Hiểu biết về thuốc trong điều trị dựa trên logic mô tả (understanding drugs in treatment by description logics)

Nội dung text: Hiểu biết về thuốc trong điều trị dựa trên logic mô tả (understanding drugs in treatment by description logics)

1. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 1 HIỂU BIẾT VỀ THUỐC TRONG ĐIỀU TRỊ DỰA TRÊN LOGIC MÔ TẢ UNDERSTANDING DRUGS IN TREATMENT BY DESCRIPTION LOGICS Lê Thị Bảo Ngọc Trường Cao đẳng Sư phạm Kiên Giang, Việt Nam Ngày tòa soạn nhận bài 13/7/2020, ngày phản biện đánh giá 11/8/2020, ngày chấp nhận đăng 14/8/2020. TÓM TẮT Hiểu biết về thuốc là một vấn đề thiết yếu ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều trị cho bệnh nhân. Sự ảnh hưởng này có thể tính từ việc kết hợp các loại thuốc đến việc chọn lựa loại thuốc tương ứng với trạng thái vật lý đặc thù cho một loại bệnh nhất định. Khi số lượng các loại thuốc khá lớn, việc nắm rõ kiến thức về chúng là rất khó. Do vậy, thông tin về thuốc cần được biểu diễn thật hợp lý để có thể trích xuất kiến thức một cách nhanh chóng và hiệu quả. Với khả năng biểu diễn tri thức và suy luận, logic mô tả là một lựa chọn tốt để trình bày kiến thức về thuốc. Bài viết này tập trung vào việc sử dụng logic mô tả để xây dựng một cơ sở tri thức về thuốc. Chúng tôi chạy thử mô hình thông qua Ontology thuốc được tạo bằng phần mềm Protégé dựa trên thông tin thuốc tra cứu từ tài liệu liên quan. Cùng với các dịch vụ suy luận, Ontology về thuốc có thể giúp người dùng sàng lọc thuốc trong điều trị trên cơ sở kiến thức nền được thiết lập, đồng thời nó cũng hỗ trợ việc truy xuất thông tin thuốc khi cần. Từ khóa: Logic mô tả; Ontology thuốc; Biểu diễn thuốc; Logic mô tả về thuốc; Thuốc và Protégé. ABSTRACT Knowledge of drugs is an essential issue that directly affects the treatment process for patients. This influence can range from combining drugs to choosing drugs that correspond to the physical state specific to a particular disease. When the number of drugs is quite large, it is difficult to gain knowledge about them. Therefore, information about drugs should be presented properly to be able to extract knowledge quickly and effectively. By the capability of knowledge representation and reasoning, description logics (DLs) can be used to represent knowledge about drugs. This article focuses on building a knowledge base about drugs by DLs. We also construct a drug ontology on Protégé with drug knowledge from relevant documents to test. Through the inferring service, the drug ontology can help users find out drugs quickly in treatment based on the basic knowledge built, and support to access the information of drugs. Keywords: Description Logics (DLs); Drug Ontology; Drug representation; DLs for drugs; Drug and Protégé. Như vậy, những thành phần trong mô hình 1. ĐẶT VẤN ĐỀ điều trị là thuốc, bệnh và người với những Các công tác điều trị bệnh đều mang một mô tả cụ thể sau: mục tiêu chung đó là nỗ lực làm giảm hoặc mất đi các triệu chứng, phục hồi sức khỏe - Người: Những người mắc bệnh và cần cho người bệnh. Quá trình điều trị bệnh thực được chữa trị một căn bệnh cụ thể. chất là quá trình dùng thuốc tác động lên cơ - Thuốc: Tất cả các loại thuốc phục vụ cho thể người đang mang bệnh. Xét một cách công tác trị bệnh. tổng thể, việc điều trị sẽ bao gồm một số - Bệnh: Những loại bệnh đang cần được thành thần thiết yếu và các mối quan hệ giữa điều trị. chúng để có thể đạt đến mục tiêu điều trị.
2. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) 2 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Tuy nhiên, sự tương tác phức tạp giữa 2.1.2 Cơ sở tri thức các thành phần và tính đa dạng của chúng Hệ thống biểu diễn tri thức dựa trên luôn là thách thức trong quá trình điều trị. logic mô tả cung cấp các công cụ phục vụ Ngoài những vấn đề tương tác và biểu diễn cho việc tạo ra cơ sở tri thức, thiết lập suy thông tin cho các thành phần trong mô hình, luận bên trong cơ sở tri thức được tạo ra và tương tác thuốc và biểu diễn thông tin thuốc thực thi cơ sở tri thức đó. trong điều trị có vai trò rất quan trọng, có khả năng hỗ trợ việc ra quyết định được thực hiện Một cơ sở tri thức được biểu diễn bằng dễ dàng hơn. logic mô tả thường có hai phần [1], [2], [4], [5]. Phần thuật ngữ (TBox), xác định các Bài viết tiếp cận logic mô tả để biểu diễn khái niệm và cũng nêu rõ các ràng buộc bổ thông tin thuốc và sự tương tác giữa chúng sung về việc diễn giải các khái niệm này và trong điều trị. Phần mềm Protégé là công cụ phần khẳng định (ABox), mô tả các cá thể và chúng tôi sẽ sử dụng để hiện thực hóa mô các mối quan hệ giữa các cá thể cũng như hình dưới dạng Ontology. mối hệ giữa các thể với khái niệm. Ngoài ra, 2. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ thông qua các dịch vụ suy luận ta có thể nhận được tri thức đúng đắn. Bên cạnh việc lưu trữ 2.1 Logic mô tả các thuật ngữ và khẳng định, hệ thống logic 2.1.1 Tổng quan mô tả cũng cung cấp các dịch vụ suy luận về Logic mô tả (description logics) là một chúng chẳng hạn như nhiệm vụ suy luận để trong những thuật ngữ mới nhất trong họ xác định xem mô tả có thỏa mãn hay không? biểu diễn tri thức. Trước khi cụm từ “logic 2.1.3 Ngôn ngữ mô tả mô tả” trở nên phổ biến như hiện nay, “ngôn ngữ biểu diễn tri thức” hoặc “ngôn ngữ khái Những khái niệm phức tạp trong logic niệm” là những cụm từ dùng để chỉ logic mô mô tả được xây dựng bằng ngôn ngữ thuộc tả [1], [2]. Nó cũng được xem như là những tính (attributive language) viết tắt là 퐿, ngôn ngữ dùng cho mục đích biểu diễn tri “một logic mô tả cung cấp khái niệm nguyên thức và suy luận [3]. tố, đỉnh, đáy, phủ định, giao, lượng từ với mọi và lượng từ tồn tại” [6] hoặc ngôn ngữ Logic mô tả có thể được sử dụng để 퐿 mở rộng được gọi là ngôn ngữ mô tả họ biểu diễn kiến thức khái niệm của một miền 퐿 [1], [2]. Bên cạnh đó cũng có nhiều ngôn ứng dụng ở dạng cấu trúc và chính thức ngữ thuộc họ tính toán có những khả năng được hiểu rõ bằng cách phân lớp các khái diễn đạt khác như là 푆 , 푆 [7]. Từ niệm và cá thể. Kết quả phân lớp các khái những mô tả mô tả và luật trong xây dựng niệm là các mối quan hệ bao hàm giữa các khái niệm, ngôn ngữ mô tả có thể hỗ trợ tạo khái niệm của các thuật ngữ cho trước. Do ra các khái niệm trong hệ thống cơ sở tri vậy, cấu trúc dưới dạng một hệ thống phân thức. cấp được dùng dể xây dựng thuật ngữ. Cấu trúc này cung cấp thông tin có giá trị trong a. Ngôn ngữ mô tả cơ bản 퐿 việc kết nối giữa các khái niệm khác nhau Các yếu tố cơ bản của 퐿 là các khái và nó có thể tăng tốc các dịch vụ lập luận niệm và vai trò của các khái niệm nguyên tố. khác. Việc phân lớp cá thể xác định liệu Những mô tả phức tạp được hình thành bởi rằng các cá thể cho trước có luôn là một thể sự tích hợp của các phần tử. Trong ký hiệu hiện của một khái niệm nào đó hay không. trừu tượng, các chữ cái A và B được sử dụng Thông qua đó, nó sẽ cung cấp những thông cho khái niệm nguyên tố, chữ R là vai trò tin hữu ích về tính chất của cá thể. Hơn nữa, nguyên tố, và chữ cái C và D dùng để chỉ mô các mối quan hệ cá thể có thể kích hoạt các tả khái niệm. Mô tả khái niệm trong 퐿 được ứng dụng luật thông qua những sự kiện hình thành theo các quy tắc cú pháp sau trong thêm vào cơ sở tri thức. bảng 1 [1].
3. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 3 Bảng 1. Cú pháp của ngôn ngữ 퐿 Một khái niệm tương đương với các thành phần dưới nó trong hệ thống phân cấp , → | (khái niệm nguyên tố) được thể hiện cùng với các điều kiện đi kèm. ⊺ | (khái niệm đỉnh) Ví dụ, “Người là khái niệm bao gồm người đặc biệt và bình thường” ⊥ | (khái niệm đáy) 𝑔ườ𝑖 ≡ Đặ _ 𝑖ệ푡 ⊔ ì푛ℎ_ ℎườ푛𝑔 ¬ | (phủ định khái niệm) Sự tách rời nhau giữa hai khái niệm con ⊓ | (giao khái niệm) cũng được biểu diễn. “Người đặc biệt là khái ∀푅. | (lượng từ với mọi) niệm tách rời với khái niệm người bình thường” ∃푅.⊺ | (lượng từ tồn tại) Đặ _ 𝑖ệ푡 ≡ ¬ ì푛ℎ_ ℎườ푛𝑔 b. Họ ngôn ngữ 퐿 Bảng 2 liệt kê một số thành phần của ngôn ngữ họ 퐿 và họ tính toán [7]. 퐿 là sự kết hợp giữa ba ký tự trong đó các hai ký tự 퐿 dùng để chỉ ngôn ngữ thuộc tính và chữ có nghĩa là bổ sung. Ngoài ra, còn các ký tự khác khác bao gồm: - là nghịch đảo. (a) - 퐹 là giới hạn chức năng. - là vai trò phân cấp. - 푄 là giới hạn số lượng tiêu chuẩn. Bảng 2. DLs và các thành phần ngôn ngữ (b) 2.2 Cơ sở tri thức về điều trị Hình 1. TBox của chữa trị, (a) Cấu trúc phân cấp (b) Một phần của cấu trúc phân 2.2.1 TBox cấp Hệ thống phân cấp Tất cả các khái niệm Thuốc Trong y khoa, yếu tố quan trọng ban đầu được sắp xếp theo các cấp độ khác của thuốc là khả năng tương tác. Tương tác nhau theo một cấu trúc chuyên môn được gọi thuốc là quá trình diễn ra khi loại thuốc này là một hệ thống phân cấp. Một hệ thống phân đi kèm với loại thuốc khác. Những khái niệm cấp của khái niệm Người được minh họa liên quan đến thuốc được mô tả như hình Hình 1(a). Người chứa cấp thấp hơn (bao 1(b). gồm hai khái niệm Bình_Thường, Đặc_Biệt). Biệt dược là khái niệm được sử dụng để Một khái niệm là con của một khái niệm chỉ tên thương mại của thuốc. Một loại thuốc khác được biểu diễn như sau. Ví dụ, “người gốc có thể có rất nhiều biệt dược. đặc biệt cũng là người” Mỗi biệt dược có mô tả hàm lượng và Đặ _ 𝑖ệ푡 ⊑ 𝑔ườ𝑖 đơn vị tính. Bởi vì mỗi biệt dược có thể có
4. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) 4 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh nhiều dạng thuốc khác nhau (dạng viên, dạng Bảng 3. Ý nghĩa các quan hệ tương tác thuốc dung dịch ) và ứng với mỗi dạng sẽ có hàm TT Quan hệ Diễn giải lượng tương ứng nên khái niệm mô tả hàm 1 ức_chế_họ(a,d) Hoạt chất a ức chế họ thuốc d lượng sẽ chứa khái niệm dạng thuốc để có 2 hỗ_trợ_họ(a,d) Hoạt chất a hỗ trợ họ thuốc d thể biểu diễn được thông tin về hàm lượng 3 kết_hợp_được_họ(a,d) Hoạt chất a kết hợp được với họ tương ứng. thuốc d 4 chống_chỉ_định_họ(a,d) Hoạt chất a chống chỉ định với Thuốc được sản xuất từ họ thuốc hoặc họ thuốc d nhóm thuốc cụ thể. Vì vậy họ thuốc và nhóm 5 làm_mất_tác_dụng_họ(a,d) Hoạt chất a làm mất tác dụng thuốc luôn có phần tử là các loại thuốc. của nhóm thuốc d 6 tạo_ra_tác_hại_họ(a,d) Hoạt chất a tạo ra tác hại khi kết hợp với họ thuốc d 7 cùng_họ(a,b) Hoạt chất a cùng họ thuốc với hoạt chất b 8 khác(a,b) Hoạt chất a khác hoạt chất b 9 ức_chế(a,b) Hoạt chất a ức chế hoạt chất b 10 hỗ_trợ(a,b) Hoạt chất a hỗ trợ hoạt chất b 11 kết_hợp_được(a,b) Hoạt chất a kết hợp được với hoạt chất b Hình 2. Quan hệ tương tác thuốc 12 chống_chỉ_định(a,b) Hoạt chất a chống chỉ định với Thành phần thuốc gồm hoạt chất và tá hoạt chất b 13 làm_mất_tác_dụng(a,b) Hoạt chất a làm mất tác dụng dược đi kèm với hoạt chất đó. Hoạt chất “là của hoạt chất b chất hoặc hỗn hợp các chất dùng để sản xuất 14 tạo_ra_tác_hại(a,b) Hoạt chất a tạo ra tác hại khi thuốc, có tác dụng dược lý hoặc có tác dụng kết hợp với hoạt chất b trực tiếp trong phòng bệnh, chẩn đoán bệnh, 15 ức_chế_nhóm(a,c) Hoạt chất a ức chế nhóm thuốc c chữa bệnh, điều trị bệnh, giảm nhẹ bệnh, điều 16 hỗ_trợ_nhóm(a,c) Hoạt chất a hỗ trợ nhóm thuốc c chỉnh chức năng sinh lý cơ thể người” [8]. Tá 17 kết_hợp_được_nhóm(a,c) Hoạt chất a kết hợp được với dược “là các chất phụ thêm vào dược phẩm nhóm thuốc c 18 chống_chỉ_định_nhóm(a,c) Hoạt chất a chống chỉ định với làm thuận lợi cho quá trình sản xuất thuốc, nhóm thuốc c tạo ra dược phẩm có thể chất, khối lượng, 19 làm_mất_tác_dụng_nhóm(a,c) Hoạt chất a làm mất tác dụng màu sắc, mùi, vị thích hợp hoặc tiện dụng, dễ của nhóm thuốc c bảo quản, tăng độ ổn định của thuốc, giải 20 tạo_ra_tác_hại_nhóm(a,c) Hoạt chất a tạo ra tác hại khi phóng dược chất tại nơi mong muốn, phát kết hợp với nhóm thuốc c huy tối đa tác dụng của dược chất, hạn chế Lượng từ Bằng cách sử dụng khái niệm tác dụng phụ và độc tính” [9]. Do vậy, sự và vai trò của hoạt chất, nhóm thuốc, họ tương tác thuốc thực chất là sự tương tác thuốc; lượng từ có khả năng được biểu diễn. giữa các hoạt chất với nhau. Ở nhiều trường Lượng từ được chia ra làm hai nhóm: lượng hợp, một số hoạt chất có sự tương tác không từ về thuốc và lượng từ trong điều trị. Những chỉ trên vài hoạt chất cụ thể mà còn có khả lượng từ về thuốc có thể được viết trong năng tương tác với họ thuốc hoặc nhóm logic mô tả như sau: thuốc [10], [11]. Với a, b là các hoạt chất; c “Tá dược có khả năng xúc tác cho ít nhất là nhóm thuốc và d là họ thuốc khi đó mối là một hoạt chất” quan hệ giữa các hoạt chất và giữa hoạt chất với họ, nhóm thuốc được mô tả ở hình 2 á_ ượ ⊑ ∃ ú _푡á _ ℎ표. 표ạ푡_ ℎấ푡 cùng với diễn giải tương ứng ở bảng 3. “Thành phần thuốc thuộc về ít nhất một Ngoài những đặc điểm về tương tác nhóm thuốc hoặc họ thuốc” thuốc, trạng thái vật lý của thuốc của rất quan ℎà푛ℎ_푃ℎầ푛 trọng. Cùng một loại thuốc nhưng có thể sử ⊑ ∃ ó_ ô_푡ả_푛ℎó . ℎó _ ℎ ố dụng để điều trị các loại bệnh khác nhau ⊔ ∃ ó_ ô_푡ả_ℎọ. ọ_ ℎ ố tương ứng theo từng trạng thái vật lý.
5. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 5 “Mỗi một biệt dược có ít nhất một mô tả sử dụng cho người nghiện rượu. Chống chỉ hàm lượng” định với các dẫn xuất khác từ Benzodiazepin 𝑖ệ푡_ ượ (Tetrazepam là một dẫn xuất Benzodiazepin). ⊑ ∃ ó_ ô_푡ả_ℎà _푙ượ푛𝑔. ô_ ả_ à _퐿ượ푛𝑔 Thuốc Omeprazol (trị loét dạ dày và tá tràng) có khả năng làm tăng tác dụng của “Thành phần thuốc có ít nhất là một biệt Diazepam.Với những chi tiết này, một phần dược” của ABox sẽ như sau: ℎà푛ℎ_푃ℎầ푛 ⊑ ∃ ó_ 𝑖ệ푡_ ượ . 𝑖ệ푡_ ượ A = { Diazepam, Omeprazol, Tetrazepam: Hoạt_Chất Những lượng từ trong điều trị: Lo_âu, loét_dạ_dày_tá_tràng: Bệnh “Họ thuốc có tối đa 1000 hoạt chất” Benzodiazepin: Nhóm_Thuốc ọ_ ℎ ố Ansiolin, Anxiolytic, Seduxen: Biệt_Dược Người_Nghiện_Rượu: Đặc_Biệt ⊑ ∃≥1 ó_ 푃_푡ℎ ộ _ℎọ. 표ạ푡_ ℎấ푡 ⊓ ∃ ó _ 푃_푡ℎ ộ _ℎọ. 표ạ푡_ ℎấ푡 (Diazepam,Benzodiazepin): ≤1000 tạo_ra_tác_hại_nhóm (Seduxen, Viên): có_mô_tả_hàm_lượng “Hoạt chất chống chỉ định là hoạt chất có (Seduxen,10): miligram thể ức chế, làm mất tác dụng hay tạo ra những (Seduxen,mg): có_đơn_vị_tính tác hại khi kết hợp với một hoạt chất khác, (Diazepam, Người_Nghiện_Rượu): thậm chí là với họ thuốc hoặc nhóm thuốc” không_được_dùng_cho 표ạ푡_ ℎấ푡_ ℎố푛𝑔_ ℎỉ_Đị푛ℎ (Omeprazol, Diazepam): hỗ_trợ ⊑ ∃ứ _ ℎế. 표ạ푡 ℎấ푡 } ⊔ ∃ứ _ ℎế_푛ℎó . ℎó _ ℎ ố ⊔ “Hoạt chất Diazepam là một dẫn xuất từ Benzodiazepin” ∃ứ _ ℎế_ℎọ. ọ_ ℎ ố ⊔ ∃푙à _ ấ푡_푡á _ ụ푛𝑔. 표ạ푡_ ℎấ푡 ⊔ 𝑖 ⊑ ó_ ô_푡ả_푛ℎó . 푒푛 표 𝑖 𝑖푛 ∃푙à _ ấ푡_푡á _ ụ푛𝑔_푛ℎó . ℎó _ ℎ ố ⊔ 푙à _ ấ푡_푡á _ ụ푛𝑔_ℎọ. ọ_ ℎ ố “Hoạt chất Diazepam có các biệt dược là ⊔ ∃푡ạ표_ _푡á _ℎạ𝑖. 표ạ푡_ ℎấ푡 Ansiolin, Anxiolytic, Seduxen” ⊔ ∃푡ạ표_ _푡á _ℎạ𝑖_ℎọ. ọ_ ℎ ố 𝑖 ⊑ ∃ ó_ 𝑖ệ푡_ ượ . 푛푠𝑖표푙𝑖푛 ⊔ ∃푡ạ표_ _푡á _ℎạ𝑖_푛ℎó . ℎó _ ℎ ố ⊔ ∃ ó 𝑖ệ푡 ượ . 푛 𝑖표푙 푡𝑖 ⊔ ∃ ó 𝑖ệ푡 ượ . 푆푒 푒푛 “Hoạt chất hỗ trợ là một hoạt chất có khả “Hoạt chất Omeprazol làm tăng tác dụng năng hỗ trợ ít nhất một hoạt chất khác” của hoạt chất Diazepam” 표ạ푡_ ℎấ푡_ ỗ_ ợ ⊑ ∃ℎỗ_푡 ợ. 표ạ푡_ ℎấ푡 푒 표푙 ⊑ ∃ℎỗ_푡 ợ. 𝑖 푒 2.2.2 ABox “Hoạt chất Diazepam gây hại với những Dữ liệu thử nghiệm được chọn từ tài liệu dẫn xuất cùng nhóm (có thể gây chứng quên về thuốc [10] để minh họa cho ABox là thông ở người bệnh)” tin chữa trị chứng lo âu. Diazepam là một loại thuốc điển hình trong việc điều trị căn 𝑖 푒 bệnh này. Diazepam là một dẫn xuất của ⊑ ∃푡ạ표_ _푡á _ℎạ𝑖_푛ℎó . 푒푛 표 𝑖 푒 𝑖푛 Benzodiazepin có các biệt dược: Ansiolin, hoặc Anxiolytic, Seduxen Ansiolin dạng dung dịch đậm đặc, hàm lượng 5ml/ml. Anxiolytic 𝑖 푒 ⊑ ∃푡ạ표_ _푡á _ℎạ𝑖. 푒푡 푒 dạng viên nén, hàm lượng 10mg. Seduxen dạng viên nén, hàm lượng 5mg. Thuốc không
6. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) 6 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 2.2.3 Luật 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Từ mối quan hệ giữa hoạt chất – hoạt chất Trong phần này, chúng tôi sử dụng và hoạt chất – nhóm/ họ thuốc được trình bày, Protégé (phiên bản 4.3), “một nền tảng mã luật về tương tác thuốc có thể được tạo ra nhằm nguồn mở miễn phí, cung cấp cho cộng đồng phục vụ công tác điều trị cho bệnh nhân: người dùng bộ công cụ giúp xây dựng các mô “Hoạt chất a làm tăng tác dụng của nhóm hình miền và các ứng dụng dựa trên tri thức thuốc b, hoạt chất c thuộc nhóm thuốc b. Vậy bằng bản thể luận” [12] để biểu diễn cơ sở tri hoạt chất a làm tăng tác dụng của hoạt chất c.” thức điều trị được trình bày ở mục 2.2. Thông tin về thuốc trong tài liệu [10] là nền tảng để ( , ): ℎỗ_푡 ợ ← ( , ): ℎỗ_푡 ợ_푛ℎó xây dựng Ontology điều trị. Chúng tôi xây ∧ ( , ): ó_ ô_푡ả_푛ℎó dựng bộ thử khoảng 300 loại thuốc và biệt ∧ : ℎó _ ℎ ố dược cùng với những chỉ định và những lưu ý ∧ : 표ạ푡_ ℎấ푡 về tương tác thuốc được trích xuất trong [10]. ∧ : 표ạ푡_ ℎấ푡 Kế đến, những luật về tương tác thuốc sẽ được xây dựng nhằm tạo ra khả năng suy luận mối “Hoạt chất a, b có họ thuốc là c, hoạt quan hệ giữa các loại thuốc. chất a khác với b. Vậy hoạt chất a và b có Ví dụ 1 cùng họ thuốc.” Hoạt chất a chống chỉ định với họ thuốc ( , ): ù푛𝑔_ℎọ b, hoạt chất c có họ thuốc là b. Vậy hoạt chất ← ( , ): ℎá a chống chỉ định với hoạt chất c. ∧ ( , ): ó_ ô_푡ả_ℎọ ∧ ( , ): ó_ ô_푡ả_ℎọ Biễu diễn luật: ∧ : ọ_ ℎ ố Hoạt_Chất(?a), Hoạt_Chất(?c), ∧ : 표ạ푡_ ℎấ푡 Họ_Thuốc(?b), chống_chỉ_định_họ(?a, ?b), ∧ : 표ạ푡_ ℎấ푡 có_mô_tả_họ(?c, ?b) -> chống_chỉ_định(?a, ?c) “Hoạt chất a hỗ trợ hoạt chất b. Vậy hoạt chất b có thể kết hợp được với hoạt chất a.” ( , ): ế푡_ℎợ _đượ _푣ớ𝑖 (a) ← ℎỗ_푡 ợ( , ) ∧ 표ạ푡_ ℎấ푡( ) ∧ 표ạ푡_ ℎấ푡( ) Một vài luật trong điều trị: (b) “Người đặc biệt hay người bình thường Hình 3. Minh họa ví dụ 1, (a) Dữ liệu ban đều là người” đầu, (b) Kết quả sau khi thực hiện luật. a:Người←a:Đặc_Biệt∨a:Bình_Thường Bàn luận: : 𝑔ườ𝑖 ← : Đặ _ 𝑖ệ푡 ∨ : ì푛ℎ_ ℎườ푛𝑔 Ở hình 3(a) mô tả Reserpin thuộc họ “Những vấn đề liên quan đến phổi đều thuốc Apocynaceae và Levodopa chống chỉ thuộc nhóm hô hấp và cũng là bệnh” định với với họ thuốc Apocynaceae. Sau khi ó_ 푃(? , ? ) luật được thực hiện, hình 3(b) cho thấy ← : 푃ℎổ𝑖 ∧ : ệ푛ℎ Levodopa sẽ chống chỉ định với Reserpin. ∧ : ô_ ấ ∧ ó_ 푃(? , ? ) ∧ ó_ 푃(? , ? )
7. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 7 Ví dụ 2 có_đơn_vị_tính (?c, mg) -> điều_trị_bệnh (?c, Hoạt chất a, b có họ thuốc là c, hoạt chất glucose_huyết_do_u_trong_và_ngoài_tụy) a khác với b. Vậy hoạt chất a và b có cùng họ thuốc. Biểu diễn luật: Hoạt_Chất(?a), Hoạt_Chất(?b), (a) Họ_Thuốc(?c), có_mô_tả_họ(?a, ?c), có_mô_tả_họ(?b, ?c), khác(?a, ?b) -> cùng_họ(?a, ?b) (a) (b) Hình 5. Minh họa ví dụ 3, (a) Dữ liệu ban đầu, (b) Kết quả sau khi thực hiện nhóm luật. Bàn luận: (b) Ở hình 5(a), hoạt chất Diazoxid có 03 biệt Hình 4. Minh họa ví dụ 2, (a) Dữ liệu ban dược là Eudemine, Diapressin và Hyperstat. đầu, (b) Kết quả sau khi thực hiện luật. Trong đó, Eudemine có dạng viên (đơn vị tính Bàn luận: là mg) và dạng dung dịch (đơn vị tính là ml), Diapressin ở dạng viên (đơn vị tính là mg), Ở hình 4(a), Rescinnamin có họ thuốc là Hyperstat ở dạng dung dịch (đơn vị tính là Apocynaceae, Reserpin cũng thuộc họ thuốc ml). Sau khi thực hiện luật 1 và 2, kết quả ở Apocynaceae. Mặt khác, Reserpin và hình 5(b) cho thấy, Eudemine được dùng để Rescinnamin là hai hoạt chất khác nhau. Sau điều trị bệnh cao huyết áp và giảm glucose khi thực hiện luật, kết quả hiển thị ở hình huyết do u ở tụy hoặc ngoài tụy, Hyperstat 4(b) cho thấy, Reserpin cùng họ thuốc với được dùng để điều trị bệnh cao huyết áp, Rescinnamin. Diapressin được dùng để điều trị giảm glucose Ví dụ 3 huyết do u ở tụy hoặc ngoài tụy. Hoạt chất Diazoxid dùng để điều trị bệnh Ví dụ 4 cao huyết áp khi ở dạng dung dịch với đơn vị Hoạt chất Tizanidin khi dùng chung với tính là ml. Diazoxid có dạng viên với đơn vị những hoạt chất chữa trị bệnh cao huyết áp tính là mg dùng trong điều trị giảm glucose sẽ gây ra tác hại (ảnh hưởng đến nhịp tim và huyết do u ở tụy hoặc ngoài tụy. gây ra tụt huyết áp đột ngột). Biểu diễn luật 1: Biểu diễn luật: Biệt_Dược (?c), Hoạt_Chất (Diazoxid), Hoạt_Chất(?a), Hoạt_Chất(Tizanidin), có_biệt_dược (Diazoxid, ?c), điều_trị_bệnh(?a, cao_huyết_áp) -> có_mô_tả_hàm_lượng (?c, Dung_Dịch), tạo_ra_tác_hại(Tizanidin, ?a) có_đơn_vị_tính (?c, ml) -> điều_trị_bệnh (?c, cao_huyết_áp) Biểu diễn luật 2: Biệt_Dược(?c), Hoạt_Chất(Diazoxid), có_biệt_dược (Diazoxid, ?c), có_mô_tả_hàm_lượng (?c, Viên), (a)
8. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 61 (12/2020) 8 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 4. KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đề xuất phương pháp tiếp cận logic mô tả cho tương tác thuốc trong điều trị. Mô hình này mô tả các mối quan hệ giữa hai đối tượng (b) thuốc. Từ đây, có nhiều mối quan hệ giữa các đối tượng thuốc khác có thể được suy luận bởi Hình 6. Minh họa ví dụ 4, (a) Dữ liệu ban các luật. Sau khi biểu diễn cơ sở tri thức về đầu, (b) Kết quả sau khi thực hiện luật. điều trị bằng Protégé và chạy thử một vài ví Bàn luận: dụ, chúng tôi nhận được một số kết quả thuận Trong hình 5(a) và 6(a), Eudemine và lợi trong việc suy luận các mối quan hệ thuốc. Hyperstat là 02 biệt dược của hoạt chất Chúng tôi tin rằng sự đóng góp này có Diazoxid dùng chữa trị bệnh cao huyết áp, thể giải quyết các vấn đề biểu diễn thuốc và Tizanidin là hoạt chất dùng để thư giãn cơ mối quan hệ giữa chúng trong điều trị. vân. Sau khi luật được thực hiện, kết quả ở Nghiên cứu này sẽ được áp dụng để tạo ra hình 6(b) cho thấy, Tizanidin dùng chung với một ứng dụng có thể thực thi được trong bài Eudemine và Hyperstat sẽ gây tác hại. viết kế tiếp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Franz B., Deborah L.M., Daniele N., and Peter F.P., Description Logic Handbook: Theory, Implementation, and Applications, Cambridge University Press, 2002. [2] Franz B., Iran H. and Ulrike S., Description Logics. In: F. Van Harmelen, V. Lifschitz and B. Porter, editors. Handbook of knowledge representation, Elsevier, 2007. [3] Nguyễn Viết Chánh, Hoàng Quang, Biểu diễn mô hình Time-ER bằng logic mô tả, Kỷ yếu hội nghị quốc gia lần thứ VIII về nghiên cứu cơ bản và ứng dụng công nghệ thông tin (FAIR), Trang 44-53 (2015). [4] F. M. Donini, M. Lenzerini, D. Nardi, W. Nutt, A. Schaerf, An epistemic operator for description logics, Elsevier Science B.V, p.255–274 (1998). [5] Sebastain R., Foundation of description logics, Karlsruhe Institute of Technology, 2011. [6] Jeff Z. Pan, Description Logics: Reasoning support for the semantic web, The University of Manchester, 2004. [7] Yu D., Tableau – based reasoning for description logics with inverse roles and number restrictions, Concordia University, 2008. [8] Quốc hội, Luật 105/2016/QH13 ngày 06/04/2016 về dược. [9] Võ Thị Trà An, Phạm Châu Giang, Nguyễn Thị Thúy Huyền, Đào Thị Phương Lan, Huỳnh Thị Xuân Phượng, Tá dược, Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, Số 1&2, Trang 219-226 (2007). [10] Phạm Thiệp, Vũ Ngọc Thúy, Hoàng Trọng Quang, Tra cứu thuốc thông dụng và biệt dược 100000 tên thuốc và biệt dược, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2017. [11] Karen B., Stockley’s Drug Interactions, the Phamaceutical Press, Eighth Edition, 2008. [12] Mark A. M., The Protégé project, AI Matters, Vol. 1, Issue 4, p.4-12 (2015). Tác giả chịu trách nhiệm bài viết: Lê Thị Bảo Ngọc Trường Cao đẳng Sư phạm Kiên Giang Email: baongoc506@gmail.com