"فاعليه نظام كمبيوتر خبير مصمم بالذكاء الاصطناعي لتخطيط الوجبات الغذائيه والتثقيف الغذائي لمرضي السكر"

  "فاعلية نظام كمبيوتر خبير مصمم بالذكاء الاصطناعي

لتخطيط الوجبات الغذائية والتثقيف الغذائى لمرضى السكر

ينتشر مرض السكر فى العالم أنتشاراً كبيراً اذ يوجد حوالى 154 مليون مريض بالسكر فى العالم ويقدر أن يزداد هذا العدد الى 398 مليون بحلول عام 2025 وفى جمهورية مصر العربية تترواح نسبة مرضى السكر حوالى 12/ 1000 : 19/ 1000 ويزداد العدد بالتقدم فى العمر مبتدأ بـ 2.5 / 1000 تحت عمر عشر سنوات ليصل الى 38.62 / 1000 فى الأفراد الذى أعمارهم أكبر من الستون عاماً . ويرتبط مرض السكر بالمضاعفات المتعلقة بالأوعية الدموية الصغيرة والكبيرة ويزداد حدوث مرض القلب والأوعية الدموية بمقدار ثلاث أضعاف فى مرضى السكر .كما يستهلك مرض السكر نسبة أكبر من الميزانية المخصصة للرعاية الصحية فى أى بلد بالإضافة أن تخطيط الوجبات والثقافة الغذائية يعتبران من أهم عوامل تنظيم مرض السكر حيث تحتاج الى مجهود كبير وخبرات كثيرة ومتعددة  ، و استخدام نظام خبير يعتبر وسيلة حديثة لاقتصاد الوقت والمال والجهد بالإضافة انه يساعد فى التحكم فى علاج  مرض السكر وقد يمنع أو يؤخر أو يقلل حدوث المضاعفات المرتبطة به خاصة فى الأفراد الذين ينتمون لعائلات لها تاريخ عائلى لمرض السكر بالإضافة للأشخاص العاديين  غير المرضى.

ويعتمد النظام على أساس اختيار أقرب الحالات المماثلة حيث يقوم النظام باختيار أقرب  الوجبات المعدة من قبل "" بأستخدام الخبراء المتخصصين على قواعد علمية سليمة "" وتبعاً للبيانات ""الاحتياجات الغذائية المسموحة "" الشخصية للمريض .  

والدراسة الحالية تهدف الى :-

1-   تصميم نظام خبير باستخدام  أسلوب الذكاء الاصطناعى لتخطيط الوجبات الغذائية لمرضى السكر  .

2-  تصميم نظام معلوماتى للتثقيف الغذائى عن مرضى السكر .

3- تحليل المواد الغذائية الى عناصرها المكونة لها باستخدام جداول تحليل الأطعمة الصادر من معهد التغذية 1996 . 

وكانت عينة البحث : أجريت الدراسة على ثلاث مجموعات من طلبة المدارس الثانوية من ثلاث محافظات ( القاهرة – الجيزة - القليوبية ) يترواح أعمارهم بين 15-19 عام , ولقد اختيروا بعناية كالأتى : مجموعة (1) 65 مريض سكر ( 31 إناث + 34 ذكور ) ، مجموعة (2) 71 مريض  ( 36 إناث + 35 ذكور ) عندهم تاريخ عائلى للاصابة بمرض السكر أى أنهم معرضون للإصابة بالمرض ، : مجموعة (3) 74 مريض ( 38 إناث + 36 ذكور ) غير مرضى طبيعيين أى مجموعة ضابطة . ثم أخذ البيانات الشخصية  مثل السن ، مستوى تعليم الوالدين ، نوع عمل الوالدين بالإضافة الى دخل الأسرة كما  أخذ  الوزن – الطول -  درجة حرارة الجو – درجة حرارة الجسم – هل المريض يمارس رياضة  .......الخ  )

وتتكون أدوات البحث من أستبيان الثقافة الغذائية وأستمارة المقاييس الجسمية و تصميم حزمة برامج متكاملة مقسمة الى ثلاث أجزاء :

الجزء الأول : برنامج تخطيط الوجبات لمرضى السكر بالنظم الخبيرة باستخدام الذكاء الأصطناعى يطبق فقط على مجموعة المرض بالسكر حيث يتم تصميم الوجبات الغذائية للمريض بناء على احتياجاته الفعلية التى يحسبها البرنامج تبعاً للبيانات الشخصية ثم يتم حساب السعرات الكلية اليومية للفرد. وتقسم السعرات الى 12: 15 % للبروتين، 20 : 25 % للدهون ، 55: 65 % للكربوهيدرات .ويتاح للتلميذ باستخدام الحاسب بعد هذه الخطوات أن يختار ويتناول الوجبات الغذائية التى تم تخطيطها والتى تظهر أمامه على الشاشة. هذه الوجبات الغذائية عبارة عن  وجبات متكاملة لمدة أسبوع ويجب على  التلميذ أن لا يتناول وجبات أو أصناف أضافية غير التى أقترحها البرنامج  ولقياس فاعلية هذا الجزء من البرنامج ودرجة الاستفادة منه يتم تسجيل مستوى السكر بالدم صائم قبل وأثناء تطبيق هذا الجزء فى اليوم الثالث والخامس ، والسابع .  

الجزء الثانى : برنامج التثقيف الغذائى لمرضى السكر ويطبق هذا الجزء على الثلاث مجموعات  ويقاس فاعليته بتطبيق "" أستبيان الثقافة الغذائية "" وهو مكون من 48 سؤال قبل وبعد تطبيق برنامج التثقيف الغذائى . ويحتوى برنامج التثقيف الغذائى على معلومات خاصة بمرض السكر منها تعريفه، أنواعه ، أسبابه ، اعراضه ، مضاعفاته ، ودور التغذية فى تنظيم السكر وكيفية التحكم فى مستوى سكر الدم ، وعلاقة السكر بكل من الانسولين - الرياضة - السمنة - الجهاز العصبى - الضغط  المرتفع – الحمل – الفم – القدم – الهيموجلوبين ومعلومات عن التغذية : المجموعات الغذائية، الدهون ، الكربوهيدرات ، البروتين والفيتامينات والاملاح المعدنية ودور الالياف فىعلاج مرض  السكر ثم معلومات عن المقاييس الجسمية مثل الطول والوزن و  مؤشر كتلة الجسم ( BMI  ) . والبرنامج (ملحق بالأسطوانة المدمجة (CD ROM)  وهذا البرنامج مصمم على نظام صفحات الانترنت

( صفحات ويب WebPages ) يسهل عرضه ببرنامج Internet Explorer وهو مصمم باستخدام HTML (Hypertext Markup Language)   .

يستخدم الطالب أسطوانة الكمبيوتر المدمجة  (CD ROM) موضح بها  التعليمات والمعلومات وشرح كيفية أستخدام كل جزء من البرنامج  ويستخدمها فى منزله ، واذا لم يتاح للتلميذ كمبيوتر بالمنزل فيمكنه الذهاب الى نوادى الكمبيوتر  أو المكتبات العامة  .

الجزء الثالث : برنامج التحليل الغذائى هذا الجزء تحليل للمواد الغذائية الى عناصرها الغذائية طبقاً لجداول تحليل الأغذية الصادر من معهد التغذية 1996 . والهدف من هذا البرنامج أنه بعد أن يحسب المريض احتياجاته من السعرات والبروتين والدهون والكربوهيدرات ، ومعرفة الأطعمة التى من الممكن أن يتناولها عن طريق تصميمه وجباته بنفسه .عن ذلك عن طريق اختياره الشخصى من حيث نوعها وكميتها ويقوم البرنامج تلقائياً بحساب السعرات والبروتين والدهون والكربوهيدرات ويقارنها بالاحتياجات المطلوبة طبقاً لعمره وحالته الصحية وظروفه ...الخ ومن الممكن أن يتم التعديل فى الكميات أو الأصناف الغذائية نفسها حتى يصل المريض الى الاحتياجات السليمة وبذلك يسهل على المريضت تصميم وجباته بنفسه .

وكانت فروض البحث .

1.   توجد فروق ذات دلالة أحصائية فى مستوى الجلوكوز بالدم لمرضى السكر ( قبل وبعد ) تطبيق الجزء الخاص بتخطيط الوجبات بالنظام الخبير المعد بأسلوب الذكاء الأصطناعى .

2.   توجد فروق ذات دلالة إحصائية فى الثقافة الغذائية بين الطلاب مرضى السكر و من لديهم تاريخ عائلى ايجابي و الطلاب الطبيعين.

3.   توجد فروق ذات دلالة إحصائية فى الثقافة الغذائية قبل و بعد استخدام الجزء الخاص بالتثقيف الغذائى لمرضى السكر .

4.   توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين الطلاب والطالبات مستخدمى برنامج تخطيط الوجبات الخبير المعد بأسلوب الذكاء الأصطناعى فى مستوى الجلوكوز فى الدم .

5.   توجد فروق ذات دلالة إحصائية فى الثقافة الغذائية بين الطلاب والطالبات فى المجموعات الثلاث.

ومن أهم نتائج الدراسة نتائج البحث .

بعد أستخدام المعادلات الأحصائية ( ANOVA)  و (Tukey HSD ) و ( T.Test)     أوضحت النتائج الأتى :-

1-أ  فى نتائج مدة المرض لمرضى السكر كان مستوى جلوكوز الدم  بين مدة المرض أقل من سنة

( 16.9% ) و 15 عام (23.08% ) . حيث كان مستوى جلوكوز الدم  يترواح ما بين 210 : 248.5 مج / لتر فى كلا الجنسين .  

1- ب توجد فروق ذات دلالة أحصائية عند مستوى دلالة 0.05 فى مستوى الجلوكوز بالدم لمرضى السكر ( قبل وبعد ) تطبيق الجزء الخاص من البرنامج لتخطيط الوجبات الخبير المعد بأسلوب الذكاء الأصطناعى .

1- ج توجد فروق ذات دلالة أحصائية  لمستويات الجلوكوز فى الدم ما بين قبل وبين قراءات اليوم الثالث والخامس والسابع أثناء تطبيق البرنامج حيث كانت الدلالة ما بين 0.05 ، 0.01 .

1- د  لا توجد فروق ذات دلالة أحصائية عند مستوى دلالة 0.05 لمستويات الجلوكوز فى الدم ما بين الذكور والأناث بعد تطبيق برنامج  النظم الخبيرة لتخطيط الوجبات .

2- نسب متوسط أطوال البنات فى الثلاث مجموعات كان على الترتيب 90.2 % ، 92.3 % ، 91.7 % وذلك مقارنة بالمثالى بينما فى الذكور كانت النسبة 98.2 % ، 100.8% ، 102.4% على الترتيب أما بالنسبة للوزن فكان الثلاث مجموعات فى النسب الطبيعية لكلا الجنسين . و 9 % فقط كانوا أقل من الوزن الطبيعى ، 35 % كانوا زيادة فى الوزن ( مقارنة بالمثالى ) لكلا الجنسين  .

3- توجد فروق ذات دلالة إحصائية فى الثقافة الغذائية بين الثلاث مجموعات وذلك عند مستوى دلالة 0.01  .

4- نسبة التغيير فى الثقافة الغذائية لمجموعة المرضى ومن لديهم تاريخ عائلى أيجابى للأصابة بالمرض والاصحاء كانت 22.38 % ، 39.21 % ، 27 % على التوالى 

5- توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوى دلالة 0.05  فى الثقافة الغذائية قبل وبعد تطبيق الجزء الخاص من البرنامج ""التثقيف الغذائى لمرضى السكر ""وذلك للثلاث مجموعات .

6- لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين الطلاب والطالبات فى الثقافة الغذائية فى المجموعات الثلاث و ذلك عند مستوى دلالة 0.05  . وهذا يعنى تساوى أستيعابعهم وأستخدامهم للبرنامج .

وتوصلت الدراسة الى التوصيات التاليه : 

1.   تشجيع الباحثين على تصميم برامج كمبيوتر معتمدة على الذكاء الاصطناعى والنظم الخبيرة لأمراض أخرى لها علاقة بالتغذية مثل أمراض القلب والكبد وضغط الدم ... الخ 

2.   عمل برامج تثقيفية غذائية وصحية بأستخدام الوسائل المتعددة Multimedia

3.   تطبيق برنامج الثقافة الغذائية لمرضى السكر والذين لديهم تاريخ عائلى للأصابة بمرض السكر  من خلال العيادات الخاصة بهم للوقاية وتأخير حدوث المرض .

4.   عمل منتدى على الإنترنت باللغة العربية لمرضى السكر تحت أشراف معهد السكر أو معهد التغذية بمصر وأساتذة الجامعات المتخصصين فى التغذية .

5.   تشجيع الباحثين بأعداد برامج كمبيوتر خاصة بالتغذية والرعاية الصحية معاً .

أعمال مستقبلية  .

قياس فاعلية النظام الخبير عن طريق .

1.   دراسة فاعلية النظام الخبير لتخطيط الوجبات الغائية  باستخدام الذكاء الاصطناعي لمرضى السكر والمقترح فى الدراسة الحالية على عينات أكبر متضمنة مجموعات أعمار مختلفة من المحافظات الأخرى فى جمهورية مصر العربية .

2.   مقارنة النظام الخبير المقترح بالنظم الخبيرة الأخرى المماثلة .

3.   تطبيق نظام الخبير فى مستشفيات مختلفة ( عامة ، خاصة ، عسكرية ) وأيضاً فى المراكز البحثية ومراكز مرضى السكر ."