Luận văn 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

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

HÀ NỘI - 2005

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

pháp giải quyết vấn đề mà đồ án đã đưa ra. Chúc seminar của các bạn ngày càng phát

triển.

Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân yêu, bạn bè, các đồng nghiệp trẻ

từ các công ty iMatrix, công ty RunSystem đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt khóa

học và quá trình làm đồ án. Chúc công ty của các bạn ngày càng đoàn kết gắn bó và

trở thành những công ty rất lớn ở Việt nam.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô công tác tại Trung tâm đào

tạo bồi dưỡng sau đại học đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình chúng tôi trong suốt khóa

học.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô trong Khoa công nghệ

thông tin trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong

quá trình học tập.

Cuối cùng, tôi xin cám ơn các bạn cùng lớp Cao học CNTT khóa 2003-2005 đã

sát cánh bên tôi vượt qua những khó khăn và vất vả suốt 2 năm học tập bên nhau.

Chúc tất cả các bạn đều trở thành những người thành đạt.

2

Mục lục

Danh sách bảng ...........................................................................................................5

Danh sách hình vẽ .......................................................................................................6

Lời mở đầu .................................................................................................7

I. Đặt vấn đề ................................................................................................................7

II. Mục tiêu của đề tài..................................................................................................7

III. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................................8

IV. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................8

V. Bố cục của đề tài.....................................................................................................8

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

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

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

1.2.2 Theo dõi khi sử dụng thuốc ................................................................................................ 18

Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia

trong điều trị thuốc chống đông đường uống........................................21

2.1 Các yếu tố liên quan đến điều trị thuốc chống đông đường uống.......................21

2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ ........................................................................................................ 21

2.1.2 Chế độ ăn uống và các loại thực phẩm chứa Vitamin K..................................................... 22

2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu ............................................................................26

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương pháp tính toán mềm.........27

3.1 Lý thuyết tập mờ .................................................................................................27

3.1.1 Các khái niệm ..................................................................................................................... 27

3.1.2 Các phép toán cơ sở............................................................................................................ 28

3.1.3 Mô hình mờ và phương pháp lập luận mờ.......................................................................... 30

3.1.4 Khử mờ ............................................................................................................................... 31

3.2. Lập luận dựa trên các trường hợp ......................................................................33

3.2.1 Sử dụng lại tri thức và kinh nghiệm.................................................................................... 33

3.2.2 Các kỹ thuật lập luận dựa trên sự sử dụng lại..................................................................... 34

3.2.3 Hàm đo sự tương tự trong lập luận dựa trên các trường hợp.............................................. 37

3

3.2.4 Những hướng ứng dụng của lập luận dựa trên các trường hợp .......................................... 39

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

5.1. Thiết kế hệ thống................................................................................................64

5.2. Cơ sở dữ liệu ......................................................................................................66

5.3. Mô tả phần mềm.................................................................................................67

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

6.1 Các kết quả vận hành thử nghiệm .......................................................................79

6.2 Nhận xét và đánh giá...........................................................................................83

Kết luận.....................................................................................................84

Tài liệu tham khảo ...................................................................................86

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

Hình 1.3. Sau cắt bỏ tâm nhĩ, nhìn từ trên xuống để thấy rõ vị trí 4 van tim. .............12

Hình 1.4. Van động mạch chủ......................................................................................13

Hình 3.1 Chu trình lập luận dựa trên các trường hợp ..................................................48

Hình 5.1 Cơ sở dữ liệu của hệ thống............................................................................66

Hình 5.2 Chức năng nhập thông tin cá nhân và trạng thái người bệnh .......................67

Hình 5.3 Chức năng nhập thông tin các bữa ăn hàng ngày .........................................68

Hình 5.4 Chức năng nhập chế độ hoạt động hàng ngày ..............................................69

Hình 5.5 Chức năng nhập thông tin các loại van tim nhân tạo....................................70

Hình 5.6 Chức năng nhập thông tin hàm lượng vitamin K trong thức ăn ...................71

Hình 5.7 Chức năng nhập thông tin vùng miền ...........................................................72

Hình 5.8 Chức năng nhập thông tin khu vực sinh sống...............................................73

Hình 5.9 Chức năng nhập thông tin thuốc uống hàng ngày.........................................74

Hình 5.10 Phương pháp dự đoán thăm dò ...................................................................75

Hình 5.11 Phương pháp dự đoán dựa trên trường hợp ................................................76

Hình 5.12 Phương pháp dự đoán tìm kiếm quy luật....................................................77

Hình 5.13 Phương pháp dự đoán kết hợp ....................................................................78

6

Lời mở đầu

I. Đặt vấn đề

Bệnh nhân bị bệnh tim hoặc sau khi đã được mổ thay van tim được bác sỹ chỉ định cho

dùng thuốc chống đông máu lâu dài. Đây là một trong những công việc cực kỳ quan

trọng đối với bệnh nhân bị bệnh tim mà phải dùng chống đông. Vì nếu không dùng hoặc

không đủ hiệu lực thì tai biến tắc mạch có thể xảy ra bất kể khi nào đe doạ tính mạng

bệnh nhân. Ngược lại, nếu dùng quá liều có thể dẫn đến chảy máu.

Liều thuốc uống của bệnh nhân có thể thay đổi từ ngày này qua ngày khác và phụ thuộc

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

III. Phạm vi nghiên cứu

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

nhiều yếu tố chuyên môn về bệnh lý cũng như các điều kiện dịch tễ khác. Với thời gian

có hạn, đề tài này xác định giới hạn trong việc xây dựng thuật toán và phần mềm hỗ trợ

cho một lớp bệnh nhân đặc trưng và chiếm đa số trong các ca thay van tim ở Việt Nam.

IV. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra khảo sát thực tế và phân tích hệ thống

Phương pháp thống kê

Phương pháp so sánh

Phương pháp chuyên gia

Phương pháp ứng dụng lý luận xấp xỉ như lý thuyết tập mờ và lập luận dựa trên trường

hợp.

V. Bố cục của đề tài

Lời mở đầu: Sự cấp thiết của Đề tài nghiên cứu. Mục tiêu, nhiệm vụ, phạm vi và

phương pháp nghiên cứu

Chương 1: Tìm hiểu sơ qua về bệnh tim và việc điều trị thuốc chống đông đường

uống

Phần này sẽ trình bày một số vấn đề cơ bản về bệnh tim mạch, các bệnh nhân thay van

tim nhân tạo, và việc điều trị thuốc chống đông đường uống cho bệnh nhân.

Chương 2: Xác định các yếu tố liên quan và các kiến thức chuyên gia trong điều trị

thuốc chống đông đường uống.

Phần này trình bày các nghiên cứu đánh giá, thu thập và phân loại về các loại đối tượng

trong bài toán xác định liều lượng sử dụng thuốc chống đông đường uống. Trong đó có

các kiến thức chuyên gia về việc xác định liều lượng sử dụng thuốc trong ngày của một

bệnh nhân.

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số phương pháp tính toán mềm

Phần này nhắc lại một số khái niệm cơ bản về các phương pháp tính toán mềm như lý

thuyết tập mờ và lập luận dựa trên các trường hợp.

Chương 4: Xây dựng thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông

Đưa ra các thuật toán dự đoán liều lượng thuốc chống đông

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

9

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.

10

Mặt sau quả tim (Hình 1.2) cũng có những mạch vành như vậy.

Hình 1.2. Quả tim nhìn từ phía sau.

1. Động mạch chủ; 2. Động mạch phổi; 3.Tĩnh mạch chủ trên; 4. Tâm nhĩ trái; 5.Tĩnh

mạch phổi phải; 6.Tâm nhĩ phải; 7.Tĩnh mạch chủ dưới; 8.Tâm thất trái; 9.Tâm thất phải;

10.Rãnh liên thất sau; 11.Mỏm tim; 12.Tâm thất trái ; 13.Tĩnh mạch phổi trái; 14.Các

động mạch lên tay và đầu.

Ở hai lỗ thông giữa tâm nhĩ ở trên với tâm thất cùng bên ở dưới, màng trong tim gấp lại

thành những lá van gọi là van nhĩ-thất. Nhờ có những van này mà máu chỉ đi được một

chiều, từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Van bên phải giữa tâm nhĩ và tâm thất phải, gọi là van

ba lá, còn van bên trái chỉ có hai lá thôi (Hình 1.3). Van hai lá rất hay bị bệnh, có khi hở

van, nhưng phổ biến hơn nhiều là hẹp van.

11

Hình 1.3. Sau cắt bỏ tâm nhĩ, nhìn từ trên xuống để thấy rõ vị trí 4 van tim.

1.Mép sau van hai lá; 2.Tâm thất trái; 3.Vòng van hai lá; 4.Van hai lá; 5.Mép trước van

hai lá; 6. Van chủ; 7.Van phổi; 8.Tâm thất phải; 9. Vòng van 3 lá; 10. Van ba lá.

Ở "cửa ngõ" hai động mạch lớn, nội tâm mạc cũng được xếp thành van, gọi là van động

mạch, còn có tên là van tổ chim, vì khi bổ dọc động mạch ra chúng giống như 3 tổ chim

xếp cạnh nhau (Hình 1.3). cũng như các van nhĩ-thất, các van động mạch chỉ cho máu đi

theo một chiều nhất định. Van động mạch chủ, còn gọi là van chủ, chỉ cho máu phụt từ

tâm thất trái vào động mạch chủ, còn van động mạch phổi cũng chỉ cho máu từ tâm thất

phải vào động mạch phổi thôi. Hình 1.3 nhìn 4 van tim từ trên xuống, sau khi đã cắt bỏ

hai tâm nhĩ như cái "vung nồi" đi. Trong thực tế, các van ở bên trái tim như van hai lá,

van chủ, hay mắc bệnh hơn những van bên phải là van ba lá và van phổi.

Để hiểu thêm về hoạt động của quả tim, cũng cần làm quen với những người "hàng xóm"

xem quan hệ với nhau thế nào (Hình 1.4). Tim nằm trong lồng ngực, giữa hai lá phổi trái

và phải, ngay sau xương ức, mỏm chếch về phía trước và sang trái cho nên chiếm nhiều

chỗ của phổi trái hơn phổi phải. Khi có người bị ngừng tim do điện giật hay chết đuối

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.

12

Hình 1.4. Van động mạch chủ

(tức là van tổ chim bên trái, P và T là hai lỗ động mạch vành bên phải và bên trái).

Lúc nghỉ ngơi mỗi phút quả tim đập 75 nhát. Đấy là ở người lớn; tim trẻ con đập nhanh

hơn nhiều. Đối với sinh vật nói chung, kích thước càng lớn thì tim đập càng chậm; tim

voi đập 25 lần mỗi phút, còn tim chuột đập tới 500! Mỗi nhát đập ở người lớn, tâm thất

trái bơm đẩy 70 ml máu đỏ, và mỗi phút lượng máu đỏ được bơm vào động mạch chủ là

70ml x 75 = 5.250ml tức 5,2 lít. Con số đó gọi là cung lượng tim. Tất nhiên cùng một

lượng máu bằng thế được tâm thất phải bơm vào động mạch phổi.

Vì tim hoạt động nhiều như vậy, nên lượng oxy cơ tim tiêu thụ cũng rất lớn. Mặc dù chỉ

cân nặng có 250g tức bốn phần nghìn trọng lượng cơ thể, cơ tim được nhận 5% máu, và

được sử dụng 10-12% oxy của toàn thân. Nói cách khác, 1 gam cơ tim "xài" gấp 25 lần

so với 1 gam các phần khác của cơ thể. Nếu so sánh với các cơ quan vẫn được coi là

"quan trọng" khác thì trong 1 phút 100g gan chỉ tiêu thụ có 2ml oxy; 100g não tiêu thụ

3,3ml oxy; 100g thận 6ml oxy, còn 100g tim 9,7ml oxy.

13

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

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,

tim cũng suy.

Cách chữa cũng phải dùng phẫu thuật thay van.

Thiếu máu cục bộ cơ tim

Nếu động mạch vành không tắc hẳn như trong nhồi máu cơ tim, mà chỉ bị hẹp thôi, thì cơ

tim không có vùng nào bị hoại tử, mà chỉ có những vùng bị thiếu oxy tương đối. Đó là

trường hợp thiếu máu cục bộ cơ tim, còn gọi là suy vành.

Tuy nhiên, nếu động mạch vành hẹp ít, tiết diện giảm 40-50% so với bình thường không

gây ra vấn đề gì. Chỉ khi nào hẹp nhiều, 70% trở lên, người bệnh mới bị những cơn đau

thắt ngực; và một thời gian dài sau đó mới có thể bị suy tim. Cũng có bệnh nhân động

mạch vành bị hẹp, không đau ngực bao giờ, nhưng cũng bị suy tim, vì nhiều cùng cơ tim

không được nhận đủ oxy.

Trước kia, các bác sĩ đều đã nhận xét rằng suy tim do bệnh động mạch vành ở nước ta rất

hiếm. Nhưng một nghiên cứu gần đây (Hoàng Minh Hiền, 2000) cho thấy ở Bệnh viện

Hữu Nghị, khảo sát 98 trường hợp suy tim, thì có 31 là do bệnh động mạch vành

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

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).

1.2 Điều trị thuốc chống đông đường uống ở bệnh

nhân thay van tim nhân tạo

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

hai lá có liên quan chặt chẽ với sự hiện diện của huyết khối và âm cuộn trong nhĩ trái. ở

bệnh nhân hẹp hai lá khi bị rung nhĩ kéo dài, thì nguy cơ huyết khối tăng gấp hơn 5,5 lần

so với bệnh nhân có nhịp xoang (Goswami K.C và CS)[6,7]. Khi phân tích các số liệu

khác nhau của siêu âm tim ở bệnh nhân hẹp hai lá, một số tác giả thấy rằng:

- Nếu kích thước nhĩ trái chiều dọc ≥ 55mm thì nguy cơ huyết khối tăng 10 lần.

- Nếu diện tích nhĩ trái ≥ 30cm2 thì nguy cơ huyết khối tăng 3,38 lần.

- Ngoài ra nếu vận tốc sóng tiểu nhĩ giảm ≤ 20cm/s sẽ là yếu tố gia tăng nguy cơ huyết

khối (Esteban G. và CS).

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 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...

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

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:

+ Van lồng-bi (Starr-Edwards).

+ Van đĩa lật (Bjork - Shiley).

+ Van hai cánh (Saint Jude).

Đặc điểm của loại van này là bền vững (tuổi thọ của van dài), nhưng lại dễ tạo huyết

khối, vì vậy những bệnh nhân được thay ghép bằng các van này phải được điều trị chống

đông suốt đời.

- Van sinh học: được xử lý từ các mô của động vật như: người, bò , lợn...

Ví dụ:

+ Van nguồn gốc từ lợn: Hancock và Carpentier-Edwards, Mosaic.

+ Van được làm từ màng tim bò: Ionescu.

Đặc điểm của loại van này là bị thoái hoá sau khoảng 10 năm. Tuy nhiên những bệnh

nhân được ghép van sinh học không phải điều trị chống đông lâu dài, thông thường chỉ

dùng chống đông trong 3 tháng sau khi thay van.

Một số thuốc chống đông và cách sử dụng cho bệnh nhân bị bệnh van tim do

thấp

Trong bệnh van tim do thấp, các thuốc chống đông đ được sử dụng để điều trị dự

phòng không cho tạo thành huyết khối và/ hoặc hạn chế không cho huyết khối đ hình

thành phát triển thêm.

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

- 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 thuốc kháng Vitamin K

Có hai nhóm kháng Vitamine K đang lưu hành:

* Các dẫn xuất Coumarin

16

+ Acenocoumarol (Sintrom)

+ Ethyl bicoumacetat (Tromexane)

+ Warfarin (Coumadin)

+ Tioclomarol (Apegmone)

* Các dẫn xuất Indan-dion:

+ Phenyl-indan-dion (Pindione)

+ Fluorophenyl-indan-dion (Previscan)

Cơ chế tác dụng

Các chất kháng Vitamin K ức chế sự tổng hợp (ở gan) các yếu tố đông máu phụ thuộc

Vitamin K. Các yếu tố đ là:

- Yếu tố II (Prothrombin)

- Yếu tố VII (Proconvertin)

- Yếu tố IX (Antihemophilie B)

- Yếu tố X (Stuart)

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.

Dược động học

- Thời gian bán huỷ tuỳ thuộc từng thuốc có thể thay đổi từ 2,5 giờ đến 40 giờ.

- Thời gian tác dụng cũng thay đổi, có thể chia thành 3 loại:

Bảng 1.1 Tác dụng của thuốc chống đông

Tác dụng

Thuốc (biệt dược) Bắt đầu tác Thời gian Thời gian bán

dụng (giờ) tác dụng

(giờ)

huỷ (giờ)

17

Ethyl bicoumacetal

(Tromexane)

Phenyl-indan-dion

Nhanh,

18-24

24-48

48-96

2,5

ngắn

5-10

(Pindione)

Trung

bình

Acenocoumarol

(Sintrom)

24-48

48-96

48-72

8-9

31

Fluorophenyl-indan-

dion (Previscan)

Chậm, dài

Warfarin

36-72

96-120

35-40

(Coumadin)

1.2.2 Theo dõi khi sử dụng thuốc

Lâm sàng

- 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...

Cận lâm sàng

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

thuốc hoặc dự phòng các tai biến

* Thời gian Quick

Khảo sát các yếu tố II, VII, X và V.

So với chứng, cần giữ ở mức 2-2,5 lần.

Tỷ giá Prothrombin cần duy trì ở mức 25-35%

18

* INR (International Normalized Ratio)

Cho phép chuẩn hoá và loại bỏ các khác biệt do các mẫu thuốc thử khác nhau, ở các

phòng xét nghiệm khác nhau.

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].

INR cho phép theo dõi điều trị chống đông tốt.

Trong bệnh tim do thấp - khi điều trị chống đông cần điều chỉnh:

INR từ 2-3 đối với các bệnh nhân:

+ Hở hai lá có rung nhĩ (mạn tính hoặc kịch phát) hoặc hẹp hai lá sau điều trị chống

đng 1 năm.

+ Nhịp xoang với tâm nhĩ trái lớn (>55mm trên siêu âm M.Mode).

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

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.

+ Có tiền sử nghẽn mạch hệ thống.

+ 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.

- Thời gian Prothrombin .

19

Chỉ định điều trị và chống chỉ đành

Chỉ định

- 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.

Chống chỉ định

- Rối loạn đường máu.

- Bị bệnh nguy cơ chảy máu, mới phẫu thuật, chấn thương, loét đường tiêu hoá tiến

triển, u mạch, phình mạch, phồng tách động mạch, viêm màng ngoài tim.

- Tăng huyết áp nặng chưa kiểm soát được.

- Tai biến mạch não, chảy máu não mới.

- Suy gan nặng.

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

Trong trường hợp dùng quá liều kháng Vitamin K có thể tiêm tĩnh mạch chậm 10mg

Vitamin K, tiêm lặp lại nếu cần thiết.

Liều lượng và cách dùng

Cần chú ý:

- Liều điều trị rất khác nhau cho từng người, thậm chí cả từng thời điểm trên một

người.

- Ở những người tổn thường thận làm ứ đọng các chất kháng Vitamin K.

- Khi ăn thức ăn nhiều Vitamin K thì sẽ giảm tác dụng của thuốc kháng Vitamin K.

- Khi ngừng điều trị phải giảm liều dần để tránh nguy cơ tăng đông ngược (Rebound).

- Theo dõi xét nghiệm thường kỳ để điều chỉnh liều lư?ng thuốc là rất cần thiết để đảm

bảo hiệu lực điều trị và tránh tai biến.

20

Chương 2: Xác định các yếu tố liên

quan và các kiến thức chuyên gia trong

điều trị thuốc chống đông đường uống.

2.1 Các yếu tố liên quan đến điều trị thuốc chống

đông đường uống

2.1.1 Vấn đề điều trị sau mổ

Đối với hầu hết các bệnh tim, thì không có khái niệm khỏi bệnh hoàn toàn sau phẫu

thuật theo đúng nghĩa đen của nó, danh từ điều trị triệt để chỉ mang ý nghĩa tương

đối, do đó việc đánh giá kết quả và theo dõi định kì bệnh nhân sau phẫu thuật là một

yêu cầu bắt buộc.

Trong việc theo dõi sau mổ bệnh van tim do thấp, ngoài việc điều trị suy tim, tiêm

phòng thấp, chuyển nhịp tim..., thì cần hết sức lưu ý 2 vấn đề sau:

+ Khám định kì về lâm sàng, cân lâm sàng để theo dõi tình trạng các van tim và

phát hiện kịp thời các biến chứng để xử lý. Siêu âm tim đóng một vai trò rất quan

trọng trong lĩnh vực này; tuy nhiên, yêu cầu về các thông số siêu âm ở đây thường

đơn giản hơn so với trước mổ, chủ yếu giống như yêu cầu trong phần chẩn đoán

bệnh và mức độ bệnh, ví dụ như độ hẹp hở van tồn lưu, độ chênh áp lực qua các

van, kích thước và chức năng các buồng tim, áp lực động mạch phổi, đặc biệt lưu ý

tình trạng của các van nhân tạo, huyết khối trong nhĩ và tiểu nhĩ trái.

+ Theo dõi định kì về đông máu và liều lượng thuốc chống đông, nhất là ở những

bệnh nhân mang van nhân tạo. Có 2 thông số về đông máu bắt buộc phải theo dõi

là: PT (Prothrombin Time) và INR (International Normalized Ratio). Thông thường

đối với bệnh nhân thay van thì duy trì PT ≈ 25 - 35 %, và INR ≈ 2,5 - 3,5 (với van

cơ học), 2 - 3 (với van sinh học)

Thuốc chống đông thường dùng là Sintrom viên 4 mg (thuốc kháng vitamin K), liều

lượng chỉnh theo kết quả PT và INR. Thường sau mổ chúng tôi cho liều khởi đầu là

2mg / 24 giờ, làm xét nghiệm đông máu hàng ngày để dò tìm liều thích hợp với hiện

trạng của bệnh nhân.

21

Trên nguyên tắc, sau giai đoạn hậu phẫu, xét nghiệm đông máu cần làm định kì 1 -

2 tháng một lần trong 1 - 2 năm đầu để chỉnh liều thuốc chống đông thích hợp nhất

với người bệnh. Những năm tiếp theo có thể xét nghiệm và chỉnh thuốc định kì 3

tháng một lần. Nhưng qua thực tế theo dõi sát một nhóm bệnh nhân thay van tại

Bệnh viện Việt Đức, chúng tôi thấy nổi bật lên một số điểm rất quan trọng sau:

- Các thông số về đông máu (PT, INR) thay đổi thường xuyên hàng tuần, phụ thuộc

nhiều vào sự thay đổi thời tiết (đông - hè), chế độ ăn (uống rượu, liên hoan, đi công

tác...), nhịp sinh hoạt, tình trạng suy tim và chức năng gan của người bệnh, khoảng

thời gian sau mổ...; tức là liều lượng thuốc chống đông cũng phải thay đổi theo hàng

tuần.

- Một số bệnh nhân chưa hiểu hết mức độ cần thiết và nguy hiểm của việc theo dõi

và điều trị đông máu, nên đã tự ý thay đổi liều lượng và thời gian kiểm tra định kì.

- Nhiều bệnh nhân ở xa, điều kiện đi lại khó khăn, nên không thể về Hà nội kiểm tra

đông máu thường xuyên được.

- Hầu hết người bệnh chưa được giáo dục về chế độ sinh hoạt, ăn uống, lao động

sau khi mổ thay van nhân tạo...

Những khiếm khuyết đó đã để lại những hậu quả không nhỏ, liên quan đến tính

mạng của nhiều người bệnh. Để giải quyết những vấn đề này, cần có thời gian để

tìm hiểu và làm các nghiên cứu cụ thể; tuy nhiên theo chúng tôi, để khắc phục trong

giai đoạn trước mắt, có thể đề ra vài giải pháp tình huống như sau:

+ Tăng cường các biện pháp tuyên truyền giải thích cho bệnh nhân hiểu được tầm

quan trọng sống còn của việc theo dõi và điều trị chống đông máu sau thay van

nhân tạo.

+ Tăng thời gian kiểm tra đông máu định kì cho bệnh nhân: 2 tuần một lần cho 3

tháng đầu sau mổ, 1 tháng một lần cho những tháng tiếp theo trong 1 - 2 năm đầu.

+ Khuyến cáo các bệnh nhân sau thay van nên duy trì một chế độ sinh hoạt, ăn uống

tuỳ theo điều kiện của họ, song phải đảm bảo tính ổn định.

2.1.2 Chế độ ăn uống và các loại thực phẩm chứa Vitamin K

*T¹i sao bÖnh nh©n l¹i ph¶i quan t©m ®Õn chÕ ®é ¨n uèng?

Bëi v× trong mét sè thøc ¨n cã chøa vitaminK, mét yÕu tè lµm ®«ng m¸u vµ b¹n

còng nªn tr¸nh dïng mét sè lo¹i chÌ th¶o d−îc.

*T¹i sao hµng ngµy bÖnh nh©n l¹i nªn ¨n mét chÕ ®é ¨n gièng nhau?

Bëi v× khi bÖnh nh©n ¨n mét sè l−îng lín vitaminK sÏ ¶nh h−ëng tíi t¸c dông cña

thuèc chèng ®«ng. V× vËy ®Ó kh«ng ¶nh h−ëng tíi t¸c dông cña thuèc bÖnh nh©n

22

nªn gi÷ nguyªn chÕ ®é ¨n cña m×nh th× l−îng vitamin K sÏ kh«ng thay ®æi. Khi

bÖnh nh©n èm, muèn thay ®æi chÕ ®é ¨n nªn b¸o cho B¸c sÜ biÕt.

* BÖnh nh©n cã nªn tr¸nh kh«ng nªn ¨n c¸c thøc ¨n cã chøa nhiÒu vitaminK

kh«ng?

§iÒu nµy kh«ng cÇn thiÕt. BÖnh nh©n h·y gi÷ nguyªn chÕ ®é ¨n cña m×nh bëi v× mét

sè thøc ¨n rÊt quan träng ®èi víi con ng−êi nh− l¸ c©y, rau xanh, mét sè lo¹i ®©ô vµ

®Ëu Hµ Lan.

* Khi nÊu, b¶o qu¶n l¹nh, chiªn, r¸n cã lµm thay ®æi hµm l−îng Vitamin K

trong thøc ¨n kh«ng?

Cã rÊt Ýt th«ng tin nãi vÒ sù h−ëng cña c¸c c¸ch chÕ biÕn lªn hµm l−îng Vitamin K

ttrong thøc ¨n. Ng−êi ta còng chØ ra r»ng sù thay ®æi hµm l−îng Vitamin K tr−íc vµ

sau khi chÕ biÕn lµ kh«ng thay ®æi.

* BÖnh nh©n cÇn bao nhiªu hµm l−îng Vitamin K trong thøc ¨n?

ë c¸c trang sau sÏ cã mét b¶ng liÖt kª tÊt c¶ c¸c lo¹i thøc ¨n mµ nã chøa nhiÒu, Ýt

hay trung b×nh Vitamin K.

Bảng 2.1 Liệt kê tất cả các loại thức ăn có chứa Vitamin K

(Trong ®ã møc ®é hµm l−îng ®−îc m« t¶ lµ L=thÊp, M=trung b×nh, H=cao)

§å uèng

Sè l−îng

Hµm l−îng

Cµ phª

Cola

10 t¸ch

L

3_1/2

N−íc hoa qu¶

S÷a

3_1/2

Trµ ®en

3_1/2

Ngò cèc vµ c¸c s¶n phÈm ngò cèc

B¸nh m× hçn hîp

Ngò cèc hçn hîp

Bét m× hçn hîp

Bét yÕn m¹ch ¨n liÒn

G¹o tr¾ng

4 l¸t

L

3_1/2

1 chÐn

1/2 chÐn

3_1/2

M× èng kh«

C¸c s¶n phÈm b¬

B¬

6

L

Phã m¸t

3_1/2

8

Kem chua

S÷a chua

3_1/2

23

Trøng

2 qu¶ to

L

DÇu- mì

B¬ thùc vËt

Xèt madone

DÇu ®Ëu lµnh

DÇu « liu

DÇu ng«

Hoa qu¶

T¸o

7

M

H

M

L

1 qu¶ võa

2/3 chÐn

1/2 chÐn

1 chÐn

L

Chuèi

Qu¶ viÖt quÊt

D−a ®á

Nho qu¶

Nho

Chanh

2 qu¶

Cam

1 qu¶

§µo

1 qu¶ võa

C¸ thÞt

Bµo ng−

ThÞt bß

ThÞt gµ

3_1/2aox¬

Rau

L

C¸ thu

ThÞt lîn

C¸ ngõ

ThÞt gµ t©y

M¨ng t©y

Lª tµu

7

M

H

1 qu¶ nhá

vµ nÊu chÝn

C¶i Bruxen

C¶i b¾p ¨n sèng

C¶i b¾p ®á

Carrot

5 c©y

H

M

L

1_1/2chÐn

2/3 chÐn

2_1/2c©y

1 chÐn

CÇn t©y

Sup l¬

24

CÇn t©y

1/2 c©y

1 chÐn

L

D−a chuét gät vá

D−a chuét ¨n sèng

Cµ tÝm

L

1 chÐn

H

L

1_1/4chÐn

1_3/4chÐn

2/3 chÐn

3/4 chÐn

1_1/2chÐn

2/3 chÐn

1_1/2chÐn

2/3 chÐn

1 chÐn

Rau diÕp

Hµnh l¸

H

L

C¶i xo¨n

NÊm

Rau mï t¹c

Tái

H

L

Rau mïi t©y

C©y ®Ëu

H

M

L

H¹t tiªu

Khoai t©y

BÝ ng«

1 cñ

L

1/2 chÐn

1_1/2chÐn

1 qu¶

L

Rau bina

Cµ chua

H

L

Rau cñ c¶i

C¶i xoong

1_1/2chÐn

3 chÐn

H

C¸c lo¹i thùc phÈm kh¸c

1 chÐn

§Ëu

M

L

MËt ong

1 chÐn

B¬ ®Ëu phéng

D−a chua

D−a c¶i b¾p

§Ëu t−¬ng

6

L

1

L

1 chÐn

M

1/2 chÐn

25

2.2 Hạn chế đối tượng nghiên cứu

Do điều kiện khảo sát thực tế và do thời gian thực hiện luận văn có hạn, đề tài sẽ tập

trung và các đối tượng sau:

Những bệnh nhân được xét đến là: đã thay 1 hoặc cả 2 van tim.

Vùng miền sinh sống: ở miền Bắc Việt Nam.

Các điều kiện dịch tế khác: chỉ xét các đối tượng ở thành thị hoặc nông thôn.

Các đối tượng bệnh nhân ở thành thị thường có mức độ ổn định cao hơn sau mỗi lần

đến khám lại.

Các đối tượng ở nông thôn có những sự khác biệt lớn sau mỗi lần đến khám lại.

Điều kiện nữa là: chỉ xét và theo dõi những bệnh nhân tuân thủ đúng lịch điều trị

của bác sĩ.

26

Chương 3: Cơ sở lý thuyết một số

phương pháp tính toán mềm

3.1 Lý thuyết tập mờ

3.1.1 Các khái niệm

Vµo n¨m 1965, gi¸o s− L Zadeh [8] lµ ng−êi ®µu tiªn c«ng bè mét c«ng tr×nh khoa

häc vÒ hÖ mê. C«ng tr×nh cña «ng ®· thùc sù khai sinh ra mét nghµnh khoa häc míi

“ Lý thuyÕt tËp mê ” vµ nã ®· nhanh chãng ®−îc c¸c nhµ nghiªn cøu c«ng nghÖ t¸n

thµnh vµ ñng hé. Mét sè kÕt qu¶ b−íc ®Çu vµ c¸c h−íng nghiªn cøu tiÕp theo ®· gãp

phÇn t¹o nªn nh÷ng s¶n phÈm phÇn mÒm cã ý nghÜa ®ang ®−îc sö dông kh¸ réng r·i

trªn toµn cÇu.

Lý thuyÕt mê ngµy cµng phong phó vµ hoµn thiÖn, t¹o nªn mét nÒn mãng v÷ng ch¾c

®Ó ph¸t triÓn logic mê, mét c¬ së c¬ b¶n nhÊt trong trong c«ng ®o¹n m« h×nh ho¸

c¸c lËp luËn mê mµ con ng−êi vÉn th−êng xuyªn sö dông trong ®êi sèng. Cã thÓ nãi

trong c«ng nghiÖp, c¸c hÖ chuyªn gia trong y häc trî gióp vµ chuÈn ®o¸n bÖnh, c¸c

hÖ chuyªn gia xö lý tiÕng nãi, nhËn d¹ng ¶nh...

§Þnh nghÜa tËp mê

Theo lý thuyÕt tËp hîp cæ ®iÓn, khi cho tr−íc mét tËp X, A lµ tËp con cña X vµ víi

mçi mét phÇn tö x ∈ X, cã hai kh¶ n¨ng: hoÆc x ∈ A, hoÆc x ∉A. Nh− vËy viÖc x¸c

®Þnh x cã ph¶i lµ phÇn tö cña tËp A⊂X t−¬ng ®−¬ng víi viÖc x¸c ®Þnh hµm ®Æc tr−ng

µ_Atho¶ m·n [8].

1 ,

x ∈ A

x ∉ A

⎧

⎨

⎩

µ

( x ) =

A

0 ,

B»ng c¸ch më réng miÒn gi¸ trÞ cña hµm µ_A(x) tõ hai ®iÓm rêi r¹c 0 vµ 1 thµnh ®o¹n

mê.

§Þnh nghÜa: Cho X lµ tËp hîp th−êng ®−îc gäi lµ kh«ng gian nÒn. A ®−îc gäi lµ tËp

mê trªn X nÕu A={(x, µ_A(x))|x ∈X} trong ®ã µ_A: X->[0,1]. Hµm µ_Agäi lµ hµm

thuéc (membership function) cña A, µ_A(x) lµ mét gi¸ trÞ trong ®o¹n [0,1] gäi lµ møc

®é thuéc cña x trong A [8].

27

VÝ dô:

Chế độ ăn uống của người bệnh có hai trạng thái “ổn định” và “không ổn định”,

Ổn định được định nghĩa là trong 5 ngày liên tiếp trước đó, số ngày ổn định phải

lớn hơn 4 ngày,

Không ổn định được định nghĩa là, trong 5 ngày liên tiếp trước đó, số ngày không

ổn định ít nhất là 2 ngày.

3.1.2 Các phép toán cơ sở

Hîp cña hai tËp mê

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ µ_A,

µ_B. Hîp cña hai tËp mê A vµ B, ký hiÖu A ∪ B, lµ mét tËp mê cã hµm thuéc µ_A

®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

∪

B

µ_{A B}(x)=max(µ_A(x),µ_B(x)) ∀ x ∈ X

∪

Giao cña hai tËp mê

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ µ_A,

µ_B. Giao cña hai tËp mê A vµ B, ký hiÖu A∩B, lµ mét hµm thuéc µ_{A B}x¸c ®Þnh nh−

∩

sau:

µ_{A B}(x)=min(µ_A(x), µ_B(x)) víi ∀ x ∈X

∩

PhÇn bï cña mét tËp mê

Cho A lµ tËp mê trong X cã hµm thuéc µ_A. PhÇn bï cña A trong X lµ mét tËp mê

cã hµm thuéc sau:

µ_A(x) =1− µ_A(x),∀x∈X

28

§Þnh nghÜa n»m trong

Cho X lµ mét tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ

µ_A, µ_B. A gäi lµ n»m trong B, ký hiÖu A⊂ B, nÕu µ_A(x)≤ µ_B(x) ∀x∈X.

Hai tËp mê b»ng nhau

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ µ_A,

µ_B. A gäi lµ b»ng B , ký hiÖu A=B, nÕu vµ chØ nÕu µ_A(x)= µ_B(x) ∀x∈X.

Tæng rêi cña hai tËp hîp

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X. Tæng cña hai tËp mê A vµ B trong

X, ký hiÖu A⊕B, lµ mét tËp mê tho¶ m·n:

A ⊕ B = (A ∩ B) ∪ (A ∩ B)

PhÐp trõ hai tËp mê

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X. PhÐp trõ hai tËp mê A vµ b, ký

hiÖu A\B, ®−îc ®Þnh nghÜa nh− sau:

A \ B = A ∩ B

TÝch ®¹i sè cña hai tËp mê

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ µ_A,

µ_B. TÝch ®¹i sè cña hai tËp mê A vµ B trong E, ký hiÖu lµ A.B lµ tËp mê cã hµm

thuéc tho¶ m·n:

µ_A.B(x)=µ_A. µ_B∀x ∈ X

Tæng ®¹i sè cña hai tËp mê

Cho X lµ tËp hîp, A vµ B lµ hai tËp mê trong X, cã c¸c hµm thuéc lÇn l−ît lµ µ_A,

µ_B. Tæng ®¹i sè cña hai tËp mê A vµ B trong X, ký hiÖu A+B, lµ tËp mê cã hµm

thuéc tho¶ m·n:

µ_A+B(x)=µ_A(x) + µ_B(x) - µ_A(x). µ_B(x) ∀x∈X.

TËp hîp møc α cña tËp mê

Cho α ∈ [0,1], X lµ mét tËp hîp, A lµ mét tËp mê trong X cã hµm thuéc µ_A. TËp

hîp A_αtho¶ m·n A_α={x∈X| µ_A(x)≥α} gäi lµ tËp hîp møc α cña mét tËp mê A.

Tõ ®Þnh nghÜa trªn chóng ta cã tÝnh chÊt sau: gi¶ sö α₁, α₂∈ [0,1] vµ α₁≥ α₂. Khi ®ã

A_α⊂ A_α.

1

2

29

3.1.3 Mô hình mờ và phương pháp lập luận mờ

M« h×nh mê vµ ph−¬ng ph¸p lËp luËn mê ®−îc Zadeh ®Ò xuÊt. Sau ®ã mét sè nhµ

nghiªn cøu ®· ph¸t triÓn tiÕp ý t−ëng cña Zadeh vµ ®Ò xuÊt mét sè ph−¬ng ph¸p lËp

luËn mê míi [12,13,14].

M« h×nh mê gåm n mÖnh ®Ò IF-THEN

if X=A₁then Y=B₁

if X=A₂then Y=B₂

...

if X=A_nthen Y=B_n

trong ®ã X,Y lµ c¸c biÕn th«ng th−êng ch¼ng h¹n nh− c−êng ®é dßng ®iÖn, tèc ®é

quay cña ®éng c¬, tuæi cña ng−êi,...) A_i, B_ii=1,..,n lµ c¸c m« t¶ ng«n ng÷ cña c¸c

biÕn X,Y ch¼ng h¹n nh− c−êng ®é dßng ®iÖn “t−¬ng ®èi nhá”, tèc ®é quay cña ®éng

c¬ ®iÖn “kh¸ nhanh”. Trong m« h×nh nµy tÊt c¶ c¸c biÕn ng«n ng÷ A_i, B_ii=1,...,n

®−îc biÓu diÔn b»ng c¸c tri thøc mê. Môc ®Ých cña m« h×nh mê nh»m suy ra th«ng

tin mê cña biÕn Y tõ c¸c th«ng tin mê cña biÕn X vµ qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ qu¸

tr×nh mê.

Ph−¬ng ph¸p lËp luËn trªn m« h×nh mê ®−îc c¨n cø vµo n mÖnh ®Ò IF-THEN cña

m« h×nh mê. NÕu ta cã mÖnh ®Ò vµo “X=A” th× sÏ suy ra ®−îc mÖnh ®Ò kÕt luËn lµ

“Y=B” dùa vµo c¸c mÖnh ®Ò sau cña m« h×nh

MÖnh ®Ò 1 If X=A₁then Y=B₁

MÖnh ®Ò 2 If X=A₂then Y=B₂

....

MÖnh ®Ò n If X=A_nthen Y=B_n

MÖnh ®Ò If X=A

KÕt luËn Y=B

hÖ mê R gi÷a hai biÕn X vµ Y, sau ®ã tõ th«ng tin mê cña biÕn X suy ra th«ng tin

®−îc chuyÓn thµnh c¸c quan hÖ mê R_i(i=1,2...,n) t−¬ng øng, sau ®ã n quan hÖ mê

nµy ®−îc tæng hîp víi nhau theo mét c¸ch nµo ®ã ®Ó cã quan hÖ mê R. Nãi mét

c¸ch kh¸c, ta cã c¸c to¸n tö ⊕ vµ ⊗ ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh tr×nh tÝnh to¸n sau:

30