sánh

Xây dựng phần mềm, thiết kế hệ thống và cơ sở dữ liệu.
Chương 6: Kết quả vận hành thử nghiệm và các đánh giá
Kết luận
Tài liệu tham khảo 10
Chương 1: Sơ qua về bệnh tim và việc
điều trị thuốc chống đông đường uống ở
bệnh nhân thay van tim nhân tạo
1.1 Tìm hiểu sơ bộ về bệnh tim
1.1.1 Tìm hiểu qua về quả tim bình thường
Cấu trúc và hoạt động
Nhìn mặt trước ( Hình 1.1), ta có thể thấy quả tim là một khối cơ (thịt), đầu dưới hơi
nhọn và hướng về bên trái, gọi là mỏm tim hay đỉnh tim. Trên bề mặt quả tim, có nhiều
mặt máu chạy ngoằn ngoèo: đó là những động mạch vành và những tĩnh mạch vành.
Những động mạch vành này tuy nhỏ bé nhưng có nhiệm vụ rất quan trọng là đem oxy
đến cho cơ tim. Nếu chúng b
ị tắc, một vùng cơ tim sẽ bị hoại tử, đó là bệnh nhồi máu cơ
tim.

Hình 1.1 Quả tim nhìn từ phía trước.
1. Động mạch chủ; 2. Động mạch phổi; 3.Tĩnh mạch chủ trên; 4.Tĩnh mạch phổi; 5.Tiểu
nhĩ phải; 6.Tiểu nhĩ trái; 7. Rãnh liên thất trước; 8.Tâm thất phải; 9. Tâm thất trái; 10.
Mỏm tim; 11. Tâm nhĩ phải; 12.Các động mạch lên tay và đầu.11
Mặt sau quả tim (Hình 1.2) cũng có những mạch vành như vậy.


chỗ của phổi trái hơn phổi phải. Khi có người bị ngừng tim do điện giật hay chết đuối
chẳng hạn, người ta ép xương ức, cũng tức là ép lên quả tim, giúp tim tống máu đi nuôi
cơ thể. Chú ý không được ép lên vùng ngực trái, ít hiệu quả mà lại dễ gãy xương sườn.
Ngay sau tim là thực quản, nên khi tim to ra nhiề
u, người bệnh thấy nuốt khó.

13

Hình 1.4. Van động mạch chủ
(tức là van tổ chim bên trái, P và T là hai lỗ động mạch vành bên phải và bên trái).
Lúc nghỉ ngơi mỗi phút quả tim đập 75 nhát. Đấy là ở người lớn; tim trẻ con đập nhanh
hơn nhiều. Đối với sinh vật nói chung, kích thước càng lớn thì tim đập càng chậm; tim
voi đập 25 lần mỗi phút, còn tim chuột đập tới 500! Mỗi nhát đập ở người lớn, tâm thất
trái bơm đẩy 70 ml máu đỏ, và mỗi phút lượng máu đỏ được bơm vào động mạch chủ là
70ml x 75 = 5.250ml tức 5,2 lít. Con số đó gọi là cung lượng tim. T
ất nhiên cùng một
lượng máu bằng thế được tâm thất phải bơm vào động mạch phổi.
Vì tim hoạt động nhiều như vậy, nên lượng oxy cơ tim tiêu thụ cũng rất lớn. Mặc dù chỉ
cân nặng có 250g tức bốn phần nghìn trọng lượng cơ thể, cơ tim được nhận 5% máu, và
được sử dụng 10-12% oxy của toàn thân. Nói cách khác, 1 gam cơ tim "xài" gấp 25 lần
so với 1 gam các phần khác của cơ thể. Nế
u so sánh với các cơ quan vẫn được coi là
"quan trọng" khác thì trong 1 phút 100g gan chỉ tiêu thụ có 2ml oxy; 100g não tiêu thụ
3,3ml oxy; 100g thận 6ml oxy, còn 100g tim 9,7ml oxy. 14
1.1.2 Những bệnh liên quan đến việc thay van tim
Hở hai lá
Hở van hai lá ít gặp hơn hẹp nhiều. Khi van bị hở không đóng kín, trong pha II là lúc tâm

không được nhận đủ oxy.
Trước kia, các bác sĩ
đều đã nhận xét rằng suy tim do bệnh động mạch vành ở nước ta rất
hiếm. Nhưng một nghiên cứu gần đây (Hoàng Minh Hiền, 2000) cho thấy ở Bệnh viện
Hữu Nghị, khảo sát 98 trường hợp suy tim, thì có 31 là do bệnh động mạch vành
(31,6%), nhiều hơn cả suy tim do bệnh van, chỉ có 27 tức 27,6%.

15
Về cách xử trí thiếu máu cục bộ cơ tim và nhồi máu cơ tim xin xem thêm cuốn "Đau thắt
ngực và nhồi máu cơ tim" (Vũ Đình Hải và Hà Bá Miễn. Nhà xuất bản y học, 1996).

1.2 Điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh
nhân thay van tim nhân tạo

1.2.1 Kiến thức chung

Các tổn thương van tim do thấp, với hậu quả và biến chứng của nó là yếu tố thuận lợi
hình thành huyết khối. Huyết khối tạo thành trong tim thương gặp ở các bệnh nhân bị hẹp
van hai lá do thấp tim (Bruce F.Waller)[6,7]. Huyết khối thươngcó ở tâm nhĩ trái (và tiểu
nhĩ trái), tuy nhiên huyết khối cũng có thể tìm thấy ở nhĩ phải và hiếm hơn là các buồng
tâm thất.
Ngoài những yếu tố bấ
t thương về đông máu và chức năng tiểu cầu, các chuyển động hỗn
loạn và chậm chạp của dòng máu trong các bệnh van tim cũng thúc đẩy sự tạo thành
huyết khối. Nhiều nghiên cứu cho thấy các tai biến tắc mạch ở những bệnh nhân hẹp van
hai lá có liên quan chặt chẽ với sự hiện diện của huyết khối và âm cuộn trong nhĩ trái. ở
bệnh nhân hẹp hai lá khi bị rung nhĩ kéo dài, thì nguy cơ huy
ết khối tăng gấp hơn 5,5 lần
so với bệnh nhân có nhịp xoang (Goswami K.C và CS)[6,7]. Khi phân tích các số liệu
khác nhau của siêu âm tim ở bệnh nhân hẹp hai lá, một số tác giả thấy rằng:

- Van sinh học: được xử lý từ các mô của động vật như: người, bò , lợn
Ví dụ:
+ Van nguồn gốc từ lợn: Hancock và Carpentier-Edwards, Mosaic.
+ Van được làm từ màng tim bò: Ionescu.
Đặc điểm của loại van này là bị thoái hoá sau khoảng 10 năm. Tuy nhiên những bệnh
nhân được ghép van sinh học không phải điều trị chống đông lâu dài, thông th
ường chỉ
dùng chống đông trong 3 tháng sau khi thay van.
Một số thuốc chống đông và cách sử dụng cho bệnh nhân bị bệnh van tim do
thấp
Trong bệnh van tim do thấp, các thuốc chống đông đ được sử dụng để điều trị dự
phòng không cho tạo thành huyết khối và/ hoặc hạn chế không cho huyết khối đ hình
thành phát triển thêm.
Các thuốc chống đông đang được dùng phổ biến hiệ
n nay là:
- Các thuốc kháng Vitamin K được dùng điều trị dự phòng huyết khối nghẽn mạch lâu
dài.
- Các Heparin dùng điều trị dự phòng với thời gian ngắn.

Các thuốc kháng Vitamin K
Có hai nhóm kháng Vitamine K đang lưu hành:
* Các dẫn xuất Coumarin

17
+ Acenocoumarol (Sintrom)
+ Ethyl bicoumacetat (Tromexane)
+ Warfarin (Coumadin)
+ Tioclomarol (Apegmone)
* Các dẫn xuất Indan-dion:
+ Phenyl-indan-dion (Pindione)

Nhanh,
ngắn
Ethyl bicoumacetal
(Tromexane)
Phenyl-indan-dion
(Pindione)
18-24
18-24
24-48
48-96
2,5
5-10
Trung
bình
Acenocoumarol
(Sintrom)
Fluorophenyl-indan-
dion (Previscan)
24-48

24-48
48-96

48-72
8-9

31
Chậm, dài Warfarin
(Coumadin)
36-72 96-120 35-40

INR cho phép theo dõi điều trị chống đông tốt.
Trong bệnh tim do thấp - khi điề
u trị chống đông cần điều chỉnh:
INR từ 2-3 đối với các bệnh nhân:
+ Hở hai lá có rung nhĩ (mạn tính hoặc kịch phát) hoặc hẹp hai lá sau điều trị chống
đng 1 năm.
+ Nhịp xoang với tâm nhĩ trái lớn (>55mm trên siêu âm M.Mode).
+ Hiện tại có suy tim hoặc rối loạn chức năng thất trái nặng.
INR từ 3-4,5 đối với các bệnh nhân:
+ Hẹp hai lá có rung nhĩ
(mạn tính hoặc kịch phát) trong năm đ?u tiên điều trị chống
đng.
+ Có tiền sử nghẽn mạch hệ thống.
+ Van tim nhân tạo.
* Ngoài các xét nghiệm trên, các xét nghiệm khác hiện nay ít sử dụng:
- Thử nghiệm Owren (Thrombotest) để thăm dò các yếu tố đng máu.
- Thời gian Prothrombin . 20
Chỉ định điều trị và chống chỉ đành
Chỉ định
- Phòng ngừa nghẽn mạch do huyết khối.
- Các bệnh van tim do thấp: hẹp hai lá, hẹp hở hai lá.
- Rối loạn nhịp nhĩ.
- Chuẩn bị điều trị rung nhĩ bằng sốc điện.
- Van tim nhân tạo.
Chống chỉ định
- Rối loạn
đường máu.


2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ

Đối với hầu hết các bệnh tim, thì không có khái niệm khỏi bệnh hoàn toàn sau phẫu
thuật theo đúng nghĩa đen của nó, danh từ điều trị triệt để chỉ mang ý nghĩa tương
đối, do đó việc đánh giá kết quả và theo dõi định kì bệnh nhân sau phẫu thuật là một
yêu cầu bắt buộc.
Trong việc theo dõi sau mổ bệnh van tim do thấp, ngoài việc điều trị suy tim, tiêm
phòng thấp, chuyển nhịp tim , thì cầ
n hết sức lưu ý 2 vấn đề sau:
+ Khám định kì về lâm sàng, cân lâm sàng để theo dõi tình trạng các van tim và
phát hiện kịp thời các biến chứng để xử lý. Siêu âm tim đóng một vai trò rất quan
trọng trong lĩnh vực này; tuy nhiên, yêu cầu về các thông số siêu âm ở đây thường
đơn giản hơn so với trước mổ, chủ yếu giống như yêu cầu trong phần chẩn đoán
bệnh và mức độ bệnh, ví dụ như
độ hẹp hở van tồn lưu, độ chênh áp lực qua các
van, kích thước và chức năng các buồng tim, áp lực động mạch phổi, đặc biệt lưu ý
tình trạng của các van nhân tạo, huyết khối trong nhĩ và tiểu nhĩ trái.
+ Theo dõi định kì về đông máu và liều lượng thuốc chống đông, nhất là ở những
bệnh nhân mang van nhân tạo. Có 2 thông số về đông máu bắt buộc phải theo dõi
là: PT (Prothrombin Time) và INR (International Normalized Ratio). Thông thường
đối vớ
i bệnh nhân thay van thì duy trì PT ≈ 25 - 35 %, và INR ≈ 2,5 - 3,5 (với van
cơ học), 2 - 3 (với van sinh học)
Thuốc chống đông thường dùng là Sintrom viên 4 mg (thuốc kháng vitamin K), liều
lượng chỉnh theo kết quả PT và INR. Thường sau mổ chúng tôi cho liều khởi đầu là
2mg / 24 giờ, làm xét nghiệm đông máu hàng ngày để dò tìm liều thích hợp với hiện
trạng của bệnh nhân.

22

tu theo i
u kin ca h, song phi m bo tớnh n nh.

2.1.2 Ch n ung v cỏc loi thc phm cha Vitamin K

*Tại sao bệnh nhân lại phải quan tâm đến chế độ ăn uống?
Bởi vì trong một số thức ăn có chứa vitaminK, một yếu tố làm đông máu và bạn
cũng nên tránh dùng một số loại chè thảo dợc.
*Tại sao hàng ngày bệnh nhân lại nên ăn một chế độ ăn giống nhau?
Bởi vì khi bệnh nhân ăn một số lợng lớn vitaminK sẽ ảnh hởng tới tác dụng của
thuốc chống đông. Vì vậy để không ảnh hởng tới tác dụng của thuốc bệnh nhân

23
nên giữ nguyên chế độ ăn của mình thì lợng vitamin K sẽ không thay đổi. Khi
bệnh nhân ốm, muốn thay đổi chế độ ăn nên báo cho Bác sĩ biết.
* Bệnh nhân có nên tránh không nên ăn các thức ăn có chứa nhiều vitaminK
không?
Điều này không cần thiết. Bệnh nhân hãy giữ nguyên chế độ ăn của mình bởi vì một
số thức ăn rất quan trọng đối với con ngời nh lá cây, rau xanh, một số loại đâụ và
đậu Hà Lan.
* Khi nấu, bảo quản lạnh, chiên, rán có làm thay đổi hàm lợng Vitamin K
trong thức ăn không?
Có rất ít thông tin nói về sự hởng của các cách chế biến lên hàm lợng Vitamin K
ttrong thức ăn. Ngời ta cũng chỉ ra rằng sự thay đổi hàm lợng Vitamin K trớc và
sau khi chế biến là không thay đổi.
* Bệnh nhân cần bao nhiêu hàm lợng Vitamin K trong thức ăn?
ở các trang sau sẽ có một bảng liệt kê tất cả các loại thức ăn mà nó chứa nhiều, ít
hay trung bình Vitamin K.

Bng 2.1 Lit kờ tt c cỏc loi thc n cú cha Vitamin K

1/2
L
Kem chua 8 L
Sữa chua 3
1/2
L

24
Trứng 2 quả to L
Dầu- mỡ
Bơ thực vật 7 M
Xốt madone 7 H
Dầu đậu lành

7 H
Dầu ô liu 7 M
Dầu ngô 7 L
Hoa quả
Táo 1 quả vừa L
Chuối 1 quả vừa L
Quả việt quất 2/3 chén L
Da đỏ 2/3 chén L
Nho quả 1/2 chén L
Nho 1 chén L
Chanh 2 quả L
Cam 1 quả L
Đào 1 quả vừa L
Cá thịt
Bào ng 3
1/2

1/2
chén H
Carrot 2/3 chén H
Cần tây 2
1/2
cây M
Sup lơ 1 chén L

25
Cần tây 1/2 cây L
Da chuột gọt vỏ 1 chén L
Da chuột ăn sống 1 chén H
Cà tím 1
1/4
chén L
Rau diếp 1
3/4
chén H
Hành lá 2/3 chén H
Cải xoăn 3/4 chén H
Nấm 1
1/2
chén L
Rau mù tạc 1
1/2
chén

H
Tỏi 2/3 chén L
Rau mùi tây 1