中医临床信息处理

19.5　中医临床信息处理

中医临床上是通过“四诊”，即通过望、问、闻、切来收集病人的病理信息的，中医通过“望诊”收集与病人相关的舌象及神色方面的信息；通过“问诊”来了解病人的病史及主诉；通过“闻诊”来了解嗅觉能感受到的特征及病人发音方面的特征；通过“切诊”，即感触病人桡动脉处的脉搏搏动信息来推测与病人有关的病理信息或通过触摸病人机体的其他部位以获取相关的病理信息。在处理中医临床信息这一应用领域中，应用电子计算机较多的是处理舌诊、脉诊的客观数据，以及规范化后的症候信息。另外随着现代科学技术的发展，临床诊断方面出现了许多新的诊断仪器，一些掌握了这些仪器的中医也开始尝试应用这些新仪器来扩展中医临床诊断的手段，正在为中医辨证的客观化开拓一条新的路径。

19.5.1　中医的脉诊信息的处理

1）中医脉诊客观化的意义

中医脉诊的位置是在患者左右手的桡动脉处，桡动脉位于大动脉与小动脉之间。从近代医学的角度来看，人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代谢，输送氧气、营养物质，运走代谢废物，交流体液信息等重要工作，还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。从整体的角度对疾病进行综合分析，显然循环系统所占的比重很大。中医将脉诊时指下获取的这些特征归纳为28种脉象，并与浮中沉的切脉指法及寸关尺的按脉位置相结合，然后，将这些数据映射到中医脏腑分类的证型空间中去，结合四诊的其他数据，通过综合、对比、分析，最后在中医的症状空间中给予一个明确的诊断。

2）中医脉象仪研究概况

为了获取客观的中医脉象数据，就需要脉象仪。在脉象仪器的研制方面:早在1860年Vierordt创建了第一台杠杆式脉搏描记仪，国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是70年代中期，国内天津、上海、贵州、江西、北京等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。脉象探头的式样很多，有单部、三部、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等，组成脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向发展。

3）中医脉象特征信息探索

在运用脉象仪探索中医典型脉象的脉波特征信息方面，国内环绕弦脉与滑脉所做的工作为最多，例如对妊娠、湿热等情况下，滑脉脉波的分析，对肝郁气滞、阴虚阳亢等情况下弦脉脉波的分析；其次是对外感表证的浮脉，气虚病人的虚脉与弱脉，心阳不振，心血淤阻及心气亏损等病人的涩、促、结、代等脉象的分析。在探索传统的寸关尺三部候脉方面，上海、贵州、美国加州的Michall Macculloch、加拿大滑铁卢大学L.Y.Wei等做了不少工作，通过临床测试发现寸口脉分配脏腑有一定的临床意义。从现有的资料来看，在中医脉象辨识方面，目前认识比较一致的并不多，只有浮沉、迟数、促结代、弦滑涩、虚实等十多种。

4）中医脉象脉波参数信息分析探索

在脉波参数信息分析方面，从总体上看，可分为时域分析法及频域分析法两大类。时域分析法是通过结合人体心血管系统的动态特征或中医脉象的特性，对脉波图上与时间有关的主峰、潮波、重搏波的幅值、曲线下的面积、曲线与坐标的夹角等内容，进行统计分析、多元分析等，以寻找判别脉象的特征参数，与此相应还常采用脉波曲线的一阶导数配合同步分析。另外北京、南京等地通过建立数学模型和估计参数的方法来判别脉象。时域分析法是中医脉象分析方面最常用的一种分析方法。频域分析是近代工程上处理复杂的振动信号常用的方法，这种方法几乎无法用手工进行计算。1978年贵州省脉象协作组运用DJS－6中型计算机对弦脉、滑脉作了频谱分析，发现弦脉频谱特征类似于大量文献报导中的血管内肾上腺素能神经介质含量较高的情况，1981年上海脉象协作组运用频谱仪对妊娠滑脉、病理滑脉进行分析，发现这两种滑脉在频谱上区别很大。1983年中国台湾地区的新竹交通大学与加拿大的同行合作用频谱研究中医脉象，发现5Hz以上的脉谱图在病人与正常人之间存在显著差异。总的看来，国内外在脉波参数分析方面，以时域分析法为最普遍，因为这种方法比较直观，易被医生接受；不过近年来随着电子计算机的普及与推广，频域分析法也渐渐增多。

5）有关中医脉象的其他研究

在中医“脉诊”的研究方面，还有西北工业大学航海工程学院利用声学原理，设计了一种非接触式的脉搏信号检测系统，应用快速傅立叶变换方法对脉搏信号进行了分析，通过对脉搏信号功率谱特征的分析和比较，获得了中医脉诊和人体心血管系统疾病的一些有参考价值的结论。上海复旦大学生物力学教研室与贵州省中医脉象研究协作组一起，以生物力学为基础结合人体心血管系统特征建立了一个研究中医脉象的线化模型，运用计算机进行数值模拟，通过改变参数增加腹腔的流量模拟孕妇怀孕时的滑脉，通过改变血管壁的弹性来模拟高血压的弦脉，其结果与中医临床相符。中国人民解放军第282医院运用电子计算机技术对五单元传感探头的信息进行处理以解决脉象的三维认证问题。浙江大学生物医学工程系采用PVDF压电薄膜材料作为传感元件，研制了一个“多维脉象信息检测系统”，能在中医脉诊寸、关、尺的位置上安置63个采集脉象信息的探头，并可以输出脉象的立体波形图。南京中医药大学与东南大学合作运用计算机和自制的脉象探头对常见的中医脉象进行了波形辨识。上海中医药大学研制的“九路脉象计算机处理系统”，该仪器可以检测桡动脉的径向搏动力、脉管轴向张力系数、脉管系统等效硬度及脉宽系数，并采用双手同步采集，通过自动增益控制解决脉象信号失真的问题，运用计算机对脉象信息进行分析，输出各种结果报告等。上述简单的回顾，说明中医脉象研究是很棘手的研究课题，有关中医脉象的研究工作目前尚在进行中。

19.5.2　中医舌诊研究

在中医舌诊研究方面，也有许多研究成果，例如清华大学精密仪器与机械学系研制的“中医舌诊自动识别系统”，该系统以Munsell颜色系统为色标，运用色度学、近代光学技术、数字图像处理技术和计算机技术，建立了中医舌诊自动识别系统，该系统将计算机软件技术与临床辨舌经验结合，利用样本训练系统，根据模糊数学理论进行分析，通过临床366例验证符合率达86.34%。山东中医药大学借用计算机图像处理及显微放大技术，从微观层次观察舌质变化规律，发现常见消化系统疾病的中医辨证与舌象之间存在显著相关；上海中医药大学以中医理论为指导对临床样本数据进行信度和效度检验，并建立了采集舌象的标准条件，运用数码成像与计算机图像处理技术，对舌象颜色、纹理、形态等进行综合识别，从而建立了一套识别舌色、舌苔、舌质、舌形胖瘦、齿痕等舌象特征的计算机识别方法。

总之，中医舌诊的研究难度较大，需要在中医基础理论的指导下，对观察到的舌形、舌态、舌质、舌苔、舌面的光质、津液多少等内容进行处理，需要将视觉形象输入计算机，然后在中医专家的指导下进行各种定性及定量的分析，由于研究过程中涉及的学科较多，相应地在探索过程中所遇到的困难也增多，有关中医舌象的科研工作目前也在进行中。

19.5.3　中医针灸的信息化处理

电子计算机在针灸领域的应用是较早的。早在20世纪70年代，为了探索“针刺麻醉的原理”，科研人员开始不得不借助于电子计算机来即时、同步地处理数以万计的生物电信号。此后，电子计算机在中医针灸领域的临床、教学、科研、穴位图像处理以及专家系统等方面均有广泛的应用。

例如，在针灸的时间疗法方面，有贵州省中医研究所的“针灸子午流注、灵龟八法、飞腾八法选穴咨询系统”，天津中医学院的“养子时刻注穴法微机操作系统”等。在针灸的教学方面，有黑龙江中医学院的“中国针灸教学诊疗专家系统”。在针灸图像处理方面，有上海中医药大学解剖教研室的“穴位解剖与计算机三维重构”方面的研究。中国中医研究院针灸研究所应用计算机对彩色热像图进行处理和分解，从而证明了“等温经络线”乃是以体表等温点连接绘制的统计线和示意图。在针灸临床诊断方面，以中医的经络理论为依据，结合现代计算机信息处理技术，研制出了不少诊断仪。这些诊断仪器的共同特点是:在中医针灸经络理论的指导下，结合现代高科技的电子计算机技术，通过检测人体穴位经络或特定部位的生物电流、电阻、电压等的数据，从这些数据的特异性、对称性等特点出发，再按照针灸专家或前人的经验进行综合评判，对当时人体的失调状态（疾病）作出辅助诊断。另外，运用计算机控制的针灸治疗仪、按摩仪等多种治疗仪也已广泛应用于临床。