ΓΖΜΗΟΤΡΓΗΑ ΔΤΦΤΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ΓΗΑΓΝΧΖ ΠΑΘΖΔΧΝ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ

Transcript

1 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΜΖΜΑ ΗΑΣΡΗΚΖ ΓΗΑΣΜΖΜΑΣΗΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΟΤΓΧΝ «ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΚΖ ΔΠΗΣΖΜΧΝ ΕΧΖ» ΓΖΜΗΟΤΡΓΗΑ ΔΤΦΤΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ΓΗΑΓΝΧΖ ΠΑΘΖΔΧΝ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ ΓΗΠΛΧΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Μαξία Ν. Σζηκάξα 1151 Δηδηθεπόκελε ηαηξόο αθηηλνινγίαο Σξηκειήο επηηξνπή: Η Υαηδειπγεξνύδεο (Δπηβιέπσλ θαζεγεηήο) Α.Αδακόπνπινο Ν.Παιιεθαξάθεο Πάηξα 2009

2 1 Πεξηερόκελα 1. ΣΟΗΥΔΗΑ ΑΝΑΣΟΜΗΑ ΚΑΗ ΦΤΗΟΛΟΓΗΑ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ ΑΝΑΣΟΜΙΑ ΦΤΙΟΛΟΓΙΑ ΚΛΗΝΗΚΔ ΔΚΓΖΛΧΔΗ ΣΧΝ ΠΑΘΖΔΧΝ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Προςτατικόσ πόνοσ υμπτώματα από το κατώτερο ουροποιητικό (LUTS Lower Urinary Tract Symptoms) Διαταραχζσ τησ ποιότητασ των οφρων Αηκαηνπξία Ππνπξία Εκδηλώςεισ από το γεννητικό ςφςτημα ΦΛΔΓΜΟΝΔ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Οξεία βακτηριακή προςτατίτιδα - Κατηγορία Ι Χρόνια βακτηριακή προςτατίτιδα - Κατηγορία ΙΙ Χρόνια αβακτηριακή προςτατίτιδα φνδρομο χρόνιου πυελικοφ άλγουσ Καηεγνξία ΙΙΙΑ Καηεγνξία ΙΙΙΒ Αςυμπτωματική φλεγμονώδησ προςτατίτιδα - Κατηγορία ΙV ΚΑΛΟΖΘΖ ΤΠΔΡΠΛΑΗΑ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Επιδημιολογία Αιτιολογία και παράγοντεσ κινδφνου Παθοφυςιολογία Κλινικά ευρήματα Σπκπηώκαηα Σεκεία Δξγαζηεξηαθά επξήκαηα Απεηθνληζηηθά επξήκαηα Αντιμετώπιςη ΚΑΡΚΗΝΟ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Επιδημιολογία Παράγοντεσ κινδφνου ΕΞΕΛΙΞΗ & ΣΑΔΙΟΠΟΙΗΗ ΣΗ ΝΟΟΤ Σο ειδικό προςτατικό αντιγόνο (PSA: Prostatic Specific Antigen) Κλινικά ευρήματα Σπκπηώκαηα

3 5.5.2 Σεκεία Δξγαζηεξηαθά επξήκαηα Βηνςία πξνζηάηε Απεηθνληζηηθά επξήκαηα ΑΝΣΙΜΕΣΩΠΙΗ Θεξαπεία ηεο εληνπηζκέλεο λόζνπ (Σηάδηα Τ1 & Τ2) Αληηκεηώπηζε ηεο ηνπηθά πξνρσξεκέλεο λόζνπ (Σηάδηα Τ3Ν0Μ0, Τ3Ν+Μ0) Αληηκεηώπηζε ηεο κεηαζηαηηθήο λόζνπ (Μ+) ΣΔΥΝΖΣΖ ΝΟΖΜΟΤΝΖ ΚΑΗ ΗΑΣΡΗΚΖ ΕΙΑΓΩΓΗ Σι είναι Σεχνητή Νοημοςφνη (ΣΝ) Ζμπειρα υςτήματα Έκπεηξα Σπζηήκαηα θαη Σπκβαηηθά Πξνγξάκκαηα Έκπεηξα Σπζηήκαηα θαη Άλζξσπνη-Δηδηθνί Δομή και Λειτουργία των Ε Βάζε Γλώζεο Μεραληζκόο εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ Γηαζύλδεζε Μεραληζκόο επεμήγεζεο Διαδικαςία Ανάπτυξησ ενόσ Ζμπειρου υςτήματοσ Εκμαίευςη Γνώςησ Εργαλεία Ανάπτυξησ Ζμπειρων υςτημάτων EMYCIN ( ) UNITS ( ) FLEX CLIPS Ευφυή υςτήματα και η εφαρμογή τουσ ςτην ιατρική πράξη ΜΖΥΑΝΗΚΖ ΜΑΘΖΖ Η Μάθηςη γενικά H Μηχανική Μάθηςη Σο εργαλείο εξόρυξησ γνώςησ από δεδομζνα WEKA HIROFILOS ΔΝΑ ΔΤΦΤΔ ΤΣΖΜΑ ΓΗΑ ΣΗ ΠΑΘΖΔΗ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Μοντελοποίηςη τησ Ιατρικήσ γνώςησ Δίζνδνο Έμνδνο Παξακέηξσλ Μνληεινπνίεζε ηεο δηάγλσζεο Διάγνωςη των παθήςεων του προςτάτη HIROFILOS II ΑΡΧΙΣΕΚΣΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΧΕΔΙΑΜΟ Δομή Αρχείων ςτο WEKA Περιγραφή του αλγορίθμου J48 ςτο ςφνολο εκπαίδευςησ Τλοποίηςη

4 8.7 Ανάλυςη αποτελεςμάτων αλγορίθμου J Περιγραφή ενδεικτικών κανόνων όπωσ υλοποιήθηκαν ςτο CLIPS Αποτελζςματα υλοποίηςησ των κανόνων ςτο CLIPS Καταγραφή των αποτελεςμάτων εφαρμογήσ του Ε ςτο ςφνολο ελζγχου Τλοποίηςη ΠΕΙΡΑΜΑΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ

5 ΠΔΡΗΛΖΦΖ θνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο ήηαλ ε δεκηνπξγία ελόο επθπνύο ζπζηήκαηνο γηα ηε δηάγλσζε λνζεκάησλ ηνπ πξνζηάηε αδέλα κε βάζε ζεκεία θαη ζπκπηώκαηα πνπ δηαπηζηώλνληαη ζε έλαλ αζζελή όπσο θαηαγξάθνληαη θαηά ηελ θιηληθή ηνπ εμέηαζε. Σα βαζηθά ζεκεία ηεο εξγαζίαο είλαη ηα εμήο: αξρηθά παξάγεηαη ην κνληέιν ηεο δηαγλσζηηθήο ζηξαηεγηθήο πνπ αθνινπζείηαη γηα ηε δηάγλσζε ησλ ζπγθεθξηκέλσλ παζήζεσλ θαη ζηε ζπλέρεηα γίλεηαη εθκαίεπζε ηεο δηαγλσζηηθήο γλώζεο από εηδηθνύο ή/θαη από εκπεηξηθά δεδνκέλα. Ζ δηαδηθαζία θαη ε γλώζε αλαπαξίζηαληαη κε ρξήζε πβξηδηθώλ κεζόδσλ αλαπαξάζηαζεο θαη κε ηε ρξήζε αζάθεηαο ή/θαη αβεβαηόηεηαο, ε νπνία είλαη εγγελήο ζε ηέηνηα δηαγλσζηηθά ζπζηήκαηα. Σν ζύζηεκα αλαπηύρζεθε κε ηέηνηα εξγαιεία πνπ δίλνπλ ηελ δπλαηόηεηα ζηέγαζήο ηνπ ζε ηζηόηνπν ώζηε λα ρξεζηκνπνηεζεί σο εηδηθόο ζπκβνπιεπηηθόο νδεγόο από ελδηαθεξνκέλνπο κε εηδηθνύο ηαηξνύο & από αζζελείο θαζώο θαη από θνηηεηέο πγεηνλνκηθώλ ζρνιώλ γηα εθπαηδεπηηθή ρξήζε. Σν ζύζηεκα πεξηέρεη γλώζε εκπεηξνγλσκόλσλ ζε ζπλδπαζκό κε ζηνηρεία πινύζηαο βηβιηνγξαθηθήο αλαδήηεζεο θαη κειέηεο. Σέινο πξαγκαηνπνηήζεθε επηθύξσζε ησλ απνηειεζκάησλ κέζα από κηα ηπραηνπνηεκέλε θιηληθή έξεπλα. Ζ πινπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο καο ζηεξίδεηαη ζε έλα εηδηθό θέιπθνο δεκηνπξγίαο επθπώλ ζπζηεκάησλ θαη ζε εξγαιεία κεζόδσλ κεραληθήο κάζεζεο. Δπίζεο, πινπνηνύληαη δύν εθδνρέο (Hirofilos Η & ΗΗ) θαη γίλεηαη ζύγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ. Αλαγλσξίζηεθε ε ζαθήο ππεξνρή ηνπ Hirofilos ΗΗ πνπ αλαπηπρζεθε κε ζύζηεκα κεραληθήο εθκάζεζεο θαη κε δπλαηόηεηα δηαρξνληθήο αλαβάζκηζεο. Λέμεηο Κιεηδηά: επθπέο ζύζηεκα, εηδηθό θέιπθνο επθπώλ ζπζηεκάησλ, αζάθεηα, λνζήκαηα πξνζηάηε αδέλα, 4

6 ABSTRACT During making this project our concern was the creation of a new expert system for diagnosis prostate disease depending on the clinical status of a patient as these are identified during medical examination. The main points were as follows: First has been constructed a diagnosis process model which was followed by the diagnosis for the most common prostate diseases. Secondly was implemented extracting of the medical knowledge based on specialists or/ and experimental data. The whole process and the medical Knowledge will be developed using hybrid methods of representation and having the partcipation of such saying fuzziness or inaccuracy, that is innate in that kind of intelligent decision-support. The new intelligent system is already accommodated on a hospital server and is used as a decision-support system, as well as an e-learning platform for medical students. For the implementation of the new system have been used an expert system shell and knowledge engineering tools. Keywords: expert system shell, fuzziness, prostate disease 5

7 1. ΣΟΗΥΔΗΑ ΑΝΑΣΟΜΗΑ ΚΑΗ ΦΤΗΟΛΟΓΗΑ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ 1.1 ΑΝΑΣΟΜΙΑ Ο όξνο πξνζηάηεο παξάγεηαη από ηελ ειιεληθή ιέμε πξνΐζηακαη θαη απνδίδεηαη ζηνλ Δξώθηιν από ηελ Αιεμάλδξεηα, πνπ ρξεζηκνπνίεζε ηνλ όξν απηό ην 335π.Υ. γηα λα πεξηγξάςεη ην όξγαλν πνπ βξίζθεηαη κπξνζηά από ηελ νπξνδόρν θύζηε. Λεπηνκεξείο αλαηνκηθέο πεξηγξαθέο δελ παξνπζηάζηεθαλ κέρξη ηελ Αλαγέλλεζε. Παξόηη, ινηπόλ, ε ύπαξμε ηνπ πξνζηάηε ήηαλ γλσζηή εδώ θαη 2300 ρξόληα πεξίπνπ, αθξηβείο πεξηγξαθέο ηεο εζσηεξηθήο δνκήο, ηεο θπζηνινγίαο θαη ηεο παζνινγίαο ηνπ αδέλα δελ παξνπζηάζηεθαλ παξά ζρεηηθά πξόζθαηα. Ο πξνζηάηεο είλαη έλα όξγαλν κεηθηήο ηζηνινγίαο απνηεινύκελν από αδεληθό ζηξώκα, θαηά ην 70% θαη ηλνκπώδεο ζηξώκα. Σνπνγξαθηθά βξίζθεηαη ακέζσο θάησ από ηελ νπξνδόρν θύζηε θαη πεξηβάιεη ηελ αξρή ηεο νπξήζξαο, πίζσ από ηελ εβηθή ζύκθπζε, θαη πάλσ από ην νπξνγελλεηηθό δηάθξαγκα, κπξνζηά από ην νξζό (Δηθόλα 1.1). Έρεη κέγεζνο θαη ζρήκα θάζηαλνπ θαη ην βάξνο ηνπ είλαη πεξίπνπ 20 γξακκάξηα. Ο πξνζηάηεο αδέλαο δέρεηαη ηηο δπν ζπεξκαηνδόρεο θύζηεηο ζηελ νπίζζηα επηθάλεηα ηνπ, ελώ δηαπεξλάηαη από ηελ πξνζηαηηθή νπξήζξα θαη ηνπο δπν εθζπεξκαηηζηηθνύο πόξνπο κε πνξεία πξνο ην ζπεξκαηηθό ινθίδην [1] Δηθόλα 1.2 Οβειηαία δηαηνκή ηεο πεξηνρήο ηεο ππέινπ 6

8 Χο αδέλαο, ν πξνζηάηεο απνηειείηαη από πνιιά αδέληα πνπ αδεηάδνπλ ην πεξηερόκελό ηνπο ζε πνιιαπινύο κηθξνύο πόξνπο πνπ θαηαιήγνπλ ζην νπίζζην ηνίρσκα ηεο νπξήζξαο, θνληά ζην ζπεξκαηηθό ινθίδην. Πεξηβάιιεηαη από θάςα πνπ απνηειείηαη από θνιιαγόλν, ειαζηίλε θαη θπθιηθά δηαηαζζόκελεο ιείεο κπηθέο ίλεο, ελώ νη εβνπξνζηαηηθνί ζύλδεζκνη ηνλ ζηεξεώλνπλ ζηελ εβηθή ζύκθπζε [1]. ύκθσλα κε ηνλ McNeal o πξνζηάηεο δηαθξίλεηαη ζε ηξεηο ηζηνινγηθά μερσξηζηέο αδεληθέο δώλεο, ηελ πεξηθεξηθή, απνηειεί ην 70-75% ηνπ αδεληθνύ ηκήκαηνο ηνπ νξγάλνπ, ηελ θεληξηθή, 20-25% θαη ηε κεηαβαηηθή, 5-10%. Δπίζεο, ν McNeal πεξηέγξαςε θαη ηνλ όξν πξόζζην ηλνκπώδεο ζηξώκα γηα ηελ πεξηνρή πνπ κπνξεί λα πεξηιακβάλεη ηκήκαηα ηνπ πξν-πξνζηαηηθνύ ζθηγθηήξα, ηνπ έζσ ζθηγθηήξα, ηνπ πξόζζηνπ εμσζηήξα κπ θαη ηνπ γξακκσηνύ ζθηγθηήξα ηεο νπξήζξαο (Δηθόλα 1.3). Ζ πεξηθεξηθή δώλε θαιύπηεη ηα νπηζζνπιάγηα ηκήκαηα ηνπ αδέλα θαη είλαη απηή όπνπ αλαπηύζζεηαη ην 70-80% ησλ πεξηπηώζεσλ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. Σελ πεξηθεξηθή επίζεο δώλε ηνπ αδέλα πξνηηκά θαη ε ρξόληα πξνζηαηίηηδα. Ζ θεληξηθή δώλε ηνπ έρεη ζθελνεηδέο ζρήκα, επξύ ζηελ βάζε ηνπ αδέλα πνπ ζπγθιίλεη πξνο ην ζπεξκαηηθό ινθίδην, βξίζθεηαη εθαηέξσζελ ηεο νπξήζξαο θαη νπζηαζηηθά πεξηβάιιεη ηνπο εθζπεξκαηηζηηθνύο πόξνπο ζηελ πνξεία ηνπο πξνο ην ινθίδην. Ζ κεηαβαηηθή δώλε βξίζθεηαη ακέζσο θεληξηθά ηνπ ζπεξκαηηθνύ ινθηδίνπ, εθαηέξσζελ ηεο νπξήζξαο θαη εθηείλεηαη κέρξη ηνλ πξν-πξνζηαηηθό ζθηγθηήξα. ηελ δώλε απηή αλαπηύζζεηαη ε θαινήζεο ππεξπιαζία ηνπ πξνζηάηε (ΚΤΠ) [1]. Εικόνα 1.4 Οη δώλεο ηνπ πξνζηάηε, όπσο έρνπλ πεξηγξαθεί από ηνλ J. E. McNeal (Am J Surg Pathol 1988;12: ) 7

9 Ζ αξηεξηαθή αγγείσζε ηνπ πξνζηάηε πξνέξρεηαη από ηελ θάησ θπζηηθή αξηεξία, θαζώο επίζεο θαη από ηηο έζσ αηδνηηθέο θαη ηηο κέζεο αηκνξξνηδηθέο αξηεξηεο. Ζ θιεβηθή απνρέηεπζε επηηπγράλεηαη κέζσ ηνπ πινύζηνπ πεξηπξνζηαηηθνύ θιεβηθνύ πιέγκαηνο πνπ ζπλδέεηαη κε ηελ ελ ησ βαζεη ξαρηαία θιέβα ηνπ πένπο θαη ηηο έζσ ιαγόληεο θιέβεο. Σέινο, ν πξνζηάηεο ιακβάλεη απηόλνκε, ζπκπαζεηηθή θαη παξαζπκπαζεηηθή, λεπξσζε κέζσ ηνπ ππειηθνύ πιέγκαηνο θαη ζσκαηηθή λεύξσζε κέζσ ηνπ αηδηηθνύ λεύξνπ [1]. 1.2 ΦΤΙΟΛΟΓΙΑ Ο πξνζηάηεο αδέλαο καδί κε ηηο ζπεξκαηνδόρνπο θύζηεηο θαη ηνπο βνιβνπξεζξαίνπο αδέλεο απνηεινύλ ηνπο επηθνπξηθνύο αδέλεο ηνπ γελλεηηθνύ ζπζηήκαηνο ηνπ άλδξα. Σν ζπέξκα είλαη ε ξεπζηή κάδα, ε νπνία εθηνμεύεηαη από ηελ νπξήζξα θαηά ηελ εθζπεξκάηηζε θαη πξόθεηηαη γηα έλα ελαηώξεκα ζπεξκαηνδσαξίσλ κέζα ζην ζπεξκαηηθό πιάζκα [2]. Σν ζπεξκαηηθό πιάζκα πξνέξρεηαη από ηε κείμε ησλ εθθξηκάησλ ηεο επηδηδπκίδαο, ηεο ζπεξκαηηθήο ιεθύζνπ, ησλ ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ, ηνπ πξνζηάηε θαη ησλ βνιβνπξεζξαίσλ αδέλσλ, κε ην έθθξηκα ηνπ πξνζηάηε λα απνηειεί ην 20% πεξίπνπ ηνπ ζπλνιηθνύ όγθνπ [3]. Ο αδέλαο παξάγεη αθόκε ςεπδάξγπξν, θσζθνιηπίδηα, ζπεξκίλε, θσζθαηάζεο θαη πξσηενιπηηθά έλδπκα πνπ πξνθαινύλ ξεπζηνπνίεζε ηνπ ζπέξκαηνο. Ζ κείσζε ή έιιεηςε ησλ ελδύκσλ απηώλ πξνθαιεί ηελ θαζπζηέξεζε ηεο ξεπζηνπνίεζεο θαη κεηώλεη ηελ θηλεηηθόηεηα ησλ ζπεξκαηνδσαξίσλ [2]. Οη ζπλεζέζηεξεο παζήζεηο ηνπ αδέλα είλαη νη θιεγκνλώδεηο παζήζεηο πξνζηαηίηηδεο, ε θαινήζεο ππεξπιαζία θαζώο θαη ν θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε. 8

10 2 ΚΛΗΝΗΚΔ ΔΚΓΖΛΧΔΗ ΣΧΝ ΠΑΘΖΔΧΝ ΣΟΤ ΠΡΟ- ΣΑΣΖ ην θεθάιαην απηό πεξηγξάθνληαη ηα ζπκπηώκαηα (ππνθεηκεληθά ελνριήκαηα) όπσο ζπρλνπξία, πόλνο θ.α θαη ηα ζεκεία (αληηθεηκεληθά επξήκαηα) όπσο ν ππξεηόο, ε αηκαηνπξία θ.α ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε. 2.1 Πξνζηαηηθόο πόλνο Ο πξνζηαηηθόο πόλνο νθείιεηαη ζπλήζσο ζε θιεγκνλή ιόγσ νηδήκαηνο θαη δηάηαζεο ηεο πξνζηαηηθήο θάςαο. Ο αζζελήο δηακαξηύξεηαη γηα έλα αίζζεκα βάξνπο ή πίεζεο ζηελ πεξηνρή ηνπ πεξηλένπ ή ηνπ νξζνύ θαη απηό εμαηηίαο ε- ξεζηζκνύ ησλ Η 2 -Η 4 ξηδώλ [4]. 2.2 πκπηώκαηα από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό (LUTS Lower Urinary Tract Symptoms) Με ηνλ όξν LUTS πεξηγξάθνληαη ηα ζπκπηώκαηα πνπ παξαηεξνύληαη ηόζν θαηά ηελ πιήξσζε ηεο νπξνδόρνπ θύζηεσο, εξεζηζηηθά ζπκπηώκαηα, όζν θαη θαηά ηελ θάζε νύξεζεο, απνθξαθηηθά ζπκπηώκαηα. Ζ ζπρλνπξία είλαη από ηα ζπρλόηεξα ζπκπηώκαηα θαη ν όξνο ππνδειώλεη απμεκέλν αξηζκό νπξήζεσλ θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ εηθνζηηεηξαώξνπ, δειαδή πάλσ από ηνλ θπζηνινγηθό αξηζκό ησλ 5-6 νπξήζεσλ. Με ηνλ όξν λπθηνπξία πεξηγξάθεηαη ε νύξεζε πάλσ ηεο κηαο θνξάο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο λύθηαο. Επηηαθηηθή νύξεζε είλαη ε αηθλίδηα, ηζρπξή επηζπκία γηα νύξεζε, ηελ νπνία ην άηνκν αδπλαηεί λα αλαζηείιεη. Δπζνπξία νλνκάδεηαη ε θαηάζηαζε θαηά ηελ νπνία ην άηνκν νπξεί κε δπζθνιία ή κε πόλν, ε έλαξμε ησλ νύξσλ θαζπζηεξεί, ε ξνή είλαη κηθξή θαη ε αθηίλα ησλ νύξσλ είλαη κεησκέλε. Ζ κεησκέλε αθηίλα ησλ νύξσλ είλαη ζπλήζσο ζύκπησκα ππνθπζηηθνύ θσιύκαηνο, ιόγσ ΚΤΠ, ζηελσκάησλ νπξήζξαο θ.η.ι 9

11 Ζ θαζπζηέξεζε έλαξμεο ηεο νύξεζεο, πξώηκν ζύκπησκα ηνπ ππνθπζηηθνύ θσιύκαηνο. Ζ δηαθνπηόκελε θαη ε ζηαγνλνεηδήο νύξεζε, ζπκπηώκαηα ζπλήζσο ηεο ΚΤΠ. Ζ επίζρεζε ησλ νύξσλ, δειαδή ε αδπλακία θέλσζεο ηεο θύζηεο δηαθξίλεηαη ζε νμεία θαη ρξόληα. Ζ αληηκεηώπηζε ηεο είλαη ν θελσηηθόο θαζεηεξηαζκόο [4]. 2.3 Γηαηαξαρέο ηεο πνηόηεηαο ησλ νύξσλ Αηκαηνπξία Αηκαηνπξία είλαη ε θαηάζηαζε ζηελ νπνία αλεπξίζθνληαη πάλσ από 3 εξπζξά αηκνζθαίξηα θαηά νπηηθό πεδίν ζηελ κηθξνζθνπηθή εμέηαζε ησλ νύξσλ. Γηαθξίλεηαη ζε καθξνζθνπηθή, όηαλ ηα νύξα ρξσκαηίδνληαη εξπζξά θαη κηθξνζθνπηθή όηαλ απνθαιύπηεηαη κε ηελ βνήζεηα ηνπ κηθξνζθνπίνπ. Ζ αηκαηνπξία είλαη ζνξπβώδεο ζύκπησκα θαη ζα πξέπεη λα ζεσξείηαη εθδήισζε θαθνήζεηαο ηνπ νπξνπνηεηηθνύ κέρξη απνδείμεσο ηνπ ελαληίνπ [4] Ππνπξία Ππνπξία νλνκάδεηαη ε αλίρλεπζε άθζνλσλ ιεπθνθπηηάξσλ ζηα νύξα, ηα νπνία είλαη ελδεηθηηθά νπξνινίκσμεο [4]. 2.4 Δθδειώζεηο από ην γελλεηηθό ζύζηεκα Αηκνζπεξκία. Δίλαη ε πξόζκεημε αίκαηνο ζην εθζπεξκάηηζκα. πλεζέζηεξα αίηηα είλαη νη θιεγκνλέο ηεο νπξήζξαο, ηνπ πξνζηάηε ή ησλ ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ [4]. 10

12 3 ΦΛΔΓΜΟΝΔ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Ο Legneau ήηαλ ν πξώηνο πνπ πεξηέγξαςε ηελ θιεγκνλή ηνπ πξνζηάηε αδέλα ην 1815, αιιά απηόο πνπ παξνπζίαζε ηελ πξώηε αθξηβήο πεξηγξαθή ηεο παζνινγίαο ηεο πξνζηαηίηηδαο, ήηαλ ν Verdes ην 1838 [5]. Ζ πξνζηαηίηηδα είλαη κηα ζπρλή νπξνινγηθή πάζεζε. Σν 25% ησλ αζζελώλ πνπ πξνζέξρνληαη ζην νπξνινγηθό ηαηξείν αλαθέξεη ζπκπηώκαηα πξνζηαηίηηδαο θαη ην 50% ησλ αλδξώλ αλαθέξεη ζπκπηώκαηα πξνζηαηίηηδαο ζε θάπνηα ζηηγκή ηεο δσήο ηνπ [6]. Σν National Institutes of Health (NIH) πξόηεηλε ην 1995 έλα ζύζηεκα ηαμηλόκεζεο ην νπνίν παξνπζηάδεηαη ζηνλ πίλαθα 2.4.1, δηαρσξίδνληαο ηελ πάζεζε ζε ηέζζεξεηο θαηεγνξίεο νη νπνίεο θαη αλαθέξνληαη πην θάησ [5]. 3.1 Ομεία βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα - Καηεγνξία Ι Ζ νμεία βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα ραξαθηεξίδεηαη από πςειό ππξεηό κε ξίγνο, πόλν ζην πεξίλεν, έληνλν θαύζνο θαηά ηελ νύξεζε, ζπρλνπξία θαη έπεημε γηα νύξεζε. ηε δαθηπιηθή εμέηαζε ν πξνζηάηεο είλαη δηνγθσκέλνο, καιαθόο, δεζηόο θαη επαίζζεηνο. ηε γεληθή εμέηαζε ησλ νύξσλ αληρλεύνληαη άθζνλα ππνζθαίξηα θαη ε θαιιηέξγεηα απνκνλώλεη ηνλ κηθξνβηαθό παξάγνληα. Ζ αύμεζε ηνπ PSA είλαη ραξαθηεξηζηηθή θαη κπνξεί λα θζάζεη ζε πνιύ πςειά επίπεδα. 11

13 Πίλαθαο Ζ δνθηκαζία Mears-Stamey θαη ε εξκελεία ηεο. (WBC= Ππνζθαίξηα, Culture=Καιιηέξγεηα νύξσλ) 3.2 Υξόληα βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα - Καηεγνξία ΙΙ Ζ θιηληθή εηθόλα ηεο ρξόληαο βαθηεξηαθήο πξνζηαηίηηδαο είλαη ζπλήζσο άηππε θαη κε εηδηθή. Οη αζζελείο αλαθέξνπλ ζπκπηώκαηα όπσο ζπρλνπξία, λπθηνπξία θαη έπεημε γηα νύξεζε αιιά θαη πόλν ζηνπο όξρεηο, ζηηο βνπβσληθέο ρώξεο, ζην πεξίλεν θαζώο θαη πξόσξε εθζπεξκάηηζε ή πόλν θαηά ηελ εθζπεξκάηηζε θαη αηκνζπεξκία. Γελ ππάξρνπλ εηδηθά επξήκαηα ηεο ρξόληαο πξνζηαηίηηδαο από ηελ DRE (digital rectal examination) ή από άιιεο δηαγλσζηηθέο εμεηάζεηο. Ζ ηηκή ηνπ PSA κπνξεί λα είλαη ήπηα απμεκέλε. Ζ δηάγλσζε ηίζεηαη κε ηελ δνθηκαζία Mears-Stamey (Πίλαθαο 3.2.1) [7]. 3.3 Υξόληα αβαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα ύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο Γηαθξίλεηαη ζην θιεγκνλώδεο ζύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο ή κε βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα (θαηεγνξία ΗΗΗΑ) θαη ζην κε θιεγκνλώδεο ζύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο ή πξνζηαηνδπλία (θαηεγνξία ΗΗΗΒ) Καηεγνξία ΗΗΗΑ Δίλαη κηα πάζεζε κε άγλσζηε αηηηνπαζνγέλεηα. Ζ θιηληθή ηεο εηθόλα είλαη αλάινγε ηεο ρξόληαο βαθηεξηαθήο πξνζηαηίηηδαο θαη ε δηάγλσζε γίλεηαη κε ηα δηαγλσζηηθά θξηηήξηα ηεο δνθηκαζίαο Mears-Stamey (Δηθόλα 2). Δίλαη νθηώ θνξέο ζπρλόηεξε ηεο ρξόληαο βαθηεξηαθήο πξνζηαηηηηδαο Καηεγνξία ΗΗΗΒ Δίλαη επίζεο κηα πάζεζε αγλώζηνπ αηηηνπαζνγέλεηαο θαη ε θιηληθή ηεο εηθόλα είλαη αλάινγε ηεο ρξόληαο βαθηεξηαθήο πξνζηαηίηηδαο. Γηαθέξεη από ηελ Καηεγνξία ΗΗΗΑ κόλν σο πξνο ηελ απνπζία επξεκάησλ πξνζηαηηθήο θιεγκνλήο κε βάζε ηα δηαγλσζηηθά θξηηήξηα ηεο δνθηκαζίαο Mears-Stamey. 12

14 3.4 Αζπκπησκαηηθή θιεγκνλώδεο πξνζηαηίηηδα - Καηεγνξία ΙV Ο όξνο πξνηάζεθε ζηελ ηειεπηαία ηαμηλόκεζε γηα λα θαιύςεη ηηο πεξηπηώζεηο εθείλεο ζηηο νπνίεο αλεπξίζθνληαη ελδείμεηο θιεγκνλήο ζηελ δνθηκαζία Mears- Stamey, ζε βηνςία ηνπ πξνζηάηε ή ζην ζπέξκα ρσξίο όκσο ν αζζελήο λα α- λαθέξεη θάπνηα ζπκπηώκαηα [7]. ΚΑΣΗΓΟΡΙΑ ΟΝΟΜΑΙΑ ΠΔΡΙΓΡΑΦΗ Καηεγνξία Ι Καηεγνξία ΙΙ Καηεγνξία ΙΙΙ Καηεγνξία ΙΙΙA Καηεγνξία ΙΙΙB Καηεγνξία ΙV Ομεία βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα Υξόληα βαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα Υξόληα αβαθηεξηαθή πξνζηαηίηηδα/ ζύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο Φιεγκνλώδεο ζύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο Με θιεγκνλώδεο ζύλδξνκν ρξόληνπ ππειηθνύ άιγνπο Αζπκπησκαηηθή θιεγκνλώδεο πξνζηαηίηηδα Ομεία ινίκσμε ηνπ πξνζηάηε Τπνηξνπηάδνπζα νπξνινίκσμε Υξόληα ινίκσμε ηνπ πξνζηάηε Πόλνο ή αίζζεκα βάξνπο ζηελ πύειν πνπ ζπλνδεύεηαη από δηάθνξα ζπκπηώκαηα θαηά ηελ νύξεζε ή ηε ζεμνπαιηθή δξαζηεξηόηεηα. Απνπζία ηεθκεξησκέλεο ινίκσμεο Παξνπζία ππνζθαηξίσλ ζην ζπέξκα, ζην πξνζηαηηθό πγξό ή ζηα νύξα κεηά κάιαμε ηνπ πξνζηάηε Απνπζία ππνζθαηξίσλ ζην ζπέξκα, ζην πξνζηαηηθό πγξό ή ζηα νύξα κεηά κάιαμε ηνπ πξνζηάηε Απνπζία ζπκπησκάησλ. Δλδείμεηο θιεγκνλήο ζε βηνςία, ζην ζπέξκα, ζην πξνζ- 13

15 ηαηηθό πγξό ή ζηα νύξα κεηά κάιαμε ηνπ πξνζηάηε Πίλαθαο Σαμηλόκεζε National Institutes of Health (NIH) 14

16 4 ΚΑΛΟΖΘΖ ΤΠΔΡΠΛΑΗΑ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ 4.1 Δπηδεκηνινγία Ζ ΚΤΠ είλαη κηα πάζεζε ε νπνία εκθαλίδεηαη ζην 50% ησλ αλδξώλ άλσ ησλ 60 εηώλ, αθνξά ζρεδόλ όινπο ηνπο άλδξεο ειηθίαο άλσ ησλ 80 θαη εθδειώλεηαη ζπλήζσο κε LUTS. Πεξίπνπ ην 75% ησλ αλδξώλ ειηθίαο 50 θαη άλσ ζα βηώζνπλ ηα ελνριήκαηα από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό. ε κηα κειέηε ηνπ 2006, από ηνπο 1,050 αζζελείο ειηθίαο εηώλ πνπ εξσηεζήθαλ, ην 30% αλέθεξε αύμεζε ησλ νπξήζεσλ ηνπ, ηνπο ηειεπηαίνπο 12 κήλεο θαη ην 87% λα βίσζε ηνπιάρηζηνλ έλα ζύκπησκα από ην νπξνπνηεηηθό ηνπ ηηο ηειεπηαίεο 30 εκέξεο. Από απηνύο, ζην 25% δηεγλώζζε απμεκέλν κέγεζνο πξνζηάηεο θαη ην 48% έπαζρε από κέηξηα πξνο ζνβαξά LUTS [8]. 4.2 Αηηηνινγία θαη παξάγνληεο θηλδύλνπ Ζ αηηηνινγία ηεο ΚΤΠ δελ είλαη πιήξσο απνζαθεληζκέλε αιιά θαίλεηαη λα είλαη πνιππαξαγνληηθή θαη νξκνλνεμαξηόκελε. Ζ αιιειεπίδξαζε κεηαμύ ησλ θπηηάξσλ ηνπ ζηξώκαηνο θαη ηνπ επηζειίνπ κπνξεί λα νδεγήζεη ζε ππεξπιαζία θαη θαηά ζπλέπεηα ζε LUTS. Κιηληθέο κειέηεο έρνπλ απνδείμεη όηη ε ειάηησζε ησλ επίπεδσλ ησλ αλδξνγόλσλ ππνζηξέθεη ηελ ΚΤΠ θαη νδεγεί ζε ύθεζε ησλ ζπκπησκάησλ από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό. Δπίζεο είλαη γλσζηό όηη άλδξεο πνπ έρνπλ ππνβιεζεί ζε επλνπρηζκό πξηλ ηελ εθεβεία δελ αλαπηύζζνπλ ΚΤΠ. Σέινο, κειέηεο έρνπλ επηζεκάλεη ηελ ζρέζε ησλ επηπέδσλ ηεζηνζηεξόλεο κε ηα επίπεδα ησλ νηζηξνγόλσλ. Ζ απμεκέλεο ηηκέο νηζηξνγόλσλ ζηηο κεγάιεο ειηθίεο έρεη απνδεηρζεί όηη νδεγνύλ ζηελ αλάπηπμε θαινήζνπο ππεξπιαζίαο [9, 10]. Οη κόλνη ζαθείο παξάγνληεο θηλδύλνπ γηα ηελ ΚΤΠ είλαη ε ειηθία θαη ε παξνπζία ιεηηνπξγνύλησλ όξρεσλ. Άιινη παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ είλαη ε θπιή θαη ην πεξηβάιινλ. Ζ ΚΤΠ αλαπηύζζεηαη πην ζπρλά ζηνπο καύξνπο ελώ έρεη 15

17 παξαηεξεζεί όηη ζηνπο Αζηάηεο πνπ κεηαλαζηεύνπλ ζε δπηηθέο ρώξεο απμάλεηαη ν θίλδπλνο αλάπηπμήο ηεο. Αθόκε ε δηαηξνθή, κε ηνπο θπηνθάγνπο λα α- λαπηύζζνπλ ζε ρακειόηεξα πνζνζηά ππεξπιαζία, θαη ε νηθνγελεηαθή πξνδηάζεζε θαίλεηαη όηη απνηεινύλ παξάγνληεο θηλδύλνπ γηα ηελ αλάπηπμε θαινήζνπο ππεξπιαζίαο ηνπ πξνζηάηε [10]. Απνθξαθηηθά πκπηώκαηα (πκπηώκαηα Ούξεζεο ή Κέλσζεο) Δξεζηζηηθά πκπηώκαηα (πκπηώκαηα Πιήξσζεο ή Απνζήθεπζεο) Καζπζηέξεζε ζηελ έλαξμε ηεο νύξεζεο πρλνπξία Διάηησζε ηεο αθηίλαο ηεο νύξεζεο Νπθηνπξία Παξάηαζε ηνπ ρξόλνπ ξνήο ησλ Επηηαθηηθή νύξεζε νύξσλ Γηαθνπέο ζηελ νύξεζε Επηηαθηηθή αθξάηεηα Αίζζεκα αηεινύο θέλσζεο ηεο θύζηεσο, Δπίζρεζε ησλ νύξσλ Πίλαθαο πκπηώκαηα ηεο ΚΤΠ 4.3 Παζνθπζηνινγία Ζ ζπκπησκαηνινγία ηεο θαινήζνπο ππεξπιαζίαο ζρεηίδεηαη ηόζν κε ην ζηνηρείν ηεο απόθξαμεο ιόγσ ηνπ κεγέζνπο ηνπ πξνζηάηε, όζν θαη κε ηελ αληίδξαζε ηεο νπξνδόρνπ θύζηεσο ζηελ απόθξαμε. Καζώο ην κέγεζνο ηνπ πξνζηάηε απμάλεηαη ε πξνζηαηηθή νπξήζξα πηέδεηαη, κε απνηέιεζκα ηελ δεκηνπξγία απόθξαμεο ησλ νύξσλ. Δθηόο όκσο από ην ππεξπιαζηηθό ζηνηρείν πνπ δεκηνπξγεί ηελ θαινύκελε κεραληθή απόθξαμε ππάξρεη θαη ην δπλακηθό ζηνηρείν ηεο α- πόθξαμεο πνπ θαζνξίδεηαη από ηνλ ηόλν ησλ ιείσλ κπηθώλ ηλώλ ηνπ ζηξώκαηνο ηνπ πξνζηάηε, ν νπνίνο ξπζκίδεηαη από ην ζπκπαζεηηθό λεπξηθό ζύζηεκα κέζσ ησλ α 1 αδξελεξγηθώλ ππνδνρέσλ. ηελ απόθξαμε απηή ησλ νύξσλ ν εμσζηήξαο κπο ηεο νπξνδόρνπ θύζηεσο αληηδξά κε ππεξηξνθία ησλ κπηθώλ ηνπ ηλώλ, ελώ ηαπηόρξνλα ζεκεηώλεηαη 16

18 δηήζεζε ηνπ από ζπλδεηηθό ηζηό θαη ελαπόζεζε θνιιαγόλνπ. Οη κεηαβνιέο απηέο ηνπ εμσζηήξα νδεγνύλ ζηελ αύμεζε ησλ ελδνθπζηηθώλ πηέζεσλ θαηά ηελ νύξεζε, ζε ειάηησζε ηεο δηαηαζηκόηεηαο ηεο νπξνδόρνπ θαη ζηελ εκθάληζε αζηαζώλ ζπζηνιώλ ηνπ εμσζηήξα [9, 10]. 4.4 Κιηληθά επξήκαηα πκπηώκαηα Ζ ΚΤΠ ραξαθηεξίδεηαη από ζπκπηώκαηα απνθξαθηηθνύ αιιά θαη εξεζηζηηθνύ ηύπνπ LUTS (Πίλαθαο 4.1). ηα απνθξαθηηθά ζπκπηώκαηα πεξηιακβάλνληαη ε θαζπζηέξεζεο ζηελ έλαξμε ηεο νύξεζεο, ε ειάηησζε ηεο αθηίλαο ηεο νύξεζεο, ε παξάηαζε ηνπ ρξόλνπ ξνήο ησλ νύξσλ, νη δηαθνπέο ζηελ νύξεζε, ην αίζζεκα αηεινύο θέλσζεο ηεο θύζηεσο, ε επίζρεζε ησλ νύξσλ. πκπηώκαηα όπσο ε ζπρλνπξία, ε λπθηνπξία, ε επηηαθηηθή νύξεζε θαη ε επηηαθηηθή αθξάηεηα ραξαθηεξίδνληαη σο εξεζηζηηθά ζπκπηώκαηα [9] εκεία Ζ θπζηθή εμέηαζε, ε δαθηπιηθή εμέηαζε θαζώο θαη έλαο αδξόο λεπξνινγηθόο έιεγρνο είλαη απαξαίηεηνο ζε όινπο ηνπο αζζελείο. Σν κέγεζνο θαη ε πθή ηνπ πξνζηάηε αμηνινγνύληαη κε ηε DRE. ηελ DRE ν πξνζηάηεο είλαη κεγάινο, ειαζηηθόο. Αμίδεη λα ζεκεησζεί όηη ην κέγεζνο ηνπ πξνζηάηε δελ είλαη αλάινγν κε ηελ βαξύηεηα ησλ LUTS ή ηνλ βαζκό ηεο απόθξαμεο [9] Δξγαζηεξηαθά επξήκαηα Ζ γεληθή εμέηαζε ησλ νύξσλ γηα ηελ αλάδεημε θιεγκνλήο ή αηκαηνπξίαο, θαζώο θαη ε κέηξεζε ηεο ηηκήο ηεο θξεαηηλίλεο νξνύ πξέπεη λα ειέγρνληαη ζε ά- ηνκα κε ζπκπηώκαηα από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό. Ζ κέηξεζε ηνπ PSA ζεσξείηαη πξναηξεηηθή αιιά νη πεξηζζόηεξνη θιηληθνί ηελ ζπκπεξηιακβάλνπλ ζηνλ έιεγρν ηνπο [9]. 17

19 4.4.4 Απεηθνληζηηθά επξήκαηα Ζ θπξηόηεξε απεηθνληζηηθή κέζνδνο ζηελ πεξίπησζε ηεο ΚΤΠ είλαη ε δηαθνηιηαθή ππεξερνηνκνγξαθία. Ο απεηθνληζηηθόο έιεγρνο κπνξεί λα αλαδείμεη ιηζίαζε, ππόιεηκκα νύξσλ, θνιπώκαηα ηεο νπξνδόρνπ θύζηεσο [9]. 4.5 Αληηκεηώπηζε Ζ αληηκεηώπηζε ηεο ΚΤΠ δηαθξίλεηαη ζε θαξκαθεπηηθή θαη ρεηξνπξγηθή θαη ε επηινγή ηεο γίλεηαη κε βάζε ηε θύζε θαη ηελ βαξύηεηα ησλ ζπκπησκάησλ, ηελ επίδξαζε ησλ ζπκπησκάησλ ζηελ πνηόηεηα δσήο ηνπ αηόκνπ θαη ηελ παξνπζία επηπινθώλ από ηελ απόθξαμε. Γπν είλαη θπξίσο νη θαηεγνξίεο θαξκάθσλ γηα ηελ αληηκεηώπηζε ηεο λόζνπ. Οη αληαγσληζηέο ησλ α-αδξελεξγηθώλ ππνδνρέσλ θαη νη αλαζηνιείο ηεο 5αξεδνπθηάζεο. Ζ ρεηξνπξγηθή αληηκεηώπηζε ηεο ΚΤΠ επηηπγράλεηαη είηε δηνπξεζξηθά κε εηδηθά εξγαιεία είηε αλνηθηά κε δηάλνημε ηεο θάςαο ηνπ πξνζηάηε (ηερληθή Millin), είηε κε δηάλνημε ηεο νπξνδόρνπ θύζηεσο (ηερληθή Hryntschak). Πεξηγξάθνληαη θαη ειάρηζηα επεκβαηηθέο ρεηξνπξγηθέο ζεξαπείεο όπσο ε ρξήζε ησλ laser, ε TUNA (Transurethral needle ablation), ε ζεξκνζεξαπεία θ.α [10]. 18

20 5 ΚΑΡΚΗΝΟ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ 5.1 Δπηδεκηνινγία Ο θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε είλαη ν έθηνο θαηά ζεηξά πην ζπρλόο θαξθίλνο, ν ηξίηνο πην ζπρλόο ζηνλ άλδξα θαη ν πην ζπρλόο θαξθίλνο ζηνπο άλδξεο ζηελ Δπξώπε, ηε Β. Ακεξηθή, θαη κεξηθέο ρώξεο ηεο Αθξηθήο. Σν 2000 δηαγλώζζεθαλ 513,000 λέα πεξηζηαηηθά παγθνζκίσο, κε ηε λόζν λα αξηζκεί ην 9,7% (15,3% ζηηο αλεπηπγκέλεο θαη 4,3 ζηηο αλαπηπζζόκελεο ρώξεο) ησλ πεξηζηαηηθώλ θαξθίλνπ ζηνλ άλδξα [11]. Ζ δηάγλσζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε ηίζεηαη ζην 0,1% ησλ αλδξώλ ειηθίαο θάησ ησλ 50 εηώλ, ελώ ε κέζε ειηθία ησλ αζζελώλ κε απηή ηε λόζν είλαη έηε κε ην 85% ησλ αζζελώλ λα βξίζθνληαη πάλσ από ηα 65 έηε. Ζ ζπρλόηεηα εκθάληζεο ηεο λόζνπ δηαθέξεη από θπιή ζε θπιή θαη από ρώξα ζε ρώξα. Σα κηθξόηεξα πνζνζηά παξαηεξνύληαη ζηελ Αζία θαη εηδηθόηεξα ζηελ Κίλα θαη ηελ επαξρεία Tianjin κε 1,9 πεξηπηώζεηο αλά 100,000 άλδξεο ην ρξόλν θαη ηα πςειόηεξα ζηελ Β. Ακεξηθή θαη ηελ θαλδηλαβία. ηηο Ζ.Π.Α θαη εηδηθόηεξα ζηνπο Αθξν-Ακεξηθαλνύο άλδξεο ε ζπρλόηεηα εκθάληζεο αγγίδεη ηηο 137 πεξηπηώζεηο αλά 100,000 άλδξεο ην ρξόλν [11]. 5.2 Παξάγνληεο θηλδύλνπ Οη δηαπηζησκέλνη παξάγνληεο θηλδύλνπ γηα ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε είλαη ε ειηθία, ε θπιή θαη ε θιεξνλνκηθόηεηα. ηνπο πηζαλνύο παξάγνληεο πεξηιακβάλνληαη νη δηαηξνθηθέο ζπλήζεηεο θαη ε νξκνληθή θαηάζηαζε ηνπ άλδξα, ελώ εκπιέθνληαη θαη νξηζκέλα επαγγέικαηα [12]. Όπσο πξναλαθέξζεθε ε ζπρλόηεηα ηεο λόζνπ απμάλεηαη κε ηελ ειηθία θαη πηζαλόλ εμαηηίαο ηεο έθζεζεο ησλ αηόκσλ γηα κεγαιύηεξν ρξνληθό δηάζηεκα ζηνπο αηηηνινγηθνύο παξάγνληεο. 19

21 Αξθεηέο κειέηεο έρνπλ απνδείμεη ηελ νηθνγελεηαθή πξνδηάζεζε γηα ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε θαη απηό ιόγσ ηεο δηεηζδπηηθόηεηαο θάπνησλ γνληδίσλ ππεύζπλσλ γηα ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε. Σν πξώην γνλίδην πνπ αλαγλσξίζζεθε είλαη ην Hereditary Prostate Cancer locus-1 (HPC1) [12]. Δίλαη γλσζηό, όηη ε δηαθνξά ζηελ επίπησζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε κεηαμύ ησλ αλδξώλ ησλ αλεπηπγκέλσλ ρσξώλ έλαληη ησλ Αζηαηώλ είλαη κεγάιε θαη έρεη απνδνζεί ζηηο δηαθνξέο ηνπ ηξόπνπ δσήο ησλ δπν πιεζπζκώλ. Ζ δίαηηα, ε ζεμνπαιηθή ζπκπεξηθνξά, ε θαηαλάισζε αιθνόι, ε έθζεζε ζηελ ππεξηώδε αθηηλνβνιία είλαη ζεκαληηθνί αηηηνινγηθνί παξάγνληεο [12]. Ζ δηαηξνθή πινύζηα ζε δσηθά ιίπε θαη πησρή ζε θπηηθέο ίλεο επλνεί ηελ εκθάληζε ηνπ θαξθίλνπ, ελδερνκέλσο ιόγσ ηεο αύμεζεο ηεο βηνδηαζεζηκόηεηαο ηεο ρνιεζηεξόιεο γηα ηελ ζύλζεζε ησλ αλδξνγόλσλ. Αληίζεηα, ε πινύζηα ζε θπηηθέο ίλεο θαη θπηννηζηξνγόλα Αζηαηηθή δίαηηα, ειαηηώλεη ηνλ θίλδπλν ηνπ θαξθίλνπ. Σν πόζν ζεκαληηθνί είλαη νη δηαηξνθηθνί παξάγνληεο, όπσο ν δείθηεο κάδαο ζώκαηνο (BMI), ζηελ αλάπηπμε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε, δηαηππώλεηαη ζηελ νπεδηθή κειέηε νπνύ απεδείρζε όηη όρη κόλν απμάλεη ηελ επίπησζε αιιά θαη ηελ ζλεηόηεηα ησλ αηόκσλ [12]. ΒΑΘΜΟ ΠΑΘΟΛΟΓΟΑΝΑΣΟΜΙΚΑ ΥΑ- ΡΑΚΣΗΡΙΣΙΚΑ ΠΙΘΑΝΟΣΗΣΑ ΔΞΔΛΙΞΗ ΣΗ ΝΟΟΤ Δ 10 ΥΡΟΝΙΑ 2-4 Τςειήο δηαθνξνπνίεζεο όγθνο <25% 5-7 Μέζεο δηαθνξνπνίεζεο όγθνο 50% >8 Υακειήο δηαθνξνπνίεζεο όγθνο >75% Πίλαθαο Gleason Score 20

22 5.3 ΕΞΕΛΙΞΗ & ΣΑΔΙΟΠΟΙΗΗ ΣΗ ΝΟΟΤ Σν 95% ησλ θαξθίλσλ ηνπ πξνζηάηε είλαη αδελνθαξθηλώκαηα, επηζειηαθήο πξνέιεπζεο, ελώ από ην ππόινηπν 5%, ην κεγαιύηεξν πνζνζηό, πεξίπνπ 90%, είλαη θαξθίλνη ηνπ κεηαβαηηθνύ επηζειίνπ ησλ πόξσλ, πάιη επηζειηαθήο πξνέιεπζεο. Ο θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε δηαθξίλεηαη αθόκε ζε απηόλ πνπ πξνέξρεηαη από ην ζηξώκα, ξαβδνκπνζάξθσκα, ιεηνκπνζάξθσκα θαη ζε δεπηεξνπαζέο θαθόεζεο λεόπιαζκα. Ο θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε πνπ γίλεηαη θιηληθά αληηιεπηόο αλαπηύζζεηαη ζπλήζσο ζηελ πεξηθεξηθή δώλε ηνπ αδέλα. Όγθνη πνπ αλαπηύζζνληαη ζηελ κεηαβαηηθή δώλε δηαπηζηώλνληαη ζπλήζσο κεηά από επεκβάζεηο γηα ΚΤΠ [9, 10]. Ζ πηζαλόηεηα ηνπηθήο επέθηαζεο ηεο λόζνπ, δηαζπώληαο ηελ πξνζηαηηθή θάςα, δηεζώληαο ηηο ζπεξκαηνδόρνπο θύζηεηο θαη ε πηζαλόηεηα απνκαθξπζκέλεο κεηάζηαζεο απμάλεη αλάινγα κε ηηο δηαζηάζεηο ηνπ όγθνπ θαη ηνλ βαζκό δηαθνξνπνίεζεο ηνπ. Ζ επέθηαζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε πξνο ην νξζό είλαη δύζθνιε ιόγσ ηεο πεξηηνλίαο ηνπ Denonvillier ε νπνία βξίζθεηαη αλάκεζα ζηνλ πξνζηάηε θαη ην νξζό. Γηήζεζε ησλ νπξεηεξηθώλ ζηνκίσλ είλαη δπλαηό λα ζπκβεί ζε πξνρσξεκέλα ζηάδηα ηεο λόζνπ [9, 10]. Ζ λόζνο κεζίζηαηαη αηκαηνγελώο πξνο ηα νζηά, κε ην 85% ησλ αζζελώλ πνπ θαηαιήγνπλ λα έρεη ηαπηόρξνλα θαη νζηηθέο κεηαζηάζεηο. πλεζέζηεξεο ζέζεηο νζηηθώλ εληνπίζεσλ είλαη ε ζπνλδπιηθή ζηήιε, ηα νζηά ηεο ιεθάλεο, νη πιεπξέο θαη ην θξαλίν. Λεκθνγελώο, ν θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε κεζίζηαηαη ζηνπο έζσ θαη έμσ ιαγόληνπο, ζπξνεηδηθνύο θαη πξνηεξνύο ιεκθαδέλεο [9, 10]. ηελ Δπξώπε γηα ηελ ζηαδηνπνίεζε ηνπ ηεο λόζνπ ρξεζηκνπνηείηαη ην ΣΝΜ ζύζηεκα (Πίλαθαο 5.3.1). Ζ ζηαδηνπνίεζε κπνξεί λα είλαη θιηληθή, όηαλ ρξεζηκνπνηείηαη εθηόο ηεο δηνξζηθήο βηνςίαο, ε δαθηπιηθή εμέηαζε, ην δηνξζηθό ππεξερνγξάθεκα, ην PSA, άιινη θαξθηληθνί δείθηεο, ε αμνληθή ηνκνγξαθία θαη ην ζπηλζεξνγξάθεκα νζηώλ. Ζ ζηαδηνπνίεζε πνπ ζηεξίδεηαη ζε παζνινγναλαηνκηθά θξηηήξηα κεηά από ξηδηθέο επεκβάζεηο θαιείηαη ρεηξνπξγηθή θαη έρεη κεγαιύηεξε πξνγλσζηηθή αμία [9, 10]. Ο βαζκόο θπηηαξηθήο δηαθνξνπνίεζεο Gleason score (Πίλαθαο 5.3.2) είλαη ν πην ζπρλά ρξεζηκνπνηνύκελνο δείθηεο ηνπ ζηαδίνπ ηεο λόζνπ, απνηειώληαο όκσο θαη ηζρπξό πξνγλσζηηθό δείθηε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. Ζ βαζκνιν- 21

23 γία θαηά Gleason score ππνινγίδεηαη κε βάζε ηε κνξθνινγία θαη ηελ αξρηηεθηνληθή δηάηαμε ησλ αδελίσλ ηνπ πξνζηάηε. Σν Gleason score πεξηγξάθεη, ζηελ θιίκαθα ηνπ 5, ην βαζκό ζηνλ νπνίν νη θαθνήζεηο αδεληθνί κηθξνζρεκαηηζκνί κνηάδνπλ ζηνπο θπζηνινγηθνύο αδέλεο (Δηθόλα 5.1). Δηθόλα 5.2 Οη 5 βαζκνί δηαθνξνπνίεζεο ηνπ αδελνθαξθηλώκαηνο θαηά Gleason Σ Σ Υ Σ 0 Σ 1 Σ 2 Σ 3 Σ 4 Πξσηνπαζήο Όγθνο Ο πξσηνπαζήο όγθνο δελ κπνξεί λα εθηηκεζεί Γελ ππάξρεη ελδεηθηηθό ζεκείν όγθνπ Με ςειαθεηόο θαη κε απεηθνληδόκελνο όγθνο Σ 1a : ηπραίν εύξεκα δηνπξεζξηθήο, <5% ηνπ εθηακέληνο ηζηνύ Σ 1b : ηπραίν εύξεκα δηνπξεζξηθήο, >5% ηνπ εθηακέληνο ηζηνύ Σ 1c : δηαπηζηώλεηαη από βηνςία ιόγσ απμεκέλνπ PSA Όγθνο πεξηνξηζκέλνο ζηνλ πξνζηάηε Σ 2a : ν όγθνο θαηαιακβάλεη ηνλ έλα ινβό ηνπ πξνζηάηε Σ 2b : ν όγθνο θαηαιακβάλεη θαη ηνπο δπν ινβνύο ηνπ πξνζηάηε Ο όγθνο δηαζπά ηελ πξνζηαηηθή θάςα Σ 3a : δηάζπαζε ηεο θάςαο (κνλόπιεπξε ή εηεξόπιεπξε) Σ 3b : δηήζεζε ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ Ο όγθνο δηεζεί άιια όξγαλα εθηόο ησλ ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ Σ 4a : δηήζεζε απρέλα θύζηεο, έμσ ζθηγθηήξα, νξζνύ 22

24 Σ 4b : δηήζεζε αλειθηήξα, θαζεισκέλνο ζηα ππειηθά ηνηρώκαηα Ν Πεξηνρηθνί ιεκθαδέλεο Ν Υ Ν 0 Ν 1 Ν 2 Γελ έρεη εθηηκεζεί ε ιεκθαδεληθή κεηάζηαζε Γελ ππάξρεη ιεκθαδεληθή κεηάζηαζε Μεηάζηαζε ζε έλα ιεκθαδέλα κέγηζηεο δηακέηξνπ 2cm Μεηάζηαζε ζε έλα ιεκθαδέλα κεγαιύηεξν ησλ 2cm αιιά κηθξόηεξν ησλ 5cm ζε κέγηζηε δηάκεηξν ή δηήζεζε πνιιώλ ιεκθαδέλσλ όρη κεγαιύηεξσλ ησλ 5cm ζε κέγηζηε δηάκεηξν Ν 3 Μεηάζηαζε ζε ιεκθαδέλα κεγαιύηεξν ησλ 5cm Μ Μ Υ Μ 0 Μ 1a Μ 1b Μ 1c Μεηαζηάζεηο Γελ έρεη γίλεη εθηίκεζε γηα κεηαζηάζεηο Γελ δηαπηζηώλνληαη κεηαζηάζεηο Μεηάζηαζε ζε κε πεξηνρηθνύο ιεκθαδέλεο Οζηηθέο κεηαζηάζεηο Μεηάζηαζε ζε άιια όξγαλα (ήπαξ, πλεύκνλεο θ.ι.π.) Πίλαθαο ηαδηνπνίεζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε κε ην ζύζηεκα ΣΝΜ Όζν ρακειόηεξνο ν βαζκόο ηόζν πην θνληά ζηνλ πγηή πξνζηαηηθό αδέλα θαη ηόζν ρακειόηεξν δπλακηθό δηαζπνξάο θαη επέθηαζεο. Σν Gleason score απνηειεί ην άζξνηζκα ησλ δύν επηθξαηέζηεξσλ ηζηνπαζνινγηθά αξρηηεηνληθώλ κνξθώλ ησλ αδεληθώλ ζρεκαηηζκώλ ηνπ πξνζηαηηθνύ δείγκαηνο θαη θπκαίλεηαη από 2 έσο 10 [9, 10]. 5.4 Σν εηδηθό πξνζηαηηθό αληηγόλν (PSA: Prostatic Specific Antigen) Σν εηδηθό πξνζηαηηθό αληηγόλν (PSA) είλαη κηα γιπθνπξσηεΐλε κνξηαθνύ βάξνπο 34 kdaltons πεξίπνπ θαη παξάγεηαη από ηα επηζειηαθά θύηηαξα ηνπ πξνζηαηηθώλ αδελίσλ. Δθθξίλεηαη ζην ζπέξκα θαη ε ζπγθέληξσζε ηνπ ζηε ζπζηεκαηηθή θπθινθνξία είλαη θπζηνινγηθή. Αύμεζε ηνπ PSA ζηνλ νξό κπνξεί λα εκ- 23

25 θαληζηεί κεηά από βιάβε ηεο θπζηνινγηθήο αξρηηεθηνληθήο δηάηαμεο ηνπ αδέλα πνπ επηηξέπεη ηελ απειεπζέξσζε ηνπ αληηγόλνπ ζηελ θπθινθνξία ηνπ αίκαηνο. Ζ πην ζεκαληηθή από ηηο βιάβεο απηέο είλαη ν θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε ρσξίο όκσο λα είλαη ε κνλαδηθή. Σν PSA απμάλεηαη θαη ζε θαινήζεηο λνζήκαηα ηνπ πξνζηάηε όπσο ε ΚΤΠ, ε πξνζηαηίηηδα θαζώο θαη κεηα από ηξαπκαηηζκό ηνπ αδέλα όπσο ζε εξγώδε δηνπξεζξηθν θαζεηεξηαζκό [13]. Σν PSA ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ αλίρλεπζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε, γηα καδηθνύο ειέγρνπο γηα ηε λόζνο ζε πιεζπζκνύο πςεινύ θηλδύλνπ, γηα ηελ παξαθνινύζεζε ηεο θιηληθήο πνξείαο ησλ παζρόλησλ θαη ηνλ έιεγρν ηεο θιηληθήο αληαπόθξηζεο κεηά ηελ εθαξκνγή νπνηαζδήπνηε κνξθήο ζεξαπείαο. Βηνςία ηνπ αδέλα ζπλίζηαηαη όηαλ ε ηηκή ηνπ PSA είλαη >4ng/ml. ην 50% ησλ αζζελώλ κε ηηκέο >10 ng/ml ππάξρεη δηάζπαζε ηεο θάςαο, νη πεξηζζόηεξνη αζζελείο κε PSA>50 ng/ml έρνπλ ζεηηθνύο ιεκθαδέλεο, ελώ κε PSA>100ng/ml ππάξρνπλ νζηηθέο κεηαζηάζεηο ζηνλ κεγαιύηεξν αξηζκό ησλ αζζελώλ [9, 13]. Καηά θαηξνύο έρνπλ δεκνζηεπζεί κειέηεο κε δηάθνξεο κνξθέο θαη παξάγσγα ηνπ PSA νη νπνίεο θαη παξαζέηνληαη πην θάησ. Ρπζκόο αύμεζεο ηνπ PSA PSA velocity (PSAV). Δθθξάδεη ηνλ ξπζκό κε ηνλ νπνίν απμάλεη ε ηηκή ηνπ PSA ζηνλ νξό κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ. Αλάινγα ηελ ηηκή ηεο κεηαβνιήο ηνπ PSA πνπ ηίζεηαη σο δηαγλσζηηθό όξην κεηαβάιιεηαη ε επαηζζεζία θαη ε εηδηθόηεηα ηνπ PSA velocity ( Πίλαθαο 5.4.1) [13]. Ππθλόηεηα ηνπ PSA PSA density (PSAD). Ζ ππθλόηεηα ηνπ PSA αλαθέξεηαη ζην πειίθν ηνπ PSA ζε ng/ml πξνο ηνλ όγθν ηνπ πξνζηάηε ζε cm 3. Ππθλόηεηα PSAD>0.15 ζπλεγνξεί ππέξ ηνπ θαξθίλνπ. Μειεηώληαο ηελ εγθπξόηεηα ηεο κεζόδνπ ζε αζζελείο κε PSA 4-10ng/ml, νη Taneja θαη ζπλεξγάηεο δηαπίζησζαλ όηη κε 95% επαηζζεζία, ε εηδηθόηεηα ήηαλ 29,6% αλεμάξηεηα από ην κέγεζνο ηνπ πξνζηάηε [13]. Ππθλόηεηα ηνπ PSA ζηε κεηαβαηηθή δώλε - PSA transitional zone density (PSA-TZ-D) Δίλαη ν ιόγνο ηνπ PSA ηνπ νξνύ πξνο ηνλ όγθν ηεο κεηαβαηηθήο δώλεο ηνπ πξνζηάηε. Ζ εγθπξόηεηα ηεο κειεηήζεθε ζε αζζελείο κε PSA 4-10ng/ml θαη όηαλ ε επαηζζεζία ηεο είλαη 95%, ε εηδηθόηεηά ηεο εμαξηάηαη από ην κέγεζνο ηνπ πξνζηάηε αδέλα θαη θπκαίλεηαη από 28,2% έσο 45,7% [13]. 24

26 ΠΑΡΑΜΔΣΡΟ ΔΤΑΙΘΗΙΑ ΔΙΓΙΚΟΣΗΣΑ PSAV >0,10 ng/ml/έηνο, PSA % 50% ng/ml PSAV >0,10 ng/ml/έηνο, PSA <4 85,2% 17,9% ng/ml PSAV >0,75 ng/ml/έηνο, PSA % >90% ng/ml PSAV >0,75 ng/ml/έηνο, PSA % >90% ng/ml PSAV >0,75 ng/ml/έηνο, PSA >4 54,8% 95,5% ng/ml PSAV >0,75 ng/ml/έηνο, PSA <4 ng/ml 45,7% 96,4% Πίλαθαο PSAV Ειεύζεξν πξνο νιηθό PSA. Έρεη δηαπηζησζεί όηη ην 65-90% ηνπ PSA είλαη ζπλδεδεκέλν κε πξσηεΐλεο, ελώ ην ππόινηπν 10-35% θπθινθνξεί ζηνλ νξγαληζκό ζε ειεύζεξε κνξθή. ε πξννπηηθή κειέηε αλίρλεπζεο θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε ζε αζζελείο κε PSA 2,5-4 ng/ml, έγηλε ζύγθξηζε ηνπ PSA, PSAD, PSA-TZ-D, f/t PSA θαη PSAV. Με 95% επαηζζεζία θαη όξην f/t PSA ην 41% ε εηδηθόηεηα άγγηδε ην 29,3% θαη γηα αζζελείο κε PSA 2,5-4 ng/ml απνηέιεζε ηελ πιένλ εηδηθή κέζνδν αλίρλεπζεο ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε ζε ζρέζε κε ηηο ππόινηπεο κεζόδνπο [13]. 5.5 Κιηληθά επξήκαηα πκπηώκαηα Πνιιέο θνξέο ν θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε δελ εκθαλίδεη ζπκπηώκαηα θαη απνηειεί ηπραίν επξεκα ζηε δαθηπιηθή εμέηαζε. Άιιεο θνξέο, ε λόζνο δηαγηγλώζθεηαη κεηα από δηνξζηθή βηνςία ηνπ πξνζηάηε ή ζε πιηθό πξνζηαηεθηνκήο κεηά από επεκβάζεηο γηα ΚΤΠ. παληόηεξα ν θαξθίλνο ηνπ πξνζηάηε κπνξεί λα εθδεισζεί κε αηκαηνπξία, επώδπλε εθζπεξκάηηζε, αηκνζπεξκία ή πεξηλεηθό άιγνο. Σέινο, ζε πξνρσξεκέλεο θαηαζηάζεηο ν αζζελήο κπνξεί λα πξνζέιζεη κε 25

27 αδπλακία, θαηαβνιή, νζηηθά άιγε, παξαπιεγία, νπξαηκία ιόγσ αακθνηεξόπιεπξεο νπξεηεξνπδξνλέθξσζεο [9, 10] εκεία Ζ θπζηθή εμέηαζε πεξηιακβάλεη ηελ δαθηπιηθή εμέηαζε ηνπ πξνζηάηε. Αιιαγέο ηνπ ζρήκαηνο, ηεο ζπκκεηξίαο ή ηεο ζύζηαζεο ηνπ αδέλα ζέηνπλ ηελ ππνςία θαθνήζεηαο. ηελ δαθηπιηθή εμέηαζε ηα αδελνθαξθηλώκαηα είλαη ζθιεξήο ζύζηαζεο. Ζ εληνπηζκέλε ζθιεξία ζηελ δαθηπιηθή εμέηαζε έρεη 30% πηζαλόηεηα λα είλαη θαξθίλνο [9, 10] Δξγαζηεξηαθά επξήκαηα ηηο βηνρεκηθέο εμεηάζεηο αίκαηνο απηό πνπ ζα κπνξνύζε λα αληρλεπζεί είλαη αλαηκία ζε πεξηπηώζεηο κεηαζηαηηθήο λόζνπ, αύμεζε ηεο αιθαιηθήο θσζθαηάζεο επί παξνπζίαο νζηηθώλ κεηαζηάζεσλ, απμεκέλν PSA (Πίλαθαο 5.5.1). Ζ εηδηθόηεηα γηα ηνλ πξνζηάηε γξήγνξα θαζηέξσζε ην PSA σο ηνλ πην επαίζζεην θαξθηληθό δείθηε. Παξά ηελ θαιή, ζε ζύγθξηζε κε άιινπο δείθηεο, επαηζζεζία θαη εηδηθόηεηα, ε ηειεπηαία είλαη ειαηησκέλε ζηελ πξώηκε δηάγλσζε ηνπ θαξθίλνπ γηα ηηκέο <10ng/ml θαη ηνύην γηαηί νη ζπγθεληξώζεηο ηνπ PSA απμάλνληαη [9, 10] θαη ζηελ ΚΤΠ ΣΙΜΗ PSA ΟΡΟΤ (ng/ml) <3 Φπζηνινγηθέο ηηκέο 2-4 Φπζηνινγηθέο ηηκέο αιιά 20% πηζαλόηεηα θαξθίλνπ % πηζαλόηεηα θαξθίλνπ >10 >50% πηζαλόηεηα θαξθίλνπ Πίλαθαο Αμηνιόγεζε ηηκώλ PSA Βηνςία πξνζηάηε Δπί θιηληθήο ππνςίαο θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε, απμεκέλν PSA, ζεηηθή δαθηπιηθή εμέηαζε, ν αζζελήο ππνβάιιεηαη ζε βηνςία πξνζηάηε. Ζ βηνςία ηνπ πξνζηάηε πξαγκαηνπνηείηαη κε ηελ βνήζεηα δηνξζηθνύ ππεξήρνπ. ε πεξηπηώζεηο πνπ δελ απεηθνλίδεηαη ππεξερνγξαθηθά εζηηαθή βιάβε, ιακβάλνληαη 6-12 ηπραίεο 26

28 αιιά ζπζηεκαηηθέο βηνςίεο. Με ηελ βηνςία επηβεβαηώλεηαη ε θιηληθή ππνςία, ηίζεηαη ε δηάγλσζε θαη θαζνξίδεηαη ε έθηαζε ηεο λόζνπ θαη ην Gleason score. Ζ βηνςία πξαγκαηνπνηείηαη ζπλήζσο ππό ηνπηθή αλαηζζεζία, είλαη θαιά αλεθηή αιιά ην 10-24% ησλ αζζελώλ ζα ηελ βξεη αξθεηά επώδπλε. Δπηπινθέο πνπ αλαθέξνληαη είλαη ε αηκνζπεξκία θαη ε αηκαηνπξία ζην 40-50% ησλ αζζελώλ, κηθξή αηκνξξαγία από ην νξζό θαη πςειόο ππξεηόο ζην 2,9%-4,2% ησλ αζζελώλ [9] Απεηθνληζηηθά επξήκαηα Αθηηλνγξαθία ζώξαθνο Βνεζά ζηελ εληόπηζε ηπρόλ κεηαζηάζεσλ ζηνλ πλεύκνλα ή νζηενβιαζηηθέο κεηαζηάζεηο ζηηο πιεπξέο. Ελδνθιέθηα νπξνγξαθία Γελ ρξεζηκνπνηείηαη ζπρλά, αιιά κπνξεί λα αλαδείμεη ηπρνύζα νπξεηεξνπδξνλέθξσζε από απόθξαμε ησλ νπξεηεξηθώλ ζηνκίσλ θαζώο θαη νζηενβιαζηηθέο κεηαζηάζεηο ζηε ζπνλδπιηθή ζηήιε. Δηνξζηθό ππεξερνγξάθεκα Παξέρεη απεηθόληζε ηνπ πξνζηάηε κε δπλαηόηεηα κειέηεο ηεο αξρηηεθηνληθήο ηνπ, ηνλ έιεγρν ηεο πξνζηαηηθήο θάςαο θαη ησλ ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ. Σα λενπιάζκαηα απεηθνλίδνληαη ζπλήζσο σο ππόερεο πεξηνρέο θαη κπνξεί λα δηαπηζησζνύλ εθόζνλ είλαη πάλσ από 5mm [10]. Αμνληθή ηνκνγξαθία Υξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζηελ εθηίκεζε ησλ ιεκθαδέλσλ, ζηε δηαπίζησζε ηνπηθά πξνρσξεκέλεο λόζνπ θαζώο θαη απνκαθξπζκέλσλ κεηαζηάζεσλ ζηα νζηά, ζηνλ πλεύκνλα, ζην ήπαξ θαη ζηνλ εγθέθαιν. Ζ επαηζζεζία ηεο ζηε δηαπίζησζε ηπρόλ εμσθαςηθήο επέθηαζεο είλαη κηθξή [10]. Οιόζσκν ζπηλζεξνγξάθεκα νζηώλ Δίλαη ε πην επαίζζεηε κέζνδνο γηα ηελ αλίρλεπζε νζηηθώλ κεηαζηάζεσλ. Μπνξεί λα αληρλεύζεη ηηο βιάβεο κέρξη θαη 6 κήλεο λσξηηεξα από ηνλ αθηηλνγξαθηθό έιεγρν. Οη νζηηθέο κεηαζηάζεηο ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε είλαη ζην 80% νζηενβιαζηηθέο, ζην 4% νζηενιπηηθέο θαη κεηθηέο ζην 16%. Ζ απμεκέλε απηή δξαζηεξηόηεηα δηαπηζηώλεηαη κε ην ζπηλζεξνγξάθεκα κε 99m Tcdiphosphonate. Φεπδώο αξλεηηθά απνηειέζκαηα αλαθέξνληαη ζην 8% ησλ αζζελώλ θαη ζπλήζσο αθνξνύλ βιάβεο ρσξίο νζηενβιαζηηθή δξαζηεξηόηεηα [10]. 27

29 5.6 ΑΝΣΙΜΔΣΩΠΙΗ Θεξαπεία ηεο εληνπηζκέλεο λόζνπ (ηάδηα Σ1 & Σ2) Α. Πξνζεθηηθή παξαθνινύζεζε (Watchful waiting) Ζ αληηκεηώπηζε ησλ αζζελώλ κε θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε εμαξηάηαη ηόζν από νγθνινγηθνύο παξάγνληεο, όπσο ην ζηάδην θαη ε δηαθνξνπνίεζε ησλ όγθσλ, όζν θαη από ηελ ειηθία, ηε γεληθή θαηάζηαζε, ζπλππάξρνληεο άιιεο παζήζεηο θαη ην πξνζδόθηκν επηβίσζεο. Δπεηδή ε πξόνδνο ηεο λόζνπ είλαη βξαδεία, αζζελείο κεγάιεο ειηθίαο ή κε πξνζδόθηκν θάησ ησλ 10 εηώλ δελ ρξεηάδνληαη ξηδηθή αληηκεηώπηζε. Οη αζζελείο απηνί κπνξεί λα παξαθνινπζνύληαη ζηελά θαη ζε πεξίπησζε πξνόδνπ ηεο λόζνπ λα αληηκεησπίδνληαη. Μειέηεο ζε θαλδηλαβηθέο ρώξεο απέδεημαλ όηη ε δεθαπεληαεηήο επηβίσζε ησλ αζζελώλ απηώλ είλαη αλάινγε ησλ αζζελώλ πνπ ππεβιήζεθαλ ζε ξηδηθή ζεξαπεία. Β. Ρηδηθή πξνζηαηεθηνκή Θεσξείηαη ε ζεξαπεία εθινγήο ηνπ εληνπηζκέλνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. Ζ επέκβαζε πεξηιακβάλεη ηελ αθαίξεζε ηνπ αδέλα, κε ηελ θάςα ηνπ, ην πεξηπξνζηαηηθό ιίπνο, ηελ αθαίξεζε ησλ ζπεξκαηνδόρσλ θύζηεσλ θαη αλαζηόκσζε ηεο νπξήζξαο κε ηελ νπξνδόρν θύζηε. Σεο επέκβαζεο πξνεγείηαη ιεκθαδεληθόο θαζαξηζκόο θαη ε επέκβαζε κπνξεί λα πξαγκαηνπνηεζεί κε νπηζζνεβηθή ή πεξηλεηθή πξνζπέιαζε, ιαπαξνζθνπηθά αθόκε θαη ξνκπνηηθά. Ζ δεθαπεληαεηήο επηβίσζε ρσξίο βηνρεκηθή ππνηξνπή θπκαίλεηαη από 40-75%. Οη θπξηόηεξεο επηπινθέο ηεο επέκβαζεο είλαη ε ζηπηηθή δπζιεηηνπξγία θαη ε αθξάηεηα ησλ νύξσλ. Γ. Αθηηλνζεξαπεία Μηα άιιε κνξθή ζεξαπείαο ηνπ εληνπηζκέλνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε είλαη ε εμσηεξηθή αθηηλνβόιεζε. Με ηε βνήζεηα ηεο ζύκκνξθεο ηξηζδηάζηαηεο αθηηλνβνιίαο ρνξεγείηαη ε επηζπκεηή δόζε αθηηλνβνιίαο αθξηβώο πάλσ ζηνλ όγθν κε πεξηνξηζκό ζην ειάρηζην ηεο δηαζπνξάο ηεο αθηηλνβνιίαο. Ζ δεθαπεληαεηήο επηβίσζε ρσξίο βηνρεκηθή ππνηξνπή θπκαίλεηαη ζε δηάθνξεο ζεηξέο από 20%- 40%. Οη επηπινθέο ηεο κεζόδνπ πεξηιακβάλνπλ ηελ αθηηληθή θπζηίηηδα, ηελ αθηηληθή εληεξίηηδα, ηηο αηκνξξαγίεο από ην νξζό θαη ηελ θύζηε, ηα ζηελώκαηα θαη ηελ αληθαλόηεηα. Γ. Βξαρπζεξαπεία 28

30 Πξόθεηηαη γηα ελδνηζηηθή αθηηλνβνιία ηνπ πξνζηάηε κε ηελ βνήζεηα ξαδηελεξγώλ ηζνηόπσλ. Σα εκθπηεύκαηα ηνπνζεηνύληαη δηα ηνπ πεξηλένπ κε ηελ βνήζεηα δηνξζηθνύ ππεξήρνπ. Σα πιενλεθηήκαηα είλαη όηη είλαη όηη επηηπγράλνληαη αξθεηά πςειέο δόζεηο κέζα ζηνλ πξνζηάηε ρσξίο λα επεξεάδνληαη νη γεηηνληθνί ηζηνί, έρεη ηαρεία εθαξκνγή θαη δελ απαηηείηαη λνζειεία. Ζ βξαρπζεξαπεία δελ είλαη θαηάιιειε γηα κεγάινπο πξνζηάηεο, γηα όγθνπο θαθήο δηαθνξνπνίεζεο ή κεηά από δηνπξεζξηθή πξνζηαηεθηνκή ιόγσ ησλ κεγάισλ πνζνζηώλ αθξάηεηαο. Ζ δεθαεηήο επηβίσζε είλαη ζπγθξίζηκε ησλ άιισλ ξηδηθώλ κεζόδσλ Αληηκεηώπηζε ηεο ηνπηθά πξνρσξεκέλεο λόζνπ (ηάδηα Σ3Ν0Μ0, Σ3Ν+Μ0) Γηα ηνλ ηνπηθά πξνρσξεκέλν θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε ε ρεηξνπξγηθή αληηκεηώπηζε ή ε αθηηλνζεξαπεία από κόλεο ηνπο δελ είλαη ηθαλέο λα νδεγήζνπλ ζε ξηδηθά απνηειέζκαηα. ε πεξηπηώζεηο δηάζπαζεο ηεο θάςαο κπνξεί λα γίλεη λένεπηθνπξηθόο αλδξνγνληθόο απνθιεηζκόο θαη ξηδηθή πξνζηαηεθηνκή κε επξεία εθηνκή ησλ ρεηξνπξγηθώλ νξίσλ ή ξηδηθή πξνζηαηεθηνκή πνπ λα αθνινπζείηαη από επηθνπξηθό αλδξνγνληθό απνθιεηζκό. ε πεξίπησζε ζεηηθώλ ιεκθαδέλσλ ρσξίο απνκαθξπζκέλεο κεηαζηάζεηο έρεη απνδεηρζεί όηη θαιύηεξα απνηειέζκαηα επηηπγράλνληαη κε ηελ άκεζε έλαξμε αλδξνγνληθνύ απνθιεηζκνύ πνπ α- θνινπζείηαη από ξηδηθή πξνζηαηεθηνκή Αληηκεηώπηζε ηεο κεηαζηαηηθήο λόζνπ (Μ+) Ζ ζεξαπεία ηεο κεηαζηαηηθήο λόζνπ πεξηιακβάλεη νξκνληθνύο ρεηξηζκνύο νη νπνίνη ζηνρεύνπλ ζηελ κείσζε ησλ αλδξνγόλσλ θαη απνβιέπνπλ ζηελ αύμεζε ηνπ ρξόλνπ επηβίσζεο, ηελ ειάηησζε ησλ επηπινθώλ ηεο λόζνπ θαη ηελ βειηίσζε ηεο πνηόηεηαο δσήο ησλ αζζελώλ. Οξκνληθνί ρεηξηζκνί. Υεηξνπξγηθά πλίζηαηαη ζηελ ππνθάςηα νξρεθηνκή πνπ κέρξη ηελ εκθάληζε ησλ LH-RH α- λαιόγσλ ήηαλ ε επηινγή γηα ηελ αληηκεηώπηζε ηνπ κεηαζηαηηθνύ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. ήκεξα εθαξκόδεηαη ζηνπο αζζελείο πνπ δελ ζπκκνξθώλνληαη κε 29

31 o o o ηε θαξκαθεπηηθή αγσγή ή ζηνπο αζζελείο πνπ βξίζθνληαη καθξηά θαη είλαη δύζθνιε ε παξαθνινύζεζε ηνπο. Φαξκαθεπηηθά Οηζηξνγόλα Σα νηζηξνγόλα ειαηηώλνπλ ηελ ηεζηνζηεξόλε κέζσ ηεο αλαζηνιήο ηεο έθθξηζεο LH από ηελ ππόθπζε, κέζσ ηεο αύμεζεο ηεο ζθαηξίλεο πνπ δεζκεύεη ηελ ηεζηνζηεξόλε ζην πιάζκα θαη κέζσ ηεο άκεζεο δξάζεο ηεο ζηα θύηηαξα Leyding. Δπίζεο, ζε κεγάιεο δόζεηο έρνπλ θπηηαξνηνμηθή δξάζε. Ζ γπλαηθνκαζηία, ηα πεξηθεξηθά νηδήκαηα, ηα ζξνκβεκβνιηθά θαη θαξδηαγγεηαθά επεηζόδηα απνηεινύλ ηηο επηπινθέο ησλ νηζηξνγόλσλ. Ζ ρνξήγεζε ηνπο αληελδείθλπηαη ζε παρύζαξθνπο αζζελείο, ζε άηνκα κεγάιεο ειηθίαο θαζώο θαη ζε άηνκα κε θαξδηαγγεηαθά πξνβιήκαηα. LH-RH αλάινγα Δίλαη ζπλζεηηθά πεπηίδηα αλάινγα ηεο ππνζαιακηθήο LHRH. Ο κεραληζκόο δξάζεο ηνπο αθνξά ζηνπο ππνδνρείο LH ηεο ππόθπζεο, ηνπο νπνίνπο αξρηθά δηεγείξνπλ, βαζκηαία όκσο ππνξπζκίδνπλ κε ηειηθό απνηέιεζκα ηελ αλαζηνιή ηεο έθθξηζεο ηεο LH. Με ηνλ ηξόπν απηό ειαηηώλεηαη ε παξαγσγή ηεζηνζηεξόλεο από ηνπο όξρεηο θαη ηα επηπεδά ηεο ζην αίκα αγγίδνπλ ηα επίπεδα νξρεθηνκήο. Σα LHRH αλάινγα δίλνληαη παξεληεξηθά θάζε κήλα ή θάζε ηξεηο κήλεο. Αληηαδξνγόλα Γηαθξίλνληαη ζε κε ζηεξνεηδή θαη ζε ζηεξνεηδή. Σα κε ζηεξνεηδή (π.ρ Φινπηακίδε, Βηθαινπηακίδε) δξνπλ απνθιείνληαο ηνλ αλδξνγνληθό ππνδνρέα κέζα ζην πξνζηαηηθό θύηηαξν θαη επνκέλσο θαη ηε ζύλδεζή ηνπ κε ηελ δηπδξνηεζηνζηεξόλε. Σα ζηεξνεηδή θαηαζηέιινπλ επηπιένλ ηελ παξαγσγή ηεο LH από ηελ ππόθπζε. ηηο παξελέξγεηεο ηνπο πεξηιακβάλνληαη ε γπλαηθνκαζηία, νη γαζηξεληεξηθέο δηαηαξαρέο, ε επαηνηνμηθόηεηα, ε δηάκεζε πλεπκνλνπάζεηα, ε δπζαλεμία ζην αιθνόι θαη νη δηαηαξαρέο ζηελ όξαζε. πλήζσο ηα κε ζηεξνεηδή αληηαλδξνγόλα ρξεζηκνπνηνύληαη ζε ζπλδπαζκό κε ηα LHRH αλάινγα (πιήξεο αλδξνγνληθόο απνθιεηζκόο). 30

32 6 ΣΔΥΝΖΣΖ ΝΟΖΜΟΤΝΖ ΚΑΗ ΗΑΣΡΗΚΖ 6.1 ΔΙΑΓΩΓΗ Σα ηειεπηαία ρξόληα ε Σερλεηή Ννεκνζύλε (ΑΗ: Artificial Inteligence) ρξεζηκνπνηείηαη ζε πνιιά πιεξνθνξηαθά ζπζηήκαηα πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηνλ ρώξν ηεο ηαηξηθήο. Σν γεγνλόο απηό επηηπγράλεηαη κε ηελ ρξήζε ηαηξηθώλ δεδνκέλσλ από ηνπο ειεθηξνληθνύο θαθέινπο πγείαο ησλ αζζελώλ ή/θαη ζηεξίδεηαη ζε medical guidelines. ήκεξα, ιόγσ ηνπ ηεξάζηηνπ όγθνπ ηεο ηαηξηθήο πιεξνθνξίαο πνπ πξαγκαηεύεηαη ν εηδηθόο αιιά θαη ν κε εμεηδηθεπκέλνο ηαηξόο ζηελ θαζεκεξηλή ηαηξηθή πξάμε, θαζώο θαη ε εμεηδηθεπκέλε απάληεζε πνπ ζπρλά δεηάεη ν θάζε ελδηαθεξόκελνο κε ηαηξόο ζε ηαηξηθά ζέκαηα κέζσ δηαδηθηύνπ, ρξεζηκνπνηνύληαη νινέλα θαη πεξηζζόηεξν, ηα πιεξνθνξηαθά ζπζηήκαηα κε ζπκβνπιεπηηθή ρξήζε ζηνλ ηαηξηθό ηνκέα. πλέπεηα ηεο εμάπισζεο ηεο ρξήζεο ησλ πιεξνθνξηαθώλ ζπζηεκάησλ ζηελ ηαηξηθή είλαη ε απμεκέλε αλάγθε γηα παξνπζίαζε ηεο ηαηξηθήο γλώζεο θαη πιεξνθνξίαο ζε κνξθή πνπ λα επηηξέπεη κηα απνηειεζκαηηθή πνξεία ζπιινγηζκνύ θαη εμαγσγήο ησλ ζπκπεξαζκάησλ. 6.2 Ση είλαη Σερλεηή Ννεκνζύλε (ΣΝ) Ζ Σερλεηή Ννεκνζύλε αλ θαη ζπκπιήξσζε κηζό αηώλα δσήο εμαθνινπζεί λα είλαη κηα από ηηο πην κνληέξλεο εξεπλεηηθέο πεξηνρέο αθνύ πεξηθιείεη έλα πιήζνο εξεπλεηηθώλ πεδίσλ θαη νη κέζνδνη ηεο εθαξκόδνληαη ζε δηαθνξεηηθνύο ηνκείο όπνπ απαηηείηαη επθπή πξνζπάζεηα. Έλαο γεληθόο νξηζκόο γηα ηελ ηερλεηή λνεκνζύλε ζα κπνξνύζε λα είλαη ν ε- μήο: Σερλεηή Ννεκνζύλε είλαη ν ηνκέαο ηεο επηζηήκεο ησλ ππνινγηζηώλ πνπ αζρνιείηαη κε ηελ ζρεδίαζε θαη ηελ πινπνίεζε πξνγξακκάησλ ηα νπνία είλαη ηθαλά λα κηκεζνύλ ηηο αλζξώπηλεο γλσζηηθέο ηθαλόηεηεο, εκθαλίδνληαο έηζη ρα- 31

33 ξαθηεξηζηηθά πνπ απνδίδνπκε ζπλήζσο ζε αλζξώπηλε ζπκπεξηθνξά, όπσο γηα παξάδεηγκα ε επίιπζε πξνβιεκάησλ, ε αληίιεςε κέζσ ηεο όξαζεο, ε κάζεζε, ε εμαγσγή ζπκπεξαζκάησλ θιπ. Τπάξρνπλ δπν πξνζεγγίζεηο γηα ηελ ΣΝ: ε θιαζζηθή ή ζπκβνιηθή πξνζέγγηζε πνπ αζρνιείηαη κε ηελ πξνζνκνίσζε ηεο αλζξώπηλεο λνεκνζύλεο πξνζεγγίδνληάο ηελ κε αιγόξηζκνπο θαη ζπζηήκαηα πνπ βαζίδνληαη ζηελ γλώζε θαη ε ζπλδεηηθή ή κε-ζπκβνιηθή πξνζέγγηζε πνπ βαζίδεηαη ζηελ κίκεζε ηεο βηνινγηθήο ιεηηνπξγίαο ηνπ εγθεθάινπ πξνζεγγίδνληαο ην ζέκα κε ηα λεπξσληθά δίθηπα (neural networks). Σα ηειεπηαία ρξόληα ππήξμαλ ζεκαληηθέο εμειίμεηο ζε εθαξκνγέο ηεο ΣΝ όπσο ε ξνκπνηηθή, ε κεραληθή όξαζε, ε κεραληθή κάζεζε θαη ν ζρεδηαζκόο ελεξγεηώλ. 6.3 Έκπεηξα πζηήκαηα ηα πιαίζηα ηεο έξεπλαο ζηε ΣΝ πξνηάζεθε ν όξνο έκπεηξν ή επθπέο ζύζηεκα γηα λα πεξηγξάςεη πξνγξάκκαηα ππνινγηζηή ηα νπνία επηδεηθλύνπλ λνήκνλα ζπκπεξηθνξά ζε ζπγθεθξηκέλνπο ηνκείο θαη δηαδηθαζίεο, αλάινγε ελόο αλζξώπνπ εκπεηξνγλώκνλα κε εηδηθόηεηα ζηνλ ίδην ηνκέα. Σέηνηνπ είδνπο ζπζηήκαηα απαηηνύλ εκπεηξηθή γλώζε. Ζ εκπεηξία δελ είλαη απιά θαη κόλν ε γλώζε ή ε εθπαίδεπζε πάλσ ζε έλαλ ζπγθεθξηκέλν εξγαζίαο ή επηζηήκεο αιιά επηπιένλ πεξηιακβάλεη έλα ζύλνιν εμεηδηθεπκέλσλ ηθαλνηήησλ πνπ έρνπλ απνθηεζεί κε θόπν θαη ζε κεγάιν ρξνληθό δηάζηεκα γηα έλαλ ηειείσο ζπγθεθξηκέλν ζθνπό. πλεπώο, ζαλ νξηζκό ζα ιέγακε νηη έκπεηξν ζύζηεκα είλαη έλα πξόγξακκα ππνινγηζηή ην νπνίν θσδηθνπνηεί θαη ρεηξίδεηαη ηελ γλώζε θαη ηελ ζπιινγηζηηθή ελόο αλζξώπνπ εηδηθνύ ζε έλαλ εμεηδηθεπκέλν ηνκέα κε ζθνπό ηελ επίιπζε πξνβιεκάησλ ή θαη ηελ παξνρή ζπκβνπιώλ ζηνλ ελ ιόγσ ηνκέα. Έλα Δ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί κε δύν ηξόπνπο. Ο πξώηνο είλαη λα ρξεζηκνπνηείηαη από θάπνηνλ άλζξσπν κε-εηδηθό, νπόηε ζα παξέρεη ιύζεηο ζε ζπγθεθξηκέλα πξνβιήκαηα πνπ ηνπ ηίζεληαη, αληηθαζηζηώληαο ηνλ άλζξσπν-εηδηθό. Έλαο δεύηεξνο ηξόπνο ρξήζεο ηνπ Δ είλαη ζπκβνπιεπηηθόο: έλαο άλζξσπνο-εηδηθόο, ν πνίνο θαιείηαη λα πάξεη θάπνηα απόθαζε, ζπκβνπιεύεηαη ην Δ θαη κε ηνλ ηξόπν απηό παίξλεη θαιύηεξεο απνθάζεηο. 32

34 Ζ ηερλνινγία ησλ Δ έρεη εθαξκνζηεί κε επηηπρία ζε έλα κεγάιν εύξνο επηζηεκώλ όπσο ρεκεία, γεσινγία, ηαηξηθή, νηθνλνκία, εθπαίδεπζε θιπ. Γηα ηελ αλάπηπμε ελόο Δ πξέπεη λα ζπλεξγαζηνύλ έλαο άλζξσπνο εηδηθόο ηνπ ηνκέα (domain expert) θαη έλαο κεραληθόο γλώζεο (knowledge engineer) (ρήκα 6.3.1). ρήκα 6.3.2: Αλάπηπμε θαη ιεηηνπξγία ελόο έκπεηξνπ ζπζηήκαηνο Μεξηθά επηζπκεηά ραξαθηεξηζηηθά πνπ πξέπεη λα έρνπλ ηα Δ είλαη ηα αθόινπζα: Επεμήγεζε θαη Αηηηνιόγεζε ηεο πνξείαο ζπιινγηζκνύ. Σα Δ πξέπεη λα επεμεγνύλ ηε ζπιινγηζηηθή πνξεία πνπ αθνινύζεζαλ γηα ηελ εύξεζε ηεο ιύζεο ζηελ νπνία θαηέιεμαλ. Γελ είλαη δειαδή απνδεθηή ε απιή αλαθνξά κηαο ιύζεο, αιιά πξέπεη θαη λα ηεθκεξηώλεηαη κε ηνλ ίδην ηξόπν πνπ έλαο άλζξσπνο-εηδηθόο ζα ηεθκεξίσλε ηε δηθή ηνπ απόθαζε. Δπλακηθόηεηα. Σα Δ πξέπεη λα επηηξέπνπλ ηελ αιιαγή ηεο ππάξρνπζαο γλώζεο. Δπεηδή πνιιέο θνξέο ε γλώζε γηα θάπνην ηνκέα ηεο επηζηήκεο δελ είλαη ζηαζεξή, αιιά αιιάδεη δηαξθώο, ζα πξέπεη λα ππάξρνπλ νη θαηάιιεινη κερα- 33

35 ληζκνί γηα ηξνπνπνίεζε ηεο ππάξρνπζαο γλώζεο, πξόζζεζε θαηλνύξγηαο ή αθαίξεζε ιαλζαζκέλεο γλώζεο από ην ζύζηεκα. Σαρύηεηα Απόθξηζεο. Σα Δ πξέπεη λα θηάλνπλ ζε απνηειέζκαηα πνιύ γξήγνξα ή ηνπιάρηζηνλ ζε ηόζν ρξόλν όζν ζα έθαλε θαη έλαο άλζξσπνο-εηδηθόο λα απνθξηζεί ζε έλα ηπραίν πξόβιεκα. Γελ έρεη λόεκα ην ζύζηεκα λα θηάλεη ζε κία ηέιεηα ιύζε θαη λα ηελ ηεθκεξηώλεη, όηαλ αξγεί πάξα πνιύ γηα λα ην πεηύρεη απηό. Δηαθάλεηα ηνπ θώδηθα. Σα Δ πεξηέρνπλ ζαλ θώδηθα κηα ζαθή πεξηγξαθή ηνπ πξνβιήκαηνο κε ην νπνίν αζρνινύληαη. Αλαπαξηζηνύλ ηε γλώζε γηα ην πξόβιεκα ζε ζπκβνιηθή κνξθή θαη δε ζα έπξεπε λα αλακηγλύνπλ ηε γλώζε κε ην κεραληζκό ρεηξηζκνύ θαη ειέγρνπ ηεο. Υεηξηζκόο αβέβαηεο ή ειιηπνύο γλώζεο. Σν Δ ζα πξέπεη λα είλαη ζε ζέζε λα επεμεξγαζηεί γλώζε πνπ είλαη αζαθήο ή ειιηπήο. Τπάξρνπλ πξνβιήκαηα γηα ηα νπνία δελ είλαη δηαζέζηκε όιε ε γλώζε πνπ απαηηείηαη γηα ηελ επίιπζή ηνπο. ε κηα ηέηνηα πεξίπησζε έλαο άλζξσπνο-εηδηθόο ζα έπαηξλε κηα απόθαζε ζηεξηδόκελνο ζηε δηαζέζηκε γλώζε. Σελ ίδηα ζπκπεξηθνξά ζα πξέπεη λα είλαη ηθαλά λα επηδεηθλύνπλ θαη ηα Δ Έκπεηξα πζηήκαηα θαη πκβαηηθά Πξνγξάκκαηα Σα βαζηθόηεξα ζεκεία δηαθνξνπνίεζεο ησλ έκπεηξσλ ζπζηεκάησλ από ηηο ζπκβαηηθέο εθαξκνγέο αθνξνύλ ηα παξαθάησ: Σα Δ πξνζνκνηώλνπλ ηελ αλζξώπηλε ζπιινγηζηηθή πάλσ ζε έλα πξόβιεκα ή ηνκέα γλώζεο αληί λα πξνζνκνηώλνπλ ην ίδην ην πξόβιεκα δει. επηθεληξώλνληαη ζηελ εμνκνίσζε ηεο δηαδηθαζίαο πνπ αθνινπζεί ν εηδηθόο όηαλ επηιύεη έλα πξόβιεκα. Σα Δ θάλνπλ ζπιινγηζκνύο ρξεζηκνπνηώληαο ζπκβνιηθέο αλαπαξαζηάζεηο ηεο αλζξώπηλεο γλώζεο,εθηόο από ηελ εθηέιεζε αξηζκεηηθώλ ππνινγηζκώλ θαη ηελ αλάθηεζε δεδνκέλσλ. Σα πξνβιήκαηα ηα ιύλνπλ κε επξηζηηθέο κεζόδνπο, δειαδή κε εκπεηξηθνύο θαλόλεο επίιπζεο πξνβιεκάησλ ζε θάπνηνλ ηνκέα. Οη επξηζηηθέο κέζνδνη ζπλήζσο δελ απαηηνύλ πιήξε δεδνκέλα γηα λα ιεηηνπξγήζνπλ θαη νη ιύζεηο πνπ πξνηείλνπλ δελ είλαη απνιύησο βέβαηεο. 34

36 Σα Δ ρξεζηκνπνηνύλ γιώζζεο πην θνληά ζηελ ιεηηνπξγία ηεο αλζξώπηλεο ζθέςεο ελώ απηέο πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηνλ ζπκβαηηθό πξνγξακκαηηζκό βξίζθνληαη πην θνληά ζηνλ ηξόπν ιεηηνπξγίαο ηνπ ππνινγηζηή. Ζ γλώζε πνπ ρξεζηκνπνηνύλ ηα Δ είλαη απνζεθεπκέλε ζε κηα βάζε γλώζεο πνπ δηαθνξνπνηείηαη από κηα απιή βάζε δεδνκέλσλ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη από ηα ζπκβαηηθά πξνγξάκκαηα ζην γεγνλόο όηη δελ είλαη κηα απιή ζπλάζξνηζε δεδνκέλσλ αιιά εθηόο από ηα κεκνλσκέλα γεγνλόηα θαη αληηθείκελα, πεξηέρεη θαη αξρέο νξγάλσζεο απηώλ θαη γλώζε γηα ηελ εμαγσγή ζπκπεξαζκάησλ. Σα Δ έρνπλ ηελ ηθαλόηεηα λα εθθξάδνπλ θάπνηα από ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο αλζξώπηλεο ζπιινγηζηηθήο όπσο ρεηξηζκό αζαθνύο, αβέβαηεο θαη κε πιήξνπο γλώζεο θαζώο θαη λα επεμεγνύλ ηελ πνξεία ζπιινγηζκνύ ΔΜΠΔΙΡΑ ΤΣΗΜΑΣΑ Πξνζνκνηώλνπλ ηνλ ηξόπν επίιπζεο ελόο πξνβιήκαηνο Παξάζηαζε θαη ρεηξηζκόο γλώζεο ζε επίπεδν ζπκβόισλ Υξήζε επξηζηηθώλ κεζόδσλ γηα πεξηνξηζκό ηνπ ρώξνπ αλαδήηεζεο Υξήζε γισζζώλ πνπ πιεζηάδνπλ ηελ αλζξώπηλε Βάζε γλώζεο (δεδνκέλα θαη εμαγσγή ζπκπεξαζκάησλ) Δπρέξεηα ζηελ επέθηαζε θαη αλαζεώξεζε ηεο γλώζεο Υεηξηζκόο αζαθνύο, αβέβαηήο θαη κε-πιήξνπο γλώζεο ΤΜΒΑΣΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΑ Πξνζνκνηώλνπλ ην ίδην ην πξόβιεκα Παξάζηαζε θαη ρεηξηζκόο δεδνκέλσλ ζε επίπεδν αξηζκεηηθώλ ππνινγηζκώλ. Υξήζε αιγνξίζκσλ Υξήζε γισζζώλ πνπ βξίζθνληαη πιεζηέζηεξα ζηνλ ηξόπν ιεηηνπξγίαο ηνπ Ζ/Τ Βάζε δεδνκέλσλ ε γλώζε ελζσκαηώλεηαη ζην πξόγξακκα Ζ αλαζεώξεζε ηεο ππάξρνπζαο γλώζεο επηβάιιεη επξείαο θιίκαθαο κεηαβνιέο ζην πξόγξακκα Γπζρέξεηα ζην ρεηξηζκό αζαθνύο, αβέβαηεο θαη κε-πιήξνπο γλώζεο 35

37 Πιενλεθηήκαηα Μεηνλεθηήκαηα Μεηνλεθηήκαηα Πιενλεθηήκαηα Γπλαηόηεηα κε κνλόηνλεο ζπιινγηζηηθήο Δπεμήγεζε ηνπ δξόκνπ ζπιινγηζκνύ Γπζρέξεηα ζηε ρξήζε κε κνλόηνλεο ινγηθήο Αλππαξμία επεμήγεζεο Πίλαθαο 6.3.1: Γηαθνξέο κεηαμύ Δ θαη πκβαηηθώλ πξνγξακκάησλ Έκπεηξα πζηήκαηα θαη Άλζξσπνη-Δηδηθνί ηνλ παξαθάησ πίλαθα πεξηγξάθνληαη ηα πιενλεθηήκαηα θαη ηα κεηνλεθηήκαηα ησλ έκπεηξσλ ζπζηεκάησλ ζε ζρέζε κε έλαλ άλζξσπν εηδηθό. ΑΝΘΡΩΠΟ ΕΙΔΙΚΟ Γλώζε δηαζέζηκε όηαλ ν ίδηνο είλαη παξώλ Γπζθνιία κεηαθνξάοαπνηύπσζεο γλώζεο Ζ απόδνζε ηνπ επεξεάδεηαη από εμσγελείο / ελδνγελήο παξάγνληεο Τςειό θόζηνο Τπνθεηκεληθόηεηα Ηθαλόηεηα αληηκεηώπηζεο λέσλ θαηαζηάζεσλ - Γεκηνπξγηθόηεηα Κνηλή ινγηθή Μεηα-γλώζε 1 Δθθξαζηηθόηεηα ζηελ επεμήγεζε ηνπ ηξόπνπ ζθέςεο Ο έιεγρνο ηεο γλώζεο γίλεηαη ππνζπλείδεηα ΔΜΠΔΙΡΟ ΤΣΗΜΑ Γλώζε πάληα δηαζέζηκε Δπθνιία κεηαθνξάο-απνηύπσζεο γλώζεο Ζ απόδνζε είλαη πάληα ζηαζεξή Υακειό θόζηνο ιεηηνπξγίαο Τςειό θόζηνο αλάπηπμεο Αληηθεηκεληθόηεηα αλ ε γλώζε πξνέξρεηαη από πνιινύο εηδηθνύο Αδπλακία ρεηξηζκνύ λέσλ θαηαζηάζεσλ Γπζρέξεηα ζηε κεηαθύηεπζε ηεο θνηλήο ινγηθήο Έιιεηςε κεηα-γλώζεο Μεραληθή επεμήγεζε ηνπ ηξόπνπ ιήςεο απόθαζεο Πξέπεη ε γλώζε λα ειέγρεηαη γηα νξζόηεηα 2, πιεξόηεηα 3 θαη ζπλέ- 36

38 πεηα 4 Πίλαθαο 6.3.1: Πιενλεθηήκαηα θαη κεηνλεθηήκαηα ελόο έκπεηξνπ ζπζηήκαηνο ζε ζρέζε κε ηνλ άλζξσπν-εηδηθό 1. Μέηα-γλώζε είλαη ε γλώζε πεξί ηεο γλώζεο ηνπ ζπζηήκαηνο, δειαδή ε γλώζε ησλ δπλαηνηήησλ ηνπ θαη ησλ θαηαζηάζεσλ ηηο νπνίεο κπνξεί λα αληηκεησπίζεη. 2. Οξζόηεηα είλαη ν ινγηθόο θαη όρη ν ζπληαθηηθόο έιεγρνο ηεο γλώζεο. 3. Πιεξόηεηα είλαη ε απαίηεζε λα θαιύπηεη ε γλώζε όια ηα ελδερόκελα ηνπ πεδίνπ ζην νπνίν ζα βξεη εθαξκνγή ην Δ. 4. πλέπεηα πθίζηαηαη όηαλ ε λέα γλώζε δελ αλαηξεί ηελ ήδε ππάξρνπζα. Γεληθά έλα Δ πξνζθέξεη κόληκε γλώζε ζε νπνηνλδήπνηε, θάησ από νπνηεζδήπνηε ζπλζήθεο αθαηάπαπζηα θαη κε ζηαζεξή απόδνζε. Αληίζεηα, παξνπζηάδνπλ έιιεηςε έκπλεπζεο αθνύ ιακβάλνπλ ηηο απνθάζεηο ηνπο ζύκθσλα κε όζα πεξηέρνληαη ζηε βάζε γλώζεο ηνπο θαη ελώ είλαη ηθαλά λα επηιύζνπλ εμεηδηθεπκέλα πξνβιήκαηα είλαη πηζαλό λα κε κπνξέζνπλ λα επηιύζνπλ άιια απινύζηεξα, θαζεκεξηλήο θύζεσο. Δπηπιένλ ηα Δ δελ εθηεινύλ έιεγρν ηεο νξζόηεηαο,ηεο πιεξόηεηαο θαη ηεο ζπλέπεηαο ηεο γλώζεο κε ηελ νπνία ηα ηξνθνδνηνύλ 6.4 Γνκή θαη Λεηηνπξγία ησλ Δ Έλα Δ απνηειείηαη ζπλήζσο από κία νκάδα πξνγξακκάησλ πνπ κπνξνύλ λα ρσξηζζνύλ ζε δύν θαηεγνξίεο: ηνλ ππξήλα ηνπ ζπζηήκαηνο θαη έλα ζύλνιν βνεζεηηθώλ πξνγξακκάησλ (ρήκα 6.4.1) 37

39 ρήκα 6.4.2: Γνκή έκπεηξνπ ζπζηήκαηνο Ο ππξήλαο ηνπ Δ απνηειείηαη από δύν κέξε: ηε βάζε γλώζεο θαη ην κεραληζκό εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ. Σα βνεζεηηθά πξνγξάκκαηα πνπ ζπλνδεύνπλ ην Δ ρξεζηκνπνηνύληαη ζπλήζσο γηα ηε δηαζύλδεζε θαη επηθνηλσλία ηνπ ζπζηήκαηνο κε ην ρξήζηε, γηα ην ρεηξηζκό εμσηεξηθώλ βάζεσλ δεδνκέλσλ, γηα ηε ζπλεξγαζία κε πεξηθεξεηαθά κεραλήκαηα, θιπ. Ο ζπλδπαζκόο απηώλ ησλ βνεζεηηθώλ πξνγξακκάησλ κε ην κεραληζκό εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ απνηειεί έλα εξγαιείν αλάπηπμεο Δ πνπ ζπλεζέζηεξα αλαθέξεηαη σο θέιπθνο έκπεηξσλ ζπζηεκάησλ (expert system shell) Βάζε Γλώζεο Ζ βάζε γλώζεο (knowledge base) πεξηέρεη όιε ηελ εκπεηξνγλσκνζύλε ηνπ ζπζηήκαηνο, όπσο ηελ εθκαίεπζε ν κεραληθόο γλώζεο από ηνλ άλζξσπνεηδηθό θαηά ηε δηαδηθαζία αλάπηπμεο ηνπ Δ. Τπάξρνπλ δηάθνξεο κνξθέο αλαπαξάζηαζεο ηεο γλώζεο όπσο : 38

40 Α) Λνγηθή: ε γλώζε αλαπαξίζηαηαη ζαλ ζύλνιν από πξνηάζεηο θαη ε λέα γλώζε (ινγηθά ζπκπεξάζκαηα ) πνπ πξνθύπηεη απνηειεί ινγηθό ζπκπέξαζκα ηεο ήδε ππάξρνπζαο άξα είλαη αδηακθηζβήηεηα ζσζηή. Β) Καλόλεο (rules) : Οη θαλόλεο απνηεινύλ ηνλ πιένλ δεκνθηιή θαη ρξεζηκνπνηνύκελν ηξόπν αλαπαξάζηαζεο ηεο γλώζεο. Υξεζηκνπνηνύληαη θαλόλεο ηεο κνξθήο "αλ -ηόηε" (if-then rules). Σα Έκπεηξα πζηήκαηα πνπ βαζίδνληαη ζε θαλόλεο αλαθέξνληαη ζηε δηεζλή βηβιηνγξαθία σο rule-based expert systems. Οη θαλόλεο κπνξεί λα ρσξηζηνύλ ζε δπν κεγάιεο θαηεγνξίεο : Σα ζπζηήκαηα εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ (δεισηηθή γλώζε) Σα ζπζηήκαηα παξαγσγήο (δηαδηθαζηηθή γλώζε.) ( πηλ.6.3) Μνξθέο θαλόλσλ Δθθξάδεη Δπεμήγεζε IF ζπλζήθεο THEN ελέξγεηεο IF ζπλζήθεο THEN ζπκπέξαζκα Γηαδηθαζηηθή γλώζε Γεισηηθή γλώζε Αλ νη ζπλζήθεο αιεζεύνπλ ηόηε εθηέιεζε ηηο ελέξγεηεο Αλ νη ζπλζήθεο αιεζεύνπλ ηόηε αιεζεύεη θαη ην ζπκπέξαζκα Πίλαθαο 6.4.1:Μνξθέο θαλόλσλ θαη ε ζεκαζηνινγία ηνπο ηα rule-based ζπζηήκαηα ζε θάζε δεδνκέλε ρξνληθή ζηηγκή ηα δεδνκέλα ελόο ζπγθεθξηκέλνπ πξνβιήκαηνο ή ηα ελδηάκεζα ζπκπεξάζκαηα απνζεθεύνληαη κε ηε κνξθή γεγνλόησλ (facts) ζε κηα πξνζσξηλή βάζε δεδνκέλσλ (working memory). ηε ζπλέρεηα γίλεηαη έιεγρνο όισλ ησλ θαλόλσλ ηεο βάζεο γλώζεο (ζηξαηεγηθή επίιπζεο ζπγθξνύζεσλ-conflict resolution strategy ) έσο όηνπ βξεζεί θάπνηνο, ν νπνίνο ηθαλνπνηείηαη από ηα δεδνκέλα ηεο βάζεο δεδνκέλσλ. Σόηε εθηειείηαη ε ελέξγεηα πνπ νξίδεη ν θαλόλαο θαη είηε πξνζζέηεη λέα δεδνκέλα είηε αιιάδεη ηα ππάξρνληα ζηε βάζε είηε νινθιεξώλεη ηε δηαδηθαζία κε ηελ εμαγσγή ελόο ζπκπεξάζκαηνο. ηελ πεξίπησζε απηή ιέκε όηη ρξεζηκνπνηήζεθε ζπιινγηζκόο νδεγνύκελνο από δεδνκέλα (Data DrivenReasoning ή Forward Chaining). ε νξηζκέλεο όκσο πεξηπηώζεηο, αλάινγα κε ηε θύζε ηνπ πξνβιήκαηνο, ρξεζηκνπνηνύκε δηαθνξεηηθή πξνζέγγηζε, ην ζπιινγηζκό κε βάζε ην ζηόρν 39

41 (Goal Driven Reasoning ή Backward Chaining). ρήκα ρήκα 6.4.4: Γνκή θαη ιεηηνπξγία ελόο ζπζηήκαηνο παξαγσγήο Ζ βάζε γλώζεο απνηειείηαη από δύν κέξε: Σε ζηαηηθή βάζε γλώζεο. Πεξηέρεη ηηο δηαδηθαζίεο, ηνπο θαλόλεο θαη ηα πιαίζηα πνπ πεξηγξάθνπλ ην πξόβιεκα θαη ηα αξρηθά δεδνκέλα. Δίλαη ζηαηηθή γηαηί δελ κεηαβάιιεηαη θαηά ηε δηάξθεηα εθηέιεζεο ηνπ πξνγξάκκαηνο. Σε δπλακηθή βάζε γλώζεο. Σν ηκήκα απηό νλνκάδεηαη θαη ρώξνο εξγαζίαο (working memory). Πεξηέρεη ηα δεδνκέλα θαη πιαίζηα πνπ πεξηγξάθνπλ ηε ιύζε ηνπ πξνβιήκαηνο, δειαδή ηα κεξηθά ζπκπεξάζκαηα πνπ δεκηνπξγνύληαη θαηά ηελ εθηέιεζε ηνπ πξνγξάκκαηνο, θαζώο θαη ηελ ηειηθή ιύζε ηνπ πξνβιήκαηνο. ηελ πεξίπησζε ηεο αλαπαξάζηαζεο ηεο γλώζεο κε θαλόλεο επηηπγράλνπκε : Γόκεζε ηεο γλώζεο Δπθνιία ζηελ αύμεζε ηεο γλώζεο: λένη θαλόλεο εηζάγνληαη δίρσο πνιιέο παξελέξγεηεο Δπθνιία ζηελ ηξνπνπνίεζε ηεο γλώζεο Οη θαλόλεο είλαη επαλάγλσζηνη, επθξηλείο θαη εύθνια θαηαλνεηνί από ηνλ άλζξσπν, ηδηόηεηεο ηδηαίηεξα ρξήζηκεο. Δύθνια κπνξεί λα ελζσκαησζεί αζάθεηα ζηνπο θαλόλεο κε ηε κνξθή πηζαλόηεηαο εθηέιεζεο δηαθνξεηηθώλ ελεξγεηώλ. Πξαθηηθά απηό ζεκαίλεη γηα ηα ίδηα δεδνκέλα σο είζνδν λα παίξλνπκε κηα ζεηξά από πηζαλέο ιύζεηο, όπνπ ε θάζε κία ζα αλαθέξεηαη καδί κε ηελ πηζαλόηεηα πξαγκαηνπνίεζεο 40

42 ηεο. Κάηη ηέηνην είλαη ηδηαίηεξα ρξήζηκν ζε αξθεηέο εθαξκνγέο, όπσο γηα παξάδεηγκα πινπνηήζεηο όπνπ ην γλσζηηθό πεδίν είλαη ε ηαηξηθή επηζηήκε. Γ) εκαζηνινγηθά Δίθηπα (Semantic Networks): απνηειείηαη από θόκβνπο θαη δεζκνύο αλάκεζά ηνπο. Οη θόκβνη ππνδειώλνπλ θιάζεηο αληηθεηκέλσλ, αληηθείκελα, έλλνηεο, ηηκέο ηδηνηήησλ, θαη νη δεζκνί ηηο ζρέζεηο κεηαμύ απηώλ ησλ αληηθεηκέλσλ ή ηδηόηεηεο πνπ ζπλδένπλ αληηθείκελα κε ηηκέο. Σα ζεκαζηνινγηθά δίθηπα είλαη δνκεκέλα κε ηεξαξρία θαη επηηξέπνπλ έλα αληηθείκελν λα θιεξνλνκεί ηδηόηεηεο από κηα γεληθόηεξε θιάζε ζηελ νπνία αλήθεη. Γ)Πιαίζηα : Απνηεινύλ ηελ αληηθεηκελνζηξαθή πξνζέγγηζε ζηελ αλαπαξάζηαζε γλώζεο. Σα πιαίζηα νκαδνπνηνύλ πιεξνθνξίεο πνπ ζρεηίδνληαη κεηαμύ ηνπο παξνπζηαδνληαο αληηπξνζσπεπηηθά αληηθείκελα πνπ θαινύληαη πξόηππα Μεραληζκόο εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ Ο κεραληζκόο εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ είλαη ην ηκήκα ηνπ ππξήλα πνπ είλαη ππεύζπλν γηα ην ρεηξηζκό ηεο βάζεο γλώζεο θαη ηελ εμαγσγή ζπκπεξαζκάησλ από απηήλ. Υσξίδεηαη ζε δύν κέξε: Σν δηεξκελέα (interpreter). Ο δηεξκελέαο αζρνιείηαη κε ην ρεηξηζκό ηεο ππάξρνπζαο γλώζεο θαη κε ηελ παξαγσγή λέαο. Σν ρξνλνπξνγξακκαηηζηή. Ο ρξνλνπξνγξακκαηηζηήο απνθαζίδεη πόηε θαη κε πνηα ζεηξά ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ ηα δηάθνξα ζηνηρεία ηεο βάζεο γλώζεο, επηιύνληαο ην πξόβιεκα ηεο ζπγθξνύζεσο (conflict) ησλ θαλόλσλ κεηαμύ ηνπο. Γύν ή πεξηζζόηεξνη θαλόλεο ζπγθξνύνληαη όηαλ ηθαλνπνηνύληαη ηαπηόρξνλα νη ζπλζήθεο ηνπο Γηαζύλδεζε Απηό ην ηκήκα είλαη ππεύζπλν γηα ηε δεκηνπξγία ελόο θηιηθνύ πεξηβάιινληνο δηαζύλδεζεο ηνπ Δ κε ην ρξήζηε. Σν Δ ζπλήζσο πξαγκαηνπνηεί εξσηήζεηο πξνο ην ρξήζηε πξνθεηκέλνπ λα αληιήζεη θάπνηα δεδνκέλα γηα λα εμάγεη ζπκπεξάζκαηα. Οη εξσηήζεηο δίλνληαη ζε παξάζπξα θαη νη ρξήζηεο κπνξνύλ λα απαληήζνπλ εύθνια, ζπλήζσο δηαιέγνληαο από ιίζηεο πξνθαζνξηζκέλσλ α- παληήζεσλ. Ο ρξήζηεο κπνξεί κέζσ ηεο δηαζύλδεζεο λα θάλεη θάπνηεο εξσηήζεηο ζην Δ ζρεηηθά κε ηνπο ζθνπνύο ησλ εξσηήζεσλ ή/θαη ηελ πνξεία ηνπ ζπιινγηζκνύ θαη λα βιέπεη ηηο αληίζηνηρεο απαληήζεηο. 41

43 Έλα ηκήκα ηεο δηαζύλδεζεο απεπζύλεηαη θαη ζηνλ εηδηθό πνπ παξείρε ηε γλώζε ζην ζύζηεκα ή ζην κεραληθό γλώζεο, πξνθεηκέλνπ λα ειέγρεη θαη λα επεθηείλεη ηε βάζε γλώζεο Μεραληζκόο επεμήγεζεο Σν Δ ζα πξέπεη λα είλαη ζε ζέζε λα εμεγεί ηε ζπκπεξηθνξά ηνπ ζην ρξήζηε, γηα ηνπο εμήο ιόγνπο: Οη ηειηθνί ρξήζηεο ζα πξέπεη λα βεβαησζνύλ γηα ηελ νξζόηεηα ηεο ζπιινγηζηηθήο ηνπ ζπζηήκαηνο. Οη κεραληθνί γλώζεο θαη νη πξνγξακκαηηζηέο ζέινπλ λα παξαθνινπζνύλ ηελ ζπιινγηζηηθή ηνπ ζπζηήκαηνο, πξνθεηκέλνπ λα δηαγλώζνπλ ιάζε θαη λα επηβεβαηώζνπλ ηελ πηζηόηεηα ηεο απνζεθεπκέλεο γλώζεο ζε ζύγθξηζε κε ηελ γλώζε ηνπ εηδηθνύ. πλήζσο ππάξρνπλ δύν εξσηήζεηο ζηηο νπνίεο ζα πξέπεη λα απαληά ν κεραληζκόο επεμήγεζεο. Ζ πξώηε είλαη πώο (how) θαηέιεμε ζε έλα ζπκπέξαζκα θαη ε δεύηεξε είλαη γηαηί (why) δεηά θάπνηα πιεξνθνξία από ην ρξήζηε. Γηα λα απαληεζεί ε εξώηεζε πώο, ν κεραληζκόο επεμήγεζεο θξαηάεη πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ηελ απνδεηθηηθή δηαδηθαζία θαη παξαζέηεη ηνπο θαλόλεο πνπ ελεξγνπνηήζεθαλ ζε θάζε θύθιν ιεηηνπξγίαο ηνπ Δ θαη νδήγεζαλ ζηελ απόδεημε ηεο ηξέρνπζαο απάληεζεο. Γηα λα απαληεζεί ε εξώηεζε γηαηί, ν κεραληζκόο επεμήγεζεο εμεηάδεη ηε ηξέρνπζα πιεξνθνξία. Αλ ην επηζπκεί ν ρξήζηεο, κπνξεί λα επηζηξέςεη όιε ηελ θαηνπηλή αιπζίδα ζπιινγηζκώλ πνπ ζα πξνθαιέζεη ε ελεξγνπνίεζε απηώλ ησλ θαλόλσλ. 6.5 Γηαδηθαζία Αλάπηπμεο ελόο Έκπεηξνπ πζηήκαηνο Ζ δηαδηθαζία αλάπηπμεο ελόο έκπεηξνπ ζπζηήκαηνο απνηειείηαη από ηα εμήο βαζηθά ζηάδηα (ρήκα 6.5.1): Αλάιπζε ηνπ πξνβιήκαηνο Απόθηεζε γλώζεο ρεδίαζε Τινπνίεζε 42

44 Δπαιήζεπζε θαη έιεγρνο αμηνπηζηίαο. ρήκα 6.5.2: Γηαδηθαζία αλάπηπμεο Έκπεηξσλ πζηεκάησλ Γηα ηελ αλάπηπμε ελόο Δ πξέπεη λα ζπλεξγαζηνύλ έλαο άλζξσπνο-εηδηθόο ηνπ ηνκέα (domain expert) θαη έλαο κεραληθόο γλώζεο (knowledge engineer). Ο εηδηθόο ηνπ ηνκέα είλαη θάπνηνο άλζξσπνο εμεηδηθεπκέλνο ζε έλαλ ηνκέα ηεο αλζξώπηλεο δξαζηεξηόηεηαο, ε γλώζε ηνπ νπνίνπ γηα ηνλ ηνκέα απηό ζα κεηαθεξζεί ζην ζύζηεκα. Ο κεραληθόο γλώζεο είλαη έλαο επηζηήκνλαο ηεο πιεξνθνξηθήο, εηδηθεπκέλνο ζε ζέκαηα ΣΝ θαη εκπείξσλ ζπζηεκάησλ. Ο κεραληθόο γλώζεο ζπλεξγάδεηαη κε ηνλ εηδηθό ηνπ ηνκέα κε ζθνπό ηε ιήςε ηεο εκπεηξίαο ηνπ. Με βάζε ηα απνηειέζκαηα ηεο ζπλεξγαζίαο απηήο ζρεδηάδεη ην ζύζηεκα θαη ην δνκή ηεο γλώζεο θαη ζηε ζπλέρεηα ην αλαπηύζζεη. Ο ηνκέαο ηεο ΣΝ πνπ αζρνιείηαη κε ηελ αλάπηπμε Δ νλνκάδεηαη ηερλνινγία ηεο γλώζεο (Knowledge engineering). 43

45 Μεξηθά Δ δίλνπλ ηε δπλαηόηεηα ζηνλ εηδηθό, κέζα από κία θηιηθή δηαζύλδεζε, λα γεκίζεη ν ίδηνο ηε βάζε γλώζεο, ρσξίο ηελ κεζνιάβεζε ηνπ κεραληθνύ γλώζεο. Με απηόλ ηνλ ηξόπν αληηκεησπίδνληαη κεξηθά πξνβιήκαηα πνπ παξνπζηάδνληαη θαηά ηελ εθκαίεπζε γλώζεο από ηνλ εηδηθό. Σν νινθιεξσκέλν Δ ρξεζηκνπνηείηαη από ηνλ ηειηθό ρξήζηε, ν νπνίνο δελ είλαη απαξαίηεην λα είλαη ζρεηηθόο κε ηελ επηζηήκε ησλ ππνινγηζηώλ ή λα είλαη γλώζηεο ηνπ ηνκέα ηνπ Δ. Γηα ην ιόγν απηό ην Δ πξέπεη λα είλαη θηιηθό θαη εύρξεζην, ζύκθσλα κε ηα ζύγρξνλα πξόηππα δηαζύλδεζεο πξνγξακκάησλρξήζηε. ην ζηάδην ηεο αλάιπζεο εμεηάδεηαη αλ ην πξόβιεκα είλαη θαηάιιειν γηα λα επηιπζεί από Δ ή από ζπκβαηηθό πξόγξακκα. Έλα πξόβιεκα είλαη θαηάιιειν όηαλ ππάξρεη γλώζε πεξί ηνπ πξνβιήκαηνο πνπ πεξηγξάθεηαη αλαιπηηθά από θάπνηνλ εηδηθό, όηαλ είλαη δηαζέζηκνη νη εηδηθνί ζην πξόβιεκα, όηαλ ππάξρνπλ δηαζέζηκα ζρεηηθά δεδνκέλα θαη ηέινο ππάξρεη ώθεινο από ηελ θαηαζθεπή ελόο ηέηνηνπ Δ ζηνρεύνληαο ζηελ αύμεζε ηεο απνδνηηθόηεηαο ηνπ εηδηθνύ ή ηε κείσζε ηνπ θόζηνπο παξνρήο ππεξεζηώλ κε ηελ αληηθαηάζηαζε ηνπ εηδηθνύ. Καηά ηε δηαδηθαζία απόθηεζεο γλώζεο (knowledge acquisition) ν κεραληθόο εθκαηεύεη από ηνλ εηδηθό ηελ γλώζε ηνπ πάλσ ζην πξόβιεκα θαη ζηε ζπλέρεηα ηε κνληεινπνηεί. ην ζηάδην ηεο ζρεδίαζεο πξνζδηνξίδνληαη ε κνξθή ηεο αλαπαξάζηαζεο ηεο γλώζεο, ε ζπιινγηζηηθή πνπ ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ εμαγσγή ησλ ζπκπεξαζκάησλ θαζώο θαη ην εξγαιείν αλάπηπμεο ηνπ Δ. Δπηπιένλ ιακβάλνληαη ππόςε νη απαηηήζεηο ησλ ρξεζηώλ. Ζ πινπνίεζε είλαη ην ζηάδην ηεο θσδηθνπνίεζεο ηνπ κνληέινπ γλώζεο κε εξγαιεία αλάπηπμεο έκπεηξσλ ζπζηεκάησλ. πλήζσο ζε απηό ην ζηάδην αλαπηύζζεηαη έλα κηθξό πξσηόηππν ζύζηεκα επίδεημεο. Σέινο γίλεηαη επαιήζεπζε δειαδή έιεγρνο ηεο ζπκβαηόηεηαο ηνπ ζπζηήκαηνο κε ηηο αξρηθέο πξνδηαγξαθέο θαη επηβεβαίσζε ηεο νξζόηεηαο ηεο θσδηθνπνίεζεο ηεο γλώζεο πνπ πεξηέρεηαη ζην Δ, θαζώο θαη έιεγρνο ηεο αμηνπηζηίαο θαη ζπλίζηαηαη ζηελ επηβεβαίσζε ηεο νξζόηεηαο θαη γεληθόηεηαο ηεο γλώζεο πνπ πεξηέρεη ην Δ. 44

46 6.6 Δθκαίεπζε Γλώζεο Ζ εθκαίεπζε γλώζεο είλαη κηα δηαδηθαζία θαηά ηελ όπνηα ε γλώζε απνθηάηαη (εμάγεηαη) από έλα ή πεξηζζόηεξα άηνκα πνπ ζεσξνύληαη «εηδηθνί» ή «εκπεηξνγλώκνλεο». Δίλαη έλα δύζθνιν θαη ακθίβνιν όζνλ αθνξά ηελ επηηπρία ηνπ ηκήκα δεκηνπξγίαο ηνπ Δ.ηελ ζπλέρεηα ε γλώζε δνκείηαη θαη νξγαλώλεηαη ζε θαλόλεο πνπ απεηθνλίδνληαη θαη πξνζπειαύλνληαη από έλα πξόγξακκα. 6.7 Δξγαιεία Αλάπηπμεο Έκπεηξσλ πζηεκάησλ EMYCIN ( ) Σν ζύζηεκα EMYCIN (Essential MYCIN) απνηειείηαη από ηελ ζπκπεξαζκαηνκεραλή ηνπ MYCIN θαη κηα δηαζύλδεζε θαηάιιειε γηα ηνλ γλσζενιόγν κεραληθό. Σν EMYCIN είλαη αλεμάξηεην από νπνηνδήπνηε πεδίν θαη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ αλάπηπμε ζπκβνπιεπηηθώλ Δ πνπ βαζίδνληαη ζε θαλόλεο. Σν EMYCIN ρξεζηκνπνηήζεθε γηα ηελ αλάπηπμε Δ ηαηξηθήο (π.ρ. PUFF) θαη κε ηαηξηθήο θύζεσο (π.ρ. SACON). Σν ζύζηεκα ρξεζηκνπνηήζεθε επξύηαηα κέζα ηελ USA, θαη απνηέιεζε ηε βάζε γηα ηελ αλάπηπμε ηνπ Δ Personal Consultant, από ηελ Texas Instruments UNITS ( ) Σν ζύζηεκα UNITS αλαπηύρζεθε ζηα πιαίζηα ην πξνγξάκκαηνο MOLGEN, σο έλα γεληθήο ρξήζεσο ζύζηεκα απόθηεζεο, δηαρείξηζεο θαη αλαπαξάζηαζεο γλώζεο βαζηζκέλε ζε πιαίζηα. ρεδηάζζεθε γηα ρξήζε από εηδηθνύο πνπ δελ έρνπλ γλώζεηο ππνινγηζηώλ. Γηαζέηεη κία δηαζύλδεζε πνπ επηηξέπεη ζηνλ εηδηθό λα πεξηγξάθεη πξαγκαηηθή ή/θαη εκπεηξηθή γλώζε. Πεξηέρεη ηόζν ζηνηρεία ελόο ζπγθεθξηκέλνπ πεδίνπ, όζν θαη ζηνηρεία αλεμάξηεηα νπνηνδήπνηε πεδίνπ εθαξκνγήο. Σν UNITS θαηαζθεπάζηεθε ζην Παλεπηζηήκην ηνπ Stanford FLEX Σν FLEX είλαη έλα θέιπθνο Δ, πνπ έρεη θαηαζθεπάζεη ε εηαηξεία Logic Programming Associates. Σν FLEX ζηεξίδεηαη πάλσ ζηε γιώζζα LPA WinProlog 45

47 ηεο ίδηαο εηαηξείαο, ε νπνία είλαη έλαο interpreter/ compiler ηεο γιώζζαο PROLOG γηα πεξηβάιινλ MS-Windows, κε θαηάιιειεο επεθηάζεηο γηα λα π- πνζηεξίδεη όια ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ιεηηνπξγηθνύ απηνύ ζπζηήκαηνο, όπσο παξάζπξα, κελνύ, κεραληζκνύο ειέγρνπ, θιπ. Σν FLEX απνηειείηαη νπζηαζηηθά από έλαλ αξηζκό πξόζζεησλ θαηεγνξεκάησλ ζηελ PROLOG, ηε γιώζζα αλαπαξάζηαζε γλώζεο KSL (Knowledge Specification Language) θαη έλα κεηαδηεξκελέα πνπ κεηαθξάδεη ηηο πξνηάζεηο KSL ζε πξνηάζεηο PROLOG. To FLEX είλαη έλα ηζρπξό εξγαιείν αλάπηπμεο Δ. Τπνζηεξίδεη ζπιινγηζηηθή πνπ βαζίδεηαη ζε πξνγξακκαηηζκό κε θαλόλεο, πιαίζηα κε ρξήζε θιεξνλνκηθόηεηαο θαη δηαδηθαζίεο νδεγνύκελεο από ηα δεδνκέλα. Όια ηα παξαπάλσ είλαη πιήξσο ελζσκαησκέλα κέζα ζε πεξηβάιινλ ινγηθνύ πξνγξακκαηηζκνύ. Σν FLEX ππεξηζρύεη έλαληη πνιιώλ θειπθώλ Δ ζην γεγνλόο όηη ρξεζηκνπνηεί κηα αλνηρηή αξρηηεθηνληθή, κε ηελ έλλνηα όηη επηηξέπεη ζηνλ πξνγξακκαηηζηή λα πξνζπειάζεη, λα απμήζεη θαη λα ηξνπνπνηήζεη ηε ζπκπεξηθνξά ηνπ εξγαιείνπ κέζα από έλα πιαίζην ιεηηνπξγηώλ. Γηα απηό ην ιόγν άιισζηε ζπρλά αλαθέξεηαη ζαλ εξγαιείν ΣΝ.Ο ζπλδπαζκόο ηνπ FLEX κε ηελ PROLOG έρεη σο απνηέιεζκα έλα ιεηηνπξγηθά πινύζην θαη πνιιαπιά ρξήζηκν πεξηβάιινλ αλάπηπμεο Δ, ζην νπνίν νη πξνγξακκαηηζηέο κπνξνύλ λα ξπζκίζνπλ θαζώο θαη λα επεθηείλνπλ ηνπο κεραληζκνύο ζπκπεξηθνξάο πνπ ππάξρνπλ πξνθεηκέλνπ λα ηθαλνπνηήζνπλ ηη δηθέο ηνπο ζπγθεθξηκέλεο απαηηήζεηο CLIPS To CLIPS (C Language Integrated Production System) είλαη έλα πεξηβάιινλ πνπ πξνζθέξεη δπλαηόηεηεο γηα πξνγξακκαηηζκό κε θαλόλεο, αληηθείκελα θαη ζπλαξηήζεηο. Αλαπηύρζεθε από ηε NASA κε ζθνπό λα απνηειέζεη κηα ρακεινύ θόζηνπο πιαηθόξκα αλάπηπμεο έκπεηξσλ ζπζηεκάησλ, αληηθαζηζηώληαο ηα ήδε ππάξρνληα ζπζηήκαηα ηα νπνία βαζίδνληαλ ζηε γιώζζα LISP. Ζ αλάπηπμε ηνπ CLIPS άξρηζε ην 1984 θαη ε πξώηε έθδνζε ήηαλ έηνηκε ηελ άλνημε ηνπ Ζ έθδνζε 5.0, πνπ παξνπζηάζηεθε ην 1991, επέθηεηλε ην αξρηθό ζύζηεκα ζεκαληηθά, ππνζηεξίδνληαο εθηόο από πξνγξακκαηηζκό κε θαλόλεο, δηαδηθαζηαζηηθό πξνγξακκαηηζκό θαη αληηθεηκελνζηξαθή πξνγξακκαηηζκό. Ζ αληηθεηκελνζηξαθήο γιώζζα πξνγξακκαηηζκνύ πνπ παξέρεηαη κε ην CLIPS νλνκάδεηαη COOL (CLIPS Object Oriented Language). Ζ ηειεπηαία έθ- 46

48 δνζε είλαη ε 6.21 ε νπνία παξνπζηάζηεθε ην θαινθαίξη ηνπ Ζ αξρηθή ζρεδίαζε ηνπ ζπζηήκαηνο έγηλε έηζη ώζηε λα είλαη ζπκβαηό κε ην ART, έλα εκπνξηθό εξγαιείν αλάπηπμεο Δ. Σν CLIPS είλαη έλα δηεξκελεπόκελν ηππηθό ζύζηεκα παξαγσγήο (interpreted production system), ην νπνίν ππνζηεξίδεη ηελ νξζή αθνινπζία εθηέιεζεο (forward chaining). Απνηειείηαη από ηα εμήο κέξε: Η ιίζηα γεγνλόησλ (facts list), ε νπνία αληηζηνηρεί ζηε κλήκε εξγαζίαο (working memory) ησλ ζπζηεκάησλ παξαγσγήο. Η βάζε θαλόλσλ (knowledge base), όπνπ πεξηέρνληαη νη θαλόλεο. Ο κεραληζκόο εμαγσγήο ζπκπεξαζκάησλ (inference engine), ν νπνίνο ειέγρεη ηε ιεηηνπξγία νιόθιεξνπ ηνπ ζπζηήκαηνο. Έλα πξόγξακκα ζην CLIPS είλαη έλα ζύλνιν από θαλόλεο θαη γεγνλόηα θαη ε εθηέιεζε ηνπ ζπλίζηαηαη ζε κηα αθνινπζία από ππξνδνηήζεηο θαλόλσλ, ησλ νπνίσλ νη ζπλζήθεο ηθαλνπνηνύληαη. Ζ ηθαλνπνίεζε ησλ ζπλζεθώλ γίλεηαη κέζσ ηαπηνπνίεζήο ηνπο κε ηα γεγνλόηα πνπ ππάξρνπλ ζηε ιίζηα γεγνλόησλ. Ζ εθηέιεζε ηεξκαηίδεηαη όηαλ δελ ππάξρνπλ άιινη θαλόλεο πξνο ππξνδόηεζε ή όηαλ θιεζεί ζπγθεθξηκέλε εληνιή ηεξκαηηζκνύ. Ο θύθινο ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπζηήκαηνο είλαη ν ηππηθόο θύθινο ιεηηνπξγίαο ελόο ζπζηήκαηνο παξαγσγήο: 1. Δύξεζε όισλ ησλ θαλόλσλ ησλ νπνίσλ νη ζπλζήθεο ηθαλνπνηνύληαη θαη πξνζζήθε ηνπο ζηελ αηδέληα 2. Αλ ε αηδέληα είλαη θελή ηόηε ε εθηέιεζε ηεξκαηίδεηαη. 3. Δπηινγή ελόο θαλόλα κε βάζε ηε ζηξαηεγηθή επίιπζεο αληαγσληζκνύ θαη εθηέιεζε ηνπ. 4. Δπηζηξνθή ζην βήκα 1, εθηόο αλ ππάξρεη εληνιή ηεξκαηηζκνύ. 47

49 Εικόνα 0.1: Δθηέιεζε ηνπ HIROFILOS I ζε πξόγξακκα CLIPS 6.8 Δπθπή πζηήκαηα θαη ε εθαξκνγή ηνπο ζηελ ηαηξηθή πξάμε Έλα επθπέο ζύζηεκα, κε γλώκνλα λα πξνζθέξεη ηε κεγαιύηεξε βνήζεηα ζηνπο θιηληθνύο γηα ηελ πξνζέγγηζε ηεο ζσζηήο δηάγλσζεο θαη ηεο θαηάιιειεο ζεξαπείαο, αξρηθά πξνζδηνξίδεη γηα ηνλ θάζε αζζελή κηα ζπγθεθξηκέλε θιηληθή θαηάζηαζε ρξεζηκνπνηώληαο δεδνκέλα-θιεηδηά ηα νπνία πξνέξρνληαη από θιηληθέο θαη εξγαζηεξηαθέο εμεηάζεηο. ηε ζπλέρεηα, θαηεπζύλεη ηνλ θιηληθό ζε κηα ζεσξεηηθή ζεξαπεπηηθή ζηξαηεγηθή ε νπνία όκσο ζηεξίδεηαη θαη ζε γεληθά α- πνδεθηέο ηαηξηθέο θαηεπζπληήξηεο γξακκέο γηα κηα ζπγθεθξηκέλε λόζν ζε ζπζρέηηζε πάληα θαη κε ην ινηπό ηαηξηθό ηζηνξηθό ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ αζζελή (14) Με βάζε ζπγθεθξηκέλα πξνζσπηθά ηαηξηθά δεδνκέλα, ην επθπέο ζύζηεκα κνληεινπνηεί «ζελάξηα αζζελώλ» θαη εμάγεη ζπκπεξάζκαηα, πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηελ αληηκεηώπηζε λνζεξώλ θαηαζηάζεσλ πάληα, βέβαηα ζε ζπκθσλία κε θαηεπζπληήξηεο γξακκέο ηαηξηθήο πξαθηηθήο (Medical Guidelines) [15][16][17]. Δπνκέλσο ην επθπέο ζύζηεκα απνθηά ζπκβνπιεπηηθό ραξαθηήξα θαη παξέρεη ζηνλ ρξήζηε-ηαηξό ην πην θαηάιιειν ζεξαπεπηηθό ζελάξην-κνληέιν γηα ηνλ 48

50 αζζελή. Ζ βνεζεηηθή ρξήζε ελόο ηέηνηνπ πιεξνθνξηαθνύ ζπζηήκαηνο από κε εηδηθνύο ηαηξνύο, ζε πεξίπησζε πνπ πξέπεη λα ζέζνπλ κηα αξρηθή δηάγλσζε ζε έλα εηδηθό πεξηζηαηηθό είλαη ζίγνπξα επηζπκεηή [18][19][20]. ηα πιαίζηα ηεο αλάπηπμεο ελόο ζπζηήκαηνο ππνζηήξημεο θαη δηαρείξηζεο ηεο ηαηξηθήο γλώζεο, πξέπεη λα ιακβάλνληαη ππόςε νη θαηάιιειεο ηαηξηθέο πξνζεγγίζεηο. Έλα επηηπρέο πιεξνθνξηαθό ζύζηεκα πξέπεη λα πεξηιακβάλεη ε- παξθείο αλαθνξέο, ηερλνινγίεο θαη εξγαιεία ηα νπνία ελζσκαηώλνπλ όια απηά ηα ζεκαληηθά ζηνηρεία κε ηα νπνία νη θιηληθνί δνπιεύνπλ: ειεθηξνληθνί θάθεινη πγείαο, θιηληθή εκπεηξία θηι. Δπηπιένλ δπζηπρώο, ε πξαγκαηηθή ηαηξηθή γλώζε ραξαθηεξίδεηαη ζπρλά από αλαθξίβεηεο θπξίσο γηαηί νη ηαηξηθνί όξνη δελ έρνπλ πάληα κηα μεθάζαξε εξκελεία. Ζ αζαθήο ινγηθή δίλεη ηελ δπλαηόηεηα λα νξίζνπκε ηελ αζαθή ηαηξηθή γλώζε κέζσ ησλ αζαθώλ ζπλόισλ (fuzzy sets). Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο ηειεπηαίαο δεθαεηίαο, έλαο αξηζκόο αζαθώλ ηερληθώλ έρεη εκθαληζζεί θαη εθηελώο εθαξκνζζεί ζε ηαηξηθά ζπζηήκαηα [21][23][25]. Δπνκέλσο, ε αζαθήο ινγηθή πξνζεγγίδεη θαιύηεξα ην θαηάιιειν ζπκπέξαζκα γηαηί παξέρεη ζπιινγηζηηθέο ηερληθέο ρξεζηκνπνηώληαο αζαθείο όξνπο. Ζ αζαθήο ινγηθή είλαη έλα ππεξζύλνιν ηεο θιαζηθήο ινγηθήο θαη κπνξεί λα ρεηξίδεηαη ηηκέο αιήζεηαο κεηαμύ ηνπ «απνιύησο αιεζνύο» θαη ηνπ «απνιύησο ςεπδνύ» 49

51 7 ΜΖΥΑΝΗΚΖ ΜΑΘΖΖ 7.1 Η Μάζεζε γεληθά Ζ κάζεζε ζε έλα γλσζηηθό ζύζηεκα, όπσο γίλεηαη αληηιεπηή ζηελ θαζεκεξηλή δσή, κπνξεί λα ζπλδεζεί µε δύν βαζηθέο ηδηόηεηεο: ηελ ηθαλόηεηά ζηελ πξόζθηεζε γλώζεο θαηά ηελ αιιειεπίδξαζή ηνπ µε ην πεξηβάιινλ, ηελ ηθαλόηεηά λα βειηηώλεη µε ηελ επαλάιεςε ηνλ ηξόπν εθηέιεζεο µία ελέξγεηαο. Έρνπλ πξνηαζεί δηάθνξνη νξηζκνί γηα ηε κάζεζε: Simon ('83), "ε κάζεζε ζεκαηνδνηεί πξνζαξκνζηηθέο αιιαγέο ζε έλα ζύζηεκα µε ηελ έλλνηα όηη απηέο ηνπ επηηξέπνπλ λα θάλεη ηελ ίδηα εξγαζία, ή εξγαζίεο ηεο ίδηαο θαηεγνξίαο, πην απνδνηηθά θαη απνηειεζκαηηθά ηελ επόκελε θνξά". Minsky ('85), "... είλαη λα θάλνπκε ρξήζηκεο αιιαγέο ζην κπαιό µαο". Michalski ('86), "... είλαη ε δεκηνπξγία ή ε αιιαγή ηεο αλαπαξάζηαζεο ησλ εκπεηξηώλ". Γηα ηα ζπζηήκαηα πνπ αλήθνπλ ζηελ ζπκβνιηθή ΣΝ, ε κάζεζε πξνζδηνξίδεηαη σο πξόζθηεζε επηπιένλ γλώζεο, πνπ επηθέξεη κεηαβνιέο ζηελ ππάξρνπζα γλώζε. Σα ηερλεηά λεπξσληθά δίθηπα (πνπ αλήθνπλ ζηελ µε ζπκβνιηθή ΣΝ) έρνπλ δπλαηόηεηα κάζεζεο κεηαζρεκαηίδνληαο ηελ εζσηεξηθή ηνπο δνκή, παξά θαηαρσξώληαο θαηάιιεια αλαπαξηζηάκελε γλώζε. 7.2 H Μεραληθή Μάζεζε Ο άλζξσπνο πξνζπαζεί λα θαηαλνήζεη ην πεξηβάιινλ ηνπ παξαηεξώληαο ην θαη δεκηνπξγώληαο κηα απινπνηεκέλε (αθαηξεηηθή) εθδνρή ηνπ πνπ νλνκάδεηαη κνληέιν (model). Ζ δεµηνπξγία ελόο ηέηνηνπ κνληέινπ, νλνκάδεηαη επαγσγηθή κάζεζε (inductive learning) ελώ ε δηαδηθαζία γεληθόηεξα νλνκάδεηαη επαγσγή (induction). Δπηπιένλ ν άλζξσπνο έρεη ηε δπλαηόηεηα λα νξγαλώλεη θαη λα ζπζρεηίδεη ηηο εκπεηξίεο θαη ηηο παξαζηάζεηο ηνπ δεκηνπξγώληαο λέεο δνκέο πνπ νλνκάδνληαη πξόηππα (patterns). 50

52 Ζ δεκηνπξγία κνληέισλ ή πξνηύπσλ από έλα ζύλνιν δεδνκέλσλ, από έλα ππνινγηζηηθό ζύζηεκα, νλνκάδεηαη κεραληθή κάζεζε (machine learning). Ζ κεραληθή κάζεζε είλαη κηα πεξηνρή ηεο ηερλεηήο λνεκνζύλεο ε νπνία αθνξά αιγνξίζκνπο θαη κεζόδνπο πνπ επηηξέπνπλ ζηνπο ππνινγηζηέο λα «καζαίλνπλ». Με ηε κεραληθή κάζεζε θαζίζηαηαη εθηθηή ε θαηαζθεπή πξνζαξκόζηκσλ (adaptable) πξνγξακκάησλ ππνινγηζηώλ ηα νπνία ιεηηνπξγνύλ κε βάζε ηελ απηνκαηνπνηεκέλε αλάιπζε ζπλόισλ δεδνκέλσλ θαη όρη ηε δηαίζζεζε ησλ κεραληθώλ πνπ ηα πξνγξακκάηηζαλ. Ζ κεραληθή κάζεζε επηθαιύπηεηαη ζεκαληηθά κε ηε ζηαηηζηηθή, αθνύ θαη ηα δύν πεδία κειεηνύλ ηελ αλάιπζε δεδνκέλσλ. Οη αιγόξηζκνη κεραληθήο κάζεζεο θαηεγνξηνπνηνύληαη αλάινγα κε ην επηζπκεηό απνηέιεζκα ηνπ αιγνξίζκνπ. ηνπο ζπλεζηζκέλνπο ηύπνπο αιγνξίζκσλ πεξηιακβάλνληαη νη εμήο: Επηηεξνύκελε κάζεζε ή κάζεζε κε επίβιεςε (supervised learning), όπνπ ν αιγόξηζκνο θαηαζθεπάδεη κηα ζπλάξηεζε πνπ απεηθνλίδεη δεδνκέλεο εηζόδνπο ζε γλσζηέο, επηζπκεηέο εμόδνπο (ζύλνιν εθπαίδεπζεο), κε απώηεξν ζηόρν ηε γελίθεπζε ηεο ζπλάξηεζεο απηήο θαη γηα εηζόδνπο κε άγλσζηε έμνδν (ζύλνιν ειέγρνπ). Με επηηεξνύκελε κάζεζε ή κάζεζε ρσξίο επίβιεςε (unsupervised learning), όπνπ ν αιγόξηζκνο θαηαζθεπάδεη έλα κνληέιν γηα θάπνην ζύλνιν εηζόδσλ ρσξίο λα γλσξίδεη επηζπκεηέο εμόδνπο γηα ην ζύλνιν εθπαίδεπζεο. Εληζρπηηθή κάζεζε (reinforcement learning), όπνπ ν αιγόξηζκνο καζαίλεη κηα ζηξαηεγηθή ελεξγεηώλ γηα κηα δεδνκέλε παξαηήξεζε. Ζ αλάιπζε ησλ αιγόξηζκσλ κεραληθήο κάζεζεο είλαη έλαο θιάδνο ηεο ζηαηηζηηθήο πνπ νλνκάδεηαη ζεσξία κάζεζεο. 7.3 Σν εξγαιείν εμόξπμεο γλώζεο από δεδνκέλα WEKA Έλα από ηα πην δεκνθηιή εξγαιεία πινπνίεζεο κεζόδσλ κεραληθήο κάζεζεο είλαη ην WEKA (ζπλήζσο δηαηίζεηαη σο ειεύζεξν ινγηζκηθό ζηελ ηζηνζειίδα: Σν WEKA (Waikato Environment for Knowledge Analysis) είλαη κηα ζπιινγή από αιγνξίζκνπο κεραληθήο κάζεζεο θαη εμόξπμεο δεδνκέλσλ (data mining). Παξέρεη δπλαηόηεηα γηα : Πξνεπεμεξγαζία δεδνκέλσλ (data pre-processing). 51

53 Γεκηνπξγία «κνληέισλ» από ηα δεδνκέλα κε θάπνηα δηαδηθαζία εθπαίδεπζεο. Απεηθόληζε ηόζν ησλ αξρηθώλ δεδνκέλσλ όζν θαη ησλ απνηειεζκάησλ κεηά ηε δηαδηθαζία ηεο εθπαίδεπζεο. Απηέο νη δηαδηθαζίεο εθηεινύληαη ζε έλα γξαθηθό πεξηβάιινλ ην νπνίν νλνκάδεηαη «Explorer», αλ θαη ππάξρεη δπλαηόηεηα ρξήζεο θαη από ηε γξακκή εληνιώλ. Εικόνα 7.1: Σν πεξηβάιινλ εξγαζίαο ηνπ WEKA 52

54 8 HIROFILOS ΔΝΑ ΔΤΦΤΔ ΤΣΖΜΑ ΓΗΑ ΣΗ ΠΑΘΖ- ΔΗ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Ζ δηαγλσζηηθή πξνζέγγηζε ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε αδέλα, νη νπνίεο πεξηγξάθνληαη αλαιπηηθά ζε πξνεγνύκελα θεθάιαηα, όπσο θαη ε πξνζέγγηζε νπνηαζδήπνηε λόζνπ είλαη κηα πνιύπινθε δηαδηθαζία ε νπνία αμηνινγεί ηόζν ηα ηαηξηθά ζεκεία θαη ζπκπηώκαηα όζν θαη ηα ςπρνθνηλσληθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θάζε αζζελή. Σα πεξηζζόηεξα από ηα ζπζηήκαηα πνπ έρνπλ πξνηαζεί κέρξη ζήκεξα εζηηάδνληαη κόλν ζηελ δηάγλσζε θαη αληηκεηώπηζε ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. θνπόο καο είλαη λα παξνπζηάζνπκε έλα έμππλν πιεξνθνξηαθό ζύζηεκα, ην νπνίν νλνκάδεηαη HIROFILOS, ην νπνίν ζθνπεύεη λα βνεζήζεη ζηελ δηάγλσζε θαη ζεξαπεία ησλ βαζηθώλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε δερόκελν ηελ παξαδνρή όηη ππάξρνπλ ζηνλ αζζελή ζπκπηώκαηα από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό (LUTS). Δηζάγεη έλα λέν πιεξνθνξηαθό πεξηβάιινλ ην νπνίν είλαη ηθαλό λα ζπλζέζεη ηηο πιεξνθνξίεο από ηνλ αζζελή κε ηηο ζεξαπεπηηθέο θαηεπζπληήξηεο νδεγίεο, λα εθηειέζεη ζύλζεηεο εθηηκήζεηο θαη λα παξνπζηάζεη άκεζα ζηνπο επαγγεικαηίεο πγείαο ηα απνηειέζκαηα (εηθόλα 8.1.1). Αξρηθά δεκηνπξγήζεθε κηα πξώηε έθδνζή, ην HIROFILOS I κε βάζε γλώζε πξνεξρόκελε από εηδηθνύο Οπξνιόγνπο θαη ύζηεξα από βηβιηνγξαθηθή έξεπλα ελώ ζπλδύαδε θαη ζηαηηζηηθά δεδνκέλα ηεο θιηληθήο πξαθηηθήο. Σα αξρηθά απνηειέζκαηα ήηαλ απνδεθηά γηα ηηο πην ζπλήζεηο παζήζεηο ηνπ πξνζηάηε, εληνύηνηο ην ζύζηεκα βειηηώζεθε ρξεζηκνπνηώληαο ηερληθέο κεραληθήο κάζεζεο γηα ηελ εμαγσγή γλώζεο, κε ηελ κνξθή θαλόλσλ if-then από εκπεηξηθά δεδνκέλα, π.ρ ηαηξηθνί θάθεινη αζζελώλ. Έηζη, αλαπηπρζεθε ην HIROFILOS II, ζύζηεκα πνπ θαιύπηεη πιένλ όιεο ηηο θύξηεο παζήζεηο ηνπ πξνζηάηε αδέλα, ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ηνπ θαξθίλνπ ηνπ πξνζηάηε. 53

55 α β Εικόνα 8.1 : Γηεπαθή εηζόδνπ εγγξαθήο (α) θαη ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπζηήκαηνο HIROFILOS (β) 8.1 Μνληεινπνίεζε ηεο Ιαηξηθήο γλώζεο. Ζ δηάγλσζε ησλ πξνζηαηηθώλ παζήζεσλ απαηηεί εμεηδηθεπκέλνπο Οπξνιόγνπο κε καθξόρξνλε εκπεηξία. Έλα από ηα πξνβιήκαηα πνπ έπξεπε λα αληηκεησπηζηεί είλαη όηη δελ ππάξρεη αθόκε κηα θνηλά απνδεθηή δηαγλσζηηθή πξνζέγγηζε ησλ ζπγθεθξηκέλσλ παζήζεσλ. πλεπώο, ρξεηάζηεθε λα ζπκπεξηιάβνπκε 54

56 ηα ηαηξηθά δεδνκέλα από έλαλ ζεκαληηθό αξηζκό ζπλεληεύμεσλ πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ ζε αζζελείο κε ηελ βνήζεηα ηνπ εηδηθνύ, θαζώο θαη βηβιηνγξαθηθέο αλαθνξέο [14]. ώζηε ηειηθά ηα απνηειέζκαηά καο λα ηύρνπλ ηειηθά επξείαο απνδνρήο. Σν απνηέιεζκα ηεο παξαπάλσ δηαδηθαζίαο παξνπζηάδεηαη κε κνξθή θαλόλσλ if..then else.. ζην ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ ΗΗ Δίζνδνο Έμνδνο Παξακέηξσλ Βαζηδόκελνη ζηνλ εηδηθό δηαθξίλακε κηα νκάδα παξακέηξσλ πνπ παίδνπλ ξόιν ζηελ δηαδηθαζία ηεο δηάγλσζεο θαζώο θαη ζηηο επηκέξνπο δηαδηθαζίεο (ρήκα 8.1.1). Σειηθά θαηαιήμακε ζηηο αθόινπζεο παξακέηξνπο γηα θάζε επηκέξνπο δηαδηθαζία. Παξάκεηξνη εηζόδνπ: 1. αίζζεκα αηεινύο θέλσζεο ηεο νπξνδόρνπ θύζηεο 2. νύξεζε ζε ιηγόηεξν από 2 ώξεο 3. δηαθνπή ηεο νύξεζεο 4. δπζθνιία αλαβνιήο ηεο νύξεζεο 5. λπθηνπξία (1-5) 6. πνηόηεηα δσήο 7. ππξεηόο 8. ππξεηόο κε ξίγνο 9. αηκαηνπξία 10. αηκνζπεξκία 11. επώδπλε εθζπεξκάηηζε 12. άιγνο ζην πεξίλεν 13. νζηηθό άιγνο 14. ππνπξία 15. ειηθία 55

57 ρήκα 8.1.2: Καξηέια εηζαγσγήο ζηνηρείσλ ηνπ αζζελνύο Δλδηάκεζνη παξάκεηξνη εμόδνπ: 1. LUTS (yes, no) 2. DRE ( θπζηνινγηθόο, κεγάινο, επώδπλνο, ζθιεξόο) Δλδηάκεζνη παξάκεηξνη εηζόδνπ: 1. LUTS (yes, no) 2. PSA ( θπζηνινγηθό, ελδηάκεζν, πςειό) Σειηθνί παξάκεηξνη εμόδνπ: 1. Παζήζεηο ηνπ πξνζηάηε 2. Βηνςία Σειηθνί ζεξαπεπηηθνί παξάκεηξνη: Σειηθή ζεξαπεία ζύκθσλα κε ηελ πάζεζε ηνπ πξνζηάηε 1. Απιό follow up 2. Φαξκαθεπηηθή αγσγή (αληηβηνηηθά θηι) 3. Υεηξνπξγηθή αληηκεηώπηζε (αλνηθηή, δηνπξεζξηθή, laser, θηι) 56

58 8.1.2 Μνληεινπνίεζε ηεο δηάγλσζεο Βαζηδόκελνη ζηνλ εηδηθό νπξνιόγν θαη ζηα medical guidelines ηεο EAU (European Association of Urology) θαηαζθεπάζακε έλα κνληέιν γηα ηελ δηαγλσζηηθή πξνζέγγηζε ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε. ύκθσλα κε απηό ην κνληέιν αξρηθά ν εηδηθόο δηαπηζηώλεη εάλ ππάξρνπλ ζπκπηώκαηα από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό ζύζηεκα (LUTS). Αλ ε απάληεζε είλαη ζεηηθή πξνρσξάεη ζε θιηληθή εμέηαζε θαη θαηαγξάθεη ηα ππόινηπα ζπκπηώκαηα ή ζεκεία όπσο ππξεηό, πόλν ζηα νζηά θιπ. ηελ ζπλέρεηα ζπλδπάδνληαη ηα απνηειέζκαηα ηεο γεληθήο νπξώλ (ππνπξία, αηκαηνπξία;) θαη ηεο εηδηθή εμέηαζε αίκαηνο γηα ην PSA (εηδηθό πξνζηαηηθό αληηγόλν) θαζώο θαη ηεο δαθηπιηθήο εμέηαζεο ηνπ πξνζηάηε γηα ηνλ ραξαθηεξηζκό ηεο πθήο ηνπ αδέλα. ρήκα 8.1.3:Μνληεινπνίεζε ηεο γλώζεο πνπ νδεγεί ζηελ πην πηζαλή δηάγλσζε θαη ζεξαπεία 57

59 Οη παξαπάλσ πιεξνθνξίεο ζπλδπάδνληαη κε ηελ ειηθία ηνπ αζζελή θαζώο θαη κε ην αηνκηθό θαη νηθνγελεηαθό ηζηνξηθό ώζηε λα θαηαιήμνπκε ζε κηα από ηηο ηέζζεξηο θιηληθέο νληόηεηεο (ρήκα 8.1.3) 8.2 Γηάγλσζε ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε Γηα λα απεηθνλίζνπκε ην δηαδηθαζηηθό κνληέιν νξγαλώζακε ηνπο ζρεηηθνύο θαλόλεο ζε ηξεηο ελόηεηεο(modules). LUTS classification module (crisp rules) Prostate diagnostic module (fuzzy rules) Prostate treatment module (fuzzy rules) Σν LUTS classification module ηαμηλνκεί ηα δεδνκέλα ησλ αζζελώλ ζε έλα εμεηδηθεπκέλν κνληέιν ζύκθσλα κε ηνλ ππνινγηζκέλν παξάγνληα LUTS. Οη ηηκέο απηέο απνζεθεύνληαη ζε κηα ηαηξηθή βάζε δεδνκέλσλ. Έλα παξάδεηγκα ησλ θαλόλσλ LUTS κπνξνύκε λα δνύκε ζηνλ Πίλαθα Γηα θάζε εγγξαθή ζηελ βάζε δεδνκέλσλ ηνπ αζζελή ην Prostate diagnostic module απνθαζίδεη λα ξσηήζεη ηηκέο γηα ηελ παξάκεηξν PSA ώζηε λα δώζεη ζηνλ ρξήζηε ηελ ηειηθή δηάγλσζε. Κάζε θνξά πνπ ε ζπιινγηζηηθή δηαδηθαζία απαηηεί κηα ηηκή ηελ ιακβάλεη από ηελ βάζε δεδνκέλσλ ή από ηνλ ρξήζηε. Έλα δείγκα ησλ θαλόλσλ γηα ηελ δηάγλσζε ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε παξνπζηάδεηαη ζηνλ Πίλαθα Σέινο, ππάξρεη έλαο κηθξόο αξηζκόο θαλόλσλ γηα ηελ ζεξαπεία νη νπνίνη αλάινγα κε ηελ δηάγλσζε πνπ πξνέθπςε παξέρεη ηελ θαηάιιειε ζεξαπεπηηθή ν- δεγία. Δπίζρεζε νύξσλ Ληγόηεξν από 1 ηαγνλνεηδήο νύξεζε Ληγόηεξν από 1 Νπθηνπξία LUTS 1 όρη Ληγόηεξν Ληγόηεξν 1 όρη 58

60 από 0.5 από 0.5 Πεξίπνπ 0.5 Ληγόηεξν 1 έσο 3 λαη από 0.5 Πεξηζζόηεξν Ληγόηεξν 1 έσο 3 λαη από 0.5 από 0.5 Πάληα Πεξίπνπ έσο 3 λαη 1 έσο 3 λαη Πίλαθαο 8.2.3: LUTS Σαμηλόκεζε ησλ θαλόλσλ (παξάδεηγκα) ΔΝΓΙΑΜΔΑ ΣΟΙΥΔΙΑ ΔΙΟΓΟΤ ΓΙΑΓΝΩΣΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΔ LUTS DRE PSA AP CP BPH PCA Ναη θιεξόο Πνιύ απμεκέλε No No No Yes Ναη θιεξόο Πνιύ απμεκέλε Yes No No Yes Ναη Δπώδπλνο Μεηξίσο απμεκέλε Yes Yes Yes No Ναη Δπώδπλνο Μεηξίσο απμεκέλε Yes Yes No No Όρη Όρη Φπζηνινγηθή No No No No Πίλαθαο 8.2.4:Ννζήκαηα ηνπ πξνζηάηε αδέλα: δηαγλσζηηθνί θαλόλεο (παξάδεηγκα) 8.3 HIROFILOS II ΑΡΥΗΣΔΚΣΟΝΗΚΖ ΚΑΗ ΥΔΓΗΑΜΟ Σν επθπέο ζύζηεκα πνπ αλαπηύμακε γηα ηηο παζήζεηο ηνπ πξνζηάηε έρεη ηελ δνκή ηνπ ζρήκαηνο Ο ππξήλαο ηνπ ζπζηήκαηνο είλαη έλα αζαθέο expert system, ζην νπνίν έρεη πξνζηεζεί έλα off line machine component. H βάζε γλώζεο ηνπ επθπνύο ζπζηήκαηνο πεξηιακβάλεη crisp ή fuzzy θαλόλεο θαηαλεκεκέλνπο ζε νκάδεο. Οη 59

61 αζαθείο θαλόλεο είλαη ζπκβνιηθνί (if-then) κε ινγηθέο κεηαβιεηέο (π.ρ ειηθία), νη νπνίνη παίξλνπλ θαη ινγηθέο ηηκέο (π.ρ κεζήιηθεο, ειηθησκέλνη). Κάζε ινγηθή ηηκή αληηπξνζσπεύεηαη από έλα αζαθέο ζύλνιν (fuzzy set) δειαδή κηα δηαβάζκηζε κε αζαθώλ ηηκώλ κε δηαθνξεηηθά πνζνζηά ζπκκεηνρήο ζην set. Σα πνζνζηά είλαη εηδηθά κέζσ κηαο ζπλάξηεζεο ζπγγέλεηαο (membership function). Οη κεηαβιεηέο ησλ ζπλζεθώλ ή ηνπ ηζηνξηθνύ ελόο θαλόλα απνηεινύλ ηα δεδνκέλα εηζόδνπ θαη ε κεηαβιεηή ηνπ απνηειέζκαηνο (consequent) α- πνηειεί ηελ έμνδν ηνπ ζπζηήκαηνο. Σχήμα 8.3.1: Γηάγξακκα ηεο δνκήο θαη ηεο ζπιινγηζηηθήο ξνήο ζηνλ ΖIROFILO II Ζ ζπιινγηζηηθή ζε έλα ηέηνην ζύζηεκα πεξηιακβάλεη 3 ζηάδηα: Μεηαηξνπή ζπγθεθξηκέλεο ηηκήο ζε αζαθή (fuzzification) πλεπαγσγή (inference) Μεηαηξνπή αζαθνύο ζε αθξηβή ηηκή-απνζαθήληζε (defuzzification) ην fuzzification νη ζαθείο ηηκέο εηζόδνπ (από ηελ βάζε γεγνλόησλ) κεηαηξέπνληαη ζε βαζκνύο ζπγγέλεηαο εθαξκόδνληαο ηηο αληίζηνηρεο ζπλαξηήζεηο ζπγγέλεηαο νη νπνίεο γίλνληαη ν βαζκόο αιεζείαο ησλ αληίζηνηρσλ ζπλαξηήζεσλ ησλ αζαθώλ θαλόλσλ. 60

62 ην ζηάδην ηεο ζπλεπαγσγήο νη βαζκνί ζπλζεθώλ ησλ αζαθώλ θαλόλσλ ζπλδπάδνληαη γηα λα παξάγνπλ ηνπο βαζκνύο αιεζείαο ησλ ζπκπεξαζκάησλ. ην defuzzification ε αζαθήο ηηκή εμόδνπ κεηαηξέπεηαη ζε ζαθή ηηκή. Δδώ ρξεζηκνπνηείηαη ε γλώξηκε κέζνδνο απνζαθήληζεο CENTROID. ύκθσλα κε ηελ αλσηέξσ κέζνδν ε δηαθξηηή ηηκή είλαη ε ζπληεηαγκέλε ζηνλ άμνλα ησλ ρ ηνπ θέληξνπ βάξνπο ηεο ηειηθήο ζπλάξηεζεο ζπγγέλεηαο γηα ηελ αζαθή παξάκεηξν εμόδνπ. Γηα ηελ αλαπαξάζηαζε ηνπ δηαδηθαζηηθνύ κνληέινπ νξγαλώζακε ηνπο θαλόλεο ζε 3 νκάδεο: Καλόλεο ηαμηλόκεζεο Καλόλεο δηάγλσζεο Καλόλεο ζεξαπείαο Από απηνύο νη πξώηνη πεξηιακβάλνπλ ζαθείο θαλόλεο ελώ νη άιινη δπν αζαθείο θαλόλεο. Σα δεδνκέλα ηνπ θάζε αζζελή απνζεθεύνληαη ζην ζύζηεκα ζαλ γεγνλόηα (facts). Κάζε θνξά πνπ ε ζπιινγηζηηθή αλαδεηά κηα ηηκή ηελ ιακβάλεη από ηελ βάζε δεδνκέλσλ. ε έλα δηαδξαζηηθό ηξόπν ιεηηνπξγίαο ζα κπνξνύζε λα δίλεηαη από ηνλ ρξήζηε. Σν ζρήκα 8.2 παξνπζηάδεη πώο νη νκάδεο ησλ θαλόλσλ θαη ηα γεγνλόηα/ ρξήζηεο ρξεζηκνπνηνύληαη/ζπκκεηέρεη ζηε ζπιινγηζηηθή δηαδηθαζία σο πξνζνκνίσζε ηεο δηαδηθαζίαο δηάγλσζεο. Σν ζύζηεκα ηεο κεραληθήο κάζεζεο πεξηιακβάλεη κεξηθά γλσζηά εξγαιεία γηα ηελ εμαγσγή δεδνκέλσλ (όπσο απηά πνπ πεξηιακβάλνληαη ζην WEKA) σο offline εξγαιεία γηα ηελ εμαγσγή θαλόλσλ από ηνπο ηαηξηθνύο θαθέινπο ησλ αζζελώλ. Σν επηπξόζζεην απηό ζηνηρείν ηνπ ζπζηήκαηνο δηαθνξνπνηεί ηνλ HI- ROFILO I από ηνλ II γηαηί ζα δίλεη ηελ δπλαηόηεηα ζην επθπέο ζύζηεκα λα α- λαβαζκίδεηαη πεξηνδηθά ρξεζηκνπνηώληαο θάζε θνξά λέα δεδνκέλα πνπ εηζάγνληαη ζηελ βάζε από ηνλ αζζελή. Ο ηαηξηθόο θάθεινο ηνπ αζζελή ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα παξέρεη δεδνκέλα πνπ κε ηε βνήζεηα ησλ θαλόλσλ κεηαηξέπνληαη ζε γεγνλόηα θαη ζπλδπάδνληαη κε ηε γλώζε ηνπ εηδηθνύ 8.4 Γνκή Αξρείσλ ζην WEKA Σα βαζηθά αξρεία πνπ παίξλεη ζαλ είζνδν ην WEKA έρνπλ ηελ θαηάιεμε ARFF (Attribute-Relation File Format) θαη πξόθεηηαη γηα έλα αξρείν θεηκέλνπ 61

63 ραξαθηήξσλ ΑSCII (ASCII text file), ην νπνίν πεξηγξάθεη/πεξηέρεη κηα ζεηξά από παξαδείγκαηα (instances) ηα νπνία πεξηγξάθνληαη από «ραξαθηεξηζηηθά» (attributes). ηελ πξώηε γξακκή αθνινπζεί ην όλνκα πνπ πεξηγξάθεη ην αξρείν: ProstateDisease» (απηή ε γξακκή είλαη απαξαίηεηε θαη δελ κπνξεί λα παξαιεθζεί). ηε ζπλέρεηα, δειώλνληαη όια ηα ραξαθηεξηζηηθά πνπ πεξηγξάθνπλ ην ζπγθεθξηκέλν ζύλνιν παξαδεηγκάησλ θαη ε δήισζε πξέπεη λα ηθαλνπνηεί ηελ παξαθάησ <attribute-name> <datatype>. ην παξόλ αξρείν ηα ραξαθηεξηζηηθά δειώλνληαη σο AGE LUTS PSA FEVER DESEASE {1,2,3,4} Μεηά από ηε δήισζε ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ αθνινπζεί ε δήισζε ησλ δεδνκέλσλ, κε ηελ εμήο 85,92,45,27,31,0.0,1 85,64,59,32,23,0.0,2 86,54,33,16,54,0.0,4 91,78,34,24,36,0.0,2 87,70,12,28,10,0.0,3 62

64 8.5 Πεξηγξαθή ηνπ αιγνξίζκνπ J48 ζην ζύλνιν εθπαίδεπζεο Εικόνα 8.3: Σν WEKA κεηά ηελ εηζαγσγή ηνπ αξρείνπ. ε απηό ην παξάζπξν βιέπνπκε όηη ην ζπγθεθξηκέλν dataset πεξηέρεη 100 παξαδείγκαηα (Ηnstances) θαη θάζε παξάδεηγκα απαξηίδεηαη από 17 ραξαθηεξηζηηθά (Αttributes). Σν ηζηόγξακκα απεηθνλίδεη πσο θαηαλέκνληαη ζηηο δπν θαηεγνξίεο :DESEASE {1,2, } (DESEASE = Prostate Disease). Έρνληαο δειαδή κηα ζεηξά από παξαηεξήζεηο (ραξαθηεξηζηηθά), ζα θαηεγνξηνπνηεζνύλ γηα λα απνθαζηζηεί ζε πνηα θαηεγνξία αλήθνπλ. ηε ζπλέρεηα δεκηνπξγήζακε έλα δέληξν απνθάζεσλ κε ηε ρξήζε ηνπ αιγνξίζκνπ J48. Από ηελ θαξηέια Classify επηιέγνπκε Choose Σrees J48. 63

65 Εικόνα 8.4 :Δπηιέγνληαο ηνλ αιγόξηζκν J48 κε Test Option Percentage split 66 %. Απηό ζεκαίλεη πσο ρσξίδνπκε ην dataset ζε 2 κέξε. Σν training set απνηειεί ηα 2/3 (66%) θαη ην test set θάλεη έιεγρν. Δπηπιένλ, ρξεζηκνπνηήζακε ηε κέζνδν reduced error-pruning ηνπ εξγαιείνπ WEKA. Εικόνα 8.5: Δπηινγή ηνπ reduced error-pruning σο ΣRUE 64

66 ηε ζπλέρεηα, ην πξόγξακκα αξρίδεη λα δεκηνπξγεί ην δέληξν. Εικόνα 8.6: Απνηειέζκαηα αιγνξίζκνπ J48. === Run information === Scheme: weka.classifiers.trees.j48 -R -N 3 -Q 1 -M 2 Relation: ProstateDisease Instances: 100 Test mode: split 66% train, remainder test === Classifier model (full training set) === Number of Leaves : 11 Size of the tree : 21 Time taken to build model: 0.27 seconds === Evaluation on test split === === Summary === Correctly Classified Instances % Incorrectly Classified Instances % 65

67 Kappa statistic Mean absolute error Root mean squared error Relative absolute error % Root relative squared error % Total Number of Instances 118 === Detailed Accuracy By Class === TP Rate FP Rate Precision Recall F-Measure ROC Area Class === Confusion Matrix === a b <-- classified as a = b = 2 Με ηελ παξαπάλσ δηαδηθαζία επηιέγνπκε ηελ θαηαιιειόηεξε δελδξηθή κνξθή θαη ηειηθά ηνπο θαλόλεο ζηελ έμνδν ηνπ ζπζηήκαηνο. 8.6 Τινπνίεζε Ζ επηθάλεηα εξγαζίαο ηνπ ζπζηήκαηνο έρεη αλαπηπρζεί κε C#.NET v2003 ώζηε λα ρξεζηκνπνηεζεί σο εθαξκνγή δηθηύνπ ζε ηζηόηνπν λνζνθνκεηαθνύ ηδξύκαηνο θαη ην αζαθέο επθπέο ζύζηεκα έρεη αλαπηπρηεί ζε Fuzzy CLIPS 6.1b Expert System Shell. Υξεζηκνπνηήζακε WEKA (εηδηθόηεξα ηνλ αιγόξηζκν J48) γηα εμαγσγή θαλόλσλ ζε κνξθή δέλδξνπ ώζηε λα έρνπκε έλαλ αξρηθό αξηζκό 66

68 θαλόλσλ. ηελ ζπλέρεηα νη θαλόλεο δηακνξθώζεθαλ βάζεη ησλ νδεγηώλ ηνπ εηδηθνύ. Σέινο θαηαζθεπάζηεθαλ πεξίπνπ 84 θαλόλεο. Γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζε ηνπ ζπιινγηζκνύ εθηειέζακε θάζε νκάδα θαλόλσλ σο ελόηεηα ζην CLIPS. Σα δεδνκέλα ησλ αζζελώλ από ηελ βάζε αλαγλσξίδνληαη ρξεζηκνπνηώληαο Fuzzy CLIPS πξόηππα γεγνλόηα. Αθνινπζνύλ κεξηθά παξαδείγκαηα θαλόλσλ. Ο επόκελνο θαλόλαο δεηάεη από ηνλ ρξήζηε ηηο παξακέηξνπο εηζόδνπ γηα ηα LUTS: (defrule Questions_LUTS "ask-question" (initial-fact) => (printout t "Question About LUTS " t) (bind?empty (ask-question " Do you feel your bladder is not quite empty after you have been to pass urine (yes/no)?" yes no) ) (assert (empty?empty)) Ο επόκελνο θαλόλαο δίλεη ηελ ελδηάκεζε δηάγλσζε-ζπκπέξαζκα γηα ηα LUTS: (defrule_5 (declare(salience 40)) (or(pass_urine yes) (flow yes) (trickles yes) (thinner yes) 67

69 (empty yes) (get_up yes) (daytime yes) (straight yes) (mean yes)) => (assert (LUTS yes))) (defrule print_luts (LUTS yes) (end yes) => (printout t "*** you have severe LUT symptoms and should consult your own doctor ** You may need an examination, and possibly a blood test. Your doctor may consider referring you for an operation to remove the prostate gland, or may consider putting you on a course of tablets *" crlf)) Ο θαλόλαο πνπ αθνινπζεί ζηεξίδεηαη ζηελ αζαθή ινγηθή θαη νξίδεη ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε σο ηελ ηειηθή δηάγλσζε: (defrule R_4 (declare (CF 0.1)) (and(fever no)(grn enlarged)(psa high)) => (assert (PCA (value yes)) ) 68

70 8.7 Αλάιπζε απνηειεζκάησλ αιγνξίζκνπ J48 ηελ αξρή απηήο ηεο αλαθνξάο ησλ απνηειεζκάησλ παξαηίζεηαη κηα ζύλνςε ηνπ dataset θαζώο θαη ην όηη ρξεζηκνπνηήζεθε ε percentage split 66 % κέζνδνο γηα λα γίλεη κηα εθηίκεζε ηνπ κνληέινπ πνπ παξάρζεθε. Ακέζσο κεηά αθνινπζεί κηα ιεθηηθή πεξηγξαθή ηνπ δέληξνπ πνπ παξάρζεθε θαη είλαη «ςαιηδηζκέλν» (J48 pruned tree). ηε δεύηεξε γξακκή : PCA <= 19: 2 (39.0/13.0), κέζα ζηηο παξελζέζεηο αλαγξάθνληαη ν αξηζκόο ησλ παξαδεηγκάησλ πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηε δεκηνπξγία ησλ δέληξσλ (39.0) θαη (13.0) ν αξηζκόο ησλ παξαδεηγκάησλ πνπ δελ θαηεγνξηνπνηήζεθαλ ζσζηά. Σν ίδην ηζρύεη γηα όιεο ηηο παξελζέζεηο. ηε ζπλέρεηα αλαγξάθεηαη ν αξηζκόο ησλ θύιισλ θαη ν αξηζκόο ησλ θόκβσλ. ην επόκελν ηκήκα δίλνληαη εθηηκήζεηο γηα ηελ απόδνζε ηνπ δέληξνπ. Σα απνηειέζκαηα δείρλνπλ όηη 50 πεξηπηώζεηο δελ θαηεγνξηνπνηήζεθαλ ζσζηά ελώ 48 θαηεγνξηνπνηήζεθαλ ζσζηά. ηε ζπλέρεηα παξνπζηάδεηαη ε δηαδηθαζία ηαμηλόκεζεο κε έλαλ Confusion Matrix γηα ηελ ηαμηλόκεζε ελόο πξνβιήκαηνο ζε δύν θαηεγνξίεο: Πίνακας Confusion Matrix TN(True Negatives) = ν αξηζκόο ησλ αξλεηηθώλ παξαδεηγκάησλ πνπ έρνπλ ηαμηλνκεζεί ζσζηά. FP (Faulse Positives) = ν αξηζκόο ησλ αξλεηηθώλ παξαδεηγκάησλ πνπ έρνπλ από ιάζνο ηαμηλνκεζεί ζσζηά. 69

71 FN (Faulse Negatives) = ν αξηζκόο ησλ ζεηηθώλ παξαδεηγκάησλ πνπ από ιάζνο ηαμηλνκήζεθαλ σο αξλεηηθά. TP(True Positives) = ν αξηζκόο ησλ ζεηηθώλ παξαδεηγκάησλ πνπ ζσζηά ηαμηλνκήζεθαλ σο ζεηηθά. πγθεθξηκέλα, ν πίλαθαο ηνπ παξόληνο αξρείνπ είλαη ν εμήο: === Confusion Matrix === a b <-- classified as a = b = 2 Με βάζε ηνπο παξαπάλσ νξηζκνύο ππνινγίδνπκε ηηο παξαθάησ πνζόηεηεο: TP rate: TP/TP +FN FP rate: FP/FP+TN Precision: TP/TP+FP Recall: TP/TP+FN= TP rate F-measure = 2xRecallxPrecission/(Recall+Precission)= 2TP/2TP+FP+FN. Σν F- measure είλαη ν ζηαζκηζκέλνο αξκνληθόο κέζνο όξνο αθξίβεηαο θαη αλάθιεζεο ε αλάιπζε ηνπ νπνίνπ μεθεύγεη από ηα όξηα απηήο ηεο εξγαζίαο. Σν WEKA δίλεη ηε δπλαηόηεηα θαη γηα άιινπο ππνινγηζκνύο κε ηελ επηινγή Μνre Options. 8.8 Πεξηγξαθή ελδεηθηηθώλ θαλόλσλ όπσο πινπνηήζεθαλ ζην CLIPS Οη θαλόλεο πνπ παξήρζεζαλ από ην WEKA θαη κεηαθέξζεθαλ ηξνπνπνηεκέλνη ζην CLIPS, αλαθέξνληαη ζε κνξθή θώδηθα όπσο ν παξαθάησ : (defrule luts_haem_pain (declare (CF 0.9)) 70

72 (luts (haematuria yes) (painful_dre no)) => (assert (PCA yes)) O παραπάνω κανόνας ηροποποιήθηκε γιαηί ζηη διεθνή ιαηρική βιβλιογραθία ζε (defrule luts_haem_pain (declare (CF 0.9)) (luts (haematuria yes) (painful_dre yes)) => (assert (PCA yes)) Καη ζε απηή ηελ πεξίπησζε, δηειέγρζεθε αλ θαη ε εηζαγσγή ηνπο ζην CLIPS ζα έδηλε πςειόηεξα πνζνζηά Αθξίβεηαο από ηα ππάξρνληα. 8.9 Απνηειέζκαηα πινπνίεζεο ησλ θαλόλσλ ζην CLIPS Γεκηνπξγήζακε ηξεηο παξαιιαγέο ηεο εθαξκνγήο: Απηόκαηε εηζαγσγή ζην CLIPS από αξρείν ρσξίο ηξνπνπνίεζε ησλ θαλόλσλ από ην εξγαιείν WEKA ην Training Set Data File έρνπκε ηηο εμήο ηηκέο: Αθξίβεηα (Accuracy) = 74,78 %. Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 50,0%. 71

73 Δμεηδίθεπζε (Specificity) = 95,23%. a=52 b= 52 c=120 d =6 ην Test Set Data File έρνπκε ηηο εμήο ηηκέο: Αθξίβεηα (Accuracy) = 77,39%. Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 56,09%. Δμεηδίθεπζε (Specificity) = 89,18%. a= 23 b =18 c=66 d=8 Απηόκαηε εηζαγσγή ζην CLIPS από αξρείν κε ηξνπνπνίεζε ησλ θαλόλσλ πνπ παξήρζεζαλ από ην εξγαιείν WEKA ην Training Set Data File έρνπκε ηηο εμήο ηηκέο: Αθξίβεηα (Accuracy) = 50,86%. Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 29,80%. Δμεηδίθεπζε (Specificity) = 68,25%. a = 31 b= 73 c=86 d=40 ην Test Set Data File έρνπκε ηηο εμήο ηηκέο: Αθξίβεηα (Accuracy) = 63,47%. Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 29,26%. Δμεηδίθεπζε (Specificity) = 82,43%. a= 12 b=29 c=61 d=13 Απηόκαηε εηζαγσγή ζην CLIPS από αξρείν ρσξίο ηξνπνπνίεζε ησλ θαλόλσλ από ην εξγαιείν WEKA, κε ηε δηαθνξά όηη ε ηξίηε παξαιιαγή δεηάεη από ην ρξήζηε λα εηζάγεη ηηο ηηκέο κεκνλσκέλα, πξνβάιινληαο ζηελ νζόλε δηεπθξηληζηηθέο πιεξνθνξίεο γηα ην όξην ησλ εηζαγόκελσλ ηηκώλ. Γηα παξάδεηγκα: Please give me the PSA: 72

74 ε πεξίπησζε πνπ ν ρξήζηεο εηζάγεη θάπνηα ηηκή πνπ δελ νξίδεηαη ζην πεδίν ηηκώλ πνπ έρνπκε νξίζεη, κε βάζε ηε δηεζλή ηαηξηθή βηβιηνγξαθία, πξνβάιιεηαη ην αθόινπζν κήλπκα, κέρξη ν ρξήζηεο λα δώζεη ηελ θαηάιιειε ηηκή: Please give me a positive integer number from 0 to Καηαγξαθή ησλ απνηειεζκάησλ εθαξκνγήο ηνπ Δ ζην ζύλνιν ειέγρνπ Οη ηηκέο ζην ζύλνιν ειέγρνπ πνπ πξνέθπςαλ από ην Αζαθέο Έκπεηξν ύζηεκα (HIROFILOS I ζε FyzzyCLIPS) όζνλ αθνξά ζηε δηάγλσζε ηεο είλαη νη εμήο: - ην Trainining Set Data File Aθξίβεηα (Accuracy) = 71,74 % Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 44,23%. Eμεηδίθεπζε(Specificity) = 94,44%. - ην Test Set Data File Aθξίβεηα (Accuracy) = 70,43%. Δπαηζζεζία (Sensitivity) = 26,83%. Eμεηδίθεπζε(Specificity) = 94,59%. 73

75 8.11 Τινπνίεζε Ζ επηθάλεηα εξγαζίαο ηνπ ζπζηήκαηνο αλαπηύρζεθε κε C#.NET v2003 ώζηε λα ρξεζηκνπνηεζεί σο εθαξκνγή δηθηύνπ ζε ηζηόηνπν λνζνθνκεηαθνύ ηδξύκαηνο ελώ ην αζαθέο επθπέο ζύζηεκα έρεη αλαπηπρηεί ζε Fuzzy CLIPS 6.1b Expert System Shell. Υξεζηκνπνηήζακε WEKA (εηδηθόηεξα ηνλ αιγόξηζκν J48) γηα εμαγσγή θαλόλσλ ζε κνξθή δέλδξνπ ώζηε λα έρνπκε έλαλ αξρηθό αξηζκό θαλόλσλ. ηελ ζπλέρεηα νη θαλόλεο δηακνξθώζεθαλ βάζεη ησλ νδεγηώλ ηνπ εηδηθνύ. Σειηθά θαηαζθεπάζηεθαλ πεξίπνπ 84 θαλόλεο. Γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζε ηνπ ζπιινγηζκνύ εθηειέζακε θάζε νκάδα θαλόλσλ σο ελόηεηα ζην CLIPS. Σα δεδνκέλα ησλ αζζελώλ από ηελ βάζε αλαγλσξίδνληαη ρξεζηκνπνηώληαο Fuzzy CLIPS πξόηππα γεγνλόηα. Αθνινπζνύλ κεξηθά παξαδείγκαηα θαλόλσλ. Ο επόκελνο θαλόλαο δεηάεη από ηνλ ρξήζηε ηηο παξακέηξνπο εηζόδνπ γηα ηα LUTS: (defrule Questions_LUTS "ask-question" (initial-fact) => (printout t "Question About LUTS " t) (bind?empty (ask-question " Do you feel your bladder is not quite empty after you have been to pass urine (yes/no)?" yes no) ) (assert (empty?empty)) 74

76 Εικόνα 8.7: Καξηέια εηζαγσγήο ζηνηρείσλ γηα ηελ ύπαξμε ζπκπησκάησλ από ην θαηώηεξν νπξνπνηεηηθό Ο επόκελνο θαλόλαο δίλεη ηελ ελδηάκεζε δηάγλσζε-ζπκπέξαζκα γηα ηα LUTS: (defrule_5 (declare(salience 40)) (or(pass_urine yes) (flow yes) (trickles yes) (thinner yes) (empty yes) (get_up yes) (daytime yes) (straight yes) (mean yes)) 75

77 => (assert (LUTS yes))) (defrule print_luts (LUTS yes) (end yes) => (printout t "*** you have severe LUT symptoms and should consult your own doctor ** You may need an examination, and possibly a blood test. Your doctor may consider referring you for an operation to remove the prostate gland, or may consider putting you on a course of tablets *" crlf)) Ο θαλόλαο πνπ αθνινπζεί είλαη ζηεξίδεηαη ζηελ αζαθή ινγηθή θαη νξίδεη ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε σο ηελ ηειηθή δηάγλσζε: (defrule R_4 (declare (CF 0.1)) (and(fever no)(grn enlarged)(psa high)) => (assert (PCA (value yes)) ) Δθηεηακέλν δείγκα ησλ θαλόλσλ όπσο πινπνηήζεθαλ ηειηθά παξνπζηάδεηαη ζην ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ ΗΗΗ. 76

78 8.12 ΠΔΙΡΑΜΑΣΙΚΑ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ Εικόνα 8.8 : Καξηέια εηζαγσγήο ηνπ ρξήζηε ζην ζύζηεκα Ο HIROFILOS I δνθηκάζηεθε ζε 148 αζζελείο, ζηνηρεία ησλ νπνίσλ πξνήιζαλ από ηελ βάζε δεδνκέλσλ λνζνθνκείνπ, θαη νη νπνίνη έπαζραλ από δηάθνξεο παζήζεηο ηνπ πξνζηάηε (ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Η). Οη ηηκέο ησλ δεδνκέλσλ πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ήηαλ ηόζν αξηζκεηηθέο όζν θαη ινγηθέο ηε ζπλέρεηα έγηλε ζύγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ ηνπ HIROFILOS I κε εθείλα πνπ έδηλε ν εηδηθόο Οπξνιόγνο ηαηξόο. Γηα ηελ αμηνιόγεζε ηνπ HIROFILOS II ρξεζηκνπνηήζεθε ε ίδηα δνθηκαζία θαη ππνινγίζηεθαλ ηξεηο ζηαηηζηηθέο κεηξηθέο ηηκέο: αθξίβεηα, επαηζζεζία, εηδηθόηεηα. Σα απνηειέζκαηα παξνπζηάδνληαη ζηνλ Πίλαθα θαη δείρλνπλ κηα βειηησκέλε απόδνζε ηνπ ηειηθνύ ζπζηήκαηνο ζηελ παξνύζα βάζε δεδνκέλσλ. 77

79 Κξηηήξηα κέηξεζεο ΔΙΓΙΚΔΤΜΔΝΟ ΙΑΣΡΟ HIROFILOS-I ΑΚΡΙΒΔΙΑ ΔΤΑΙΘΗΙΑ ΔΗΓΗΚΟΣΖΣΑ HIROFILOS-II Πίνακας : πγθξηηηθά απνηειέζκαηα ηεο αξρηθήο δηάγλσζεο ζε αζζελείο κε λόζν ηνπ πξνζηάηε αδέλα κε ηελ ρξεζηκνπνίεζε ηνπ HIROFILOS-I & II Αλαιπηηθόηεξα ηα απνηειέζκαηα ησλ πεηξακ ησλ πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ παξνπζηάδνληαη ζην ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ ΗV 78

80 9 ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ ηελ παξνύζα εξγαζία παξνπζηάζακε ηνλ ζρεδηαζκό, ηελ εθηέιεζε θαη ηελ αμηνιόγεζε ηνπ HIROFILOS II ελόο επθπνύο ζπζηήκαηνο ην νπνίν δηαρεηξίδεηαη ηε δηάγλσζε θαη ηελ ζεξαπεία όισλ ζρεδόλ ησλ παζήζεσλ ηνπ πξνζηάηε αδέλα, ζε αληίζεζε κε ηηο κέρξη ηώξα πξνζπάζεηεο πνπ δηαρεηξίδνληαη κόλν ηνλ θαξθίλν ηνπ πξνζηάηε [16][17][18][22]. Σν ζύζηεκα πεξηιακβάλεη ηξεηο ελόηεηεο, ε πξώηε πνπ δηαρεηξίδεηαη ηα LUTS, ε δεύηεξε πνπ αλαθέξεηαη ζηε δηαδηθαζία δηάγλσζεο ησλ παζήζεσλ θαη ε ηξίηε πνπ πεξηιακβάλεη ηεο ζεξαπεπηηθέο πξννπηηθέο. Ο πξόγνλνο ηνπ HIROFILOS II, ν HIROFILOS I θαηαζθεπάζζεθε κε βάζε ηε γλώζε ηνπ εηδηθνύ θαη ρξεζηκνπνηνύζε κόλν ζαθείο θαλόλεο. Σν HIROFILOS II έρεη θαηαζθεπαζηεί εμάγνληαο θαλόλεο κε δεδνκέλα από ηαηξηθνύο θαθέινπο κηαο νκάδαο αζζελώλ κε ηε βνήζεηα ελόο αιγόξηζκνπ κεραληθήο κάζεζεο (WEKA J48) θαη λα ηνπο κεηαηξέπεη ζε αζαθείο θαλόλεο. Σα απνηειέζκαηα από ηελ εθαξκνγή ηνπ αιγόξηζκνπ ηεο κεραληθήο κάζεζεο έδεημαλ όηη δελ είλαη απαξαίηεηνη όινη νη παξάκεηξνη πνπ ππεδείρζεζαλ από ηνλ εηδηθό ζηε δεκηνπξγία απνθάζεσλ. 79

81 Εικόνα 9.1:Δηζαγσγή δεδνκέλσλ ζηνλ HIROFILOS II Δπηπιένλ, ην HIROFILOS II έρεη πνιύ θαιύηεξε απόδνζε από ην HIROFI- LOS I [27]. Δπίζεο, ην ηκήκα ηεο κεραληθήο εθκάζεζεο πεξηνδηθά ζα ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ αλαβάζκηζε ησλ ππαξρόλησλ θαλόλσλ βαζηδόκελν ζε λέα δεδνκέλα αζζελώλ πνπ ζα εηζέξρνληαη ζηε βάζε δεδνκέλσλ. Πξνο ην παξόλ ην HIROFILOS II θηινμελείηαη ζε server λνζνθνκείνπ ώζηε λα ρξεζηκνπνηείηαη σο ζύζηεκα ππνζηήξημεο ιήςεο απνθάζεσλ από ηνπο εηδηθεπόκελνπο θαζώο θαη σο πεδίν γηα e-learning ησλ θνηηεηώλ. Δπηπιένλ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί από ελδηαθεξόκελνπο ρξήζηεο κε ηαηξνύο κέζσ αζθαινύο αζύξκαηνπ δηθηύνπ πνπ ζα ήζειαλ εηζάγνληαο δεδνκέλα ηνπο λα έρνπλ κηα πξώηε γλώζε γηα ην πξόβιεκα πγείαο ηνπο [28]. Μειινληηθά ην ζύζηεκα θηινδνμεί λα επεθηαζεί θαη λα έρεη θαιέο επηδόζεηο πξόβιεςεο θαη ζε πην ζπάληα λνζήκαηα. Απηό ζεκαίλεη όηη ζα κπνξνπζε λα ρξεζηκνπνηεζεί σο πξόηππν θαη γηα άιιεο παζήζεηο θαη λα επεθηαζεί ζε πεξηζζόηεξεο πγεηνλνκηθέο κνλάδεο 80

82 Εικόνα 9.2: Δηζαγσγή δεδνκέλσλ κε βάζε ην εξσηεκαηνιόγην 81