فهرست مطالب

مجله انفورماتیک سلامت و زیست پزشکی
سال دهم شماره 2 (پیاپی 36، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/10
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد روستائی، داور گیوکی* صفحات 111-124
    مقدمه

    کووید-19 یک ویروس جدید است که باعث عفونت در دستگاه تنفسی فوقانی و ریه ها می شود که تعداد موارد مرگ و میر به طور روزانه در مقیاس یک بیماری همه گیر جهانی افزایش یافته است. تصاویر اشعه ایکس قفسه سینه برای نظارت بر بیماری های مختلف ریه مفید بوده و اخیرا برای نظارت بر بیماری کووید-19 استفاده شده است.

    روش

    در این پژوهش جهت بازشناسی کووید-19 از روی تصاویر x از یک فرآیند چند مرحله ای بهره گرفته شده است که در مرحله نخست عملیات پیش پردازش با هدف نرمال سازی روی داده ها صورت گرفته است. در گام دوم که مهم ترین گام روش پیشنهادی می باشد، عملیات استخراج ویژگی صورت گرفته است. عملیات استخراج ویژگی براساس شبکه های یادگیری عمیق صورت گرفته است. بعد از عملیات استخراج ویژگی از الگوریتم های یادگیری ماشین جهت دسته بندی تصاویر بهره گرفته شده است. الگوریتم های مورد استفاده در این بخش الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان، نزدیک ترین همسایه و درخت تصمیم می باشند. نتایج این دسته بندها در گام چهارم براساس رای اکثریت ترکیب گردیده اند.

    نتایج

    پارامترهای به کاررفته در این پژوهش جزء پارامترهای دسته بندی می باشد که شامل: دقت، صحت، فراخوان و معیار F می باشند که به ترتیب مقادیر 96/5، 92/25، 94 و 93 به دست آمده است.

    نتیجه گیری

    نتایج آزمایش ها نشان دهنده کارایی قابل قبول روش پیشنهادی می باشد زیرا علاوه بر کاهش محاسبات توسط لایه جدا پذیر، از ترکیب دسته بندها و وزن دهی به آن ها برای به دست آوردن نتیجه نهایی استفاده گردیده است.

    کلیدواژگان: کووید-19، تصاویر پرتو x، استخراج ویژگی، شبکه های یادگیری عمیق، یادگیری ماشین، دسته بندی
  • کارلو آبنوسیان، رحمان فرنوش*، محمدحسن بهزادی صفحات 125-140
    مقدمه

    دیابت یک بیماری مزمن است و میزان مرگ و میر آن در حال افزایش است. متخصصان سلامت به دنبال راهکارهای نوآورانه برای تشخیص و درمان زودهنگام آن هستند. پیشرفت های یادگیری ماشینی تشخیص بیماری را بهبود داده است. با این حال، به دلیل کمبود داده های برچسب گذاری شده، مقادیر ناقص و نامتعادل بودن داده ها، ایجاد یک پیش بین بهینه برای تشخیص بیماری به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. هدف این مطالعه ارایه یک چارچوب طبقه بندی مبتنی بر خط لوله برای تشخصیص دیابت در دو مجموعه داده هندی (دو کلاس: بیمار و سالم) و عراقی (سه کلاس: بیمار، سالم و در شرف ابتلا به دیابت) است.

    روش

    بخش مهم این چارچوب پیش پردازش است. مدل های مختلف یادگیری ماشین مبتنی بر رویکرد One-Vs-One برای حالت سه کلاسه، در چارچوب پیشنهادی پیاده سازی شده اند. به دلیل نامتعادل بودن مجموعه داده، علاوه بر معیار ارزیابی دقت طبقه بندی، مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده نیز استفاده می شود. با هدف افزایش مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد گیرنده و دقت طبقه بند، فراپارامترهای هریک از مدل ها با روش های بهینه سازی جستجوی شبکه ای و بیزین بهینه سازی می شوند برای ساختن مدلی قدرتمند با زمان کم آموزش و آزمایش از روش های مختلف انتخاب ویژگی استفاده می شود.

    نتایج

    از طریق شبیه سازی، چارچوب پیشنهادی برای تشخیص بیماری دیابت در دو مجموعه داده هندی و عراقی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از AdaBoost در مجموعه داده هندی (94/11AUC=، 89/98ACC=) و با استفاده از جنگل تصادفی در مجموعه داده عراقی  (98/62AUC=، 98/66ACC=)، دقت و عملکرد مطلوبی به دست آمد.

    نتیجه گیری

    از نظر معیارهای ACC، دقت، صحت، یادآور و F1-Score، چارچوب پیشنهادی مبتنی بر خط لوله عملکرد بهینه ای دارد و می تواند در سامانه های پزشکی به عنوان یک برنامه کاربردی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: پیش بینی بیماری دیابت، یادگیری ماشین، طبقه بندی، خط لوله، انتخاب ویژگی، مساحت زیر منحنی مشخصه عملکرد
  • زهره هاشمی، اعظم صباحی، سمیه پایدار، فاطمه صالحی* صفحات 141-151
    مقدمه

    همزمان با اپیدمی کووید-19 تلاش های فراوانی در زمینه مدیریت و درمان آن صورت گرفت. یکی از مهم ترین این فعالیت ها ایجاد سیستم های اطلاعات سلامت جهت کمک به پایش این بیماری بود، اما به دلیل سرعت انتشار فرصت کافی برای ارزیابی این سیستم ها وجود نداشت؛ لذا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کاربردپذیری سیستم مرکز پایش مراقبت های پزشکی صورت پذیرفت.

    روش

    مطالعه حاضر مطالعه ای توصیفی- مقطعی است که در سال 1401 بر روی سیستم مرکز پایش مراقبت های پزشکی انجام گرفت. به منظور بررسی میزان کاربردپذیری این سیستم از اصول ده گانه نیلسن استفاده گردید. در نهایت از ترکیب مشکلات یافت شده توسط ارزیابان، یک لیست واحد تهیه و میانگین درجه شدت آن ها محاسبه گردید.

    نتایج

    در این ارزیابی در مجموع 41 مشکل منحصربه فرد شناسایی گردید که بیشترین مشکلات مربوط به نقض دو اصل تسلط و آزادی کاربر (تعداد: 8) و تطابق با دنیای واقعی (تعداد: 7) و کم ترین مشکل نیز مربوط به اصل راهنمایی و مستند سازی (تعداد: 1) بود. همچنین اغلب مشکلات شناسایی شده درجه شدت نسبتا بالایی داشتند و در دسته مشکلات عمده قرار گرفتند.

    نتیجه گیری

    با کمک روش ارزیابی اکتشافی، تعداد قابل توجهی از مشکلات کاربردپذیری سیستم مرکز پایش مراقبت های پزشکی شناسایی گردید که در صورت مرتفع نشدن می تواند سبب افزایش خطا، نارضایتی، کاهش کیفیت اطلاعات، اتلاف زمان کاربران و عدم تعامل موثر کاربر با سیستم مرکز پایش گردد؛ لذا رفع این مشکلات توسط طراحان و توسعه دهندگان این سیستم ضروری است.

    کلیدواژگان: کاربردپذیری، ارزیابی اکتشافی، سیستم مرکز پایش مراقبت پزشکی، رابط کاربری
  • امیر ثریائی آذر، سمانه رضائی، جمشید باقرزاده محاسفی*، زهرا نیازخانی، حبیب الله پیرنژاد صفحات 152-164
    مقدمه

    بیماری آلزایمر یکی از شایع ترین اختلال های زوال مغز در بزرگسالان است. ماهیت پیش رونده آلزایمر باعث بروز آسیب گسترده به قسمت های مغز می شود و تشخیص زودرس می تواند در مدیریت بیماری و کاهش سرعت پیشرفت آن موثر باشد.

    روش

    در این مطالعه، از یک مجموعه داده مربوط به پیش بینی زودهنگام بیماری آلزایمر در بستر اسپارک (Spark Framework) به منظور مدیریت داده ها استفاده شد و با سه الگوریتم یادگیری ماشین از جمله بیز ساده، درخت تصمیم، شبکه عصبی مصنوعی با بهترین فراپارمترها پیاده سازی و مقایسه گردید. به منظور جلوگیری از بیش برازش و سنجش کارایی مدل ها از 5-تکرار اعتبارسنجی متقابل استفاده شد. در آخر، یک روش برای تفسیر مدل های جعبه سیاه یادگیری ماشین در این مطالعه در نظر گرفته شد.

    نتایج

    مدل های درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی دقتی برابر 98/61% و امتیاز-اف1 98/60% را در بستر اسپارک شامل یک و یا سه کامپیوتر به دست آوردند. ویژگی های تاثیرگذار در تصمیم گیری شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از تکنیک تفسیرپذیری مشخص شد. علاوه بر این، زمان محاسباتی لازم برای یادگیری مدل های پیشنهادی در رویکردهای مختلف محاسبه و استفاده از چندین کامپیوتر در مقایسه با تک کامپیوتر 35/95% سریع تر بود.

    نتیجه گیری

    با افزایش تعداد بیماران آلزایمر در جهان، لزوم وجود سیستم پشتیبان تصمیم که بتواند در حجم عظیمی از داده ها با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، توانایی پیش بینی زودهنگام بیماری را داشته باشد بیشتر احساس می شود. بدین منظور، مدل های یادگیری ماشین پیشنهادی این مطالعه، می توانند به عنوان یک ابزار کمکی با قابلیت تفسیرپذیری در تصمیم گیری پزشکان به جهت پیش بینی زودهنگام بیماری آلزایمر کمک نمایند.

    کلیدواژگان: تشخیص زودهنگام، بیماری آلزایمر، یادگیری ماشین، تفسیرپذیری، داده های حجیم
  • مصطفی لنگری زاده، امیرهمایون رستم پور، فریدون نوشیروان راحت آباد، محمدحسین لنگری زاده، فاطمه سرپوریان، سیدعلی فاطمی عقدا* صفحات 165-174
    مقدمه

    بیماری قلبی و عروقی به عنوان یکی از علل اصلی مرگ در جهان محسوب می شود. یکی از عوامل مهم بستری مجدد به دلیل عدم آموزش است. این مطالعه با توجه به استفاده فراگیر از تلفن همراه، با هدف طراحی سیستم توصیه گر برای بیماران مبتلا به آریتمی قلبی انجام شد.

    روش

    این مطالعه کاربردی- توسعه ای بود که به روش کمی (توصیفی) و در دو مرحله انجام شد. ابتدا پارامترهای توصیه ای و قابلیت های کاربردی نرم افزار بر اساس مرور متون تعیین شدند. سپس محتویات به دست آمده در اختیار  16 متخصص قلب و عروق شاغل در بیمارستان شهید رجایی و حضرت رسول اکرم (ص) تهران قرار گرفت. برای ارزیابی کاربردپذیری، برنامه کاربردی در اختیار 50 نفر از بیماران دارای آریتمی قلبی قرار گرفته و با پرسشنامه کوییز نسخه 5/5 بررسی شد.

    نتایج

    در بخش توصیه ها، تمامی موارد به جزء «مصرف امگا3» از نظر متخصصان، ضروری تشخیص داده شد. در بخش قابلیت های برنامه کاربردی، موارد «شناسایی نزدیک ترین پایگاه اورژانس، ارسال مکان جغرافیایی بیمار به پزشک، پیداکردن نزدیک ترین مرکز درمانی و امکان تغییر رنگ و محاسبه BMI » مورد تایید قرار نگرفت. ارزیابی کاربردپذیری برنامه کاربردی با میانگین امتیاز 62/±7/98 نشان دهنده سطح خوب بود.

    نتیجه گیری

    برنامه کاربردی توصیه گر مبتنی بر موبایل می تواند باعث افزایش نقش بیشتر بیمار در درمان خود و کسب مهارت در زمینه آموزش های پس از ترخیص بیمارستان بوده و همچنین به کاهش بستری مجدد و هزینه منجر می شود.

    کلیدواژگان: سلامت همراه، بیمارهای قلب، آریتم قلب، سیستم های توصیه گر، خود مدیریتی
  • الهام عسکری*، سارا معتمد، صفورا عاشوری قلعه کلی صفحات 175-184
    مقدمه

    تشخیص دقیق بیماری آلزایمر در مراحل اولیه نقش مهمی را در مراقبت از بیمار دارد و می بایست اقدامات پیشگیرانه را قبل از آسیب غیرقابل برگشت به مغز انجام داد. با افزایش سن تغییراتی در حافظه ایجاد می شود که طبیعی است؛ اما نشانه های بیماری آلزایمر بیش از فراموشی های موقتی می باشد. تشخیص زودهنگام و هوشمند بیماری آلزایمر در حالات مختلف می تواند کمک شایانی به بیماران و پزشکان بکند.

    روش

    در روش پیشنهادی برای بهبود بازشناسی افراد مبتلا به آلزایمر از افراد سالم در حالات هیجانی از شبکه عصبی کانولوشنی استفاده خواهد شد. ابتدا بر روی سیگنال الکتروانسفالوگرافی، پیش پردازش های موردنیاز انجام می شود و سپس به عنوان ورودی به شبکه اعمال خواهد شد. در ادامه جهت بهینه سازی وزن های شبکه عصبی کانولوشنی از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود.

    نتایج

    تحقیقات انجام شده نشان می دهد که لوب پیشانی مغز با احساسات در ارتباط می باشد و استفاده از کانال های F3 و F4 در مقایسه با سایر کانال ها اطلاعات بیشتری را منعکس می کند، بنابراین با این اطلاعات عمل تشخیص افراد آلزایمری در حالات هیجانی بهتر انجام می شود.

    نتیجه گیری

    روش پیشنهادی با سایر دسته بندها در حالات خوشایندی و برانگیختگی مورد ارزیابی قرار گرفت و مشاهده شد که این روش در مقایسه با روش های دیگر با دقت 92/3 درصد در خوشایندی و 94/3 درصد در برانگیختگی در بازشناسی افراد مبتلا به آلزایمر از کارایی بهتری برخوردار است.

    کلیدواژگان: آلزایمر، الکتروانسفالوگرافی، شبکه عصبی کانولوشن، الگوریتم ژنتیک
  • فاطمه مشیری، عباس آسوشه* صفحات 185-197
    مقدمه

    سیستم های اطلاعات سلامت (Health Information System) HIS یکپارچه، برای دستیابی به اهداف ملی و بین المللی در سلامت و توسعه ضروری هستند؛ که به دلیل تنوع و ناهمگونی، با مشکلات قابلیت همکاری مواجه هستند. قابلیت همکاری به عنوان مشخصه کلیدی اشتراک گذاری داده ها و پیش نیاز اصلی یکپارچگی، موجب تصمیم گیری به موقع ارایه دهندگان مراقبت بهداشتی برای تشخیص، درمان، اقدام و مراقبت از بیمار می شود؛ لذا این پژوهش سعی دارد یک دسته بندی از مفاهیم قابلیت همکاری در سلامت الکترونیک را ارایه دهد.

    روش

    این پژوهش یک مطالعه مروری-روایی جهت دسته بندی مفاهیم قابلیت همکاری در سلامت الکترونیک است. بدین منظور پایگاه های اطلاعاتیScopus ،Google scholar ، PubMed، Science Direct و IEEE با کلیدواژه های “Interoperability framework” و “Integration” با ترکیب AND به همراه “E-Health” مورد جستجو قرار گرفتند. از این رو همه مطالعاتی که به مفاهیم قابلیت همکاری اشاره داشتند، انتخاب شدند.

    نتایج

    نتیجه جستجو در پایگاه های اطلاعاتی مذکور 304 مطالعه بود که با حذف مقالات تکراری، خارج از دسترس و غیر مرتبط، فقط 40 مطالعه مورد بررسی قرار گرفت و منجر به دسته بندی موضوعات مرتبط با مفاهیم قابلیت همکاری در شش محور (ابعاد، سطوح، موانع، یکپارچگی، معماری و اندازه گیری) شد. در نهایت کاربردها و چالش های آن نیز به صورت مروری- روایی تشریح گردید.

    نتیجه گیری

    به دلیل ماهیت نظام سلامت، یکپارچگی و هوشمندی در این حوزه از اهمیت زیادی برخوردار است؛ بنابراین برای تسهیل تبادل اطلاعات و استفاده سیستم های اطلاعات سلامت از خدمات یکدیگر، توجه به دسته بندی ارایه شده، تاثیر انکارناپذیر و همچنین نقش مهمی که در یکپارچگی و هوشمندی محیط دارد، می تواند موجب افزایش بهره وری و اثربخشی در کیفیت ارایه خدمات مراقبت بهداشتی شود.

    کلیدواژگان: قابلیت همکاری، یکپارچگی، هوشمندی، معماری نرم افزار، سیستم های اطلاعات سلامت
  • افشین صرافی نژاد* صفحات 198-200
|
  • Mohammad Roustaei, Davar Giveki* Pages 111-124
    Introduction

    COVID-19 is a new virus that causes infection in the upper respiratory tract and lungs, and the number of deaths due to the disease has increased daily on the scale of a global epidemic. Chest X-ray images have been useful for monitoring various lung diseases and have recently been used to monitor COVID-19 disease.

    Method

    In this research, a multi-stage process was used to recognize COVID-19 from X-ray images. In the first stage, pre-processing was done to normalize the data. In the second step, which is the most important step of the proposed method, feature extraction was done. The feature extraction operation was based on deep learning networks. After feature extraction, machine learning algorithms were used to classify images. The algorithms used in this section are support vector machine, nearest neighbor, and decision tree algorithms. The results of these categories are combined in the fourth step based on the majority vote.

    Results

    The parameters used in this research are among the classification parameters, including precision, accuracy, recall, and F-criterion, which were obtained as 96.5, 92.25, 94, and 93, respectively.

    Conclusion

    The results of the experiments show the acceptable efficiency of the proposed method because, in addition to reducing the calculations by the separable layer, the combination of categories and their weighting has been used to obtain the final result.

    Keywords: COVID-19, X-ray Images, Feature Extraction, Deep Learning Networks, Machine Learning, Classification
  • Karlo Abnoosian, Rahman Farnoosh*, MohammadHassan Behzadi Pages 125-140
    Introduction

    Diabetes is a chronic disease worldwide, with an increasing annual death rate. Many health professionals seek innovative ways to detect and treat it early. Rapid advances in machine learning have improved disease diagnosis. However, because of the small amount of labeled data, the frequency of null and missing values, and the imbalance of databases, creating an optimal predictor for disease diagnosis has become a great challenge. This study aimed to present a pipeline-based classification framework for predicting diabetes on two datasets of Indian diabetic patients with two classes (patient and healthy groups) and Iraqi with three classes (patient, healthy, and prediabetes groups).

    Method

    An important part of this framework is preprocessing. Different ML models based on the One-Vs-One approach for the three-class mode are implemented in the framework. Because of the imbalance of the data set, besides the accuracy evaluation criterion, the area under the receiver operating characteristic (ROC) curve is also used. To increase the level of these two criteria, the Hyper-parameters of each model are optimized using optimization methods to build a powerful model with less training and testing time through various feature selection methods.

    Results

    The proposed framework was assessed for diabetes prediction on two datasets of Indian and Iraqi diabetic patients. It was revealed that using AdaBoost for the Indian dataset (ACC=89.98, AUC=94.11) and random forest for the Iraqi dataset (ACC=98.66, AUC= 98.62), good accuracy and performance were obtained.

    Conclusion

    Regarding ACC parameters, precision, accuracy, recall, and F1-Score, the pipeline-based framework has an optimal performance in predicting diabetes, therefore, it can be used in clinical decision support systems.

    Keywords: Diabetes Prediction, Machine Learning, Classification, Pipeline, Feature Selection, The Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve (AUC)
  • Zohreh Hashemi, Azam Sabahi, Somayeh Paydar, Fatemeh Salehi* Pages 141-151
    Introduction

    Simultaneously with the COVID-19 epidemic, many efforts were made to manage and treat the disease. One of the main activities was the development of health information systems to help monitor this disease, but due to the speed of the disease’s spread, there was not enough time to evaluate the usability of these systems. Therefore, the present research was conducted to evaluate the usability of the Medical Care Monitoring Center (MCMC) system.

    Method

    In this cross-sectional descriptive study (2022), the usability of the MCMS system was evaluated using a heuristic evaluation method. The system’s usability was investigated based on the Nielsen’s usability principles. All the problems identified by evaluators were collected in a single list and the mean severity of each problem was calculated.

    Results

    There were 41 usability problems. The lowest mismatch with usability principles was related to “Help and documentation” (n=1) and the highest one was related to "user control and freedom” (n=8) and “Match with real world” (n=7). In addition, most of the identified problems had a relatively high degree of severity and were placed in the category of major problems.

    Conclusion

    Using the usability evaluation, a significant number of usability problems of the system were identified which, if not resolved, can cause increased errors, dissatisfaction, and decreased quality of information; therefore, it is necessary to solve these problems by the designers and developers of this system.

    Keywords: Usability, Exploratory Evaluation, MCMC, User Interface
  • Amir Sorayaie Azar, Samaneh Rezaei, Jamshid Bagherzadeh Mohasefi*, Zahra Niazkhani, Habibollah Pirnejad Pages 152-164
    Introduction

    Alzheimer’s disease is one of the most common neurodegenerative diseases in adults. The progressive nature of Alzheimer’s disease causes widespread damage to the brain, and early diagnosis can manage the disease and slow down its progression effectively.

    Method

    In this study, a dataset related to the early prediction of Alzheimer’s was used. Spark framework was used for data management and three machine learning algorithms including Naïve Bayes, Decision Tree, and Artificial Neural Networks with the best hyperparameters were implemented and compared. To prevent overfitting and measure the efficiency of the models, a 5-fold cross-validation method was utilized. Furthermore, a method was used for interpreting machine learning black box models.

    Results

    The decision tree and artificial neural network models obtained 98.61% accuracy and 98.60% F1-Score in the Spark framework including one or three computers. Important features in the decision-making process of the artificial neural network were identified using the interpretability technique. In addition, the computational time required for training the proposed models was calculated through different approaches, and the use of multiple computers was 35.95% faster than a single computer.

    Conclusion

    With increasing the number of Alzheimer’s disease patients around the world, the need for a decision support system using machine learning algorithms, which can predict the disease early in a huge amount of data, is felt more. Therefore, the machine learning models proposed in this study for early prediction of Alzheimer’s disease as an interpretable auxiliary tool in the decision-making process can help clinicians.

    Keywords: Early Prediction, Alzheimer’s Disease, Machine Learning, Interpretability, Big Data
  • Mostafa Langarizadeh, AmirHomayoun Rostampour, Fereydon Noshirvan Rahat Abad, MohammadHossein Langarizadeh, Fatemeh Sarpourian, Seyed Ali Fatemi Aghda* Pages 165-174
    Introduction

    Cardiovascular disease is one of the main causes of death worldwide. One of the important factors is readmission due to the lack of training. Considering the widespread use of mobile phones, this study aimed to design a recommender system for patients with cardiac arrhythmia.

    Method

    This is an applied-developmental study that was conducted in a quantitative (descriptive) method and in 2 stages. First, the recommended educational parameters and application requirements of the software were determined based on literature review. Then, the obtained contents were provided to 16 cardiologists working in Shahid Rajaei and Hazrat Rasool Akram Hospitals in Tehran. To evaluate the usability, the application was given to 50 patients with cardiac arrhythmia and was checked with the quiz questionnaire version 5.5.

    Results

    In the recommendations section, experts deemed all items except "Omega-3 consumption" necessary. In the usability evaluation section, the items "Identifying the nearest emergency center, sending the patient’s geographic location to the doctor, finding the nearest medical center, and the possibility of changing color, and calculating BMI" were not confirmed. The usability evaluation of the application with an average score of 7.98±0.62 indicates a good level.

    Conclusion

    The mobile-based recommender application can cause the patients to play a greater role in their treatment and acquire skills in the field of training after hospital discharge and lead to a reduction in re-hospitalization and cost.

    Keywords: Mobile Health (mHealth), Heart Diseases, Cardiac Arrhythmia, Recommender Systems, Self-management
  • Elham Askari*, Sara Motamed, Safoura Ashori Ghale Koli Pages 175-184
    Introduction

    Accurate diagnosis of Alzheimer’s disease in the early stages plays an important role in patient care, and preventive measures should be taken before irreversible brain damage occurs. With increasing age, there are changes in memory, which is normal, but the symptoms of Alzheimer’s disease are more than temporary forgetfulness. Early and intelligent diagnosis of Alzheimer’s disease in different situations can greatly help patients and physicians.

    Method

    In the proposed method, a convolutional neural network will be used to improve the recognition of people with Alzheimer’s disease from healthy people in emotional states. First, the required pre-processing is done on the electroencephalography signal, and then, it will be applied as an input to the network. Next, the genetic algorithm is used to optimize the weights of the convolutional neural network.

    Results

    The research shows that the frontal lobe of the brain is related to emotions and the use of F3 and F4 channels reflects more information compared to other channels, so with this information, the process of recognizing Alzheimer’s patients in emotional states is better.

    Conclusion

    The proposed method was evaluated with other categories in valence and arousal states. It was observed that this method has a better efficiency compared to other methods with an accuracy of 92.3% in valence and 94.3% in arousal in recognizing people with Alzheimer’s disease.

    Keywords: Alzheimer, Electroencephalography, Convolutional Neural Network, Genetic Algorithm
  • Fatemeh Moshiri, Abbas Asosheh* Pages 185-197
    Introduction

    Integrated Health Information Systems (HIS) are necessary to achieve national and international goals in health and development, which are facing cooperation problems due to diversity and heterogeneity. Interoperability as a key characteristic of data sharing and the main prerequisite of integration enables healthcare providers to make timely decisions for diagnosis, treatment, action, and patient care. Therefore, this research aimed to provide a category of interoperability concepts in electronic health (E-Health).

    Method

    This research is a narrative review to categorize the interoperability concepts in E-Health. For this purpose, Scopus, Google Scholar, PubMed, Science Direct, and IEEE databases were searched using the keywords "Interoperability framework" and "Integration" with the combination of AND along with "E-Health". Therefore, all the articles referring to the concepts of interoperability were selected.

    Results

    The result of the search in the aforementioned databases was 304 articles. By removing duplicate, out-of-reach, and unrelated articles, only 40 articles were examined, and topics related to the concepts of interoperability were classified based on six axes (dimensions, levels, obstacles, integration, architecture, and measurement). Finally, its applications and challenges were described in a narrative review.

    Conclusion

    Due to the nature of the health system, integrity and intelligence are very important in this area. Therefore, to facilitate the exchange of information and the use of health information systems from each other’s services, paying attention to the presented classification has an undeniable effect, and also, an important role in the integrity and intelligence of the environment, and increases the efficiency and effectiveness in the quality of providing health care services.

    Keywords: Interoperability, Integration, Intelligence, Software Architecture, Health Information Systems