數(shù)字信息技術(shù)在冠心病中醫(yī)臨床診斷中的應(yīng)用現(xiàn)狀

歐 穎 夏帥帥 李 靜 陳善達(dá) 汪順偉 荊曉碩 謝夢(mèng)洲 李 亮

湖南中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)心肺病證辨證與藥膳食療重點(diǎn)研究室，湖南長(zhǎng)沙 410208

冠心病是一種具備高發(fā)病率、高致死率的特點(diǎn)的疾病。流行病學(xué)研究顯示，目前我國(guó)心血管疾病患病人數(shù)約3.3 億，其中冠心病1139 萬(wàn)人次，急性發(fā)病趨勢(shì)呈年輕化，發(fā)病人數(shù)逐年增多[1]。面對(duì)眾多患者，對(duì)于病情能進(jìn)行早發(fā)現(xiàn)、早治療、早預(yù)防，是現(xiàn)階段臨床冠心病診治的關(guān)鍵之處[2]?，F(xiàn)今針對(duì)急性冠心病的診斷治療手段主要設(shè)備有電子心血管疾病彩超、冠狀動(dòng)脈造影等，隨著數(shù)字化和電子信息處理技術(shù)的急速發(fā)展，數(shù)字信息技術(shù)可以與中醫(yī)傳統(tǒng)診斷方式相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)實(shí)惠、便捷、高效地為患者提供服務(wù)，有望為冠心病的臨床診斷、中醫(yī)辨證分型及臨床治療提供時(shí)效性快、準(zhǔn)確性高的指標(biāo)。

1 數(shù)字圖像處理技術(shù)

數(shù)字圖像處理技術(shù)最早在1920 年被使用，這項(xiàng)技術(shù)是將圖像信號(hào)利用新型電子數(shù)字計(jì)算機(jī)圖像處理功能轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，具有圖像可視化、再現(xiàn)性好、精確度高、適應(yīng)面寬和操作靈活性高等特點(diǎn)[3]。國(guó)內(nèi)最早于20 世紀(jì)70 年代開始實(shí)行數(shù)字圖像技術(shù)與中醫(yī)臨床診斷相結(jié)合，各類舌診儀[4-5]、面診儀[6-7]、脈診儀[8]相應(yīng)面世，并不斷進(jìn)行改善，不僅在各種疾病的中醫(yī)臨床診治上起作用，在冠心病的中醫(yī)臨床診治中亦是不可或缺。

1.1 數(shù)字圖像處理技術(shù)在冠心病中醫(yī)臨床診斷中的應(yīng)用

冠狀動(dòng)脈造影是臨床上明確診斷冠心病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，一旦發(fā)現(xiàn)冠脈造影陽(yáng)性，可即時(shí)施行介入治療[9]。由于冠脈造影費(fèi)用較高、對(duì)手術(shù)設(shè)備及術(shù)者均有較高要求，并且在術(shù)中、術(shù)后均概率出現(xiàn)手術(shù)并發(fā)癥，對(duì)冠心病患者的適用度是需要篩選排除的[10-11]。

心電圖是冠心病診斷的指標(biāo)之一[12]。臨床上，24 h動(dòng)態(tài)心電圖與常規(guī)心電圖比較，可以不間斷監(jiān)測(cè)記錄患者心率、心律的變化，頻率可多達(dá)10 萬(wàn)次，在冠心病臨床診斷上更具優(yōu)勢(shì)[13]。在臨床上的使用非常廣泛且普及程度極高。

上述兩種方式最能直觀、迅速、準(zhǔn)確地對(duì)冠心病進(jìn)行臨床診斷，在中醫(yī)的臨床診治過(guò)程中，能提高診治效率，便于進(jìn)行中醫(yī)辨證分型。

1.1.1 面診儀 心主血脈，其華在面，《素問(wèn)·五臟生成篇》說(shuō)：“心之合脈也，其榮色也?！薄鹅`樞·邪氣臟腑病形》亦提到：“十二經(jīng)脈，三百六十五絡(luò)，其血?dú)饨陨嫌诿娑呖崭[?！奔葱拿}各種病變情況都能在面色上有所體現(xiàn)[14]。因此利用采集面部圖像變化，對(duì)于冠心病的中醫(yī)臨床診治是有效合理的[15]。

董夢(mèng)青等[16]、張紅凱等[17]的研究中，通過(guò)面診儀分析冠心病患者的面部參數(shù)，檢測(cè)結(jié)果顯示患者面色多呈紅色、黃色，測(cè)定結(jié)果與冠心病多有血瘀是相符的；而陳聰?shù)萚18]、任琦等[19]也利用面診儀器分別分析比對(duì)冠心病患者中痰瘀互結(jié)證和血瘀證組、健康組的面診圖像特征參數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)比較組的面色參數(shù)有明顯的差別。以上研究皆表明正確使用面診儀能夠讓診療過(guò)程更加準(zhǔn)確、客觀。而面診信息、參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)于臨床冠心病的中醫(yī)辨證分型及對(duì)其診療效果評(píng)價(jià)有一定意義，可作為參考依據(jù)。

1.1.2 紅外熱成像技術(shù) 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)能客觀、便捷、準(zhǔn)確地獲得人體體表溫度分布圖像，在中醫(yī)領(lǐng)域里是一種新型診斷技術(shù)手段[20]。因此通過(guò)紅外熱成像能觀察寒熱變化，這對(duì)于中醫(yī)進(jìn)行辨證分型是客觀有效的，并且其能觀察舌象、經(jīng)絡(luò)的變化，能對(duì)冠心病的中醫(yī)診治起輔助作用[21]。

高夢(mèng)蕉等[22]的研究認(rèn)為此技術(shù)可檢測(cè)出早期冠心病的異常熱圖表現(xiàn)，這對(duì)于早期冠心病心肌缺血的診斷具有一定輔助作用，可以以其參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行療效評(píng)估。許繼宗等[23]在冠心病患者和健康人各120 名中，以紅外熱成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)雙側(cè)胸部部分穴位存在溫度差；王不易[24]亦利用該技術(shù)觀察冠心病患者胸背部的紅外熱成像圖，發(fā)現(xiàn)患者的胸背部、部分胸部心臟相關(guān)穴位存在溫度差，各中醫(yī)證型皆具有其特殊的紅外熱圖表征。劉漢平等[25-26]、應(yīng)薦等[27]對(duì)冠心病患者與正常人的相關(guān)穴位（太沖、外勞宮、手三陰經(jīng)原穴等）比對(duì)紅外輻射光譜關(guān)系，發(fā)現(xiàn)相關(guān)穴位在不同波段有一定差異性。

上述研究表明利用紅外熱成像技術(shù)可以作為冠心病在中醫(yī)診療及中醫(yī)辨證分型上的輔助參考工具。

1.1.3 舌診儀 《素問(wèn)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》：“心主舌……在竅為舌”，由于舌面血管豐富并且缺少表皮覆蓋，因此可以以舌質(zhì)色澤的變化來(lái)判斷心的生理功能[28]。

利用舌診儀進(jìn)行舌色分析能直接體現(xiàn)舌象的變化，其能夠?yàn)樾难芗膊〉呐R床診治、預(yù)后提供可靠的依據(jù)[29]。舌診儀主要有兩個(gè)組成部分，由兩個(gè)系統(tǒng)組成，即數(shù)字舌圖采集和舌象特征處理[30]。而在冠心病的中醫(yī)臨床研究中，一般以舌色、舌苔、舌苔顏色等舌診參數(shù)作為觀察指標(biāo)。

闕翼[31]邀請(qǐng)5 位專家對(duì)舌診儀所采集分析的冠心病穩(wěn)定期90 例患者舌象的特征進(jìn)行判別，比較其判別一致性，發(fā)現(xiàn)冠心病穩(wěn)定期患者的舌象是有可循規(guī)律的；曹蕊[32]將冠心病患者舌象與冠脈病變程度的生化指標(biāo)相比較，分析在不同中醫(yī)證型中的舌診特點(diǎn)及其指標(biāo)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)隨著病變輕重情況不同，其舌色、舌苔的指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)較大差異；在陳聰?shù)萚33]、李雪平等[34]研究中利用舌診儀器觀察和分析所采集的冠心病患者舌象，發(fā)現(xiàn)中醫(yī)各個(gè)證型的舌象參數(shù)之間有明顯差別的。李敬華等[35]應(yīng)用舌象儀研究對(duì)200 例冠心病患者舌象的RGB 值特征，發(fā)現(xiàn)舌苔的指標(biāo)均高于舌質(zhì)；王彬等[36]通過(guò)舌診儀觀察健康組和冠心病痰瘀互結(jié)證組在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的舌診參數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩組間齒痕、瘀斑、點(diǎn)刺的數(shù)量及面積在不同時(shí)間點(diǎn)上均存在差異。

以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，利用舌診儀得出的舌診參數(shù)能對(duì)冠心病的相關(guān)科研研究及臨床診治預(yù)后起指導(dǎo)作用，并且有助于對(duì)其各中醫(yī)證型的臨床癥狀進(jìn)行判斷，可作為冠心病的中醫(yī)辨證分型的參考指標(biāo)。

1.1.4 脈診儀 心主血脈，心臟的搏動(dòng)、脈道通利及氣血充盈對(duì)于脈象的形成十分重要[37]，十年來(lái)脈診研究的進(jìn)展，除了脈象信息采集和脈象信號(hào)分析，還往自動(dòng)化分析方向前進(jìn)，并增加了寸口三部九候的客觀檢測(cè)分析[38]。這細(xì)節(jié)化、精細(xì)化的發(fā)展對(duì)于冠心病的中醫(yī)臨床診治提供了重要的參考依據(jù)。

徐曼曼[39]通過(guò)智能化脈診檢測(cè)儀器檢測(cè)及比較健康人和冠心病患者脈象，得出冠心病患者在寸、尺部以弦、澀脈為主；方格等[40]利用YM-m 系列的中醫(yī)智能脈診儀對(duì)冠心病痰瘀互結(jié)證、非痰瘀互結(jié)證及健康人的脈象參數(shù)進(jìn)行比較，不同組之間的脈診參數(shù)顯示右手的壓力存在差異。

脈診儀所提供的數(shù)據(jù)能在冠心病中醫(yī)臨床診治、療效評(píng)價(jià)及辨證分型上起輔助作用。

2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是利用相關(guān)算法從龐大的數(shù)據(jù)中找出有價(jià)值的信息，能有效分析和理解海量數(shù)據(jù)的一種有效方法[41]。在中醫(yī)藥研究中，該技術(shù)能對(duì)龐大中醫(yī)藥文獻(xiàn)、古籍進(jìn)行整合處理，加快實(shí)現(xiàn)中醫(yī)診斷客觀化，為中醫(yī)臨床、證候分析提供指導(dǎo)作用[42]，在冠心病的中醫(yī)臨床應(yīng)用上，能對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)和診治規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)、客觀地評(píng)估，而主要使用的方法則為分類預(yù)測(cè)型算法[43]。

2.1 決策樹

決策樹是被廣泛應(yīng)用的分類算法之一，在臨床上主要用于疾病的分類診斷，以提升診斷準(zhǔn)確性[44]。而冠心病在中醫(yī)臨床上分型復(fù)雜，運(yùn)用此方法能有效提高診療準(zhǔn)確率。

史琦等[45]釆用CHAID 決策樹的數(shù)據(jù)挖掘方法，對(duì)411 例不穩(wěn)定型心絞痛患者的臨床基本資料和中醫(yī)四診信息進(jìn)行分析，對(duì)90 項(xiàng)臨床常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行識(shí)別規(guī)律的挖掘，結(jié)果顯示該模型能清晰地進(jìn)行中醫(yī)證候或證候要素自動(dòng)歸納識(shí)別；張軍鵬等[46]亦通過(guò)該類算法分析了所采集冠心病心絞痛合并糖尿病患者的臨床基本資料、中醫(yī)四診信息及理化指標(biāo)，建立了氣陰兩虛證的理化指標(biāo)診斷模式；于婧[47]對(duì)冠心病慢性心力衰竭的血瘀證這一證型的主要臨床表現(xiàn)性狀進(jìn)行分析，建立了決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并探索血瘀證與理化指標(biāo)組合的關(guān)聯(lián)模式，發(fā)現(xiàn)相關(guān)理化指標(biāo)為Ca、甲狀腺球蛋白、低密度脂蛋白、腦鈉肽、左室射血分?jǐn)?shù)、左室后壁厚度，為臨床有效識(shí)別血瘀證提供參考；常艷鵬[48]研究通過(guò)決策樹算法得出在冠心病發(fā)病及發(fā)展過(guò)程中，其主要證候（肺氣虛、脾氣虛、心陰虛、腎陰虛）的癥狀變量和不同證候要素間的相互作用是不同的；曲淼等[49]、張明雪等[50]也運(yùn)用了決策樹等算法分別研究出“心氣虛”“寒邪”兩個(gè)證候要素在冠心病的病變過(guò)程中恒定存在并起著重要的作用。

因此，在冠心病的臨床診治上，決策樹算法有著良好的指導(dǎo)意義，能有效幫助中醫(yī)臨床辨證分型進(jìn)行迅速判斷分類、縮短辨證時(shí)間，提高診治效率。

2.2 貝葉斯分類方法

貝葉斯分類是對(duì)事物屬性實(shí)行分類預(yù)測(cè)的一種方法，中醫(yī)證候和癥狀復(fù)雜繁多，利用此方法能對(duì)病患所屬證候進(jìn)行清晰、有條理地鑒別診斷，一定程度上提高了中醫(yī)證候分類識(shí)別的效率[51-52]。

徐璡等[53]采集了835 例冠心病患者的中醫(yī)四診證候信息，通過(guò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類識(shí)別研究并建立了融合模型，此模型對(duì)冠心病的心氣虛、心陽(yáng)虛、心陰虛、血瘀、痰濁這5 個(gè)證型均有較高的識(shí)別率；孫亞男等[54]通過(guò)樸素貝葉斯擴(kuò)展貝葉斯網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)臨床所采集的電子病例信息進(jìn)行研究，建立了有杰出分類性能的冠心病中醫(yī)證型分類模型。

結(jié)合上述兩種方法，在冠心病的中醫(yī)臨床上高效使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能建立該疾病不同中醫(yī)證型模型，有效提高診療效率和辨證分型的準(zhǔn)確率，加速中醫(yī)臨床診斷數(shù)據(jù)化、信息化的步伐。

3 結(jié)論與展望

由于儀器診斷的準(zhǔn)確度會(huì)隨著數(shù)字技術(shù)和人工智能的發(fā)展而不斷提升，這意味著冠心病在中醫(yī)臨床的診治能得到更客觀、實(shí)用的參考依據(jù)。

不可否認(rèn)的是，上述技術(shù)在臨床上還沒(méi)得到廣泛地推廣和應(yīng)用，筆者分析原因有以下幾點(diǎn)：①儀器未能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，難以廣泛覆蓋每個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)；②臨床病患數(shù)目多，診療時(shí)間無(wú)法保證使用儀器進(jìn)行逐個(gè)分析；③儀器的安全性和可信度尚未達(dá)到被廣泛認(rèn)可的程度；④未接觸過(guò)新型數(shù)字儀器，或無(wú)法熟練操作相關(guān)儀器的情況亦廣泛存在。

由于相應(yīng)的臨床數(shù)據(jù)是十分匱乏的，因此所收集的文獻(xiàn)還是有限的。若只有技術(shù)上的更新而不能應(yīng)用在臨床上，所分析得出的結(jié)果如紙上談兵，難以被信任，中醫(yī)現(xiàn)代化、數(shù)字化的發(fā)展將舉步維艱。

為此，我們必須加大推廣力度，乘著5G 信息時(shí)代的東風(fēng)，提高數(shù)字信息技術(shù)在中醫(yī)臨床的使用頻率，使用上能盡快進(jìn)入到生活化、便利化階段；鼓勵(lì)中醫(yī)學(xué)子、臨床工作人員多接觸新科技，熟悉使用各種新式儀器，在中醫(yī)臨床研究中引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提高診療效率。筆者相信通過(guò)使用數(shù)字信息技術(shù)，不僅可以為冠心病在中醫(yī)臨床診治上提供有效的支撐，更能加快中醫(yī)藥現(xiàn)代化、中醫(yī)診斷數(shù)字化的步伐，提高中醫(yī)在臨床上的診療效率。