XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN BỆNH UNG THƯ GAN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO LUẬN VĂN THẠC SĨ
BÁO CÁO LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH
NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH
KHÓA 7
KHÓA 7
1
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Đỗ Văn Nhơn
Học viên : Lê Thị Nguyệt Châu
Mã HV : CH1201007 – Khóa 7
Tên đề tài:
XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN
XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ CHẨN
ĐOÁN BỆNH UNG THƯ GAN
ĐOÁN BỆNH UNG THƯ GAN
2
NỘI DUNG
3
1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Giới thiệu khảo sát về thực trạng bệnh ung thư
tế bào gan:
•
Ung thư là một bệnh hiểm nghèo, sinh ra do rối
loạn tế bào. Ung thư gan là một trong những bệnh
phổ biến nhất thế giới.
•
Ung thư gan là loại ung thư có tính chất ác tính rất
cao. Tỷ lệ ung thư gan ngày càng có xu hướng ra
tăng.

•
Ở nước ta ung thư gan đứng hàng thứ 4, chiếm 5-
6% tổng số ung thư, miền Bắc nhiều hơn miền
Nam.
4
•
Từ nhu cầu thực tiễn về khám chữa bệnh, đề
tài mong muốn ứng dụng Công nghệ thông tin
vào lĩnh vực y khoa và đặc biệt là chuyên khoa
Nội tiêu hóa – Gan mật về chẩn đoán bệnh ung
thư gan.
•
Nghiên cứu vận dụng các phương pháp biểu
diễn tri thức và suy luận để xây dựng hệ hỗ trợ
chẩn đoán bệnh ung thư gan.
1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI (tt)
5
•
Hệ hỗ trợ chẩn đoán này đáp ứng một số yêu
cầu từ ý kiến của chuyên gia, có giao diện
mang tính tương tác và hệ thống thử nghiệm
trên các bệnh án thực tế.
•
Hệ thống này sẽ giúp cho các bác sĩ trẻ chưa
có nhiều kinh nghiệm hay bác sĩ tuyến huyện
rút kinh nghiệm trước khi ra quyết định lâm
sàng và nâng cao trình độ chuyên môn về chẩn
đoán bệnh ung thư gan.
1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI (tt)
6

2. CÁC BƯỚC XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ
CHẨN ĐOÁN BỆNH UNG THƯ GAN
Bước 1:
•
Xác định miền tri thức
•
Xác định phạm vi vấn đề
•
Thu thập tri thức
Bước 2: Thiết kế cơ sở tri thức
•
Biễu diễn tri thức
•
Tổ chức cơ sở tri thức
7
Bước 3: Thiết kế bộ suy diễn.
•
Thu thập và biểu diễn vấn đề chẩn đoán.
•
Thiết kế thuật giải để chẩn đoán.
Bước 4: Thiết kế giao diện người dùng.
Bước 5: Cài đặt.
Bước 6: Xây dựng bảng mẫu để kiểm tra.
Bước 7: Hiệu chỉnh và báo cáo.
2. CÁC BƯỚC XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ
CHẨN ĐOÁN BỆNH UNG THƯ GAN (tt)
8
3. BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ TỔ CHỨC
CƠ SỞ TRI THỨC
Việc thu thập tri thức:

•
Nghiên cứu tài liệu bằng tiếng Anh và tiếng Việt về
bệnh gan.
•
Đến Khoa Nội tiêu hóa- Gan mật tại Bệnh viện Nhân
dân Gia Định khảo sát thu thập tri thức và dữ liệu bệnh
nhân.
•
Gặp chuyên gia để tư vấn về kinh nghiệm chẩn đoán
hàng tuần trong lúc làm đề tài.
•
Sau khi thu thập dữ liệu rất công phu, tập tri thức rất
phức tạp, em đã nghiên cứu phân loại và hiệu chỉnh
sao cho phù hợp để đưa tri thức lên máy tính.
9
a. Mô hình biểu diễn tri thức COKB
M=(C, H, R, Ops, Funcs, Rules)
•
C là tập hợp các khái niệm về C_Object
•
H là tập hợp các quan hệ phân cấp giữa các lọai đối
tượng
•
R là tập hợp các khái niệm về các loại quan hệ trên
C_Object
•
Ops là tập hợp các toán tử.
•
Funcs là tập hợp các hàm.
•

Rules là tập hợp các luật.
10
b. Mô hình biểu diễn tri thức cải biên
Sub-COKB-Adapt

Gồm 4 thành phần:
(Attr, Act, Rules, Patient)
•
Attr là tập các thuộc tính nền chứa tất cả các triệu
chứng của bệnh nhân
•
Act là tập các hành động về việc chẩn đoán bệnh
ung thư gan.
•
Rules là tập các luật dẫn được dùng trong chẩn
đoán.
•
Patient là một đối tượng cụ thể dùng để chẩn đoán
bệnh.
11
Lưu trữ thành các tập tin:
[1] Tập tin “Attr.txt” mô tả các thuộc tính nền.
[2] Tập tin “Act.txt” mô tả các hành động.
[3] Tập tin “Rules.txt” mô tả tập các luật.
[4] Tập tin “Patient.txt” mô tả bài toán cần
giải quyết.
c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức
12
[1] Cấu trúc tập tin “Attr.txt”
Begin Attr

begin variable
{Danh sách các thuộc tính}
end variable
begin constraints
end constraints
End Attr
c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức (tt)
13
[2] Cấu trúc tập tin “Act.txt”
begin_action
kind_action = "SieuAmBungTongQuat";
hypothesis_part:
{"PhieuSieuAm"}
end_hypothesis_part
goal_part:
{"KetQuaSieuAm"}
end_goal_part
end_action
c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức (tt)
14
[3] Cấu trúc tập tin “Rules.txt”
begin_rule
hypothesis_part:
{vangda = true, chuongbung = true,
cokhoiugan = true}
end_hypothesis_part
goal_part:
{chandoan = "ungthutebaogan"}
end_goal_part
end_rule

c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức (tt)
15
[4] Cấu trúc tập tin “Patient.txt”
begin Patients
begin variable
{ HoTen : string;
NamSinh : integer;
DiaChi : string;
SoBenhNhan : integer;
TienSuUTG : boolean;
UngThuTeBaoGan : boolean;
ViemGan : boolean;
}
end variable
end Patients
c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức (tt)
16
Tập tin “Rule.xml” để mô phỏng các luật
<Rule>
<RuleName>r16</RuleName>
<LeftSide>f28^f30^f37</LeftSide>
<RightSide>f55</RightSide>
</Rule>
<Rule>
<RuleName>r2</RuleName>
<LeftSide>f15^f16^f26^f27</LeftSide>
<RightSide>f58</RightSide>
</Rule>
c. Tổ Chức Cơ Sở Tri Thức (tt)
17

4. THIẾT KẾ BỘ SUY DIỄN
a. Phát biểu vấn đề chẩn đoán
•
Vấn đề chẩn đoán dựa vào cơ sở tri thức về các triệu
chứng của bệnh ung thư gan được mô hình hóa và tổ
chức thành cơ sở tri thức lưu trữ trên máy.
•
Hệ thống cho phép nhập vào tập các triệu chứng do
bệnh nhân cung cấp hay do bác sĩ thăm khám.
•
Hệ thống có thể phân tích và so khớp dựa vào tập luật,
nếu chưa đủ cơ sở để kết luận bệnh thì hệ thống yêu cầu
thực hiện thêm các xét nghiệm.
•
Sau đó hệ thống tiếp nhận thêm thông tin các kết quả
xét nghiệm lâm sàng. Trên cơ sở đó hệ thống đưa ra suy
luận và kết luận chẩn đoán bệnh.
18
b. Thuật Giải Dạng Sơ Đồ
19
c. Thuật Giải Dạng Mã Giả
•
Bước 1: Nhập giá trị đầu vào là thông tin bệnh
nhân: Họ tên, năm sinh, địa chỉ, điện thoại, tiền
sử bệnh nhân.
•
Bước 2: Hệ thống cho hiển thị ra danh sách
các triệu chứng ban đầu và cho bệnh nhân
chọn lựa.
•

Bước 3: Hệ thống tự động thêm các triệu
chứng vào danh sách và kiểm tra điều kiện.
20
c. Thuật Giải Dạng Mã Giả (tt)
•
Bước 4:
If Danh sách đủ điều kiện chẩn đoán then Đọc
tập luật từ tập tin Rule.xml
If So khớp các triệu chứng với luật
then xuất ra kết quả chẩn đoán bệnh ung thư
tế bào gan. Qua bước 8
Else chưa phát hiện bệnh ung thư tế bào
gan. Qua bước 8
Else Chương trình xuất các xét nghiệm cận
lâm sàng cần thực hiện. Qua bước 5
21
c. Thuật Giải Dạng Mã Giả (tt)
•
Bước 5: Hệ thống lưu ở trạng thái chờ chẩn
đoán. Hệ thống xuất ra bảng danh sách các xét
nghiệm cận lâm sàng. Qua bước 6
•
Bước 6: Hệ thống đưa kết quả xét nghiệm cận
lâm sàng vào danh sách triệu chứng. Quay lại
bước 3: Thêm kết quả xét nghiệm vào danh sách
•
Bước 7: Hệ thống đọc các luật từ tập luật từ hệ
cơ sở tri thức và so khớp. (Bước 4)
•
Bước 8: Chương trình đưa ra bảng kết quả chẩn

đoán bệnh. Kết thúc chương trình.
22
Chẩn đoán
Thu thập thông tin
bệnh nhân
Thu thập các triệu
chứng cơ năng và thực
thể
CSTT chẩn
đoán bệnh
Các xét
nghiệm cận
lâm sàng
Thu thập kết quả lâm
sàng và cận lâm sàng
CSTT
Tri
thức
Khám bệnh
Luật suy
diễn
Tri thức
Kết quả cận
lâm sàng
CSTT thu thập
thông tin
Bệnh Nhân
Bác sĩ
Luật
suy

diễn
Tri thức
Luật suy
diễn
d. Quy Trình Chẩn Đoán Bệnh Ung
Thư Gan
23
5. CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM
Nền tảng công nghệ:
•
Chương trình sử dụng phần mềm Visual Studio
2010 và ngôn ngữ C# trên nền
DotNetFrameWork 4.0
•
Hệ thống dữ liệu được lưu trữ trên phần mềm
Microsoft SQL Server 2008.
•
Tổ chức các giao diện: chương trình Demo
24
a. Mẫu Thử Nghiệm
25