فهرست مطالب

انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی - سال دهم شماره 3 (پیاپی 37، پاییز 1402)

مجله انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی
سال دهم شماره 3 (پیاپی 37، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • پریسا حسن زاده، مهناز محمدی*، صبا طاهری صفحات 201-213
    مقدمه

    افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند سریع تر به عفونت های فرصت طلب (OIs) مبتلا  می شوند. یافتن ارتباط ویروس ها و مسیر های سیگنالی مرتبط با عفونت های این ویروس ها مثل اپشتین بار ویروس (EBV) و سایتو مگالو ویروس (CMV) نقش قابل ملاحظه ای در بررسی ارتباط آن ها با سلول های لنفوسیت T کمکی دارند. در این مطالعه با استفاده از آنالیز بیوانفورماتیک به بررسی و کاندید نمودن ژن های موجود در مسیرهای وابسته به عفونت ویروس های فرصت طلب با سلول های لنفوسیت  T کمکی پرداخته شد.

    روش

    در این مطالعه با مراجعه به پایگاه داده GEO دیتاست مناسب برای آنالیز انتخاب گردید. این دیتاست شامل پروفایل بیان ژنی در عفونت ویروس های EBV و  CMVبود. کلاسترهای ژنی با بیان بالا و پایین دسته بندی شدند. برای ارزیابی دقیق تر داده از پایگاه های داده غنی همچون Enrichr، STRING و Networkanalyst استفاده شد. در نهایت ژن های کاندید شده جدا و ارتباط پروتیینی آن ها نیز سنجیده شد.

    نتایج

    964 ژن با بیان بالا و 837 ژن با بیان پایین در مسیرهای پیشرفت عفونت ویروسی های فرصت طلب با لنفوسیت ها نقش دارند. مسیر های چرخه سلولی، استرس اکسیداتیو، سنتز RNA و TGFB به صورت بارزی مشاهده شدند.

    نتیجه گیری

    مطالعه حاضر نشان داد که پروتیین ها و ژن های مهمی در تقویت التهاب ویروس های فرصت طلب همچون اپشتین بار و سایتومگالو ویروس نقش عمده ای داشته که از میان آن ها CDK2, CCNB1, GSK3B, SRC و SMAD3 نقش بارزتری را نشان دادند.

    کلیدواژگان: اپشتین بار ویروس، پروفایل بیان ژن، آنالیز بیوانفورماتیک، سایتو مگالو ویروس، ویروس های فرصت طلب
  • مهدیه شجاعی باغینی*، فاطمه میرزاپور استبرق، فاطمه ساوس صفحات 214-222
    مقدمه

    پژوهش حاضر به منظور امکان سنجی اجرای پزشکی از راه دور در دو شهرستان استان کرمان، با جاذبه گردشگری انجام شد.

    روش

    این پژوهش توصیفی- مقطعی در سال 1400، انجام شد. داده ها با پرسشنامه استاندارد «ابزار سنجش تله مدیسین» موسسه مدیکیر آمریکا جمع آوری شدند. با نرم افزار G-power حجم نمونه 68 نفر تعیین شد. پژوهشگران با مراجعه حضوری به بیمارستان های تحت مطالعه، داده های مورد نیاز را جمع آوری نموده، سپس داده ها با نرم افزارSPSS  نسخه 26 و روش های آمار توصیفی و تحلیلی، تجزیه و تحلیل شدند.

    نتایج

    یافته های دموگرافیک نشان داد که اکثر افراد مطالعه زنان (78/7%)، سن کمتر از 30 سال (37/3%) و سابقه کار کمتر از 5 سال (40/0%)، مدرک تحصیلی لیسانس (88/0%) و بالینی (57/3%) بودند. با توجه به p-value، تفاوت معنی داری بین خدمات پزشکی از راه دور از لحاظ اهمیت، وجود دارد. به ترتیب، درمان و مراقبت از راه دور، مشاوره با متخصصان خارج از بیمارستان، خدمات پرستاری از راه دور، ارجاع بیماران و تجویز دارو، دارای بالاترین اولویت بودند. ضمن این که تغییر فرآیند ها و ساختار بیمارستان، پایین ترین اولویت را داشت. کمبود کادر فنی، مشکلات هزینه های اولیه موانع اساسی به کارگیری پزشکی از راه دور و نگرش کارکنان و رقابت نیز کم اهمیت ترین موانع بیان شدند.

    نتیجه گیری

    با توجه به موقعیت گردشگری شهرستان های مورد بررسی و به منظور استقرار پزشکی از راه دور، لازم است مسیولان بیمارستانی و شهرستانی، تلاش و سرمایه گذاری جهت رفع مشکلات هزینه های اولیه و کادر فنی انجام دهند.

    کلیدواژگان: امکان‎سنجی، پزشکی از راه دور، گردشگری
  • آتنا عبیدی، زهرا حیدران داروقه امنیه، هانیه جامحمودی، ستاره سالارنیا، ایمان ذباح* صفحات 223-237
    مقدمه

    بیماری های قلبی یکی از شایع ترین انواع بیماری ها هستند، که باعث مرگ و میر بسیاری از افراد می شوند. آریتمی ها، نوع نامنظمی در ضربان قلب هستند که موجب می شوند قلب به طور غیرطبیعی سریع (تاکی کاردی) یا آهسته (برادی کاردی) کار کند؛ لذا شناسایی و کلاس بندی آریتمی های قلبی با استفاده از سیگنال ECG از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از این پژوهش ارایه یک مدل مبتنی بر داده کاوی با هدف بهبود تشخیص آریتمی قبلی است.

    روش

    این مطالعه به شیوه توصیفی-تحلیلی و از پایگاه داده UCI استفاده شده است. این پایگاه داده شامل 452 نمونه و 279 ویژگی است. نمونه ها برای تشخیص و شناسایی نوع آریتمی قلبی در 5 دسته کلی طبقه بندی شده اند. الگوریتم استفاده شده در این پژوهش ترکیبی از شبکه های عصبی به صورت سلسله مراتبی (ترکیب سیستم های خبره) است.

    نتایج

    در تمامی شبکه ها، 70% از نمونه ها برای آموزش و 30% آن ها به منظور آزمون استفاده شده است. پس از مدل سازی و مقایسه مدل های تولید شده و ثبت نتایج، دقت پیش بینی بیماری آریتمی قلبی در زمان عدم ترکیب یادگیری 89/5% و پس از ترکیب خبره ها به روش سلسله مراتبی 93/5% به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که روش پیشنهادی مبتنی بر ترکیب شبکه های عصبی به شکل سلسله مراتبی، که منجر به تخصصی شدن وظیفه هر طبقه بند می شود، می تواند عملکرد بهتری نسبت به مدل های مشابه در تشخیص آریتمی قلبی داشته باشد.

    کلیدواژگان: داده کاوی، شبکه های عصبی، تشخیص آریتمی قلبی، ترکیب خبره ها
  • شهرزاد پورامیرارسلانی*، نادر وحدانی مناف، سامان راجبی، سمیه ماکویی صفحات 238-259
    مقدمه

    به گزارش سازمان بهداشت جهانی، بیماری های ریوی سومین علت مرگ و میر در جهان می باشند. این بیماری ها ماهیت مزمن داشته، بنابراین تشخیص زودهنگام اهمیت بالایی دارد. تست های عملکردی ریوی ابزار مهمی در بررسی و پایش بیماران مبتلا به آسیب های تنفسی می باشند. هدف از این پژوهش بهینه سازی الگوریتم پایه K نزدیک ترین همسایه می باشد که با دقت بالاتری خودارزیابی و تفسیر نتایج تست اسپیرومتری را تسهیل و تسریع می کند.

    روش

    در این پژوهش کاربردی روشی پیشنهاد شده است که محدودیت های الگوریتم پایه را با بهینه سازی، ارزش گذاری ویژگی ها و رای گیری وزن دار بهبود بخشیده و با به کارگیری آن بیماری های انسدادی ریوی را بر اساس مجموعه داده تشکیل یافته از تست های تنفس سنجی و پارامترهای عمومی، در سه دسته آسم، برونشیت مزمن و آمفیزم کلاس بندی کرده است.

    نتایج

    در تعیین روش مناسب برای محاسبه فاصله داده ها، روش مینوکوفسکی انتخاب شد و با اعمال ضرایب ارزش ویژگی ها در این رابطه دقت کلاس بندی افزایش یافت. رای گیری وزن دار در قسمت نهایی الگوریتم بر اساس کرنل گوسی صورت گرفت که بر این اساس عملکرد ثابتی به ازای تغییر پارامتر تعداد همسایگان به دست آمد. نتایج ارزیابی ها در قالب اعتبارسنجی متقابل انجام شد که دقت 95/4 درصد و 93/2 درصد صحت در زمان 3/12 ثانیه به دست آمد.

    نتیجه گیری

    بکارگیری الگوریتم های یادگیری ماشین می تواند در تجزیه و تحلیل داده های پزشکی موثر واقع گردد؛ لذا در این مطالعه از این رویکردها برای ارایه روشی جدید در کلاس بندی، کمک گرفته شد، به طوری که الگوریتم پیشنهادی توانست روش پایه را بهبود ببخشد و همچنین دقت و عملکرد بهتری نسبت به روش های پیشین، داشته باشد.

    کلیدواژگان: کلاس بندی، بیماری های انسدادی ریوی، نرخ جداپذیری فیشر، K نزدیک ترین همسایه، الگوریتم بهینه سازی ملخ
  • حانیه رضازاده تمرین، الهام صنیعی*، مهدی صالحی باروق صفحات 260-268
    مقدمه

    سرطان پستان، شایع ترین سرطان بدخیم در زنان است و بیشتر از سایر سرطان ها باعث مرگ و میر آنان می شود. روش ترموگرافی یکی از روش های تشخیص سرطان پستان است. مهم ترین چالش در تشخیص زود هنگام از روی این تصاویر می تواند مربوط به خطای انسانی و یا عدم دسترسی به شخص ماهر باشد. استفاده از روش های هوش مصنوعی در پردازش تصاویر در تشخیص زودهنگام و کاهش خطای انسانی می تواند موثر باشد. هدف کلی این پژوهش معرفی شبکه های ترکیبی عمیق برای تشخیص هوشمند سرطان پستان از تصاویر ترموگرافی است.

    روش

    تصاویر ترموگرافی مورد استفاده در این پژوهش از پایگاه داده DMR-IR جمع آوری شده است. ابتدا ویژگی های اصلی تصاویر توسط شبکه پیچشی عمیق CNN استخراج گردید. سپس در ادامه از دو الگوریتم FCNNs و SVM برای کلاس بندی سرطان پستان از تصاویر ترموگرافی استفاده شد.

    نتایج

    نرخ دقت برای الگوریتم های CNN_FC و CNN-SVM، به ترتیب 94/2%، 95/0% بود. علاوه بر این، پارامترهای قابلیت اطمینان هم برای این طبقه بندی کننده ها به ترتیب 92/1%، 97/5% و حساسیت برای هر یک از این طبقه بندی کننده ها به ترتیب  95/5%، 94/1% محاسبه شد.

    نتیجه گیری

    مدل پیشنهادی مبتنی بر شبکه ترکیبی عمیق دقت مناسبی نسبت به الگوریتم های مشابه دارد؛ بنابراین می تواند پزشکان را در تشخیص زودهنگام سرطان پستان از طریق تصاویر ترموگرافی کمک نموده و خطای انسانی را به حداقل برساند.

    کلیدواژگان: تشخیص، سرطان پستان، یادگیری عمیق، شبکه عصبی کانولوشنی، ترموگرافی
  • جواد سرومیلی، بهرام باغبان کهنه روز*، اشرف قلی زاده، حمیده افقی، داریوش شانه بندی صفحات 269-293
    مقدمه

    در سال های اخیر، COVID-19 به عنوان تهدیدی در زمینه سلامت شناخته شده است. با وجود واکسیناسیون هنوز هم افراد به این بیماری مبتلا می شوند چراکه واریانت های به روزتر دارای جهش هایی در ژنوم خود هستند که در اتصال به گیرنده های میزبان و فرار از پاسخ های سیستم ایمنی نقش دارند. از این رو مهم ترین هدف این مطالعه معرفی یک واکسن سریع و کاربردی به کمک ابزارهای بیوانفورماتیکی برای مقابله با این جهش های متنوع در سویه های مختلف SARS-CoV-2 است.

    روش

    به منظور نقشه برداری اپی توپ ها، پروتیین اسپایک 32 واریانت مختلف بازیابی شد. سپس از (Immune Epitope Database) IEDB، NetCTL  و NetMHCIIpan برای پیش بینی اپی توپ های سلول T و B استفاده شد. واکسن مبتنی بر اپی توپ های حفاظت شده از نظر آنتی ژنی، حساسیت زایی، سمیت، حلالیت، خواص فیزیکوشیمیایی، پوشش جمعیتی و ساختار ثانویه با سرورهای مربوطه بررسی شدند. مدل سازی به کمک Robetta و داکینگ با گیرنده شبه (TLR3) Toll ، به ترتیب با استفاده از Cluspro، PatchDock و FireDock انجام شد.

    نتایج

    پس از ارزیابی های دقیق، تمامی نتایج کیفیت مطلوب واکسن را تایید کردند. طبق بررسی های بیشتر این ساختار مشابه پروتیین بومی است و برهمکنشی پایدار و قوی بین واکسن و گیرنده وجود دارد. براساس شبیه سازی دینامیک مولکولی فشردگی ساختاری و پایداری در اتصال نیز مشاهد شد. علاوه بر این، شبیه سازی ایمنی نشان داد که واکسن می تواند پاسخ های ایمنی مشابه با شرایط واقعی را تحریک نماید. در نهایت، بهینه سازی کدون و شبیه سازی in silico بیان کارآمد در Escherichia coli را تایید کرد.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج به دست آمده واکسن چند اپی توپی طراحی شده می تواند به عنوان یک کاندیدای پیشگیری کننده در برابر SARS-CoV-2 عمل نماید.

    کلیدواژگان: شبیه سازی دینامیکی، ایمونوانفورماتیک، شبیه سازی ایمنی، داکینگ مولکولی، واکسن چند اپی توپی
  • سید حمزه نصیری خوشرودی، علی اصغر صفائی*، حوریه سلیمان جاهی صفحات 294-308
    مقدمه

    در سال های اخیر جمع آوری داده های ناشی از پایش کارآزمایی های بالینی به صورت فرم های گزارش مورد الکترونیکی (Electronic case report forms) eCRF، به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته است، زیرا به دلیل اجتناب از اشتباهات، کاهش طول مدت مطالعات بالینی و کاهش جلوگیری از افزایش هزینه های جمع آوری داده ها، می تواند بر موفقیت مطالعه تاثیر بگذارد. بر همین اساس این پژوهش در نظر دارد مدل مفهومی و نیازمندی های eCRF پیشنهادی که مبتنی بر پایگاه داده NoSQL است را برای دستیابی به عوارض ناشی از واکسن کرونا ارایه دهد.

    روش

    در این پژوهش با استفاده از روش توصیفی- کاربردی، ابتدا مدل مفهومی سیستم eCRF به منظور جمع آوری مجموعه حداقل داده های عوارض واکسن کرونا طراحی شد. سپس با استفاده از روش های مشاهده، تفکر و تامل و پرسشنامه، نیازمندی های عملکردی و غیرعملکردی سیستم پیشنهادی شناسایی گردید.

    نتایج

    این پژوهش دارای دو بخش اصلی مدل مفهومی پیشنهادی و نیازمندی های عملکردی و غیرعملکردی سیستم eCRF است. مدل مفهومی براساس مولفه ها، ماژول ها و اهداف هسته مرکزی eCRF پیشنهاد شد که قابلیت استفاده برای محققین و متخصصین کارآزمایی های بالینی را دارد. نیازمندی ها نیز برای چهار گروه تمامی ذی نفعان بیمار، مراقبان سلامت، کارشناسان بیماری و مدیر اجرایی احصاء شد گردید که از جمله آن می توان به مواردی مانند قابلیت ثبت، درج، حذف و ویرایش فرم گزارش مورد اشاره کرد.

    نتیجه گیری

    سیستم پیشنهادی با توجه به ثبت عوارض ناشی از واکسن کرونا به صورت یکپارچه، داده های طبقه بندی شده و معتبر را در اختیار محققین و متخصصین کارآزمایی های بالینی قرار می دهد؛ بنابراین برخی از ذینفعان eCRF مانند بیماران، مراقبان سلامت، کارشناسان بیماری ها و مدیران اجرایی و محققین می توانند با تحلیل، تفسیر و اشتراک گذاری اطلاعات ثبت شده، به واکسنی با ایمنی و اثربخشی قابل قبول دست یابند.

    کلیدواژگان: فرم گزارش موردی الکترونیکی، کرونا، عوارض واکسیناسیون، نیازمندی های سیستم eCRF
  • لیلا مجدی پور، رضوان رحیمی*، شاداب شاه علی صفحات 309-325
    مقدمه

    سلامت همراه (Mobile Health/mHealth) فناوری نوظهوری است که پتانسیل زیادی در ارتقاء سلامت افراد دارد. این فناوری به دلیل در دسترس بودن، با فراهم آوردن مراقبت های بهداشتی ایمن، هماهنگ و موثر می تواند انگیزه بیشتری برای ارتقاء سلامتی در زنان ایجاد نماید. باتوجه به اهمیت حوزه سلامتی زنان، مطالعه حاضر با هدف بررسی نظام مند تاثیر مداخلات سلامت همراه بر پیامدهای سلامتی زنان انجام شد.

    روش

    مطالعه حاضر به شیوه مرور نظام مند بر روی مطالعات کارآزمایی بالینی به زبان انگلیسی انجام شد. پایگاه های اطلاعاتی PubMed، Scopus، Science Direct، Cochrane Library، ClinicalTrials.gov مطابق با معیارهای ورود به مطالعه در بازه زمانی 2011 تا 2021 مورد بررسی قرار گرفتند.

    نتایج

    در مجموع 28 مقاله در مطالعه وارد شدند. ابزارهای سلامت همراه در این مطالعه مانند اپلیکیشن ها، پیامک، تماس صوتی یا تصویری و ابزارهای پوشیدنی، دارای عملکردهای متعددی مانند ارایه اطلاعات، یادآوری، آموزش و همچنین شامل توصیه های عملی برای بهبود سبک زندگی زنان باردار در مناطق مختلف بودند. نتایج مطالعه 82% از پژوهش ها نشان داده بود که ابزارهای سلامت همراه می تواند در بهبود پیامدهای سلامتی مرتبط با زنان باردار موثر باشند و در 18% از مطالعات، نتایج مداخله تفاوتی با روش استاندارد نداشت.

    نتیجه گیری

    مداخلات سلامت همراه می توانند تاثیر مثبتی بر ارتقاء سلامت زنان باردار از جمله سبک زندگی، دانش و نگرش زنان در مورد سلامت خود و نوزادشان داشته باشند. با این حال در تمامی این مطالعات، ناهمگونی بالا، قطعیت شواهد این یافته ها را محدود می کند؛ بنابراین مطالعات آینده باید زمینه ای را که تحت آن سلامت همراه می تواند برای سلامت زنان موثرتر باشد را شناسایی کند.

    کلیدواژگان: سلامت همراه، سلامت دیجیتال، سلامت از راه دور، سلامت زنان، مرور نظام مند
|
  • Parisa Hassanzadeh, Mahnaz Mohammadi*, Saba Taheri Pages 201-213
    Introduction

    People with weakened immune system are more prone to opportunistic infections (OIs). Finding the association of these viruses and the transmission pathways associated with these viruses, such as EBV and CMV, play a significant role in investigating their association with helper T lymphocytes. In this study, bioinformatics analysis was used to examine and candidate genes in pathways associated with opportunistic viruses with helper T lymphocytes.

    Method

    In this study, by referring to the GEO database, a suitable database was selected for analysis. This dataset included gene expression profiles in EBV and CMV virus infections. Gene clusters were classified into high and low expression. Rich databases such as Enrichr, STRING, and Networkanalyst were used to evaluate the data more accurately. Finally, the candidate genes were isolated and their protein binding was measured.

    Results

    964 high-expression genes and 837 low-expression genes are involved in the progression of opportunistic viral infections with lymphocytes. Cell cycle pathways, oxidative stress, RNA synthesis and TGFB were significantly observed.

    Conclusion

    The present study showed that important proteins and genes played a major role in enhancing the inflammation of opportunistic viruses such as Epstein-Barr and Cytomegalovirus, among which CDK2, CCNB1, GSK3B, SRC, and SMAD3 showed a more prominent role in this pathway.

    Keywords: Epstein Barr Virus, Gene Expression Profile, Bioinformatics Analysis, Cytomegalovirus, Opportunistic Viruses
  • Mahdie Shojaeibaghini*, Fateme Mirzapourestabragh, Fateme Savas Pages 214-222
    Introduction

    The present study was conducted to evaluate the feasibility of telemedicine implementation in two cities in Kerman province with tourist attractions.

    Method

    This descriptive cross-sectional study was conducted in 2021. Research data were collected using the standard questionnaire "Telemedicine Assessment Tool," designed by the Institute for Medicare (United States). Using the G-power software, the sample size of 68 people was determined. The researchers collected the required data in person at the hospitals under study. The collected data were analyzed using descriptive and analytical statistical methods through SPSS version 26.

    Results

    According to demographic characteristics, the majority of people were women (78.7%), aged less than 30 years old (37.3%), with less than five years of work experience (40.0%), bachelor’s degree (88.0%), and clinical (57.3%). Regarding P-value, there is a significant difference between telemedicine services in terms of importance. Therefore, telemedicine services, consultation with specialists outside the hospital, patient referrals, and remote drug prescribing had respectively the highest priority. In contrast, changing the processes and structure of the hospital had the lowest priority. The lack of technical staff and the problems of initial costs were the main obstacles to the use of telemedicine, and the attitude of employees and competition were the least essential obstacles.

    Conclusion

    Due to the tourism situation of the studied cities, hospitals must try to establish telemedicine. In this regard, investment to solve the problems of initial costs and technical staff has priority.

    Keywords: Feasibility, Telemedicine, Tourism
  • Atena Abidi, Zahra Heydaran Daroogheh Amnyieh, Hanieh Jamahmoodi, Setare Salarniya, Iman Zabbah* Pages 223-237
    Introduction

    Heart diseases are one of the most common types of diseases, which cause the death of many people. Arrhythmias are an irregular heartbeat that causes the heart to beat abnormally fast (tachycardia) or slow (bradycardia). Therefore, the identification and classification of cardiac arrhythmias using ECG signals is of great importance. This research aimed to provide a data mining-based model to improve the diagnosis of previous arrhythmia.

    Method

    In this descriptive-analytical study, the UCI reference dataset, which consists of 452 samples with 279 features, was used. The samples were categorized into five classes for the detection and identification of different types of cardiac arrhythmias. The algorithm employed in this research is a combination of hierarchical neural networks (expert system combination).

    Results

    In all networks, 70% of the samples were used for training, while the remaining 30% were used for testing. After modeling and comparing the generated models and recording the results, the prediction accuracy for cardiac arrhythmia in the absence of combination learning reached 89.5%, and it increased to 93.5% after employing the hierarchical expert combination approach.

    Conclusion

    The results of this research show that the proposed method based on the combination of neural networks in a hierarchical form, which leads to the specialization of the task of each class, can have better performance compared to similar models in diagnosing cardiac arrhythmia.

    Keywords: Data Mining, Neural Networks, Cardiac Arrhythmia Diagnosis, Mixture of Experts
  • Shahrzad Pouramirarsalani*, Nader Vahdani Manaf, Saman Rajebi, Somaye Makouei Pages 238-259
    Introduction

    According to the World Health Organization, lung diseases are the third cause of death in the world. These diseases are chronic, so early diagnosis of these diseases is very important. Pulmonary function tests are important tools in examining and monitoring patients with respiratory injuries. This research aimed to optimize the K-Nearest Neighbor algorithm, which facilitates and accelerates self-assessment and interpretation of spirometry test results with higher accuracy.

    Method

    In this study, a method is proposed that improves the limitations of the basic algorithm by optimizing, valuing features, and weighted voting. Using this method, obstructive pulmonary diseases are detected based on the data set of spirometry tests, and general parameters are classified into three categories, namely, asthma, chronic bronchitis, and emphysema.

    Results

    In determining the appropriate method for calculating the data distance, the Minkowski method was chosen, and by applying the coefficients of the feature values, the accuracy of the classification increased. Weighted voting was done in the final part of the algorithm based on the Gaussian kernel, based on which a constant performance was obtained for changing the parameter of the number of neighbors. The results of the evaluations were carried out in the form of mutual validation. 95.4% accuracy and 93.2% precision were obtained in 3.12 seconds.

    Conclusion

    The use of machine learning algorithms can be effective in the analysis of medical data. Therefore, in this study, these approaches were used to provide a new method of classification, so that the proposed algorithm could improve the basic method, and also, had better accuracy and performance than other previous methods.

    Keywords: Classification, Obstructive Pulmonary Diseases, Fisher’s Discriminant Ratio, K Nearest Neighbor, Grasshopper Optimization
  • Hanieh Rezazadeh Tamrin, Elham Saniei*, Mehdi Salehi Barough Pages 260-268
    Introduction

    Breast cancer is the most common cancer in women that causes more deaths than other cancers. Thermography is one of the methods of breast cancer diagnosis. The most important challenge in early detection of these images can be human error or lack of access to a skilled person. The use of artificial intelligence methods in image processing can be effective in early detection and reduction of human error. The main aim of this research was to introduce hybrid networks for intelligent diagnosis of breast cancer from thermographic images.

    Method

    The thermographic images used in this study were collected from the DMR-IR database. First, the main features of the images were extracted by deep convolutional network (CNN). Then, FCNNs and SVM algorithms were used to classify breast cancer from thermographic images.

    Results

    The accuracy rate for CNN_FC and CNN-SVM algorithms was 94.2% and 0.95%, respectively. In addition, the reliability parameters for these classifiers were calculated as 92.1%, and 97.5%, and the sensitivity for each of these classifiers as 95.5%, and 94.1%, respectively.

    Conclusion

    The proposed model based on the deep hybrid network has good accuracy compared to similar algorithms; therefore, it can help doctors in the early diagnosis of breast cancer through thermographic images and minimize human error.

    Keywords: Diagnosis, Breast Cancer, Deep Learning, Convolutional Neural Network, Thermography
  • Javad Sarvmeili, Bahram Baghban Kohnehrouz*, Ashraf Gholizadeh, Hamideh Ofoghi, Dariush Shanehbandi Pages 269-293
    Introduction

    In recent years, COVID-19 has been recognized as a health threat. Despite vaccination, people still get the disease because the new variants have mutations in their genomes that allow them to bind to host receptors and evade the immune system’s responses. Therefore, the main aim of this study was to use bioinformatics tools to introduce a rapid and practical vaccine to fight against these diverse mutations in different SARS-CoV-2 strains.

    Method

    To epitopes mapping, 32 different spike protein variants were retrieved. We then used the Immune Epitope Database (IEDB), NetCTL, and NetMHCIIpan to predict T and B cell epitopes. The vaccine based on protected epitopes was evaluated in terms of antigenicity, allergenicity, toxicity, solubility, physicochemical properties, population coverage, and secondary structure with relevant servers. Modeling using Robetta and docking with Toll-like receptor (TLR3) were performed using Cluspro, PatchDock, and FireDock, respectively.

    Results

    After detailed evaluations, all the results confirmed the optimal quality of the vaccine. According to further investigations, this structure is similar to native proteins and there is a stable and strong interaction between the vaccine and the receptor. Based on molecular dynamics simulation, structural compactness and stability in binding were also observed. In addition, the immune simulation showed that the vaccine can stimulate immune responses similar to real conditions. Finally, codon optimization and in silico cloning confirmed efficient expression in Escherichia coli.

    Conclusion

    Based on the obtained results, the designed multi-epitope vaccine can serve as a prophylactic candidate against SARS-CoV-2.

    Keywords: Dynamic Simulation, Immunoinformatics, Immune Simulation, Molecular Docking, Multi-epitope Vaccine
  • Seyyed Hamzeh Nasiri Khoshroudi, AliAsghar Safaei*, Hoorieh Soleimanjahi Pages 294-308
    Introduction

    In recent years, the collection of data from the monitoring of clinical trials in the form of electronic case report forms (eCRF) has been increasingly used, because avoiding mistakes, reducing the duration of clinical studies, and preventing increasing data collection costs can affect the success of the study. Accordingly, this research aimed to present the conceptual model and requirements of the proposed eCRF, which is based on NoSQL database to achieve complications caused by the COVID-19 vaccine.

    Method

    In this study, using the descriptive-applicative method, the conceptual model of the eCRF system was first designed to collect the minimum set of data on the complications of the COVID-19 vaccine. Then, the functional and non-functional requirements of the proposed system were identified using the methods of observation, thinking and reflection, and questionnaire.

    Results

    This research has two main parts: the proposed conceptual model and the functional and non-functional requirements of the eCRF system. A conceptual model was proposed based on the components, modules, and objectives of the eCRF core, which can be used by researchers and clinical trial specialists. Requirements including the ability to register, insert, delete, and edit the case report form, were also calculated for four groups of patients, health care workers, disease experts, and the executive manager.

    Conclusion

    The proposed system provides researchers and experts of clinical trials with classified and valid data regarding the registration of complications caused by the COVID-19 vaccine in an integrated manner. Therefore, some eCRF stakeholders such as patients, healthcare workers, disease experts, and executive managers and researchers can achieve a vaccine with acceptable safety and effectiveness by analyzing, interpreting, and sharing the recorded information.

    Keywords: Electronic case report form, COVID-19, vaccination adverse effects, eCRF system requirements
  • Leyla Majdipoor, Rezvan Rahimi*, Shadab Shahali Pages 309-325
    Introduction

    Mobile health (mHealth) is an emerging technology with great potential for improving people's health. Due to its availability, this technology can create more motivation to improve women's health by providing safe, coordinated, and effective health care. Considering the importance of women's health, the present study was conducted to systematically investigate the impact of mHealth interventions on women's health outcomes.

    Method

    The present study was conducted as a systematic review of clinical trial studies in English. PubMed, Scopus, Science Direct, the Cochrane Library, and ClinicalTrials.gov databases were reviewed according to the inclusion criteria from 2011 to 2021. 

    Results

    A total of 28 articles were included in the study. mHealth tools, such as applications, text messages, voice or video calls, and wearable devices, were found to have multiple functions in this study, including providing information, reminders, education, and practical recommendations to improve the lifestyles of pregnant women in various areas. The study results indicated that in 82% of the studies, mHealth tools were effective in improving health outcomes for pregnant women, while in 18% of the studies, the intervention results did not differ from the standard method.

    Conclusion

    mHealth interventions can have a positive effect on improving the health of pregnant women, including their lifestyle, knowledge, and attitude regarding their own and their baby's health. However, in all these studies, high heterogeneity limits the certainty of the evidence for these findings. Therefore, future studies should identify the context in which mHealth can be more effective for women's health.

    Keywords: Mobile Health, Digital Health, Telehealth, Women's Health, Systematic Review