کاربرد سیستمهای خبره در تشخیص بیماری

طاهره عبدوس

عناوین :مقدمهدالیل و زمینه های استفاده سیستم خبره در پزشکیسیستم های خبره دنیای پزشکیعملکرد و پیاده سازی سیستم های خبرهسیستم های مبتنی بر وبسیستم خبره تشخیص سرطان خونتشخیص بیماری ماالریا از تصویرخونسیستم خبره تجویز درمان پزشکیمروری بر ابزارهای کوچک و ساده تشخیص بیماری های سختنتیجه گیریمنابع

مقدمهس8یستم خ8بره تشخی8ص بیماری ی8ک س8یستم مبتنی بر قانون و وب گرا برای ، ها س8یستم ای8ن ک8ه اص8لی ئ ایده . اس8ت بیماریه8ا خودکار تشخی8ص اس8تفاده از قدرت اینترن8ت برای انتشار اطالع8ات تخص8ص8ی و تخصص تعداد

کمی از پزشکان با تجربه و متخصص برای راهنمایی است. معموال مدل عموم8ی تشخی8ص بیماری درای8ن س8یستم ه8ا ب8ه ص8ورت زی8ر می

باشد: عالیم عالیم بیشتر پژوهش وبررسیتشخیص

ممکن است چندین بار تکرار شوند.3 و 2گام

در پزشکیخبره برخی دالیل استفاده از سیستم های :

.پزشکان برخی اوقات دچار خطا و اشتباه می شوند پزشکان قادر نیس88تند ک88ه همیش88ه خود را ب88ا اخری88ن یافته های اطالعات

پزشکی تطبیق دهند..در موارد متداول استفاده از تصمیم گیری خودکار، موثر است س8ازمانهای مراقب8ت بهداشت8ی مای8ل ب8ه افزای8ش کیفی8ت مراقب8ت و کاه8ش

هزینه های ان هستند.

خبرهزمینه های مورد استفاده سیستم های :

تولید  هشدارها و یاداوری کننده ها برای پزشککمک در تشخیص بیماری به پزشکبرنامه ریزی درمانتشخیص و تفسیر تص8اویر پزشکی

سیستم های خبره دنیای پزشکی

برنامهDENDRALشرح و بیان ساختار مولکولی و تحلیل شیمیایی : نرم افزارMYCINتشخیص و درمان بیماری میکروبی : نرم افزارPUFFتشخیص8 بیماری های ریوی : نرم افزارXBONEتشخیص بیماری های استخوانی : نرم افزارVMنظارت بر بیماران نیازمند مراقبت های ویژه : BLUE BOXتشخیص و درمان افسردگی : ATTENDINGآموزش در امور مدیریت بیهوشی : CADUCEUSتشخیص بیماری های مربوط به طب داخلی : سیستم خبره فازی : ارزیابی سطح شدت حمله آسم

عملکرد و پیاده سازی سیستم های خبره س8یستم های خ8بره تشخی8ص بیماری برای رس8یدن ب8ه نتای8ج ص8حیح ، قدم به

قدم ، اس8تدالل های ی8ک پزش8ک خ8بره را تقلی8د م8ی کنن8د که همان مفهوم Explan م8ی باش8د . ام8ر بدیه8ی ای8ن اس8ت ک8ه س8یستم های خ8بره نیاز به

تعداد بس8یار زیادی قوانی8ن و حقیقت های عل8م پزشک8ی در زمین8ه بیماریها و شرایط بیماری دارند تا بتوانند نتیجه دقیقی ارائه دهند.

برای پیاده س8ازی ای8ن س8یستم ه8ا از روش های نمادین8ی مانن8د درخت هایاحتماالت8ی و س8یستم های خبره / آماری ، روشهای تص8میم گیری س8اده مبتن8ی بر قواع8د توص8یفی و الگوریت8م های ژنتی8ک وی8ا حت8ی ترکیب8ی از این

تکنیک ها استفاده می گردد.

کاربرنهای8ی ک8ه ب8ا س8یستم از طری8ق ی8ک رابط کاربر در ارتباط بوده و امکانب8ا موتور استنتاج ب8ه قدم را ب8ه ص8ورت قدم ب8ه هدف ی8ا رس8یدن توضی8ح و پیشنهادی و ب8ه اهداف خود مانند درمان های ، برای رس8یدن س8یستم دارد غیره قس8مت امکانات توضی8ح ب8ا موتور اس8تنتاج ترکیب و توضیحات الزم را مشاوره و ارائه و یا بازخورد می نماید و در نهایت به نتیجه مورد نظر خواهد

رسید. در نمودار و دیاگرام اس8الیدهای بع8دی نحوه تعام8ل کاربر و س8یستم نمایش

داده می شود.

ادراک و دریافت عالئم

پزشکی مرتبط عالئممحیطی

جستجوی جداول

توصیه و تشخیص گزارش و نمایشدرمان های

عالئم بندی دستهو تشخیص برای

درمان

سیستم های خبره تشخیصی

مواردی که سیستم خبره تشخیصی بیشتر مد نظر دارد: تفسیرECG)نوارقلبی( تفسیر تست های آزمایشگاهیتشخیص8 بیماری پیچیده و یا کمیابکمک به افراد کم تخصص و ک8م تجربه در تشخیص بیماری

:یک سیستم خبره پزشکی )پایگاه دانش و قوانین استنتاج(مثال

اگر احتماال فشار خون8 باال باشد آنگاه خطر سکته قلبی باالست.1-ق --اگر احتماال فشار خون8 پایین باشد8 آنگاه خطر سک8ته قلبی پایین اس8ت.2ق --اگ8ر مص8رف چرب8ی زیاد باش8د و بیمار مص8رف نم8ک باال داشت8ه باشد آنگاه فشار 3ق -

خون8 احتماال باالس8ت.-اگ8ر مص8رف چرب8ی پایی8ن باش8د و بیمار مص8رف نم8ک پایی8ن داشت8ه باش8د آنگاه 4ق -

فشار خون8 احتماال پایین است.-گرم باش8د آنگاه مص8رف چربی بیمار 300- اگ8ر مص8رف چرب8ی در هفت8ه بی8ش8 از 5ق

زیاد اس8ت.-گرم باش8د آنگاه مص8رف چربی بیمار 100-اگ8ر مص8رف چرب8ی در هفت8ه کمت8ر از 6ق

پایین اس8ت.-گرم باش8د آنگا8ه مص8رف چربی 300 ت8ا 100-اگ8ر مص8رف چرب8ی در هفت8ه بی8ن 7ق

بیمار متوسط8 است.-گرم باشد مصرف نمک باالست.5- اگر مصرف نمک در هفته بیش8 از 8ق

... مثال:هدف: یافتن باال بودن خطر سکته قلبی-پرس8ش زیر 2 ، 8 و ق-5 س8پس بر اس8اس ق-3 س8پس ق-1ابتدا ق

از کاربر پرسیده می شود:1مصرف چربی بیمار چقدر است؟ -2میزان مصرف نمک چقدر است؟ -

سیستم های مبتنی بر وب

تعدادی از س8یستم های مبتن8ی بروب ، نی8ز وجود دارد ک8ه در تشخیصبیماری به پزشک کمک می کند مانند ایزابل

www.isabelhealthcare.comتناسب و س8رعت بهبود منظور ب8ه دارد ماموری8ت س8ایت وب ای8ن مراقب8ت از بیمار توس8ط پزشکان با تشخی8ص راه حل های عمل8ی حمایت از تص8میم گیری نماید. در ای8ن س8یستم چ8ک لیس8تی طراحی شده برای کم8ک ب8ه پزشکان ک8ه ش8ک تشخی8ص آنه8ا را ب8ه اطمینان تبدی8ل می کند. موتور ای8ن وب س8ایت توس8ط نرم افزار آماری پردازش م8ی شود . این ب8ه روز رس8انی می پایگاه دان8ش متص8ل اس8ت ک8ه مدام ب8ه ی8ک موتور

شود.

یک سیستم خبره برای تشخیص سرطان خون با VP-EXPERTاستفاده از پوسته

که اس8ت بشری جامع8ه های س8رطان تری8ن مه8م از یک8ی خون س8رطان اساس بر خون س8رطان . ندارد وجود آ8ن برای نشان8ه مشخص8ی معموال

منشاء به دودسته تقسیم بندی می شوند:- لوسمی : سرطان با منشاء مغزاستخوان و غیرلنفاوی1- لنفوم : سرطان با منشاء بافت و غده های لنفاوی بدن2

از مهمترین عالیم لوسمی می توان به درد استخوان ، کبودی و رنگ پریدگی ، ک8م خون8ی ، خونریزی های مکرر ، تورم کبد و طحال و غده های لنفاوی ، بروز بی8ش از ح8د معمول عفون8ت ه8ا و تنگ8ی نف8س در انجام فعالیت اشاره

کرد.

زیرسیستم پایگاه دانش تشخیص سرطان خون

برای دس8تیابی ب8ه پایگاه دان8ش از نمودارهای بلوک8ی )وظای8ف اص8لی سیستم( و نمودار . است گرفت8ه شده بهره هدف( بر موث8ر عوام8ل بی8ن موکل8ر)ارتباط

, PLTبلوک8ی تشخی8ص بیماری س8رطان خون از س8ه بخ8ش آزمایش خون )موارد WBC , HCT ، (8، عالئ8م بیماری )ب8ی اشتهای8ی ، اس8تفراغ ، س8ردرد ، ضعف.… ,

بزرگ8ی کبد و ..(و زمان شروع تشکیل شده است. سطح اول نمودار موکلر برای

تشخیص بیماری نشان داده شده است.

تشخیص سرطان خون....

این نتای8ج پرداخت8ه م8ی شود برای تعیی8ن ب8ه از کاربر از دریاف8ت پاس8خ بع8د از اس8تنتاج نوع حالت 3منظور ، بیمار ب8ه منظور تشخی8ص جدول تص8میم

می شود. گرفت8ه بهره بیماری عالئ8م حال8ت نوع اس8تنتاج و خون آزمای8ش س8پس ب8ه تناس8ب بیماری ، س8یستم نوع درمان را ب8ه کاربر پیشنهاد می دهد.

بخشی از قواعد موجود در سیستم خبره مذکور به شکل زیر است:

سوال سیستم از کاربر در مورد عالمت بیماری استفراغ VP-Expertو پاسخ نهایی سیستم

تشخیص بیماری ماالریا از تصویرخون با استفاده از شبکه عصبی

برای کنترل بیماری ماالری8ا تشخی8ص ب8ه موق8ع و ص8حیح نیاز داری8م . بهوس8یله شبک8ه عص8بی مص8نوعی و روش های پردازش تصویر ، روندی این در ک8ه اس8ت گردیده ارائ8ه بیماری ای8ن تشخی8ص برای خودکار مانند تص8ویر ناخواس8ته پردازش )حذف عناص8ر پی8ش از پ8س روش های انگل شناس8ایی برای شناس8ی ریخ8ت عملگرهای از نویزه8ا(، ماالری8ا در تص8ویر خون اس8تفاده م8ی شود س8پس ب8ا کم8ک ی8ک سیستم

فازی قوانین نهفته در شبکه عصبی استخراج می شود.

سلولهای خون و انگل ها در رنگ و نوع بافت زمینه تفاوت دارند . در مبتالیان

به ماالریا گلبول های قرمز خون مورد تهاجم واقع می

شوند.

: از تعری8ف میشوندعبارتند انگ8ل ه8ا و گلبولهای مبتال برای ویژگ8ی های8ی ک8ه بودن مبتال، صاف گلبول ازمرک8ز دوری ، مبتال های گلبول ب8ه اندازه مربوط حاشیه سلول ، رنگ گلبولهای مبتال ، شکل حلقه ها ، اندازه و شکل انگل و ...

از آنج8ا ک8ه ای8ن روش در مقایس8ه ب8ا روش های دیگ8ر ک8ه تنه8ا م8ی توانن8د انگلی بودن س8لول را تشخی8ص دهن8د قوانی8ن مربوط ب8ه روش را ه8م اس8تخراج می

کند ، ع8الوه بر کارایی کاربرپسند نیز می باشد.

سیستم خبره تجویز درمان پزشکی

س8یستم خ8بره تجوی8ز درمان در درج8ه اول براس8اس قواع8د عل8م پزشکی ودر درجه دوم براساس تجربیات پزشک انجام می گیرد .

درمان تجویز هوشمن8د و س8یستم منطق8ی قوانی8ن تولی8د از اص8لی هدف پزشکی ، رفع مشکالت تجویز دارو و تسهیل امور درمان پزشکی است.

متداول تری8ن روش نمای8ش دان8ش )ب8ه عل8ت س8ادگی ، امکان تص8حیح سادهتر پایگاه دانش و وجود روشهای متنوع استنتاجی ( قوانین می باشد .

به دو بخش تقسیم می شوند : قوانین تجویز چک کردن ، بیماری ، شرای8ط و شدت ، وزن ب8ه س8ن قوانی8ن مربوط

مثل :تداخالت دارویی و..

قوانین8ی ک8ه پزش8ک بای8د ب8ا توج8ه ب8ه حال8ت های خاص جه8ت اعتبارسنجیاضافه کند. مثل :

: اطالعات از سه بخش اصلی تشکیل شده است بانکهای اطالعاتی : اطالعات اولیه عمومی پزشکی حافظ8ه کاریWorking Memory اطالعات اولی8ه و اطالعات8ی که از :

استخراج قوانین انتخابی توسط موتور استنتاج بدست می آید..مجموعه ای از قوانین که دریک فایل متنی می باشند

نحوه کار سیستم :

سیستم : کلی ساختار نرم افزار ابتدا مشخصات و سوابق بیمار را دریافت و برای او

پرونده تشکی8ل م8ی ده8د . پ8س از تشخی8ص بیماری ب8ه کم8ک پزش8ک اقدام ب8ه تهیه ی8ک طرح درمان ، براس8اس اطالعات علم8ی در بانکهای اطالعات8ی س8یستم ، می

نماید. بعهده همچنان ، درمان طرح نهایی انتخاب عدم ی8ا انتخاب ، اینک8ه توضی8ح

پزشک خواهد بود . پزشک توسط یک رابط کاربر با سیستم ارتباط برقرار می کند و میتواند از دو بخش سیستم بانک اطالعاتی و بخش خبره استفاده نماید.

ای8ن س8یستم از نوع س8یستم های خ8بره قاعده گرا بوده و دارای اجزای رابطکاربر ، س8یستم بان8ک اطالعات8ی ، موتور اس8تنتاج و مجموع8ه قواع8د به عنوان

پایگاه دانش می باشد.

موس کامپیوتریبا اندازه گیری فشارخون

ای8ن ماوس م8ی توان8د از طری8ق ی8ک حلق8ه کوچ8ک )ک8ه معادل کاف ی8ا همان بازوبن8د فشار س88نجهای قدیم88ی اس88ت( فشار خون و نب88ض شم88ا را اندازه گیری کن88د،

این ماوس ی8ک بس8ته نرم افزاری ه8م ارائه م8ی ده8د همراه CalHealthشرک8ت ک8ه م8ی توان8د داده های دریافت8ی از ماوس را روی کامپیوت8ر ذخیره کن8د ی8ا آ8ن را برای پزشکتان ارس8ال کن8د،همچنی8ن م8ی توان8د تغییرات نب8ض و فشار خون شم8ا را

ارزیابی کند، نمودارهایی برای بررسی بهتر رسم کند و یا میانگین چند روزه آن را

محاسبه کند.

آزمایشگاهی برای تشخیص ایدز، در ابعاد یک کارت اعتباری

mChip اس8ت س8اخت شرک8ت آزمایشگاه8یFastCo ایدز کلمبی8ا ک8ه قرار اس8تو س8تا دالر 1 دقیق8ه تشخی8ص دهد. قیم8ت آ8ن تنه8ا 15وس8فلیس را در مدت % اس8ت، یعن8ی تمام موارد ایدز را م8ی توان8د تشخی8ص 100میزان حس8اسیت آ8ن

دهد. البت8ه حس8اسیتش آنقدر زیاد اس8ت ک8ه چن8د درص8دی از افراد س8الم را ه8م .ممکن است مبتال به ایدز نشان دهد

ای8ن آزمایشگاه جیب8ی قادر اس8ت نتای8ج را از طری8ق ماهواره ی8ا موبای8ل ب8ه مراک8ز آرشیو اطالعات بیماران ارسال کند.

ایده ساخت ورقه تشخیص سریع برای بیماری های ایدز و ماالریاب8ا چکاندن ي8ک قطره خون بر روی ای8ن ورق8ه و گذر آ8ن از الی8ه های نازک آ8ن وجود بیماری های8ی مانن8د ایدز ، ماالری8ا، س8ل و هپاتی8ت در خون مشخ8ص م8ی شود. قطره خون از ی8ک جه8ت ب8ه الی8ه های مختل8ف اي8ن ورق8ه نفوذ م8ی کن8د و ب8ا تغییر رنگ در طرح شاخه های یک درخت می تواند وجود چند نوع بیماری را به

طور همزمان مشخص کند. ه8م اکنون نمون8ه های اولی8ه ای8ن ورق8ه ه8ا برای تس8ت های کبدی در حال س8اخته

شدن است.

تشخیص تومور های سرطانی به کمک اپلیکیشن اسمارت فون

ب8ا همکاری پزشکان بیمارس8تانی در بوس8تون اپليکيشن8ی Massachusettsمحققي8ن را نوشت88ه ان88د ک88ه ب88ا اس88تفاده از س88يستمی الکترونیک88ی م88ی توانن88د تومور های

سرطانی را از طریق نمونه گیری مجازی از چند هزار سلول بدن تشخیص دهند. در اي8ن تکنولوژ8ی ي8ک دس8تگاه کوچ8ک در کنار تخ8ت بيمار نص8ب م8ی شود. عملکرد ای8ن دس8تگاه از طري8ق ی8ک اپليکيش8ن ک8ه بر روی اس8مارت فون پزش8ک8 نص8ب شده

قابل کنترل است. در هسته این دستگاه یک8 ميکرو چیپ مغناطیسی و یک اسکنر

عمل MRI دستگاه همان همانند مغناطیسی ديگر که دقيقاذرات نانو با کمک8 این مجموعه . شده است ، نصب می کند

مغناطیسی، به اندازگيری سطح پروتئين های ويژه ای در بدن می پردازد.

بررسی سطح کلسترول خون با آیفون برنام8ه کلس8ترول گوشی هوشمن8د برای تشخیص smartCARDس8امانه ای ب8ه نام

س8ریع ب8ه قس8مت فوقان8ی ی8ک دوربی8ن تلفن همراه متصل می شود و می توان نوار آزمایش استاندارد را در درون شکاف آن قرار داد.

ام8ر موجب ای8ن نوار قرار می دهن8د و بر روی از خون خود را کاربران قطره ای تغییر رنگ نوار در پاسخ به نشانگرهای زیستی موجود در

نمونه خون می شود.زمانی که نوار در درون ابزار جدیدقرار می گ8یرد، یک فلش تعبیه شده آن را شفاف کرده

و دوربین گوشی نیز تصویری از آن تهیه می کند.سپسیک برنامه همراه،تحلیل رنگی از این تصویر تهیه میکندو بنابراین ، قادر به ارائه خوانش دقیقی از کلسترول

است. فرآیند کلی حدود یک دقیقه زمان می برد.

بینی مصنوعی با قابلیت بو کشیدن عفونت های خونی

ان8د ک8ه ب8ا شناسایی محققان دانشگاه تایوان ی8ک بین8ی مص8نوعی را توس8عه داده باکتری ع8ام8ل مس8مویت خون قادر ب8ه تشخی8ص عفون8ت اس8ت. در بین8ی مصنوعی از حس8گرهای تشخی8ص ب8و اس8تفاده شده اس8ت ک8ه زمان تشخیص وجود باکتری

س8اعت کاه8ش م8ی دهد. این دستگاه 24 س8اعت ب8ه 72های کشنده در خون را از شام8ل ی8ک بطری کوچ8ک پالس8تیکی اس8ت ک8ه نمون8ه خون داخ8ل بطری تزریق شده و با کم8ی محلول غذایی درون آن، امکان رش8د سریع باکتری ه8ا فراه8م می شود. باکتری رش8د یافت8ه بوی8ی از خود س8اطع م8ی کن8د ک8ه توس8ط حس8گرهای شیمیایی قابل تشخیص است. رنگدانه های این بینی مص8نوعی بر اس8اس نوع باکتری، تغ8ییر رن8گ پیدا کرده و ب8ه پزش8ک برای تشخی8ص بیماری و آغاز س8ریع درمان کم8ک می

کند.

آینده سیستم های خبره پزشکی

نرم افزارهای هوشمن8د کار تشخی8ص س8ریع8تر بیماری را ب8ه عهده می گیرن8د اما از تشخی8ص و مراجعه پایان نمی رس8د. بع8د ب8ه ای8ن نرم افزاره8ا همی8ن ج8ا کار تبلت8ی که در اختیار بیمار ب8ه پزش8ک مربوط8ه، پزش8ک نس8خه بیمار را بر روی دارد م8ی نویس8د. مت8ن نوشت8ه شده بر روی ای8ن تبل8ت توسط نرم افزار مذکور در اختیار تمام8ی داروخانه های مجه8ز ب8ه ای8ن س8یستم فرس8تاده می شود. پزشک یک ک8د رهگیری در اختیار بیمار قرار می ده8د ک8ه بیمار ب8ا مراجع8ه به داروخانه های افزار هوشمند، نرم از دلی8ل اس8تفاده ب8ه را دریاف8ت کند. می توان8د داروهای8ش لزومی ندارد ک8ه متص8دی داروخانه به اص8ول نس8خه خوانی آشنایی داشته باشد.

نتیجه گیری

ب8ا توج8ه ب8ه طی8ف وس8یع ذینفعان در حوزه بهداش8ت ، تکنی8ک های سیستم ، کار این انجام در و اس8ت نموده اس8اسی تغ8ییرات لزوم8ا خ8بره های های دیدگاه باید س8المت مراقب8ت متخص8ص های س8یستم س8ازندگان ذینفعان برای س8نجش محتوای توضی8ح ، نوع تع8ام8ل و مکانیزم دسترسی

را ممکن سازند.

منابع

در مورد شیوه درمان پیشنهاد و برای تشخیص ی8ک س8یستم خ8بره طراح8ی 1389سرطان خون – عباس طلوعی اشلقی ، سوده محسن طاهری –

سیستم های خبره – معصومه خانی ولوجردیمعرفی سیستم های خبره و کاربرد آن در پزشکی – احمدعبداله زاده – عصبی شبک8ه از اس8تفاده ب8ا تص8ویرخون از ماالری8ا بیماری تشخی8ص

سیدمرضیه حامدی ، محیا عامریان ، مهدی یعقوبیسیستم خبره تجویز درمان پزشکی – محسن شریفی و محمودرضا پیروزیانwww.ehow.comhttp://narenji.ir