مقالات همایش ها | پایان نامه ها | پژوهش-ترجمه | آزمون ها

طراحی و ارزیابی کار آیی سیستم کمک تصمیم گیری (نرم افزار- کامپیوتری) جهت تشخیص ضایعات استخوانی فکین

چکیده
سابقه و هدف: تشخیص صحیح و به موقع ضایعات استخوانی فکین این امکان را برای دندان پزشک فراهم می آند که به تواند کنترل و تدابیر درمانی مناسب را برای بیمار به عمل آورده و از سیر ضایعه به سوی مراحل پیشرفته تر ممانعت نماید. هدف از این تحقیق، طراحی و ارزیابی کارایی یک سیستم نرم افزاری کمک تصمیم گیری با توانایی پردازش حجم وسیعی لز اطلاعات به صورت پویا و مداوم جهت تشخیص ضایعات استخوانی فکین بود.
مواد و روش ها: ابتدا در یک مطالعه توصیفی اکتشافی بر اساس منابع معتبر موجود، الگوریتم های تشخیصی طراحی شد که سپس وارد سیستم نرم افزاری شدند. در مرحله مطا لعه تجربی ارزیابی سیستم طراحی شده، 61 نمونه از ضایعات موجود در کتابwood &
Goaz  و ضایعات رادیولوژیک بخش بیماری های دهان و بخش رادیولوژی دانشکده دندان پزشکی اهواز که تشخیص قطعی آن ها با بیوپسی داده شده بود، همراه با اطلاعات تشخیصی لازم انتخاب و به سه مشاهده گر شامل متخصص بیماری های دهان، دندان پزشک عمومی و دانشجوی سال آخر دندان پزشکی نشان داده شدند. آن ها یک بار بدون استفاده از نرم افزار و بار دیگر با استفاده از نرم افزاربرای هر کدام از نمونه های انتخابی، تشخیص ارائه دادند. برای آنالیزهای آماری از آزمونt  استفاده شد.
یافته ها: مهم ترین یافته این تحقیق، دستیابی به الگوریتم های تشخیصی و سیستم نرم افزلری طراحی شده جهت تشخیص ضایعات استخوانی فکین بود. علاوه بر این تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر اول بدون استفاده از نرم افزار، 61 نمونه و با استفاده از نرم افزار61 نمونه، تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر دوم بدون استفاده از نرم افزار، 17 نمونه و با استفاده از آن46 نمونه و تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر سوم بدون استفاده از نرم افزار34 نمونه و با استفاده از نرم افزار51 نمونه بود.
نتیجه گیری: استفاده از سیستم نرم افزاری طراحی شده جهت تشخیص ضایعات استخوانی فکین اعتماد و مفید بود.

مقدمه
تشخیص به موقع ضایعات دهان این امکان را برای دندان پزشک فراهم می کند که  بتواند کنترل و تدابیر درمانی مناسب را برای بیمار به عمل آورد و از سیر ضایعه به سوی مراحل پیشرفته تر که پیش آگهی را در آینده ضعیف تر خواهد کرد، ممانعت نماید. از سوی دیگر، تشخیص صحیح ضایعات نیز دارای اهمیت بسیاری بوده، هر گونه نارسایی در آن می تواند آسیب های جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. تشخیص صحیح موجب می شود که از درمان های نامناسب و غیر ضروری اجتناب شود. درمان نامناسب یک ضایعه علاوه بر تحمیل هزینه های سنگین به بیمار، در برخی موارد باعث پیشرفت بیماری اولیه و آسیب به اندام های دیگر می گردد. عوامل گوناگونی وجود دارند که می توانند در کار تشخیص ضایعات اختلال و نارسایی ایجاد کنند. یکی از عوامل، تعدد بیماری هایی است که دارای ضایعاتی در حفره دهان می باشند و دندان پزشک هر چند ممکن است از این بیماری ها  آگاهی کافی  داشته باشد اما تعدد بیماری ها موجب می شود که او به هنگام مواجه شدن با یک ضایعه خاص برخی از این بیماری ها را فراموش کند. علاوه بر این، اطلاعات دندان پزشکی روز به روز در حال گسترش و توسعه هستند و دندان پزشکی که از اطلاعات جدید روز آگاهی کافی نداشته باشد در تشخیص ضایعات دچار مشکل می شود. از طرف دیگر، کار مداوم  دندان پزشکی در طول روز ذهن دندان پزشک را که باید حجم وسیعی از اطلاعات را پردازش و در هر لحظه تصمیم قاطع اتخاذ نماید، خسته و فرسوده می سازد. عامل دیگری که کار تشخیص ضایعات را مشکل می کند، تشابه نمای بالینی ضایعات گوناگون به یکدیگر است.
از آن جا که تشخیص به موقع و صحیح ضایعات که خود، طرح درمان خاصی را بر می گزیند، می تواند جلوی بسیاری از مشکلات و گسترش بیماری را بگیرد و با توجه به مشکلات عنوان شده در تشخیص ضایعات، استفاده از یک سیستم کمک تصمیم گیری با توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات و تصمیم گیری های منطقی با سرعت بسیار بالا لازم و ضروری می باشد.
در نهایت از دیگر مزایای به کار گیری این سیستم می توان به پویایی و تداوم در پردازش اطلاعات، توانایی انجام پرسش های جهت دار و سیستماتیک در جهت رسیدن به هدف، در نظر گرفتن جزئیات در هنگام تصمیم گیری و در نهایت دستیابی بسیار وسیع به پاسخ دقیق و مناسب را نام برد.
Hymm  در سال 1996 سیستمی کامپیوتری جهت کمک به تشخیص وضعیت پالپ دندان طراحی نمود و19 سپتوم و پاسخ مربوط به آن را مورد ارزیابی قرار داد. این روش در87٪ موارد با تشخیص افراد متخصص یکسان بود(1). در سال1991، Wagner برنامه نرم افزاری به منظور تشخیص اورژانس های دندان پزشکی تهیه کرد. این برنامه با استفاده از سیستم الگوریتم، علائم و شکایت های اصلی بیماران را دریافت می نمود و بر اساس آن ها به یکی از35 فرم تشخیصی خود می رسید و به یک الگوی موفق88٪ در تشخیص صحیح اورژانس های دندان پزشکی با استفاده از برنامه نرم افزاری دست یافت( 2).
Weed  و همکاران(1996) برنامه نرم افزاری به منظور تشخیص اورژانس های دندان پزشکی تهیه کردند. این برنامه با استفاده از سیستم الگوریتم، علائم و شکایت های اصلی بیمارانم را دریافت می کرد و بر اساس آن ها به یکی از35 فرم تشخیصی خود می رسید(3).
Monteith، در سال 1991 یک سیستم کمک تشخیصی برای تشخیص افتراقی مشکلات پالپ دندان طراحی نمود که میزان کارایی آن در مقایسه با تشخیص دندان پزشکان 87٪ بود(4). Dundon  و هم کاران در سال1995 یک سیستم نرم افزاری تهیه کردند که توسط آن می توانستند پوسیدگی های بین دندانی را تشخیص دهند. نتیجه این تحقیق نشان داد که از یک مشاهده کننده به مشاهده کننده دیگر، در تعداد سطوح پوسیده بین دندانی نسبت به تشخیص نرم افزاری اختلاف زیادی وجود دارد(5).
در سال1380، دولت شاهی و سیدین سیستم کمک تشخیصی آموزشیdecision support   system  با توانایی پردازش حجم اطلاعات را ترجمه نمودند. با مقایسه تشخیص های رایانه ای با decision support system میزان کارآیی سیستم محاسبه می گردد که در 100٪ موارد این برنامه نرم افزاری پاسخی مشابه decision support system  ارائه می نمود(6).
Kawahata  در سال 2003 به بررسی تفاوت ها ی درمانی با استفاده از سیستم از اطلاعات روزمره دندان پزشکان و استفاده از سیستم کامپیوتری پرداخت. تفاوت معنی داری بین استفاده از سیستم کامپیوتری و عدم استفاده از این سیستم در طرح درمان های داده شده وجود داشت(7).
Pomi در سال 2006 به ارزیابی سیستم های نرم افزاری در تشخیص و طرح درمان دندان پزشکی پرداخت.
وی در تحقیق خود نشان داد که حساسیت این نرم افزارها100٪، درصد مثبت واقعی آن91٪، درصد منفی واقعی آن100٪ و کارآیی آن3/93٪ می باشد.
با توجه به مطالب گفته شده، این سیستم در زمینه تشخیص بیماری های دهان مطالعات محدودی وجود دارد و در واقع امکان استفاده از این سیستم در زمینه تشخیص ضایعات دهان وجود ندارد. هدف از این تحقیق، طراحی و ارزیابی کارآیی یک سیستم نرم افزاری کمک تصمیم گیری با توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات به صورت پویا و مداوم جهت تشخیص ضایعات استخوانی فکین می باشد.

مواد و روش ها
این تحقیق تجربی در سه مرحله انجام پذیرفت: مرحله اول تهیه و طراحی الگوها، مرحله دوم وارد ساختن الگوریتم های تشخیصی به سیستم نرم افزاری. جهت تهیه و طراحی الگوها از کتب مرجع استفاده شد. در مرحله سوم، ارزیابی میزان کارآیی و کاربردی بودن سیستم نرم افزاری صورت گرفت. جامعه مورد بررسی شامل نمونه ها و ضایعات انتخاب شده از آرشیو بخش بیماریهای دهان و رادیولوژی دانشکده دندان پزشکی اهواز بود. برای طراحی الگوریت های تشخیصی، ابتدا فهرست تمامی ضایعات استخوانی حفره دهان و شامل ضایعات رادیولوسنت، mixed رادیولوسنت رادیواپک وضایعاترادیواپک از منابع معتبر موجود به همراه ویزگی های رادیوگرافی، نماهای باالینی و سایر اطلاعات تشخیصی تهیه شد. آن جا که وارد کردن موارد بیماری های نادر به برنامه الگوریتمی، آن را پیچیده تر و کار تشخیص ضایعه را بغرنج تر می ساخت از این رو بیماری های نادر و دور از ذهن حذف شده، وارد الگوریتم های تشخیصی نشدند. سپس با توجه به ویژگی های یاد شده از ضایعات مختلف، پرسش های که به تواند دندان پزشک را به تشخیص قطعی هدایت کند، تهیه شدند. اگر چه پاسخ به این پرسش ها درز مورد ضایعات گوناگون کاملا آشکار بود آن چه که در تشخیص ضایعات اهمیت داشت، توالی و ترتیب مناسب پرسش ها بود. پرسش ها باید به گونه ای مرتب میز شدند که پاسخ به آن ها به تواند گام به گام دندان پزشک را به سوی تشخیص قطعی هدایت کند. پس از اطمینان از ساختار الگوریت های طراحی شده بر اساس این منابع و تأیید آن ها توسط متخصص بیماری های دهان، نرم افزار آن تحت عنوان سیستم کمک تصمیم گیری( (decision support system نوشته شد. جهت ارزیابی میزان کارایی و کاربردی بودن سیستم نرم افزلری طرحی شده در تشخیص ضایعات استخوانی، 61 نمونه از ضایعات رادیولوژیک موجود در بخش بیماری های دهان و بخش رادیولوژی دانشده که تشخیص قطعی آن ها با بیوپسی از ضایعه استخوانی و تأیید آزمایشگاه آسیب شناسی انجام شده بود، به همراه شرح حال بیمار و نمای بالینی و سایر اطلاعات تشخیصی مورد نیاز تهیه شدند. برای ارزیابی کارایی و کاربری بودن سیستم طراحی شده، سه مشاهده گر در سه مقطع مختلف انتخاب شدند. مشاهده گر اول متخصص بیماری های دهان، مشاهده گر دوم دندان پزشک عمومی و مشاهده گر سوم دانشجوی ساتل آخر دندان پزشکی بود. نمونه های انتخابی به هر یک از مشاهده گرها نشان داده شدند. هر یک از مشاهده گران، نمونه ها را یک بار بااستفاده از اطلاعات و تجارب خود بدون استفاده از سیستم نرم افزاری و بار دیگر با استفاده از سیستم نرم افزاری طراحی شده تشخیص افتراقی دادند. از آن جا که برای هر ضایعه، حداقل2 یا 3 تشخیص افتراقی بسیار نزدیک و واقعی به ضایعه در نظر گرفته می شود، چنان چه هر یک از مشاهده گران یکی از تشخیص های افتراقی را نیز ذکر می نمود، به عنوان جواب صحیح تلقی می گردید. داده ها توسط آزمون آماریt  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

یافته ها
از یافته های این تحقیق تهیه سیستم نرم افزاری جهت کمک به تشخیص افتراقی ضایعات استخوانی حفره دهان بود که کارآیی آن برای هر یک از مشاهده گرها از طریق فرمول زیر محاسبه گردید.
تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر با استفاده از نرم افزار×100
تعداد کل نمونه
تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر اول بدون استفاده از سیستم نرم افزاری61 نمونه و با استفاده از سیستم نرم افزاری61 نمونه بود که با استاده از آزمون های آماری اختلاف معنی داری یا بدون استفاده از سیستم نرم افزاری بدست نیامد(p>%2). تعداد نمونه های تشخیص داده شده توسط دندان پزشکی عمومی بدون استفاده از سیستم نرم افزاری17 نمونه و با استفاده از آن46 نمونه بود. هم چنین تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط دانشجوی سال آخر دندان پزشکی بدون استفاده از سیستم نرم افزاری34 نمونه و با استفاده از آن51 نمونه بود. نتایج حاصل از مشاهده افراد با یا بدن استفاده از سیستم نرم افزاری با استفاده از آزمون tمقایسه شدهخ، مشخص گردید که در مقایسه تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط مشاهده گر دوم (p<0/001) و مشاهده گر سوم (p<0/002) با یا بدون استفاده از سیستم نرم افزاری الگوریتمی طراحی شده اختلاف معنی داری دارد(جدول 1).

جدول1- تعداد نمونه های صحیح تشخیص داده شده توسط هر یک از مشاهد ه گرها
درصد
    تعداد نمونه های صحیحمشاهده گر
10061 متخصص بیماری های دهان بدون استفاده از سیستم نرم افزاری
10061متخصص بیماری های دهان با استفاده از سیستم نرم افزاری
2717دندان پزشک عمومی بدون استفاده از سیستم نرم افزاری
7546دندان پزشک عمومی با استفاده از سیستم نرم افزاری
5534دانشجوی سال آخر دندان پزشکی بدون استفاده از سیستم نرم افزاری
8351دانشجوی سال آخر دندان پزشکی با استفاده از سیستم نرم افزاری

بحث
همان گونه که ذکر شد، میزان کارآیی سیستم نرم افزار طراحی شده نزد متخصص بیماری های دهان(100٪) دندان پزشک عمومی(75٪) و دانشجوی سال آخر دندان پزشکی (83٪) می باشد. نتایج حاصل از تحقیق حاضر با نتایج تحقیقات Fung(1995) مطابقت دارد. وی در طراحی یک سیستم نرم افزاری پریودنتیکس، میزان کارآیی این سیستم را در نزد دندان پزشکان عمومی(73٪) عنوان نمود(9).
هم چنین نتایج تحقیق فعلی با نتایج مطالعه Wyatt(1997) مطابقت دارد. او طی مطالعات خود عنوان کرد که اگر متخصصان تأیید کنند که در 93٪ موارد، یافته سیستم نرم افزاری طراحی شده با استاندارد طلایی مطابقت دارد، سیستم قابل استفاده و مفید خواهد بود(10).
علاوه براین، نتایج تحقیق انجام گرفته، اختلافاتی با نتایج مطالعاتMonteith(1991) نیز نشان داد. وی یک سیستم کمک تشخیص افتراقی مشکلات پالت دندان با روش آماری طراحی کرد و میزان کارآیی این سیستم در نزذ دندان پزشکان عمومی را87٪ عنوان کرد.
علت پایین بودن کارآیی سیستم طراحی شده در این تحقیق نسبت به تحقیق Monteith(1991)
این است که تعداد ضایعات استخوانی درگیر کننده حفره دهن به مراتب بیشتر از بیماری های در گیر کننده پالپ دندان می باشند و ضایعات استخوانی فکین می توانند در مناطق گوناگون فک و به اشکال رادیوگرافیک مختلف ظاهر شوند، این در حالی است که مشکلات پالتی تنها محدود به دندان ها بوده و تنها شامل چند بیماری محدود می باشند. از سوی دیگر، همان گونه که قبلا گفته شد، علم دندان پزشکی روز به روز در حال تغیر بوده و روش های تشخیصی و درمانی اغلب ضایعات دهان با گذشت زمان و گسترش علم بیماری های دهان در حال تحول می باشند. از این رو هماهنگ شدن دندان پزشک عمومی که سال ها از محیط دانشکده و تحصیل دور بوده با اطلاعات به روز علم بیماری های دهان بسیار دشوارتر از تشخیص مشکلات پالتی دندان می باشد(40).
همان گونه که پیشتر ذکر شد در این تحقیق تعداد پاسخ های صحیح ارائه شده توسط متخصص بیماری های دهان بیشتر از تعداد پاسخ های صحیح ارائه شده توسط سایر مشاهده گرها بود. این امر نشان دهنده این است که کارآیی این سیستم نرم افزاری در تشخیص ضایعات دهان، به میزان اطلاعات و آگاهی مشاهده گر نیز بستگی دارد و این موضوع تأیید کننده این مطلب است که سیستم نرم افزاری طراحی شده تنها یک وسیله کمکی است و هر مشاهده گر در حد اطلاعات و آگاهی های خود از علم دندان پزشکی می تواند در تشخیص ضایعات از آن استفاده کند. در اینجا این پرسش مهم طرح می شود که با رسیدن به میزان کارآیی 100٪ برای این سیستم آیا به نقطه ای رسیده ایم که نقش دندان پزشک یا متخصص بیماری های دهان نادیده گرفته شود؟ پاسخ منفی است. سیستم کمک تصمیم گیری با داشتن ذخیره اطلاعاتی بالا و یاد آوری جزئیات به عنوان ابراز قابل اعتماد می تواند دندان پزشک را جهت رسیدن به تشخیص مناسب یاری نماید زیرا اغلب خطاها در حیطه دندان پزشکی ناشی از نادیده گرفتن جزئیات است.
بنابراین می توان در پایان خاطر نشان کرد که سیستم کمک تصمیم گیری که در این تحقیق ارائه و طراحی شده، وسیله کمکی بسیار مهمی جهت تشخیص ضایعات دهان برای دندان پزشکان می باشد و وجود این سیستم جهت جلوگیری از بروز خطاهای رایج در حین تشخیص ضایعات دهانی الزامی است. گرچه برای موارد نادر که در این تحقیق به کار گرفته نشده اند، می توان نسب به انجام برنامه ریزی های بعدی و تحقیقات آتی اقدام نمود. اما نباید از این حقیقت غافل شد که کارآیی این سیستم ارتباطی تنگاتنگ با علم مشاهده گر از ضایعات دهانی دارد.

نتیجه گیری
با مقایسه تشخیص ارائه شده توسط متخصص بیماری های دهان با استفاده از سیستم نرم افزاری با پاسخ های استاندارد طلایی این گونه نتیجه گرفته شد که سیستم نرم افزاری طراحی شده در 100٪ موارد پاسخ های مشابه استاندارد طلایی ارائه می دهد، از این رو استفاده از الگوریتم ها و سیستم نرم افزاری طراحی شده در این تحجقیق جهت تشخیص ضایعات دهان قابل اعتماد و مفید است.
هم چنین مقایسه دو روش تشخیصی بدون استفاده از نرم افزار و با استفاده از نرکم افزار برای هر کدام از مشاهده گرها نشان داد که در مواردی که هر کدام از مشاهده گرها برای تشخیص ضایعات از سیستم نرم افزاری استفاده می کنند، پاسخ های صحیح بیشتری نسبت به مواردی که بدون استفاده از نرم افزار و تنها با تکیه بر اطلاعات و تجارب خود ضایعات به تشخیص می رسند، ارائه می دهند، که این خود، بیانگر کاربردی بودن این سیستم نرم افزاری در تشخیص ضایعات دهان به خصوص برای دندان پزشکان عمومی می باشد.


Preview image: 
-:  Azizi, Arash دکتر عزیزی، آرش
Mohamadikhorasani, Mitra دکترمحمدی خراسانی، میترا

بازگشت به فهرست