فهرست مطالب

مجله انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 26، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/01/24
  • تعداد عناوین: 12
|
  • امین قادری نیری، ناصر فرج زاده*، الهه بایبوردی صفحات 354-367
    مقدمه

    بیماری «فشار خون بالا» از جمله شایع ترین عارضه های سلامتی به شمار می رود. از این بیماری به دلیل تاثیر آن در بروز بیماری های خطرناک تر دیگری از جمله بیماری های قلبی-عروقی و انواع سکته و همچنین نداشتن علایم و نشانه های خاص، به عنوان مرگ خاموش یا قاتل خاموش یاد می شود. ازاین رو تشخیص به موقع، کنترل و درمان آن اهمیت زیادی در سیستم های بهداشتی داشته و موجب پیشگیری از بروز بیماری های تاثیر پذیر از آن خواهد شد. براساس پژوهش های صورت گرفته، نشان داده شده است که رابطه محکمی بین سابقه برخی از بیماری ها در والدین و ابتلاء فرزندان آن ها به فشار خون بالا، وجود دارد.

    روش

    در این پژوهش با استفاده از داده های جمع آوری شده از دو مرکز بهداشت واقع در استان اردبیل و به کارگیری تکنیک های داده کاوی و نرم افزار Rapid Miner، تاثیر سوابق بیماری های والدین در احتمال ابتلاء به فشارخون بالا در فرزندان مورد بررسی قرار گرفته است.

    نتایج

    نتایج حاصل حاکی از این نکته ارزشمند است که استفاده از اطلاعات پیشینه بیماری والدین مانند فشار خون بالا، عروق کرونر زودرس، هیپرکلسترولمیا و تیرویید، نقش بسزایی در پیش بینی درست بیماری فشار خون در فرزندان دارد و باعث افزایش 5% کارایی مدل پیش بینی کننده ای که از روی نمونه های جمع آوری شده و با استفاده از تکنیک های داده کاوی ایجاد شده است، می شود.

    نتیجه گیری:

     با این که وجود برخی بیماری ها به خصوص فشار خون بالا در والدین خطر ابتلاء به فشار خون بالا در فرزندان را بیشتر می کند؛ اما در نهایت ویژگی های فردی تعیین کننده اصلی بروز این عارضه هستند.

    کلیدواژگان: فشار خون، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، داده کاوی، پیش بینی، پیشینه بیماری والدین
  • سهند شاهعلی نژاد، مهدی نوشیار* صفحات 368-375
    مقدمه

    گلوکوم در بعضی کشورها شایع ترین علت کوری می باشد. در این میان عرصه پردازش تصاویر شبکیه به منظور ارایه سیستم هایی اتوماتیک جهت تشخیص بیماری پیشنهاد شده است. در بین روش های پردازش تصاویر پزشکی، قطعه بندی تصویر به عنوان فرآیند شناسایی و تغییر در نمایش یک تصویر است. هدف این تحقیق استفاده از روش قطعه بندی و مقایسه آن با الگوریتم های گذشته است  تا بتوان با دقت بهتری، نسبت به کارهای گذشته تشخیص دیسک اپتیک شبکیه چشم را تشخیص داد.

    روش

    در پژوهش تحلیلی حاضر، با استفاده از روش قطعه بندی تصویر به هر پیکسل، برچسبی اختصاص داده می شود، به طوری که پیکسل هایی با برچسب یکسان، ویژگی های مشابهی دارند. اقدام به قطعه بندی دیسک اپتیک شبکیه شد. با استفاده از نرم افزار متلب تصاویر شبکیه مبتلا به گلوکوم چشم وارد محیط برنامه شدند و خروجی ایده آل به دست آمد.

    نتایج

    تحلیل کمی بر روی نتایج به دست آمده دقت بالای 85% روش پیشنهادی را برای بخش بندی دیسک اپتیک شبکیه چشم نشان داد. به طوری که با استفاده از نتایج می توان به بهترین نحو، فرد مبتلا به بیماری گلوکوم را تشخیص داد.

    نتیجه گیری: 

    هدف قطعه بندی یک تصویر این است که داده های خام به شکل قابل استفاده تری برای پردازش های آماری بعدی درآیند. انتظار می رود در آینده استخراج ویژگی با دقت بیشتری انجام شود و جزییات بیشتری جهت بازشناسی اشیاء در تصویر، در اختیار سیستم های بینایی ماشین قرار بگیرد.

    کلیدواژگان: گلوکوم، تصاویر شبکیه، دیسک اپتیک، قطعه بندی تصویر
  • مریم کرائی، شمس الدین احمدی* صفحات 376-389
    مقدمه

    پیش بینی میکروRNAهای مرتبط با ژن های هدف با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی، موجب صرفه جویی در وقت و هزینه های بررسی آزمایشگاهی می شود. در این مطالعه، پیش بینی ژن های هدف میکروRNAهای مرتبط با بیماری آلزایمر توسط ابزارهای بیوانفورماتیکی مختلف با داده های تجربی گزارش شده مقایسه شد.

    روش

    41 میکروRNA که بر اساس نتایج آزمایشگاهی گزارش شده در مقالات موجب تغییر در بیان 21 ژن اصلی دخیل در بیماری آلزایمر شده بودند، انتخاب گردید. سپس پیش بینی ژن هدف برای هر میکروRNA به وسیله سه ابزار بیوانفورماتیکی شامل MirTarget، TargetScan و Diana-microT انجام شد و نتایج به دست آمده برای هر سه ابزار با توجه به ژن های هدف گزارش شده برای آن ها با یکدیگر مقایسه گردید.

    نتایج

    در بررسی 41 میکروRNA گزارش شده برای 21 ژن دخیل در بیماری آلزایمر، ابزار MirTarget در 66 درصد، TargetScan در 61 درصد و Diana-microT در 27 درصد از موارد اتصال میکروRNAهای مورد نظر را به ژن هدف، تایید نمود؛ اما اتصال 22 درصد از میکروRNAها به ژن های هدف، توسط هیچ کدام از ابزارها تایید نشد.

    نتیجه گیری

    ابزارهای MirTarget و TargetScan نسبت به Diana-microT در پیش بینی ژن هدف میکروRNAهای دخیل در بیماری آلزایمر توانایی بالاتری دارند. با توجه به الگوریتم به کار گرفته شده در MirTarget، این ابزار بیوانفورماتیکی در پیش بینی ژن های هدف میکروRNAها نتایج عملکردی و واقعی تری را ارایه می کند و به عنوان یک نرم افزار کاربردی در پیش بینی اهداف میکروRNAها توصیه می شود. همچنین می توان نتیجه گیری نمود که تغییرات بیان ژن گزارش شده با واسطه میکروRNAها در بیماری آلزایمر، در مواردی نیاز به بررسی بیشتر دارند.

    کلیدواژگان: میکروRNA، بیوانفورماتیک، پیش بینی ژن هدف، بیماری آلزایمر
  • شهرزاد مظهری، عبدالرضا صباحی، سحر غیاثی نژاد*، رویا نیکبخت صفحات 390-397
    مقدمه

    اسکیزوفرنیا یک بیماری مزمن و ناتوان کننده است و عدم استفاده از داروها یکی از بزرگ ترین مشکلات این بیماران و روانپزشکان می باشد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر ارسال پیام کوتاه بر الحاق دارویی بیماران اسکیزوفرن در مقایسه با گروه کنترل انجام شد.

    روش

    تعداد 63 بیمار مبتلا به اسکیزوفرنیا در دو گروه مداخله (32 نفر) و گروه کنترل (31 نفر) قرار گرفتند. گروه مداخله روزانه پیام کوتاه «یادتان باشد داروهایتان را مصرف کنید» روزانه در دو نوبت 8 صبح و 8 شب دریافت می کردند. مصرف داروها توسط پرسشنامه سنجش الحاق درمانی (Medication Adherence Rating Scale) MARSدر ابتدای مطالعه، ماه سوم و ششم ارزیابی شد.

    نتایج

    میزان الحاق دارویی در بیماران گروهی که پیامک دریافت کرده بودند، نسبت به گروه کنترل به صورت معنی داری در ماه 3 بیشتر بود، ولی در ماه 6 تفاوتی نداشتند.

    نتیجه گیری:

     با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه استفاده از پیام یادآور مصرف دارو، یک روش موثر و عملی در افزایش الحاق دارویی بیماران مبتلا به اسکیزوفرنیا می باشد.

    کلیدواژگان: سرویس پیام کوتاه، اسکیزوفرنیا، الحاق دارویی، سلامت الکترونیک، تلفن همراه
  • سجاد شفیع خانی، اعظم السادات فاطمی، گلایل نظری گلپایگانی، سید یاشار بنی هاشم، امیرهمایون جعفری* صفحات 398-412
    مقدمه

    چرخه سلولی یکی از مهم ترین شبکه های تنظیمی است که وظیفه کنترل، رشد و تکثیر یک سلول را بر عهده دارد. با توجه به ارتباط بین چرخه سلولی و سرطان و از طرفی پیچیدگی این شبکه به لحاظ تعاملات پیچیده بین ژن ها و پروتئین های مختلف، لزوم مطالعه آن با استفاده از مدل های محاسباتی احساس می گردد. شواهد آزمایشگاهی بسیاری وجود رفتار های تصادفی در تعاملات بین ژن ها و پروتئین ها، در شبکه های تنظیمی ژنی را تایید می کند. فاکتور های ژنتیکی، دینامیک های تنظیمی در سطوح میکروسکوپیک، نرخ های رونویسی از ژن ها و بسیاری عوامل دیگر که وابسته به شرایط محیط می باشند، همگی سبب بروز رفتارهای تصادفی در سیستم بیولوژیک می شوند.

    روش

    هدف این مطالعه، ارایه یک مدل احتمالی مارکوف برای شبیه سازی تعاملات بین پروتئین ها در شبکه پیچیده چرخه سلولی مخمر و پیش بینی سطح فعالیت پروتئین ها است. ارتباط بین وزن تعاملات پروتئین/ژن ها در شبکه چرخه سلولی با احتمالات تغییر فاز با روش آنالیز حساسیت محلی بررسی می شود.

    نتایج

    با استفاده از این مدل، احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی در حضور سطوح مختلف نویز بررسی گردید و اثبات شد مسیر چرخه سلولی بالاترین احتمال را در بین تمام مسیرهای محتمل برای سلول دارد. با انجام آنالیز حساسیت، همبستگی بین وزن تعاملات بین پروتئین ها و احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی محاسبه گردید.

    نتیجه گیری

    با استفاده از نتایج آنالیز حساسیت می توان پیش بینی کرد مداخلات مختلف در شبکه چه اثری بر احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی می گذارد، لذا فرضیه هایی قابل تست در محیط آزمایشگاهی پیشنهاد می دهد. مدل این مطالعه پایداری چرخه ی سلولی در حضور سطوح متوسط نویز را اثبات می کند.

    کلیدواژگان: دینامیک، چرخه ی سلولی، مخمر فیژن، مارکوف
  • شهریار محمدی*، نازنین قنبری صفحات 413-424
    مقدمه

    یکی از مهم ترین و پرچالش ترین حوزه های نفوذ فناوری اطلاعات، حوزه بهداشت و سلامت می باشد. این نفوذ فراگیر منجر به توسعه شبکه های سلامت الکترونیک با تنوع خدمات و کیفیت های مختلف شده است. موضوع مدیریت امنیتی، حفظ محرمانگی و یکپارچگی داده و تبادل آن در فضای امن بین طرفین قابل اعتماد، به عنوان چالش شبکه های سلامت الکترونیک مطرح می باشد. با بررسی های انجام شده در مقاله های پیشین، ارایه مدلی جامع برای احراز هویت و تبادل امن اطلاعات و کارا به همراه رویکرد توزیع شده و پرهیز از نقطه یگانه شکست که بتواند نیازمندی های مختلف شبکه سلامت الکترونیک را پوشش دهد، به عنوان خلا و نیازی قابل توجه به چشم می خورد. در این پژوهش سعی شده است با برطرف کردن محدودیت های مقاله های پیشین احراز هویت در شبکه سلامت الکترونیک و استفاده از مزایای مدل های احراز هویت در حوزه های کاربردی مختلف، مدل احراز هویت امنی برای شبکه سلامت الکترونیک معرفی شود.

    روش

    در این مطالعه مدل احراز هویت امن و توزیع شده ای برای شبکه سلامت با تلفیقی از زیرساخت کلید عمومی و بلاک چین طراحی و کاربردپذیری آن را در قالب یک مصداق (نسخه نویسی الکترونیکی) ارایه شد.

    نتایج

    این مدل نشان داد که تلفیق زیرساخت کلید عمومی به همراه بلاک چین می تواند احراز هویت امن، دوطرفه، مقیاس پذیر و توزیع شده با ویژگی پرهیز از نقطه یگانه شکست برای شبکه سلامت الکترونیک فراهم کند.

    نتیجه گیری

    می توان نتیجه گرفت، برای برطرف کردن نیازمندی های امنیتی شبکه سلامت الکترونیک باید به سمت مدل های احراز هویت نظیر به نظیر و عدم وابسته به سرور مرکزی رفت و مدل پیشنهادی نشان داد، ترکیب زیرساخت کلید عمومی با بلاک چین، می تواند مزایا و نیازمندی های امنیتی را پوشش دهد.

    کلیدواژگان: سلامت الکترونیک، احراز هویت، بلاک چین، زیرساخت کلید عمومی، امنیت
  • اسماعیل علیزاده، محمدامین گروهی، عباس آقایی افشار*، ایمان میر صفحات 425-434
    مقدمه

    استفاده از تلفن همراه یکی از روش های بالا بردن دانش و آگاهی افراد است. این مطالعه با هدف طراحی و ایجاد نرم افزار مبتنی بر تلفن همراه «شناسایی، پیشگیری و کنترل شپش سر» و همچنین بررسی میزان رضایتمندی از این نرم افزار آموزشی را در بین کاربران مورد بررسی قرار داده است.

    روش

    این مطالعه توصیفی- مقطعی در دو مرحله طراحی و ایجاد نرم افزار آموزشی شپش سر و بررسی میزان رضایتمندی با استفاده از پرسشنامه الکترونیکی در بین 140 نفر از کاربران انجام شد. در نهایت داده ها توسط نرم افزار SPSS نسخه 24 و با استفاده از شاخص های آمار توصیفی تحلیل شدند.

    نتایج

    یافته های توصیفی این مطالعه نشان داد که 61/4 درصد کاربران شرکت کننده در مطالعه زن، 45/8 درصد در گروه سنی 20 تا 30 سال و 42/1 درصد دارای مدرک تحصیلی دیپلم بودند. همچنین یافته ها نشان داد که بیش از 95 درصد فهم مطالب علمی موجود در نرم افزار را آسان و اطلاعات ارایه شده در آن را به روز می دانستند. به طور کلی نتایج نشان داد که 81 درصد از کاربران در این پژوهش استفاده از این نرم افزار آموزشی را نسبت به مطالعه متون در هنگام مواجهه با مشکل آلودگی شپش سر ترجیح می دادند و تاثیر استفاده از اطلاعات آموزشی این نرم افزار مبتنی بر تلفن همراه در سطح بالایی (61 درصد) گزارش شد.

    نتیجه گیری: 

    استفاده از این نرم افزار آموزشی به جامعه هدف از جمله خانواده های درگیر شپش سر، معلمین مدارس، کارشناسان مراکز بهداشتی و دانشجویان دانشگاه های علوم پزشکی توصیه می شود.

    کلیدواژگان: شپش سر، شناسایی، پیشگیری، کنترل، نرم افزار، تلفن همراه
  • مهدی شاه حسینی، نیوشا مولوی، محمدامین طباطبائی فر، محمدرضا صحتی* صفحات 435-444
    مقدمه

    دقت و زمان لازم برای آنالیز داده های نسل نوین توالی یابی (NGS) بسته به ابزارهای استفاده شده برای هم ترازی، فراخوانی واریانت، حاشیه نویسی، اولویت بندی و فیلترینگ واریانت ها، تسلط افراد به تحلیل و تفسیر داده ها و ظرفیت محاسباتی آزمایشگاه متفاوت بوده و بهینه سازی آن یک مسئله چالش برانگیز است.

    روش

    یک نرم افزار کاربردی به منظور بهینه سازی مرحله سوم آنالیز داده های NGS طراحی و با زبان برنامه نویسی C# پیاده سازی شد. در این مطالعه روند حاشیه نویسی، فیلترینگ و تفسیر داده های NGS برای بیماری ناشنوایی غیرسندرمیک با وراثت اتوزومی مغلوب به طور اختصاصی بهینه شده است.

    نتایج

    داده مربوط به بیماری که دارای یک جهش بیماری زای تایید شده توسط آنالیز ژنتیکی فامیلی بود و تعداد واریانت های اولیه در فایل حاصل از آنالیز مراحل اولیه وی شامل 671829 واریانت می شد توسط نرم افزار پیاده سازی شده مورد تحلیل قرار گرفت. بعد از انجام مرحله اولویت بندی خودکار واریانت ها با استفاده از فایل BED، تعداد واریانت ها 508 شد. با توجه به شجره ی خانوادگی بیمار در مرحله بعدی آنالیز واریانت های هوموزیگوت انتخاب شدند و به این ترتیب تعداد واریانت ها به 187 رسید. بعد از اعمال آستانه فراوانی جمعیتی 0/6% در پایگاه های داده genomAD و ExAC تعداد واریانت های باقی مانده به ترتیب 110 و 3 واریانت شد. پاتوژن شناسایی شده نهایی با نتیجه ی توالی یابی سنگر که به منظور بررسی هم تفکیکی  واریانت مورد نظر در خانواده انجام شده بود، همخوانی داشت. مدت زمان آنالیز توسط نرم افزار طراحی شده بر روی یک کامپیوتر شخصی متوسط 15 دقیقه بود.

    نتیجه گیری:

     نرم افزار طراحی شده کاملا گرافیکی و بدون نیاز به کدنویسی است که علاوه بر قابلیت مقایسه و یکپارچه کردن فایل های ورودی، امکان ایجاد یک دیتابیس داخلی از فایل های آنالیز شده، امکان اعمال محدودیت ناحیه آنالیز و آستانه گذاری بر فیلدهای مختلف پایگاه های داده انتخابی توسط کاربر را دارد.

    کلیدواژگان: نسل نوین توالی یابی، حاشیه نویسی، تعیین اثر واریانت، فیلترینگ واریانت ها
  • مهدیه منتظری، حمیدرضا ناجی*، اسما جنتی صفحات 445-452
    مقدمه

    امروزه استفاده از سیستم ذخیره و انتقال تصاویر پزشکی (PACS) در مراکز درمانی روز به روز در حال افزایش است. در این بین امنیت داده های بیماران مبتلا به COVID-19 در این سیستم و کنترل دسترسی به این داده ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه به ارزیابی وضعیت امنیت سیستم های ذخیره و انتقال تصاویر پزشکی جهت ثبت داده های بیماران COVID-19 در مراکز درمانی وابسته به دانشگاه علوم پزشکی کرمان پرداخته شد.

    روش

    مطالعه حاضر یک مطالعه مقطعی است که در سال 1399 انجام شد. جامعه پژوهش مسیولین فناوری اطلاعات در مراکز درمانی وابسته به دانشگاه علوم پزشکی کرمان بودند. داده های پژوهش با استفاده از چک لیست IHS HIPAA Security Checklist برای سه نوع سیستم PACS در 12مرکز درمانی دانشگاه علوم پزشکی کرمان جمع آوری گردید. داده ها در نرم افزار SPSS نسخه 24 و با استفاده از آمار توصیفی و آزمون رگرسیون خطی برای سنجش ارتباط بین ابعاد مدیریتی، فیزیکی و فنی سیستم تجزیه و تحلیل گردید.

    نتایج

    در این مطالعه 50% از شرکت کنندگان زن و 58% از آنان دارای سابقه کار بالای 5 سال بودند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد بیشترین چالش در بعد فنی و کمترین چالش در بعد فیزیکی بود. بین ابعاد مدیریتی و فیزیکی (0/05 <p) ارتباط معنی داری وجود داشت.

    نتیجه گیری: 

    وضعیت امنیت در سیستم های PACS دارای نقاط ضعفی است که برنامه ریزی جهت تدوین قوانین لازم پیرامون امنیت دسترسی به داده های بیماران مبتلا به COVID-19 و رعایت آن توسط شرکت های پشتیبان سیستم ، آموزش کاربران، کنترل دسترسی و مدیریت خطر لازم و ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: امنیت داده، سیستم ذخیره و انتقال تصاویر پزشکی، ارزیابی، IHS HIPAA Security Checklist، COVID-19
  • نجف الهیاری فرد*، افروز داوری، عطیه کربلایی، محمدرضا زمانی صفحات 453-465
    مقدمه

    شیوع سرطان های مربوط به گوارش، بخصوص معده و روده رو به افزایش است. ازطرفی سرطان معده شایع ترین سرطان دستگاه گوارش در ایران بوده و سن ابتلا به سرطان مری و روده در ایران کاهش یافته است. درنتیجه بررسی عوامل و پروتئین های دخیل در این سرطان ها بسیار حایز اهمیت است.

    روش

    در این پژوهش به منظور بررسی شبکه های میانکنشی پروتئین های دخیل در سرطان های مری، معده و روده از تحقیقات قبلی، با رویکرد کمی استفاده شده است. ابتدا پروتئین های شناسایی شده سرطان های مری، معده و روده از پایگاه های داده مربوطه و مقالات استخراج شد، سپس ترسیم و تحلیل تقاطع و تعیین پروتئین های کلیدی در شبکه میانکنشی پروتئین ها  با استفاده از سرورها و نرم افزارهای STRING 11.0, Cytoscape 3.7.3, NDEx 2.4.3, UniProt   انجام شد. از افزونه CentiScaPe 2.2  و CytoHubba با بررسی شاخص های مرکزیت مختلف برای تعیین گره های کلیدی و پروتئین های مشترک مرکزی استفاده شد. درنهایت پس از بررسی پروفایل بیانی پروتئین های با شاخص های مرکزیت بالادر Expression Atlas, GEPIA2, GTEx v8 ، پروتئین های مشترک در هر سه سرطان تعیین شدند.

    نتایج

    نتایج نشان داد پروتئین های PLK1, CCNB1, CCNA2, BUB1B, CDK1  به عنوان مشترک مرکزی در هر سه بافت هستند. این پروتئین ها ضمن داشتن همبستگی بالا (R=>0/8) با یکدیگر، دارای تفاوت بیان معنی دار در بافت های نرمال و سرطانی هستند.  

    نتیجه گیری

    پروتئین هایPLK1, CCNB1, CCNA2, BUB1B, CDK1  می توانند به عنوان مارکر تشخیصی و درمانی سرطان های مری، معده و روده استفاده شوند. ادامه مطالعات بر روی این پروتئین ها آینده روشنی را برای یافتن درمان انواع مختلف سرطان دستگاه گوارش در پی دارد.

    کلیدواژگان: سرطان مری، سرطان معده، سرطان روده، شبکه میانکنشی پروتئینها، پروتئین مرکزی، زیست سامانه ای
  • مهسا فریدونی، حبیب الله پیرنژاد، زهرا نیازخانی* صفحات 466-473

    عدم ارتباط مناسب بین دارو های یک بیمار و نتایج آزمایش های وی، منجر به خطاهای دارویی رایجی می شود که اصطلاحا تداخلات دارو-آزمایش نامیده می شوند. تداخلات دارو- آزمایش یکی از انواع اصلی خطاهای قابل پیشگیری در فرآیند درمان بیماران می باشد. به منظور کاهش تداخلات از جمله تداخلات دارو- آزمایش، به کارگیری سیستم تصمیم یار بالینی می تواند برای پزشکان و دیگر مراقبین سلامت درگیر راهکار مناسبی در بهبود روند درمان، افزایش کیفیت مراقبت بیماران و جلوگیری از آسیب های احتمالی بیماران باشد؛ ولی طراحی و پیاده سازی این سیستم ها ملزوماتی نیاز داشته که اگر تامین نشود، اجرا و به کارگیری آن ها را با چالش هایی مواجه خواهد کرد. مقاله حاضر ضمن مرور مختصر این موارد، راه کارهایی را به منظور حل برخی از این مسایل در جهت بهبود اثربخشی این سیستم ها پیشنهاد می کند. با طراحی و پیاده سازی مناسب سیستم تصمیم یار بالینی تداخلات دارو- آزمایش می توان امید داشت این تداخلات کاهش یافته و کیفیت نسخه های دارویی بیماران براساس نتایج آزمایش های آنان بهبود یابد.

    کلیدواژگان: سیستم های تصمیم یار بالینی، تداخل دارو با آزمایش، چالش، مزایا، مطالعه مروری
  • طیبه نوری، اسماعیل مهرآیین* صفحات 474-476
|
  • Amin Ghaderi Niri, Nacer Farajzadeh*, Elahe Baybordi Pages 354-367
    Introduction

    Hypertension is one of the most common health problems. As it has a major impact on other serious diseases such as cardiovascular diseases and strokes, and due to not having any specific symptoms, it is known as a silent killer. Therefore, proper diagnosis, control, and treatment of hypertension is crucial in health care systems and will indeed prevent the development of the other diseases affected by. Studies have shown a strong connection between some diseases of parents and the probability of having hypertension in children.

    Method

    In this study, using data collected from two health centers in Ardabil province and applying data mining techniques and Rapid Miner software, the impact of parental diseases on the probability of hypertension in children was investigated.

    Results

    The results indicated that using paternal medical history on hypertension, premature coronary artery disease, hypercholesterolemia, and hyperthyroidism has a significant role in predicting hypertension in children. Moreover, the performance of the predictive model, developed using the collected samples and data mining techniques, was enhanced by 5%.

    Conclusion

    Some diseases of parents, especially hypertension, increase the risk of hypertension in children. However, individual characteristics are the major determinants of this complication.

    Keywords: Hypertension, Artificial Intelligence, Machine Learning, Data mining, Prediction, Paternal Medical History
  • Sahand Shahalinejad, Mehdi Nooshyar* Pages 368-375
    Introduction

    Glaucoma is the most common cause of blindness in some countries. In the meantime, the field of retinal image processing has been proposed in order to provide automatic systems for disease diagnosis. Among the methods of medical image processing, image segmentation is a process of identification and change in the display of an image. The objective of this study was to use the segmentation method and compare it with previous algorithms so as to be able to diagnose retinal optic disc more accurately.

    Method

    In the present analytical study, using the image segmentation method, each pixel was assigned a label in such a way that pixels with the same label had similar characteristics. The optic disc segmentation was performed. Using MATLAB software, retinal images of patients with glaucoma were entered into the program and an ideal output was obtained.

    Results

    The quantitative analysis of the obtained results showed a high accuracy (85%) for the proposed method for the segmentation of the retinal optic disc; thus, the results can be used to efficiently diagnose a person with glaucoma.

    Conclusion

    The purpose of segmenting an image is to make raw data more usable for subsequent statistical processing. It is expected that in the future, feature extraction be more accurate, and more details be available to machine vision systems to identify objects in the images.

    Keywords: Glaucoma, Retinal Images, Optic disc, Image Segmentation
  • Maryam Koraei, Shamseddin Ahmadi* Pages 376-389
    Introduction

    The prediction of microRNAs related to target genes using bioinformatics tools saves time and costs of the experimental analyses. In the present study, the prediction of microRNA target genes relevant to Alzheimer’s Diseases (AD) were compared with the experimentally reported data using different bioinformatics tools.

    Method

    A total of 41 microRNAs associated with 21 essential genes involved in AD were selected based on experimental results reported in previously published literature. Then, the prediction of the target gene for each microRNA was done using three bioinformatics tools, including MirTarget, TargentScan, and Diana-microT. The results of the predictions for all three tools considering the reported target genes were compared with each other. 

    Results

    The results showed that MirTarget, TargetScan, and Diana-microT correctly predicted 66%, 61%, and 27% of microRNAs’ attachment to the previously reported target genes involved in AD, respectively. However, none of the tools could predict the attachment of 22% of the microRNAs to the target genes reported in the literature.

    Conclusion

    It can be concluded that MirTarget and TargetScan can better predict the target gene for microRNAs involved in AD compared with Diana-microT. Considering the algorithm used in MirTarget, this bioinformatics tool provides more functional and accurate results in predicting the target genes for microRNAs and it is recommended for predicting the target genes of microRNAs. It can also be concluded that the reported target genes for microRNAs involved in AD need further investigations in some cases.

    Keywords: MicroRNA, Bioinformatics, Target Gene Prediction, Alzheimer Disease
  • Shahrzad Mazhari, Abdolreza Sabahi, Sahar Ghiasi*, Roya Nikbakht Pages 390-397
    Introduction

    Schizophrenia is a chronic and disabling mental disorder and medication non-adherence remains a significant challenge for the patients and psychiatrists. The present study aimed to assess the impact of short-message service (SMS) on medication adherence in schizophrenic patients as compared with the control group.

    Methods

    A total of 63 patients with schizophrenia were assigned to the intervention group (N= 32) and the control group (N= 31). The patients in the intervention group received a daily SMS that read, ‘‘Please remember to take your medication” at 8:00am and 8:00pm. Medication adherence was assessed by the self-report Medication Adherence Rating Scale (MARS) at baseline and in the 3rd month, and the 6th month.

    Results

    Patients receiving SMS had a significantly greater improvement in medication adherence compared with the control group in the 3rd month, but there was no significant difference in the 6th month.

    Conclusion

    The results of the present study showed that text message reminder for medication intake is an effective and feasible strategy for enhancing medication adherence in patients with schizophrenia.

    Keywords: Short Message Service (SMS), Schizophrenia, Medication Adherence, E-Health, Cell Phone
  • Sajad Shafiekhani, Azam Sadat Fatemi, Gelayol Nazari Golpayegani, Seyed Yashar Banihashem, AmirHomayoun Jafari* Pages 398-412
    Introduction

    The cell cycle network is responsible of control, growth and proliferation of cells. The relationship between the cell cycle network and cancer emergence, and the complex reciprocal interactions between genes/proteins calls for computational models to analyze this regulatory network. Ample experimental data confirm the existence of random behaviors in the interactions between genes and proteins in gene regulatory networks. Genetic factors, regulatory dynamics at the microscopic level, transcription rates of genes, and many other factors that depend on variable environmental conditions cause random behaviors in the cell cycle network.

    Method

    The aim of this study was to present a stochastic Markov model to simulate interactions between proteins in a complex network of fission yeast cell cycle and to predict the dynamics of proteins. We used local sensitivity analysis to investigate the relationship between the weight of protein / gene interactions with the probabilities of phase transition in the cell cycle.

    Results

    Using this model, the probability of transition between different phases of the cell cycle in the presence of different levels of noise was investigated and it was proved that the cell cycle path has the highest probability among all possible pathways for the cell. By performing sensitivity analysis, the correlation between the weight of interactions between proteins and the probability of transition between different phases of the cell cycle was calculated.

    Conclusion

    Our local sensitivity analysis revealed that how perturbation on parameters affect the transition probabilities between subsequent cell cycle phases, so it suggests testable hypotheses in the experimental environments. Also, the model of this study proves the stability of the cell cycle in the presence of moderate levels of noise.

    Keywords: Dynamic, Cell cycle, Fission yeast, Markov
  • Shahriar Mohammadi*, Nazanin Ghanbari Pages 413-424
    Introduction

    One of the most important and challenging areas under the influence of information technology is the field of health. This pervasive influence has led to the development of electronic health (e-health) networks with a variety of services of different qualities. The issue of security management, maintaining confidentiality and data integrity, and exchanging it in a secure environment between trusted parties is a challenge for e-health networks. Reviewing previous studies revealed that providing a comprehensive and efficient model for authentication and secure exchange of information with a distributed approach while avoiding the single point of failure, which can meet the various needs of the e-health network, was necessary to fill the gap. In this study, it was attempted to introduce a secure authentication model for the e-health network by overcoming the limitations of previous articles on authentication in the e-health network and using the benefits of authentication models in various fields.

    Method

    In this study, a secure and distributed authentication model was designed for the health network with a combination of blockchain and public-key infrastructure and its usability was presented in the form of an applicable instance (electronic prescribing).

    Results

    This model showed that combining public-key infrastructure with blockchain can provide a secure, two-way, scalable, and distributed authentication with avoiding a single point of failure for the e-Health network.

    Conclusion

    It can be concluded that in order to meet the security requirements of the e-health network, it is necessary to use peer-to-peer authentication models which are not dependent on a central server and the proposed model indicated that combining public-key infrastructure with blockchain can bring benefits and fulfill security requirements.

    Keywords: E-Health, Authentication, Blockchain, Public-Key Infrastructure, Security
  • Ismaeil Alizadeh, MohammadAmin Gorouhi, Abbas Aghaei Afshar*, Iman Mirr Pages 425-434
    Introduction

    Using mobile phones is one of the ways to increase peoplechr('39')s knowledge and awareness. The objective of this study was to design and develop a mobile-based application for “identification, prevention, and control of head lice” and also to assess the satisfaction of mobile users with this educational application.

    Method

    This descriptive cross-sectional study was conducted in two stages including design and development of an educational application for head lice and assessment of the level of satisfaction among 140 users using electronic questionnaires. Finally, the data were analyzed by SPSS software (version 24) using descriptive statistics indices.

    Results

    The descriptive findings of this study showed that 61.4% of users participating in the study were women, 45.8% of them were in the age group of 20 to 30 years, and 42.1% had high school diploma. Moreover, more than 95% of users stated that the scientific content in the application was easy to understand and the data were up-to-date. Overall, the results revealed that 81% of users in this study preferred to use this educational application over reading texts when exposed to head lice infestation and the effect of using the educational information of this mobile-based application was reported to be at high level (61%).

    Conclusion

    The target population including families involved with head lice, school teachers, health center experts, and medical students are recommended to use this educational application.

    Keywords: Head Lice, Identification, Prevention, Control, Application, Mobile
  • Mehdi Shahhoseini, Newsha Molavi, MohammadAmin Tabatabaiefar, Mohammadreza Sehhati* Pages 435-444
    Introduction

    The precision and time required for analysis of data in next-generation sequencing (NGS) depends on many factors including the tools utilized for alignment, variant calling, annotation and filtering of variants, personnel expertise in data analysis and interpretation, and computational capacity of the lab and its optimization is a challenging task. 

    Method

    An application software was designed and implemented in C# for optimizing the third step of NGS data analysis. In this study, annotation, filtering, and interpretation of NGS data were specifically optimized for non-syndromic autosomal recessive hearing loss disease.

    Results

    Whole-exome sequencing data of a patient with a pathogenic mutation confirmed by familial genetic analysis, which contained a total number of 671829 variants after primary analysis, were evaluated by the implemented software. After filtering the variants based on a predefined BED file, 508 variants remained. According to the patient’s pedigree, in the next step of analysis, homozygote variants were selected and only 187 variants remained. After applying the population frequency threshold of 0.6% on gnomeAD and ExAC databases, the number of variants reached 110 and 3, respectively. The identified pathogen was approved by the results of Sanger sequencing done for family co-segregation. This analysis took about 15 minutes on a moderate PC.

    Conclusion

    The designed software is a fully graphical one that has the capability of comparing, viewing, filtering, and merging input files without any coding. Moreover, it can construct a local database from the analyzed files and apply region constraints and user-defined thresholds on various fields of the database.

    Keywords: Next-Generation Sequencing, Annotation, Variant Effect, Variant Filtering
  • Mahdieh Montazeri, Hamidreza Naji*, Asma Janati Pages 445-452
    Introduction

    Today, the use of picture archiving and communication system (PACS) in health care centers is increasing. Meanwhile, the security of data of patients with COVID-19 in this system and control of access to such data is considerably significant. Therefore, this study aimed to evaluate the security of medical picture archiving and communication systems for recording data of COVID-19 patients in health care centers affiliated to Kerman University of Medical Sciences.

    Method

    The present study was a cross-sectional one conducted in 2020. The research population included information technology staff in health care centers affiliated to Kerman University of Medical Sciences. Data were collected using IHS HIPAA Security Checklist for three types of PACS systems in 12 health care centers of Kerman University of Medical Sciences. Data were analyzed via SPSS software version 24 using descriptive statistics and linear regression to measure the relationship between administrative, physical, and technical dimensions of the system.

    Results

    In this study, 50% of the participants were female and 58% of them had more than 5 years of work experience. The results of the present study showed that the most significant challenge in the security of PACS systems was in the technical dimension and the least significant was in the physical dimension. Moreover, there was a significant relationship between administrative and physical dimensions (P <0.05).

    Conclusion

    The security status of PACS has weaknesses and it seems necessary to plan so as to develop the necessary laws regarding the security of access to data of patients with COVID-19 and its observance by system support companies, user training, access control, and risk management.

    Keywords: Data Security, Picture Archiving, Communication System (PACS), Assessment, IHS HIPAA Security Checklist, COVID-19
  • Najaf Allahyari Fard*, Afrooz Davari, Atiye Karbalaei, MohammadReza Zamani Pages 453-465
    Introduction

    The prevalence of gastrointestinal cancers, especially gastric and colorectal cancers, is increasing. Gastric cancer is the most common gastrointestinal cancer in Iran and the age of esophageal and colon cancers onset has decreased in Iran. Therefore, it is important to study the factors and proteins involved in these cancers. Use of computational tools is an effective way to study protein networks and identify the important proteins involved in these diseases.

    Method

    At first identified proteins from esophageal, gastric and colon cancers were extracted from relevant databases and articles; then, the Protein-Protein Interaction (PPI) networks were mapped and analyzed for cross-linking and determination of key proteins using servers and software such as STRING 11.0, Cytoscape 3.7.3, NDEx 2.4.3, and UniProt. The CentiScaPe 2.2 plugin was used by examining the centrality indices (Betweenness, Closeness, Degree) and the CytoHubba plugin was used by different centrality indices for determination of the key nodes and the central common proteins. Finally, after investigation of the expression profiles of proteins with high centrality indices using GTEx v8, Expression Atlas, and GEPIA2, the final common proteins were determined in all three cancers.

    Results

    The results showed that PLK1, CCNB1, CCNA2, BUB1B, and CDK1 proteins are the central common proteins in all three tissues. These proteins are highly correlated (R => 0.8) with each other and have significant expression differences in normal and cancerous tissues.

    Conclusion

    PLK1, CCNB1, CCNA2, BUB1B, and CDK1 proteins can be used as diagnostic and therapeutic markers for esophageal, gastric, and colon cancers. Further studies on these proteins will have a bright future for the treatment of various types of gastrointestinal cancer.

    Keywords: Esophageal Cancer, Gastric Cancer, Colon Cancer, Interactive Protein Network, Central Protein, Systems Biology
  • Mahsa Freidooni, Habibollah Pirnejad, Zahra Niazkhani* Pages 466-473

    Lack of proper linkage between a patient’s medications and the results of laboratory tests can lead to common medication errors called drug-laboratory interactions (DLIs). DLIs are among the major types of preventable medication errors in the treatment process. Application of a clinical decision support system (CDSS) for physicians and other health care providers to decrease DLIs can effectively improve the treatment process and care quality helping to prevent potential adverse drug events. Design and implementation of these systems requires measurements to tackle a number of challenges. The present article briefly reviews these challenges and provides solutions to increase their effectiveness. With informed design and implementation of DLI-CDSSs, it is hoped that these interactions will be decreased and the quality of prescriptions will be improved with regard to patients’ laboratory test results.

    Keywords: Clinical Decision Support System (CDSS), Drug-Laboratory Interaction (DLI), Challenges, Advantages, Review Study