سیستم های خبره تصمیم گیری پزشکی

<<Clinical Decision Support Systems>>

بابک حسینی نژاد راهی 1390مرداد ماه

نام استاد : خانم مریم رستگار پور

تعریف

استنفورد دانشگاه استاد موسن مارک پروفسورهای سیستم زمینه در بسیاری تحقیقات و است

او دید از است داده انجام گیری هر CDSSتصمیموضعیت یک مورد در اطالعاتی که است افزاری نرمبه توجه با و کرده قبول ورودی عنوان به را بالینیو برگرداند خروجی عنوان به را نتایجی ورودیکنند؛ کمک گیری تصمیم امر در پزشکان به بتوانندیک کاربر فرد نظر از باید سیستم این ضمن در

. باشد هوشمند سیستم

طرفی این R.A.Millerاز به را ها سیستم این : اساس بر الگوریتمی کند می تعریف صورتاز مرحله چند یا یک در پزشکان به که کامپیوترمی کمک مؤثر صورت به بیماری تشخیص مراحل

کند.

تعریف تعریف

برنامه گیری تصمیم پشتیبانی های سیستمبه که باشند می تعاملی کامپیوتری هایسایر و پزشکان به رساندن یاری منظورگیری تصمیم زمینه در بهداشتی متخصصین

. اند شده طراحی

روند تشخیص بیماری Diagnostic process

می زیر مراحل شامل تشخیص پروسهباشد:

)1 . بپرسیم سواالتی چه که بدانیم باید)2. دهیم انجام باید هایی تست یا آزمایشات چهبه 3( توجه با را ها تست و آزمایشات این ارزش باید

. کنیم معیین ریسک درصد یا اقتصادی مسائل)4. کنیم گیری تصمیم اطالعات این به توجه با چگونه

واقع در پزشکی تشخیص های سیستم اصلی هدفمحل در مراقبت زمینه در پزشکان به رساندن یاریاین با تواند می پزشک یک که معنا بدین باشد، میبیمار، های داده درتحلیل و باشد داشته تعامل سیستمازسیستم بالینی های فعالیت سایر و دهی تشخیص

. بگیرد کمک

هدف

Pre-Diagnoses CDSS :به کمک برای سیستم نوع این از. شود می استفاده دهی تشخیص در پزشکان

During-Diagnoses CDSS :در پزشک به سیستم ایناولیه، تشخیصی انتخابهای بازبینی و بررسی زمینهنهایی،استفاده نتایج منظوربهبود به درمان درطول

. شود میPost-Diagnoses CDSS :استخراج برای ها سیستم ازاین

وتاریخجه بیماران میان ارتباط منظورایجاد به ها دادهاستفاده بالینی تحقیقات همچنین آنهاو قبلی پزشکی

. شود می

طبقه بندی سیستم براساس زمان استفاده

دانش پایگاه دارای های -Knowledgeسیستمbase CDSS

پایگاه فاقد های سیستمNonknowledge-base CDSSدانش

طبقه بندی از نظر وجود پایگاه دانش

سال در ها سیستم این مورد در مقاله توسط 1959اولینLedley وLusted. شد داده

تحقیق این سیستم Bleichمتعاقب اولین همکارانش و. کردند اندازی راه را آزمایشی خبره

پزشکی 1960تا 1950از تشخیص خبره سیستمهای اولین. آمد بوجود

1965 سیستمLEEDS بوجود شکمی دردهای تشخیص برای. کرد. می استفاده بیزی احتمال قوانین از سیستم این آمد

سال برای MYCINسیستم Short lifeشرکت 1970در را. کرد عرضه میکروبی عفونتهای تشخیص

MYCIN پزشکی تشخیص خبره های سیستم بزرگ پدراست.

تاریخچه

سال گیری 1990تا 1980از تصمیم برای جدیدی های مدلشد . ارائه

نظیر فازی تئوری بر مبتنی CADIAG-II سیستمهایبا های وسیستم آمد نظیر بوجود بیزی های شبکه

Internist-1/QMR. شد ارائه

شده مرسوم ایران در اخیرا سینا ابن فارسی افزار نرماست.

مانند آنالین سیستمهای اینترنت پیشرفت WebMDبا. پزشک نه است بیمار آنها مخاطب که آمد کار روی

تاریخچه...

تاریخچه...

  از پس کاربر که است افزاری نرم سینا ابن افزار نرمرا بیماریها از لیستی بیماری، های نشانه نمودن وارد

نمود خواهد مشاهده وقوع امکان اساس .بر

بر بالغ نشانه هر ورود قرار 1500با آنالیز مورد بیماری. گرفت خواهد

با برابر آن تشخیصی ورود 90دقت ازای به 60درصد. باشد می بیماری یک های نشانه از درصد

شده انتخاب بیماری هر برای تواند می افزار نرم اینتجویز را تکمیلی .آزمایشهای نماید

نرم افزار ابن سینا

پزشک تایید صورت تواند در نیز می نسخه و دارو تجویز بهنماید .اقدام

    فازی منطق اساس بر سینا ابن افزار نرم تشخیصی روشباشد می استوار

    است روشی همانند سینا ابن افزار نرم گیری تصمیم اساسجویند می بهره آن از روزانه تشخیصی امور در پزشکان .که

  بیماری هر به نیز را عددی کمیت یک سینا ابن افزار نرمآن پذیری امکان دقیق میزان بیانگر که دهد می نسبت

. باشد می بیماری

…نرم افزار ابن سینا

…نرم افزار ابن سینا

( به بیماری تشخیص هنگام به پزشک هر کلی طور به ) باور میزان پارامتر دو آگاه ناخود یا و آگاه خود طوراساس بر را بیماری هر ناپذیری باور میزان و پذیریمی قرار بررسی مورد بیمار در موجود های نشانه

دهد.

میزان باور پذیری

خاص نشانه یک برای پزشک یک که اندازه هر بهدر نشانه آن مسبب عنوان به را بیشتری بیماریهایباور میزان نشانه آن وجود ازای در گردد، متصور ذهنشد خواهد کمتر بیماریها آن از یک هر برای وی پذیری

بالعکس .و

بیماری یک در نشانه یک بروز امکان که چقدر هرازای در بیماری آن باورپذیری میزان باشد، بیشترو یافت خواهد افزایش پزشک نظر در نشانه آن وجود

بالعکس.

شرایط میزان باور پذیری

وجود گردد، مشاهده بیماری یک در تنها نشانه یک اگرخواهد داللت بیماری آن وجود بر کامال نشانه آن

.داشت

تایید را بیماری یک وجود مستقل طور به نشانه دو اگربیشتر را بیماری وجود هم با آنها دوی هر وجود نمایند،

. نمود خواهند تایید تنهایی به یک هر از

شرایط میزان باور پذیری...

بیماری یک در نشانه بیشتری تعداد که اندازه هر بهنشانه از نشانه یک ظهور عدم شود، مشاهده خاص - - آن پذیری باور عدم میزان بیمار در مذکور های

بالعکس و داد خواهد کاهش کمتر را .بیماری

بیماری یک در نشانه یک بروز امکان که اندازه هر بهعدم میزان بیمار در نشانه آن حضور عدم باشد، بیشترافزایش بیشتر پزشک نظر در را بیماری آن پذیری باور

. بالعکس و داد خواهد

شرایط عدم باور پذیری

خاص نشانه یک وجود مستلزم بیماری یک تشخیص اگرنگردد، مشاهده بیمار در نشانه آن و باشد بیمار در

گردد مستثنی بایست می مذکور .بیماری

یک وجود مستقل طور به نشانه دو وجود عدم اگرآنها دوی هر وجود عدم نمایند، پذیر باور غیر را بیماریغیر را بیماری آن وجود آنها از یک هر از بیش هم با

. نمود خواهند پذیر باور

شرایط عدم باور پذیری...

CDSSs مدل کلی

بالینی،نشانه عالئمهای

بیماری،نتایج و .... آزمایشگاه

 

دانش پایگاه استنتاج موتور

برنامه پیشنهاداتو تشخیص برای

بیماری درمان

نشانه بالینی، عالئم از متشکل سیستم این ورودیآزمایشگاه نتایج بیماری، . های

. پزشک استفاده برای پیشنهاداتی شامل آن خروجی. استنتاج موتور و دانش پایگاه اصلی بخش دو بندی طبقه پزشکی اطالعات از متشکل دانش پایگاه

. است شده استخراج خبره فرد از که است ای شده

که هاست الگوریتم از ای مجموعه هم استنتاج موتوردر و رود می بکار شده ذکر های ورودی پردازش برای

. کند می استفاده موجود دانش پایگاه از فرایند این

... CDSSs مدل کلی

: باشد می زیر گام دو شامل

دانش نمایش1.

.2) پزشک ) خبره فرد از دانش استخراج

ایجاد پایگاه دانش

آن : در که شود ساخته ای بگونه باید ما دانش پایگاه

) بالینی ) عالیم کلیه خاص، تشخیص بیماری هر ازای بهگردند معین .متناظر

) ( عالیم اساس بر موجود تشخیصهای بیماریهای کلیهشوند بندی درجه بیمار در شده مشاهده .بالینی

ایجاد پایگاه دانش...

انواع دانش پزشکی :

دانش اعالنی : دانش اعالنی شامل اطالعات درست یا غلطی است که سیستم به کاربر اعالم می کند

دانش رویه ای : دانش رویه ای پیشنهاداتی مبنی بر چگونگی انجام آزمایشات و تست ها به کاربر ارائه می دهد.

ایجاد پایگاه دانش...

منطقی

رویه ایگراف/شبکه

راه های نمایش دانش

. کند می استفاده ها داده نمایش برای منطق از

. آید می بحساب گروه ترین پرکاربرد

. است اعالنی کلی بطور حالت این در ها داده نمایش

های سیستم ایجاد برای را گروه این محققان اکثر. برند می بکار هوشمند

نمایش دانش بصورت منطقی

. کند نمی بسنده اعالنی جمالت به فقط

در توانند می که کند می ارائه پیشنهاداتی و ها حل راه. کنند کمک پزشک به درمان امر

. است قاعده بر مبتنی

دانش پایگاه در مفاهیم MYCINمثال میان وابستگی ،قانون با سندرم مثال یک و بیماری IF-THENتشخیص

شود می داده نمایش

نمایش دانش بصورت رویه ای

MYCINنمایش دانش در

و گیری تصمیم های درخت بیزی، های شبکه ازاستفاده داده نمایش برای عصبی های شبکه

کند . می

نمایش دانش بصورت شبکه ای

تعیین دامنه اطالعاتی.1(

شناسایی فرد خبره.2(

انتقال اطالعات به کامپیوتر.3(

گام های استخراج دانش

)1Proforma )2GLARE)3Protégé)4Asbru View)5UMLS-based KAT)6CMDS-OOKAE

ابزارهای استخراج دانش

شوند : می بررسی زیر های جنبه از

دامنه 1. شناسایی روش

قطعیت 2. عدم کنترل توانایی

دانش 3. نمایش

دانش 4. نمایش برای مشخص زبان بودن دارا

موتور 5. ایجاد برای العمل دستور بودن دارااستنتاج

مقایسه ابزارهای استخراج دانش

اول «« گام

ترین محتمل شده، حاصل بندی رتبه اساس برتکمیلی پرسشهای طرح با و شده انتخاب تشخیصبیماری بالینی عالیم سایر آیا که گردد می معینمی مشاهده بیمار در است، نگردیده ذکر که مذکور . پیشنهاداتی نیاز صورت در همچنین خیر یا و شود

و تکمیلی معاینات انجام دستور بر مبنیمی داده سیستم توسط نیاز مورد آزمایشهای

شود؛

CDSSsعملکرد موتور استنتاج در

»» دوم گام

مشاهده جدیدی بالینی عالیم که صورتی دربیمار حال شرح به کلینیکی نتایج یا و گردیدمرحله از دوباره الگوریتم این باید شد، اضافهبیماریهای صورت، این غیر در و شود آغاز اولارایه پرینت صورت به را آنها عالیم و محتمل

گردد؛

CDSSs…عملکرد موتور استنتاج در

»» سوم گام

شود می اعالم پزشک به نتایج این آخر مرحله درگیرد انجام پزشک توسط نهایی گیری تصمیم تا

. شود آغاز درمان فرایند و

CDSSs…عملکرد موتور استنتاج در

منابع

[1] G. Kong, D.L. XU, J.B. Yang. CLINICAL DECISION SUPPORT SYSTEMS: A REVIEW ON KNOWLEDGE REPRESENTATION AND INFERENCE UNDER UNCERTAINTIES. 2008.

[2] Mark A. Musen, YUVAL SHAHAR, EDWARD H. SHORTLIFFE. Biomedical informatics: computer applications in health care and biomedicine, CH20: Clinical Decision support systems. ISBN: 978-0-384-28986-1. 2006.

[3] P. H. de Vries, P. F. de Vries Robbe. An Overview of Medical Expert Systems. University Hospital Groningen, Medical Decision Making Group. 1985

[4] Jie Cheng, David A. Bell, Weiru Liu. An Algorithm for Bayesian Belief Network Construction from Data. 1999

[5] Iranian Doctors without borders web site, “www.pezeshk.us”

منابع

پایان