بخشی از مقاله
خلاصه
سیستمهای خبره برای دردسترس قرار دادن دانش توسعه پیدا کردند. این برنامهها، الگو و رفتار خبرگان و کارشناسان را شبیه سازی میکنند. تا به امروز، سیستمهای خبره متنوعی در زمینه پزشکی ارائه شده است و باعث شده تا علوم پزشکی به یکی از زمینه های پیشتاز در این زمینه تبدیل شود. در این مقاله، یک سیستم خبره برای تشخیص و ارائه درمان اولیه زانو درد ارائه شده است.
اقدامات اولیه همواره در صورت تشخیص درست علت زانو درد چه در حادثه و چه در بیماری در بهبود سریع بیماران بسیار مؤثر میباشد، اما بیشتر مواقع دسترسی سریع به پزشکان متخصص برای تشخیص درست علت زانو درد بیماران وجود ندارد.
از این رو سیستم خبره ای که ما طراحی کردهایم به بیمار کمک میکند که قبل از مراجعه به پزشک نوع عارضه را شناسایی نموده و اقدامات و درمان های اولیه را انجام دهد. سیستم مورد نظر با استفاده از نرم افزار clips1 ارائه شده است و پایگاه دانش این سیستم خبره حاصل نظرات پزشکی است و کاملا مبنای علمی دارد. این برنامه به صورت زنجیره پسرو2 کد نویسی شده است و پس از دریافت اطلاعات مورد نیاز از کاربر با توجه به درخت تصمیمگیری مربوطه علت را تشخیص و درمان اولیه را تجویز میکند.
.1 مقدمه
با گسترش کاربرد فناوری اطلاعات، سیستمهای تصمیمگیری 3 - DSS - و یا به طور کلی تصمیم گیریهای مبتنی بر رایانه اهمیت بسیار زیادی یافتهاند. در این زمینه سیستمهای خبره به عنوان یکی از مهمترین بخش های هوش مصنوعی AI4 نقش اصلی را دارند. در سیستم های خبره ES5 انواع تصمیم ها به کمک رایانه اتخاذ می شوند. سیستمهای خبره، سیستمهایی مبتنی بر دانش KBS6 می باشند و دانش در واقع مهمترین بخش آنها است و در این سیستم ها دانش از خبرگان هر علمی به رایانه منتقل می شود. سیستم های خبره کاربرد وسیعی در علوم مختلف جهان داشته اند. تاکنون سیستم های خبره مختلفی در زمینه هایی از جمله صنعت، کنترل، فضانوردی، تصمیمگیریهای مالی و غیره طراحی و ارائه شدهاند.
استفاده از سیستم های خبره در پزشکی نیز راه یافته است، برنامه Dendral که در سال 1965 جهت شرح و بیان ساختار مولکولی داده ارائه شده.[8] نرم افزار MYCIN در سال 1976 جهت تشخیص بیماری های قلبی ارائه شده است[13] و همچنین نرم افزار RUFF برای تشخیص بیماری های ریوی[14] و نرم افزار XBONE برای تشخیص امراز استخوان[11] و نرم افزار VM1 برای نظارت بر بیماران نیازمند مراقبتهای ویژه و CADCUCEUS برای تشخیص بیماری های مربوط به طب داخلی و BLUE BOX برای تشخیص و درمان افسردگی و سیستمهای خبره به منظور تشخیص مواد اسیدی و الکترولیت ها، آموزش در امر مدیریت بیهوشی، تشخیص بیماری های مربوط به طب داخلی ارائه شده را می توان نام برد.
سیستم INTERNIST در سال 1974 در دانشگاه پیتسبورگ طراحی شده و در مورد تشخیص مشکلات کلی طب داخلی می باشد که علت درد زانو را هم در نظر گرفته است. DXPLAIN که یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری است که با استفاده از مجموعه ایی ازیافته های بالینی - علائم، نشانه ها، دادههای آزمایشگاهی - یک لیست رتبه بندی تشخیص ارائه می دهد که علت زانو درد هم در آن موجود است. البته در مبحث سیتم خبره فازی نیز کوشش هایی صورت گرفته است. گروه علوم کامپیوتر و مهندسی، دانشگاه Ladoke Akintola یک سیستم فازی مبتنی بر قانون برای تعیین سطح شدت آرتروز زانو ارائه دادند
هدف از این تحقیق طراحی یک سیستم خبره برای تشخیص علت و پیشنهاد در مورد شیوه درمان اولیه زانو درد می-باشد.
.2 بیان مساله
یک سیستم خبره پزشکی یک برنامه کامپیوتری است که زمانی که درست پیاده شده باشد، کمکهای مؤثری در تصمیمگیری در مورد تشخیص بیماری ها و پیشنهاد در مورد شیوه درمان را ارائه می دهد. تشخیص بیماری ها و پیش بینی عوارض بعد از اینکه برنامه، اطلاعات بیمار را دریافت می کند، انجام می شود. این اطلاعات معمولا از طریق بیمار به پزشک منتقل میشود. سیستمهای خبره پزشکی دارای ویژگیهایی هستند که آنها را از دیگر نرم افزارهای پزشکی متمایز میکند. یک جنبه این تفاوت این است که این سیستم ها، برای رسیدن به نتایج صحیح، قدم به قدم، استدلال های یک پزشک خبره را تقلید می کنند. در اکثر موارد، متخصص استفاده از این نرمافزار از این استدلالهای متوالی با خبر است. امری که بدیهی است، این است که سیستم های خبره نیاز به تعداد بسیار زیادی از قوانین و حقیقتهای علم پزشکی در زمینه بیماری ها و شرایط بیماری دارند تا بتوانند نتیجه دقیقی ارائه دهند.
درد زانو یک شکایت عمده در میان بسیاری از افراد جامعه است و عوامل مختلفی - چه حادثه ایی و چه بیماری - در ایجاد آن دخالت دارند. مفصل زانو از مفاصل بزرگ بدن است که به علت فشارهای پیوسته و زیادی که در فعالیتهای روزمره به آن وارد می شود، مستعد بسیاری از آسیبها است. ازطرفی بیماریهای مختلفی این مفصل بزرگ و مهم را درگیر می کنند. آگاهی نسبت به عواملی که باعث درد زانو میشوند به ما کمک خواهد کرد تا با تشخیص سریعتر به درمان اولیه بهتر دسترسی پیدا کنیم و از آسیب های جدی به زانو جلوگیری شود. به همین دلیل سیستم خبره ایی طراحی نموده که با توجه به علائم - چه حادثه ایی و چه بیماری - که توسط کاربر به آن داده میشود علت زانو درد را تشخیص داده و درمان اولیه را به بیمار پیشنهاد میدهد تا در صورت لزوم قبل از رفتن به پزشک متخصص اقدامات اولیه را انجام داده و از آسیب های بعدی جلوگیری به عمل آید.
سیستم مورد نظر در مورد علت کلی زانو درد می باشد و درمان اولیه را ارائه می دهد ولی درمان اصلی باید زیر نظر متخصص و با استفاده از اطلاعات بدست آمده از رادیوگرافی و سی تی اسکن، ام آر آی1 و آرتروسکوپی باشد. در کل سیستم مورد نظر یک سیستم اطلاع رسانی در مورد عارضه و بیماری زانو به بیمار می-باشد تا با توجه به درمان های اولیه از صدمات جدی تر به زانو در موارد حاد قبل از مراجعه به پزشک متخصص جلوگیری به عمل آید و فرد در صورت نداشتن مشکل جدی به پزشک متخصص مراجعه نکند. تمامی قوانین بکار رفته در پایگاه دانش این سیستم کاربردی بوده و از کتب تخصصی در زمینه ارتوپدی و همچنین متخصصین و سایت های تخصصی در این زمینه استخراج شده است.
استفاده از سیستم های نرم افزاری خبره دارای مزایایی می باشد از جمله اینکه، تخصص افراد زودگذر و فانی است. برای مثال فرد ممکن است شغل خود را تغییر دهد، مریض شود و مانند اینها، ولی تخصص رایانه دایمی است. تخصص فرد پایدار نیست. افراد متخصص می توانند تعطیلات، برنامه های تفریحی و غیره داشته باشند که همه اینها بر روی عملکرد طبیعی افراد به طور زیان آوری تأثیر گذار است، ولی رایانه ها ثبات دارند و در شرایط یکسان ومشخص، همان خروجیها را ارائه می دهند.
تخصص فرد جهت انتقال مشکل است. یک فرد نمی تواند در یک زمان در دو مکان حضور داشته باشد، ولی تخصص رایانه قابل انتقال است. برای مثال یک سیستم خبره که روی یک کامپیوتر نصب شده است قادر به کپی شدن در کامپیوتری دیگرو در مکانی دیگر است ویا حتی دریافت آن از طریق شبکه امکان پذیر است. تخصص فرد معمولا گران وهزینه براست. حقوق پرسنلی خیلی بیشتر از هزینه سخت افزار و نرم افزار می باشد. همچنین سیستمهای خبره توانایی ارتقاء را دارند.
از دیگر مزایایی که سیستم های خبره ایجاد می کنند می توان به موارد زیر اشاره کرد، عملکرد بالا، زمان پاسخگویی کامل و سریع، قابلیت اطمینان خوب، قابل فهم بودن، انعطاف پذیری، کاهش خطر، دوام و بقاء و وجود تخصص های چندگانه. هدف از اجرای پروژه منتهی به ارائه این مقاله، بهره گیری از یک سیستم نرمافزاری به منظور دستیابی به تمام مزایای یک سیستم خبره برای تشخیص علت و پیشنهاد در مورد شیوه درمان اولیه زانو درد می باشد.[7,10]
.3 زانو درد و درمان اولیه
به دلیل اینکه مفصل زانو پلی را بین مفاصل مچ پا و ران ایجاد میکند بنابراین آگاهی نسبت به ساختمان آن جهت مراقبت بیشتر از آن لازم است. دو حرکت مهم زانو از نظر حرکت شناسی، خم شدن و صاف شدن میباشد. البته مفصل زانو جزیی چرخشی نیز دارد ولی میزان این حرکت خیلی کم است. در تشکیل و نگهداری مفصل زانو، استخوانها، رباطها و غضروف هایی شرکت دارند که آنها را توضیح می دهیم.
استخوانها: سه استخوان در تشکیل مفصل زانو شرکت دارند. در بالا استخوان ران و در پایین استخوان درشت نی و در جلو استخوان کشکک در تشکیل مفصل زانو شرکت می کنند.
رباطها: رباطها باندهای فیبری هستند که دو استخوان را به هم ارتباط و متصل می کنند.
زانو چهار رباط مهم دارد که این چهار رباط استخوان ران را به استخوان درشت نی محکم متصل می کنند و پایداری استاتیک مفصل زانو را تامین می کنند . رباط های صلیبی قدامی و خلفی سبب پایداری مفصل زانو در حرکات به سمت جلو و عقب و ضربات در این جهات و نیز پایداری مفصل زانو در برابر حرکات چرخشی اعمال شده به زانو می شوند. رباطهای جانبی داخلی و خارجی که در طرفین زانو قرار دارند هم سبب پایداری مفصل زانو در برابر اعمال نیرو به سمت خارج و داخل زانو می شوند.
