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 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

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

III. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 8
IV. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................... 8
V. Bố cục của đề tài..................................................................................................... 8

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

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

5.1. Thiết kế hệ thống................................................................................................ 64
5.2. Cơ sở dữ liệu ...................................................................................................... 66
5.3. Mô tả phần mềm................................................................................................. 67

1.1 Tìm hiểu sơ bộ về bệnh tim................................................................................. 10

Chương 6: Kết quả vận hành thử nghiệm và các đánh giá .................. 79

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

4


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

5

Danh sách hình vẽ

Hình 1.1 Quả tim nhìn từ phía trước. ........................................................................... 10
Hình 1.2. Quả tim nhìn từ phía sau. ............................................................................. 11

rất nhiều yếu tố. Lịch uống trong ngày của bệnh nhân cũng cần được tuân thủ và quản lý
rất chặt chẽ.
Bác sỹ sẽ xác định chính xác liều lượng thuốc bệnh nhân cần uống sau khi đã kiểm tra
các yếu tố đông máu(Tỷ lệ prothrombin -TP và chỉ số bình thường hoá quốc tế - INR).
Liều thuốc có thể thay đổi vì thế bệnh nhân phụ thuộc rất nhiều vào bác sĩ và phòng
khám, trong thời gian suốt cả phần đời còn lại của mình.
Một phần mềm sử dụng các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc cần uống, quản lý lịch
uống thuốc hàng ngày của người bệnh sẽ là một giải pháp thật hữu ích góp phần giảm
gánh nặng cho những bệnh nhân này.
Các thuật toán dựa trên những lập luận xấp xỉ sẽ thích hợp khi phải sử dụng những dữ
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.

7

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

8


Chương 5: Xây dựng phần mềm thử nghiệm các thuật toán dự đoán liều lượng
thuốc chống đông
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

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 bị 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.
9

10

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 nhiều, người bệnh thấy nuốt khó.

11

12


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
thất trái co bóp mạch, một phần máu đỏ chứa trong đó bị đẩy ngược chiều lên tâm nhĩ
trái. Tất nhiên phần lớn máu vẫn được đẩy xuôi chiều vào động mạch chủ, nhưng vì máu
phải đi cả hai phía nên tâm thất trái bắt buộc phải làm việc quá sức. Một mặt, máu đi
nuôi cơ thể giảm đi vì một số “bị” phụt ngược trở lại tâm nhĩ trái, mặt khác tâm nhĩ trái
bị ứ máu nên không còn khả năng nhận thêm máu từ phổi về, gây ứ máu ở phổi. Những
rối loạn đó làm tim bị suy.
Người ta có thể phẫu thuật bệnh này, bằng cách làm hẹp lỗ van hai lá cho bớt hở. Những
trường hợp nặng, có thể phải thay van.
Hở van chủ
Trong bệnh này, van chủ đóng không kín ở pha III và I (tức là tâm trương), cho nên một
số máu từ động mạch chủ, ngược trở lại tâm thất trái. Do đó, máu đi nuôi cơ thể bị thiếu
đi, trong khi tâm thất trái bị quá tải và yếu dần, suy tim xuất hiện.
Để chữa bệnh này, chỉ có cách thay van.
Hẹp van chủ
Hình 1.4. Van động mạch chủ

Van chủ hẹp, nên máu vào động mạch chủ khó khăn không đủ đi nuôi cơ thể. Trong khi
đó, tâm thất trái phải tốn nhiều công sức hơn, mới đẩy được máu qua chỗ hẹp. Lâu dần,

(31,6%), nhiều hơn cả suy tim do bệnh van, chỉ có 27 tức 27,6%.

13

14


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).

Có hai nhóm van tim nhân tạo đang được sử dụng hiện nay là: van cơ học và van sinh
học.
Van cơ học: được cấu tạo bởi kim loại, chất dẻo, vải... ví dụ như:

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

+ Van lồng-bi (Starr-Edwards).
+ Van đĩa lật (Bjork - Shiley).
+ Van hai cánh (Saint Jude).

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 bất 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

Các bệnh nhân bị hẹp hai lá, rung nhĩ khi có các cục máu đông được tạo thành ở nội mạc
nhĩ trái (và tiểu nhĩ trái), do tim hoạt động co bóp liên tục đẩy chúng vào hệ tuần hoàn và
gây nghẽn mạch (James F.Toole, Ancel N.Waller)[6,7]. ở những bệnh nhân này khi được
điều trị chuyển nhịp (sốc điện phá rung), sẽ có nguy cơ nghẽn mạch cao. Nghẽn mạch có
thể xảy ra với các cơ quan khác nhau như: não (gây tai biến mạch máu não), thận (nhồi
máu thận), mạc treo (nhồi máu mạc treo)...

-

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 bệnh nhân bị bệnh tim do thấp khi có suy tim nặng hoặc phải nằm bất động lâu sau
phẫu thuật, sinh đẻ... cũng dễ bị các tai biến huyết khối tĩnh mạch, nhồi máu phổi...

Các thuốc kháng Vitamin K

Ngày nay các bệnh nhân bị các bệnh van tim do thấp để được điều trị thay van nhân tạo
khá nhiều. Tuy nhiên họ lại có nguy cơ bị huyết khối cao nếu không được điều trị dự
phòng tốt.
15

Các thuốc chống đông đang được dùng phổ biến hiện nay là:

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


48-96

8-9

24-48

48-72

31

36-72

96-120

35-40

(Pindione)

+ Tioclomarol (Apegmone)
Trung

* Các dẫn xuất Indan-dion:

bình

+ Phenyl-indan-dion (Pindione)

Acenocoumarol
(Sintrom)

-

Yếu tố X (Stuart)

-

Bệnh nhân cần được theo dõi và xử lý kịp thời các tai biến xảy ra với người đang điều
trị thuốc có thể nhẹ nhưng cũng có thể rất nặng nề. Xuất huyết là biến chứng thường
gặp nhất. Biểu hiện xuất huyết nhẹ như mảng xuất huyết dưới da, chảy máu chân
răng, chảy máu cam. Các tai biến nặng nề có thể xảy ra như: xuất huyết não, màng
não, xuất huyết nhãn cầu, xuất huyết tiêu hoá, quanh thận, thường thận, khớp, cơ...

-

Các biểu hiện lâm sàng khác hiếm gặp hơn: có thể mẩn đỏ dưới da, sốt, tiêu chảy, suy
thận, suy gan, suy tuỷ...

Sau khi dùng các chất kháng Vitamin K một thời gian, nồng độ các yếu tố trên sẽ
giảm trong huyết tương và quá trình đông máu sẽ kéo dài .
Điều này còn phụ thuộc vào liều lượng các hoạt chất được sử dụng và từng bệnh
nhân. Do các thuốc kháng Vitamin K không làm giảm quá trình đông máu ngay, và sau
khi ngừng thuốc thì tác dụng chống đông vẫn còn kéo dài một thời gian, phụ thuộc vào
quá trình tổng hợp các yếu tố đông máu và thời gian thải trừ của thuốc.

Cận lâm sàng

Dược động học
-

Các xét nghiệm đnh giá tác dụng của thuốc để điều chỉnh liều điều trị, ngừng

phòng xét nghiệm khác nhau.

Chỉ định

Thời gian Quick của bệnh nhân
INR= ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ISI
Thời gian Quick của chứng
ISI (International Sensitivity Index) là chỉ số đo nhạy cảm đã được quốc tế hoá. ISI
theo quy định bằng 1 đối với các mẫu Thromboplastin chuẩn hoá theo quy ước quốc tế
[6].

-

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.

Thận trọng đối với phụ nữ có thai, cho con bú, người già, suy thận.

INR cho phép theo dõi điều trị chống đông tốt.
Trong bệnh tim do thấp - khi điều trị chống đông cần điều chỉnh:

+ Hiện tại có suy tim hoặc rối loạn chức năng thất trái nặng.

Trong trường hợp dùng quá liều kháng Vitamin K có thể tiêm tĩnh mạch chậm 10mg
Vitamin K, tiêm lặp lại nếu cần thiết.

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.

Liều lượng và cách dùng

+ Có tiền sử nghẽn mạch hệ thống.

-

Cần chú ý:

+ 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.

-


2.1 Cỏc yu t liờn quan n iu tr thuc chng
ụng ng ung
2.1.1 Vn iu tr sau m
i vi hu ht cỏc bnh tim, thỡ khụng cú khỏi nim khi bnh hon ton sau phu
thut theo ỳng ngha en ca nú, danh t iu tr trit ch mang ý ngha tng
i, do ú vic ỏnh giỏ kt qu v theo dừi nh kỡ bnh nhõn sau phu thut l mt
yờu cu bt buc.
Trong vic theo dừi sau m bnh van tim do thp, ngoi vic iu tr suy tim, tiờm
phũng thp, chuyn nhp tim..., thỡ cn ht sc lu ý 2 vn sau:
+ Khỏm nh kỡ v lõm sng, cõn lõm sng theo dừi tỡnh trng cỏc van tim v
phỏt hin kp thi cỏc bin chng x lý. Siờu õm tim úng mt vai trũ rt quan
trng trong lnh vc ny; tuy nhiờn, yờu cu v cỏc thụng s siờu õm õy thng
n gin hn so vi trc m, ch yu ging nh yờu cu trong phn chn oỏn
bnh v mc bnh, vớ d nh hp h van tn lu, chờnh ỏp lc qua cỏc
van, kớch thc v chc nng cỏc bung tim, ỏp lc ng mch phi, c bit lu ý
tỡnh trng ca cỏc van nhõn to, huyt khi trong nh v tiu nh trỏi.
+ Theo dừi nh kỡ v ụng mỏu v liu lng thuc chng ụng, nht l nhng
bnh nhõn mang van nhõn to. Cú 2 thụng s v ụng mỏu bt buc phi theo dừi
l: PT (Prothrombin Time) v INR (International Normalized Ratio). Thụng thng
i vi bnh nhõn thay van thỡ duy trỡ PT 25 - 35 %, v INR 2,5 - 3,5 (vi van
c hc), 2 - 3 (vi van sinh hc)

Trờn nguyờn tc, sau giai on hu phu, xột nghim ụng mỏu cn lm nh kỡ 1 2 thỏng mt ln trong 1 - 2 nm u chnh liu thuc chng ụng thớch hp nht
vi ngi bnh. Nhng nm tip theo cú th xột nghim v chnh thuc nh kỡ 3
thỏng mt ln. Nhng qua thc t theo dừi sỏt mt nhúm bnh nhõn thay van ti
Bnh vin Vit c, chỳng tụi thy ni bt lờn mt s im rt quan trng sau:
- Cỏc thụng s v ụng mỏu (PT, INR) thay i thng xuyờn hng tun, ph thuc
nhiu vo s thay i thi tit (ụng - hố), ch n (ung ru, liờn hoan, i cụng
tỏc...), nhp sinh hot, tỡnh trng suy tim v chc nng gan ca ngi bnh, khong
thi gian sau m...; tc l liu lng thuc chng ụng cng phi thay i theo hng

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

21

22


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
(Trong đó mức độ hàm lợng đợc mô tả là L=thấp, M=trung bình, H=cao)
Đồ uống
Số lợng
Hàm lợng
Cà phê
10 tách

31/2
L
Các sản phẩm bơ
Bơ
6
L
Phó mát
31/2
L
Kem chua
8
L
Sữa chua
31/2
L
23

Trứng
Dầu- mỡ
Bơ thực vật
Xốt madone
Dầu đậu lành
Dầu ô liu
Dầu ngô
Hoa quả
Táo
Chuối
Quả việt quất
Da đỏ
Nho quả

Cá thịt
Bào ng
31/2 aoxơ
Thịt bò
31/2 aoxơ
Thịt gà
31/2 aoxơ
Cá thu
31/2 aoxơ
Thịt lợn
31/2 aoxơ
Cá ngừ
31/2 aoxơ
Thịt gà tây
31/2 aoxơ
Rau
Măng tây
7
Lê tàu
1 quả nhỏ
Cây bông cải xanh ăn sống 1/2 chén
và nấu chín
Cải Bruxen
5 cây
Cải bắp ăn sống
11/2 chén
Cải bắp đỏ
11/2 chén
Carrot
2/3 chén

24


Cần tây
Da chuột gọt vỏ
Da chuột ăn sống
Cà tím
Rau diếp
Hành lá
Cải xoăn
Nấm
Rau mù tạc
Tỏi
Rau mùi tây
Cây đậu
Hạt tiêu
Khoai tây
Bí ngô
Rau bina
Cà chua
Rau củ cải
Cải xoong
Đậu
Mật ong
Bơ đậu phộng
Da chua
Da cải bắp
Đậu tơng

1/2 cây

H
H
H
L
H
L
H
M
L
L
L
H
L
H
H

2.2 Hn ch i tng nghiờn cu
Do iu kin kho sỏt thc t v do thi gian thc hin lun vn cú hn, ti s tp
trung v cỏc i tng sau:
Nhng bnh nhõn c xột n l: ó thay 1 hoc c 2 van tim.
Vựng min sinh sng: min Bc Vit Nam.
Cỏc iu kin dch t khỏc: ch xột cỏc i tng thnh th hoc nụng thụn.
Cỏc i tng bnh nhõn thnh th thng cú mc n nh cao hn sau mi ln
n khỏm li.
Cỏc i tng nụng thụn cú nhng s khỏc bit ln sau mi ln n khỏm li.
iu kin na l: ch xột v theo dừi nhng bnh nhõn tuõn th ỳng lch iu tr
ca bỏc s.

M
L

để phát triển logic mờ, một cơ sở cơ bản nhất trong trong công đoạn mô hình hoá
các lập luận mờ mà con ngời vẫn thờng xuyên sử dụng trong đời sống. Có thể nói
logic mờ là chiếc cầu nối để xây dựng các hệ mờ thực tiễn nh các bộ điều khiển mờ
trong công nghiệp, các hệ chuyên gia trong y học trợ giúp và chuẩn đoán bệnh, các
hệ chuyên gia xử lý tiếng nói, nhận dạng ảnh...
Định nghĩa tập mờ

3.1.2 Cỏc phộp toỏn c s
Hợp của hai tập mờ

Theo lý thuyết tập hợp cổ điển, khi cho trớc một tập X, A là tập con của X và với
mỗi một phần tử x X, có hai khả năng: hoặc x A, hoặc x A. Nh vậy việc xác
định x có phải là phần tử của tập AX tơng đơng với việc xác định hàm đặc trng
àA thoả mãn [8].
à

A

1,
(x) =
0,

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần lợt là àA,
àB . Hợp của hai tập mờ A và B, ký hiệu A B, là một tập mờ có hàm thuộc àAB
đợc xác định nh sau:
àAB(x)=max(àA(x),àB(x)) x X

x A
x A


àA, àB. A gọi là nằm trong B, ký hiệu A B, nếu àA(x) àB(x) xX.

Mô hình mờ và phơng pháp lập luận mờ đợc Zadeh đề xuất. Sau đó một số nhà
nghiên cứu đã phát triển tiếp ý tởng của Zadeh và đề xuất một số phơng pháp lập
luận mờ mới [12,13,14].
Mô hình mờ gồm n mệnh đề IF-THEN

Hai tập mờ bằng nhau

if X=A1 then Y=B1

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X, có các hàm thuộc lần lợt là àA,
àB . A gọi là bằng B , ký hiệu A=B, nếu và chỉ nếu àA(x)= àB(x) xX.

if X=A2 then Y=B2

Tổng rời của hai tập hợp

...

Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X. Tổng của hai tập mờ A và B trong
X, ký hiệu AB, là một tập mờ thoả mãn:

if X=An then Y=Bn

A B = ( A B) ( A B)

Phép trừ hai tập mờ
Cho X là tập hợp, A và B là hai tập mờ trong X. Phép trừ hai tập mờ A và b, ký
hiệu A\B, đợc định nghĩa nh sau:


Kết luận Y=B

Tập hợp mức của tập mờ

Từ định nghĩa trên chúng ta có tính chất sau: giả sử 1, 2 [0,1] và 1 2 . Khi đó
A1 A2 .

Quá trình tính toán trong lập luận mờ gồm hai bớc: trớc hết xây dựng một quan
hệ mờ R giữa hai biến X và Y, sau đó từ thông tin mờ của biến X suy ra thông tin
mờ của biến Y dựa vào R. Để xây dựng quan hệ mờ R, trớc hết mỗi luật IF-THEN
đợc chuyển thành các quan hệ mờ Ri (i=1,2...,n) tơng ứng, sau đó n quan hệ mờ
này đợc tổng hợp với nhau theo một cách nào đó để có quan hệ mờ R. Nói một
cách khác, ta có các toán tử và để thực hiện quá trình trình tính toán sau:

29

30

Cho [0,1], X là một tập hợp, A là một tập mờ trong X có hàm thuộc àA . Tập
hợp A thoả mãn A ={xX| àA(x)} gọi là tập hợp mức của một tập mờ A.


Ai Bi =Ri

Phơng pháp điểm giữa của các điểm cực đại

R1 R2 ...Rn=R

Là phơng pháp thu gọn từ phơng pháp trên.


Y=

b .à
i

i =1
m

à
i =1

B

B

(bi )

, bi B, i = 1,..., m

(bi )

Phơng pháp lấy trung bình các điểm cực đại
n

Y=

b
i =1


SR

A

L

3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa trên sự sử dụng lại
Lập luận dựa trên các trường hợp và quá trình suy luận dựa trên nguồn gốc sự
giống nhau [30, 32,33,34].
• Ghi nhớ kinh nghiệm xử lý các vấn đề đã gặp.
• Giải quyết vấn đề bằng sử dụng lại các giải pháp cho các vấn đề tương tự đã
gặp ở quá khứ.
Phương pháp tiến hành
• Biểu diễn các kinh nghiệm như các trường hợp
• Lưu trữ các đoạn của các vấn đề tương tự nhau đã được giải quyết như các
trường hợp
• Lắp ghép các giải pháp tương tự cho mỗi trường hợp lưu trữ
Ưu điểm
• Tính hiệu quả và năng lực sử dụng
• Hiệu quả của kiến thức sử dụng (các trường hợp được cung cấp dễ dàng cho
tương lai)
• Sự đáng tin cậy về mặt nhận thức

S
R

Vậy 12X13=?
Có thể sử dụng lại kiến thức: (12x12)+12=156.
Vậy làm thế nào chúng ta có thể sử dụng lại tri thức và các kinh nghiệm quá khứ để
giải quyết một vấn đề mới. Chúng ta sẽ sử dụng lại, hoặc lắp ghép tri thức và kinh



được 1 trường hợp có độ tương tự tốt nhất chấp nhận được, thì những trường
hợp này được lắp ghép vào thành những trường hợp mới.
• Một hệ thống sử dụng lập luận dựa trên các trường hợp sẽ phải có một cơ sở
dữ liệu về các trường hợp mẫu.
• Một trường hợp mẫu được mô tả một vấn đề mà đã từng được giải quyết
trong quá khứ. Thông thường sẽ có 2 phần trong 1 trương hợp mẫu: sự mô tả
về vấn đề và sự mô tả về giải pháp đã áp đụng để giải quyết vấn đề.

Target
Problem

Case-Base

Xem xét những gì xảy ra khi một vấn đề mới được mô tả trong hệ thống:
Các vấn đề mẫu

Sơ đồ tổng thể về phương pháp lập luận dựa trên trường hợp[34]:

Mô tả vấn đề đầu vào

Không gian vấn đề

1 vấn đề mẫu mới

Các khâu trong chu trình lập luận dựa theo các trường hợp:
Lưu trữ (retrieve): từ mô tả của vấn đề mục tiêu được sử dụng để lưu trữ vào cơ
sở dữ liệu các trường hợp mẫu.
Duyệt lại (revise): Một giải pháp mới được kiểm tra xem có thành công không. Với

từng bài toán thực tế. Hàm này dựa trên không gian khoảng cách được xây dựng từ
bản thân việc mô tả các vấn đề trong không gian vấn đề [33].
Một số ví dụ về hàm tương tự [34]:

Trường
tương tự

hợp
Độ tương tự đặc trưng
Trọng số đặc trưng

Target Problem

Type:
Location:
Bedrooms:
Rcpt Rooms:
Grounds:
Age:
Condition:

Bungalow
Co.Cork
3
2
1/3 Acre
New
Excellent

Case

Sim(ftn,fcn)∈[0,1];

120,000

Những quan hệ đặc trưng quan trọng được tính trong sự tương tự của các trường
hợp.
Những đặc trưng quan trọng như vậy cần được ghi thành các mã và tính thành các
trọng số.

37

Sim(T,C)∈[0,1];
Nếu Sim(T,C)=1 Thì trường hợp T hoàn toàn tương tự như trường hợp C,
Nếu Sim(T,C)=0 Thì trường hợp T hoàn toàn khác với trường hợp C,
Nếu 0
New
Excellent

+Ê10k
+Ê5k

Type:
Location:
Bedrooms:
Rcpt Rms:
Grounds:
Age:
Condition:

Bungalow
Co. Cork
3
2
1/4 Acre
New
Excellent
Ê225k

Price:

Ê240k
Adaptation

3.2.4 Nhng hng ng dng ca lp lun da trờn cỏc trng hp
Phõn lp v d oỏn.

thiết.
c) Từ ngày uống thuốc chống đông thứ hai trở đi:
Điều chỉnh liều thuốc chống đông đờng uống theo kết quả xét nghiệm đông máu
(INR, tỷ lệ prothrombin).

40


4.1.2 Cỏc lut c bn

INR dới ngỡng

Tăng liều, kiểm tra lại INR
Duy trì liều sau khi INR đã trong ngỡng điều trị
INR trong ngỡng
Duy trì liều chống đông lâu dài, kiểm tra INR theo lịch
hẹn
INR trên ngỡng và < hạ liều (giảm 1/2 hoặc 1/3) hoặc tạm dừng một ngày và
5,0
uống với liều thấp hơn.
INR > 5,0 và < 9,0
- Tạm ngừng thuốc chống đông 1-2 ngày, kiểm tra lại
Không chảy máu đáng INR, uống lại với liều thấp khi INR trong khoảng điều
trị.
kể
- Khi có nguy cơ chảy máu cao: tạm dừng thuốc 1
ngày, uống 1-2,5 mg vitamin K1.
- Nếu cần khôi phục nhanh hơn (chẳng hạn cần mổ
cấp) thì uống 2-4 mg vitamin K1 (INR sẽ giảm đáng kể
sau 24h)

Lut 6: Nu INR hụm qua > MAX v INR hụm kia trong khong an ton Thỡ liu
lng = liu lng c bn gim i 1 n v;
Lut 7. Nu INR ngy qua >=5 v INR hụm kia < 5 Thỡ liu lng =0;
Lut 8. Nu INR ngy qua >=5 v INR hụm kia > 5 Thỡ liu lng = liu lng c
bn -1 ;

Dừng ngay thuốc chống đông, truyền tĩnh mạch chậm
10 mg vitamin K1
Nếu cần, truyền huyết tơng tơi, tủa prothrombin tuỳ
trờng hợp, có thể lặp lại 12h/lần.

Bng 4.1 Ngng INR an ton i vi tng loi van nhõn to
Nguy cơ tắc mạch
Thấp

Loại van
Van cơ học
Van bi
Van đĩa 1 cánh
Van đĩa 2 cánh
Nhiều van
Van sinh học
Dị loài
Đồng loài
Cao (kèm rung Van cơ học
nhĩ, tiền sử tắc Van sinh học
mạch, huyết khối
nhĩ, rối loạn chức
năng thất trái
nặng)



Luật 2. Nếu INR hôm kia > MAX và INR hôm qua >= INR hôm kia Thì INR hôm
nay = INR hôm kia
Luật 3: Nếu INR hôm qua > MAX và INR hôm qua < INR hôm kia Thì INR hôm
nay = Max;
Luật 4: Nếu INR hôm qua > MAX và INR hôm kia trong khoảng an toàn Thì INR
hôm nay = Max;
Luật 5: Nếu INR hôm kia
Giá trị

Chế độ ăn uống

Ổn định

Hệ thống đầu vào của thuật toán được mô tả trong bảng sau:
STT
1
2
3
4

Biến đầu vào
Số van
Khu vực
Vùng miền
Loại van

5

Điều kiện kèm theo
Nhóm nguy cơ đông
máu
Nhóm nguy cơ tắc
mạch
Tuổi
Giới tính

6

[0,1]

Mờ
Rõ
Rõ

thấp, trung bình, cao
>=16
Nam, nữ

[0,1]
int
string

Chế độ sinh
hoạt

43

thấp, trung bình, cao
ổn đinh, không ổn
định
1,2,3,4,5,6,7,8

int
float
datetime
float
[0,1]
[0,1]

Xét trong 5 ngày gần
nhất

Giá trị cụ thể
thấp
>=3/5 ngày thấp
trung bình,
>=4/5 ngày trung
bình và thấp

Lượng Vitamin K trong
ngày
Xét trong 5 ngày gần
nhất

>=3/5 ngày cao

Ổn định

Xét trong 5 ngày gần
nhất

ổn định >=4/5
ngày

Không ổn
định

Xét trong 5 ngày gần
nhất

birthday

Operated
sex Height Weight Date

Nguyễn
Văn
Thành 1985/1/1 0

167

49

14/11/2005

Type of valse

No of
valse
Region Epidemic

bình
thường

Vòng van 2 lá

1

Patient_id
05-00-27346

Bac

Vitamin K in
day
Thap
Thap
Binh thuong

1.5
1.5
1.5
3.4
3.4
3.26
1.99

2
2
4
4
4
0
2

Thap
Thap
Thap
Cao
Cao
Thap

>=3/5 ngày cao

Độ ổn định của Chế độ ăn uống = Lượng vitamin K 5 ngày trước đó là 4 thấp và 1
trung bình,
Cho nên:
độ ổn định = 1/5 + 1/5 + 1/5 + 1/5 +1/5=5/5=1;
Độ không ổn định = 0/5=0;
Chế độ ăn uống = max(độ ổn định, độ không ổn định) =1
Vậy chế độ ăn uống ngày thứ 6 sẽ có giá trị là ổn định.

Nong
Thon

INR_max Dose basic
3
2

Dose
0
2
2

2005/11/17
2005/11/18
2005/11/19
2005/11/20
2005/11/21
2005/11/22
2005/11/23


patient_id name

05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346

Chế độ sinh hoạt:
Nếu giá trị độ ổn định chế độ sinh hoạt ngày thứ 6 đã được nhập, thì hệ thống sẽ lấy
giá trị đó để tính luôn. Trong trường hợp chưa được nhập, hệ thống sẽ dùng các luật
sau để tính ra độ ổn định sinh hoạt ngày thứ 6 của bệnh nhân.

Activities
Binh thuong
Binh thuong
Binh thuong
45

46


Chế độ sinh
hoạt

Ổn định

Xét trong 5 ngày gần nhất

Bảng kết quả sẽ như sau (bảng 5.2 – chương 5):
Patient_id

05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346
05-00-27346

No

Date

1
2
3
4
5
6
7
8

2005/11/14
2005/11/15
2005/11/16
2005/11/17
2005/11/18

3.4

Dose
Pred

Err
INR

2
2
1
0

0
0
-0.4
0

4.2. Phương pháp trường hợp dựa trên các
trường hợp
Mô hình của phương pháp này tuân thủ theo đúng lý thuyết của phương pháp lập
luận theo các trường hợp như sơ đồ dưới đây [34]:

Err
Dose

0
-2
-3
-4

Tuổi
Chiều cao
Cân nặng
Ngày mổ
Nhóm nguy cơ đông máu
Nhóm nguy cơ tắc mạch
Điều kiện kèm theo
Loại van
Số van
Vùng miền
Khu vực

Trong đó:
T và C là 2 trường hợp đang được tính độ tương tự với nhau.
fti, fci: tương ứng là các đặc tính của trường hợp T và trường hợp C,
wi∈[0,1];
∑wi=1;

Sim(ftn,fcn)∈[0,1];
Sim(T,C)∈[0,1];
Nếu Sim(T,C)=1 Thì trường hợp T hoàn toàn tương tự như trường hợp C,
Nếu Sim(T,C)=0 Thì trường hợp T hoàn toàn khác với trường hợp C,
Nếu 0