برای نمایش این رویدادها از روابط شی­گرا استفاده می­کنیم یعنی کلاس­ها را اضافه می­کنیم که حاصل ترکیب این دو روش مدل­داده شی رابطه­ای است.که در این پروژه از نام EAV/CR استفاده می­کنیم. در شکل زیر پیاده سازی یک EAV/CR ساده را نمایش می­دهیم.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل(۳-۲) : یک پیاده سازی ساده از EAV/CR
اما در این پایگاه­داده روابط بین افراد و موجودیت ها به خوبی پشتیبانی نمی­ شود.یعنی برای متوجه شدن مسیر بین بیماری باید پرس و جوهای بازگشتی بنویسیم که این کار زمان بر است.

۳-۴-مدل داده گرافی برای بیماری های همه گیری

از این مدل­داده برای ذخیره داده های مربوط به بیماری های همه گیری استفاده شده است . بیماری­های همه­گیری یعنی انتشار یک بیماری یا یک ویروس در بین یک جامعه که این می ­تواند شامل جامعه انسان ها، حیوانات یا حتی بروز ویروس در سیستم­های کامپیوتری باشد. برای ذخیره این داده ها از پایگاه­داده گرافی استفاده می­نماییم. موجودیت انسان را به چهار وضعیت سالم، ظاهر شده، آلوده و بهبود یافته ذخیره می­کنیم و برای هر موجودیت علاوه بر مشخصات عمومی بیمار باید زمان ورود به هر یک از این وضعیت ها مشخص شود. زمان ورود یعنی زمان بروز اولین علایم بیماری(ETime)،زمان شروع انتشار و پخش بیماری(ITime)و زمان بهبود (Rtime) . علاوه بر این ها باید فرد انتقال دهنده بیماری را نیز مشخص کرد]۶[.
در پایگاه­داده گراف در موجودیت ها مشخصات بیماری و زمان ورود را ذخیره می­کنیم و فرد انتقال دهنده بیماری را به وسیله ی یک یال جهت دار مشخص می کنیم.این مدل در مقایسه با مدل رابطه ای کارایی بهتری در مورد روابط بین افراد و پرس و جوها دارد.
شکل (۳-۳) :پیاده سازی بیماری همه گیری با پایگاه داده گرافی

فصل چهارم: روش پیشنهادی

۴-۱-مقدمه

بدن انسان­ها از تریلیون سلول تشکیل شده و هر سلول دارای یک هسته می­باشد.هسته سلول­ها از تعداد ۴۶ کروموزوم یا۲۳جفت کروموزوم تشکیل شده است.کروموزوم­ها دارای رشته­ های در هم پیچیده­ای به نامDNA هستند که اینDNA ها شامل ژن­ها هستند.هر سلول بدن انسان­ها شامل۲۵۰۰۰تا۳۵۰۰۰ژن است.ژن­ها دارای اطلاعاتی هستند که این اطلاعات ویژگی­های انسان را می سازد.
توالی ژن­های مربوط به بیماری­ها در بدن انسان­های نرمال به یک شکل است و بیماری زمانی اتفاق می افتد که در این توالی تغییری ایجاد شود. بیماری های ژنتیکی به ۳دسته تقسیم می شوند: بیماری­های تک ژنی، بیماری های چند ژنی یا چند عاملی، بیماری­های میتوکندریایی.
بیماری­های تک ژنی بیماری­هایی هستند که از والدین بیمار یا ناقل به فرزندان انتقال می­یابند و فرزندان از بدو تولد دچار این بیماری هستند فقط سن بروز آن­ها در بدن متفاوت می­باشد.­­مانند تالاسمی
بیماری های چند ژنی بیماری­هایی هستند که ژن در اثر تغییرات محیطی دچار مشکل می­ شود و بیماری در بدن فرد بروز می­ کند. مانند سرطان­ها که در ابتلا به آن­ها عادات غذایی و عادات زندگی مانند سیگار کشیدن نقش مهمی دارند.بیماری­های میتوکندریایی بیماری­هایی هستند که تنها از مادر به فرزند انتقال میابد و پدر نقش انتقال دهنده را نخواهد داشت.
به عنوان مثال­هایی از بیماری­های ژنتیکی می توان از زالی،سرطان های پوست،سیستیکفیبروز،
عقب افتادگی­ذهنی، کم خونی داسی شکل، فنیل کتونوری، تالاسمی و … نام برد.
برخی از مواردی که بررسی­های ژنتیکی انجام می­پذیرد به شرح ذیل است:

• • زوجی که قصد تشکیل خانواده دارند و یکی از آن­ها یا یکی از خویشان نزدیک او دچار بیماری ارثی است.

• • فردی که فرزندی با یک نقص مادرزادی حاد دارد.

• • کودکی با یک مشکل جسمی که می‌تواند ژنتیکی باشد.

برای انجام این تست­های ژنتیکی در وهله اول نیاز به داشتن شجره­نامه زوجین در هنگام تشکیل خوانواده، والدین در هنگام تست­های بارداری و بیمار در هنگام بررسی یک بیمار ژنتیکی داریم. پس از دانستن شجره­نامه در هنگام برخورد با بیماری­ها نیاز به ذخیره اطلاعاتی درباره بیمار داریم. فرمت داده ­های مورد نیاز برای ذخیره به شرح ذیل می باشد:
خصوصیات عمومی بیمار،وضعیت عمومی بدن بیمار،تاریخچه بیمار مانند علائم بیماری،زمان متوجه شدن اولین علائم بیماری،سابقه ابتلا به بیماری،درمان های گذشته در صورت ابتلای قبلی،مدت ابتلا،گزارش جراحی قبلی،اطرافیان بیمار که مبتلا به این بیماری بوده اند، گزارشات کنونی پزشک، خدمات تصویر برداری، گزارش آزمایشگاه، خدمات بافت­شناسی، گزارشات کاردرمانی، توالی نوکلئوتید (ژن) مربوط به بیماری و یک نسخه ژن متعادل.
حال برای ذخیره داده ­های مربوط به بیماری­های ژنتیکی نیاز به پایگاه داده­ای داریم که با توجه به تنوع داده­هایی که باید ذخیره شوند، علاوه بر ذخیره این داده ­ها به بررسی و تجزیه تحلیل این داده ­ها بپردازد. یکی از مسایل مهم برای انتخاب پایگاه داده این است که در مورد داده ­های پزشکی برای هر بیمار داده های متفاوت از دیگر بیماران ذخیره کنیم، به این دلیل بهتر است از ابتدا یک طرح کلی برای پایگاه داده طراحی نشود. با توجه به این موضوع به این نتیجه می­رسیم که از پایگاه داده های SQLنمی­توانیم استفاده کنیم و پایگاه داده های NOSQLبرای این امر مناسب تر هستند.
با توجه به نیاز به ژنتیک اعضای خانواده و نسل­های قبل بیمار باید توانایی افزودن موجودیت­ها(نسل های قبل و بعد)ی جدید را در حین انجام تحقیقات به این پایگاه داده داشته باشیم. در مورد انتقال بیماری­ها تشخیص مسیر انتقال بیماری اهمیت ویژه­ای دارد. به این دلیل باید پایگاه داده­ای طراحی کنیم که قابلیت استخراج روابط بین موجودیت­ها را دارا باشد. البته روابط بین موجودیت ها در پایگاه داده ­های رابطه­ای نیز قابل استخراج است اما اولا به دلیل نیاز به نوشتن رویه­های تو در تو امر بسیار پیچیده و زمان بر است ثانیا در مدل داده گراف می­توانیم بر روی یال­ها نیز خصوصیاتی را برای ارتباط موجودیت­ها تعریف کنیم. با توجه به این سه مسئله به این نتیجه می­رسیم پایگاه داده گرافی بهترین انتخاب برای این نوع بیماری ها است.
در این پایان نامه با بهره گرفتن از مدل داده گراف پایگاه داده ای را طراحی خواهیم کرد که توانایی ذخیره انواع و حجم­های مختلف داده را داشته باشد زیرا در مورد داده های پزشکی مجبور به ذخیره تصویر،صوت، کاراکتر و … می­باشیم.پایگاه داده طراحی شده باید بتواند به سوالات مطرح شده در زمینه انتقال بیماری های ژنتیکی پاسخ دهد.
در این پایگاه داده موجودیت ها که همان افراد هستند درون گره­ها ذخیره می­شوند،در گره ها علاوه بر مشخصات عمومی بیماران تمام اطلاعات مربوط به بیماری افراد،شرایط و علائم بیماران نیز ذخیره می­شوند. در سطوح بعدی گراف نسل­های بالاتر بیماران،همراه با اطلاعات مربوط به بیماری مخصوصی که در حال تحقیق در مورد آن هستند ذخیره خواهد شد.برای نمایش روابط بین افراد در این مدل داده از یال­ها استفاده خواهیم کرد.به این صورت که اگر بیماری از شخصی به شخص دیگری انتقال یافت از یال از جهت منتقل کننده به منتقل شونده برای نمایش این انتقال استفاده خواهیم کرد. علاوه بر این­ها می­توانیم بر روی یال ها توضیحاتی را نیز اضافه نمائیم.توضیحاتی مانند درصد احتمال انتقال یک بیماری خاص از یک فرد به فرد دیگر.
به دلیل اینکه در مورد بیماری­های ژنتیکی در یک خانواده،علاوه بر افراد بیمار افراد سالم نیز باید ذخیره شوند،در این نمودار موجودیت انسان را به چهار حالت در نظر میگیریم:حالتی که انسان بیمار باشد،سالم باشد،سالم باشد اما ناقل بیماری باشد که در خصوص بیماری های ژنتیکی بعضی از انسان ها بیمار نیستند بلکه حامل ژن بیمار هستند و این افراد در صورتی بیماری را انتقال می دهند که با فرد حامل دیگری ارتباط داشته باشند،یا انسانی باشد که این بیماری را در بدن وی کنترل کرده باشند.
در ادامه موجودیت ها و صفات مربوط به هر موجودیت به طور جداگانه مطرح می­ شود.

۴-۲-موجودیت ها

۱-انسان
۲-پزشک
۳-بیماری
۴-علایم
۵- درمان
۶-دارو

۴-۳-صفات مربوط به هر یک از موجودیت ها

در بررسی انسان به ۴ وضعیت می­رسیم:انسان سالم،انسانی که تحت درمان قرار گرفته،انسان بیمار انسان سالم اما ناقل، که برای هر یک از این حالات صفات زیر ذخیره می­ شود:

۴-۳-۱-انسان سالم

مشخصات عمومی انسان مانند
نام نام خانوادگی
تاریخ تولد
محل تولد
کد ملی
شماره شناسنامه
شماره بیمه
جنسیت

۴-۳-۲-انسان ناقل

مشخصات عمومی فرد