大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性及展望

王 利，何建成

·述 評·

大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性及展望

王 利，何建成

大數(shù)據(jù)時代的到來對生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生了重大影響。中醫(yī)診斷是中醫(yī)理論和臨床研究的核心與關(guān)鍵。作者從大數(shù)據(jù)與中醫(yī)診斷、大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性(中醫(yī)四診客觀化、中醫(yī)證候標準、證候類型與實驗指標關(guān)系和指導(dǎo)臨床治療)等方面進行概述，認為中醫(yī)診斷中計量診斷及多元統(tǒng)計方法量化的各項指標是構(gòu)成大數(shù)據(jù)的基本元素，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是中醫(yī)診斷客觀化和證候標準化的推動力。

大數(shù)據(jù)；中醫(yī)診斷；可行性；展望

大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，稱之“巨量資料”，其基本特征為數(shù)據(jù)規(guī)模大、種類繁多、價值密度低、處理速度快[1]。大數(shù)據(jù)是“互聯(lián)網(wǎng)時代”誕生的一個新型的技術(shù)資源，已被全球各領(lǐng)域熟知和應(yīng)用。傳統(tǒng)中醫(yī)的認識體系較多從宏觀上觀察并進行詮釋，如望聞問切、整體觀念、辨證論治，目前諸多研究者結(jié)合現(xiàn)代科技的手段和方法進行中醫(yī)客觀化和標準化的研究。大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，合理、有效地運用大數(shù)據(jù)來認識中醫(yī)診斷的各個環(huán)節(jié)，是當前研究的主要任務(wù)。作者分析大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性，并進行展望。

1 大數(shù)據(jù)與中醫(yī)診斷

1.1 大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用及條件 由于大數(shù)據(jù)的特點及其可從巨量的數(shù)據(jù)集中挖掘出有價值的信息，因此受到了各個領(lǐng)域的廣泛重視。一方面，指導(dǎo)或者引領(lǐng)著大眾的日常生活，如消費、服務(wù)行業(yè)以及投資等；另一方面，對生命科學(xué)的貢獻也是有目共睹，如基于生命科學(xué)中的基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組、表觀遺傳組數(shù)據(jù)等探索其中蘊含的規(guī)律，并建立多個大型國際數(shù)據(jù)共享平臺，為進一步發(fā)掘生命科學(xué)的奧秘奠定基礎(chǔ)。而大數(shù)據(jù)技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也給醫(yī)學(xué)的發(fā)展帶來了機遇[2]，它可以將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)所提供的“碎片化”知識信息拼湊、聯(lián)系起來，由此我們才有可能更深入了解生命或是疾病展示給人類的、全面的、完整的真實圖景。

至于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的條件，首先是信息技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，借助信息化、集成化技術(shù)，建立數(shù)據(jù)共享平臺；其次要同時發(fā)展交叉學(xué)科，充分利用云計算、人工智能技術(shù)等來更好地實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的價值。而針對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)術(shù)語的標準化和集成、融合技術(shù)、醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)表述搜索與存儲訪問技術(shù)，組成大數(shù)據(jù)中心和知識庫構(gòu)建及服務(wù)技術(shù)等[3]。

1.2 中醫(yī)診斷的發(fā)展現(xiàn)狀 中醫(yī)診斷是中醫(yī)認識和治療疾病的橋梁與依據(jù)，中醫(yī)診斷的客觀化、標準化研究，也是發(fā)展中醫(yī)、使中醫(yī)走向世界的關(guān)鍵內(nèi)容。眾所周知，傳統(tǒng)中醫(yī)診斷不論是通過四診(望聞問切)收集的癥狀或者體征，還是通過整體觀念、辨證分析得出的證候特征、證型的診斷等方面信息，主觀性較強，可重復(fù)性較差。

隨著計量診斷、計算機診斷技術(shù)的發(fā)展，以及交叉學(xué)科的充分應(yīng)用，中醫(yī)診斷在四診客觀化、證候標準化方面取得了不小的進展。如中醫(yī)舌診、脈診、問診等方面均進行了計量診斷方面的研究與臨床應(yīng)用[4-5]。大數(shù)據(jù)時代的到來，無疑是中醫(yī)診斷客觀化和證候標準化發(fā)展的春天。

2 大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性

2.1 中醫(yī)四診客觀化 中醫(yī)四診客觀化研究就是對四診要素的定性和定量化研究，用客觀指標量化中醫(yī)四診內(nèi)容，以使得出的診斷盡可能擺脫主觀因素的干擾而貼近疾病的本質(zhì)[6]。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和應(yīng)用，以及生物醫(yī)學(xué)、色度學(xué)、計算機技術(shù)等在中醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用，使中醫(yī)診斷客觀化成為可能，而大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將是其發(fā)展進步的強大推動力。

我們課題組[7]通過調(diào)研收集了臨床各科包括內(nèi)、外、婦、兒常見病的常見癥狀，同時結(jié)合相關(guān)文獻及醫(yī)案，參考臨床專家意見，總結(jié)出常見癥狀460個，并分為主要癥狀、次要癥狀，且每個癥狀又分有、無2級。采取人機問答的形式，由測試人員與患者共同進行臨床檢測，對1 767例臨床患者進行測試，通過與專家判讀對比分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的符合率達90%，具有良好的穩(wěn)定性[8]，成功建立了數(shù)字化中醫(yī)問診診斷系統(tǒng)。王祉等[9]運用上海中醫(yī)藥大學(xué)自主研發(fā)的中醫(yī)舌、面、脈診數(shù)字化檢測儀及Z-box脈診儀檢測符合納入標準的36例冠心病患者，通過軟件分析獲取舌、面、脈診圖像參數(shù)，包括RGB色彩空間的R(red，紅色)、G(green，綠色)、B(blue，藍色)值，以及HSV顏色空間的H(hue，色調(diào))、S(saturation，飽和度)、V(value，明度)值。經(jīng)過中藥治療后的舌診圖像參數(shù)R、G、B、H、V值呈現(xiàn)下降趨勢，說明治療有效，患者的舌色由深轉(zhuǎn)淺，由暗轉(zhuǎn)明。脈診參數(shù)、主波上1/3高度處的寬度值與脈動周期的比值呈現(xiàn)下降趨勢，表示患者的血管壁彈性得到了改善。

中醫(yī)四診采集技術(shù)和方法的開發(fā)以及深入研究，為運用大數(shù)據(jù)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，經(jīng)過大數(shù)據(jù)的處理和分析，反過來更好地指導(dǎo)四診技術(shù)的研發(fā)，進而促進中醫(yī)四診的客觀化發(fā)展，這是反復(fù)驗證和學(xué)習(xí)的過程。

2.2 中醫(yī)證候標準 運用現(xiàn)代數(shù)理統(tǒng)計分析方法對建立疾病基本證型的辨證標準有很大幫助，每個證候所對應(yīng)的數(shù)值可構(gòu)成大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而打開了中醫(yī)證候與大數(shù)據(jù)結(jié)合的窗口。探索數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系，是大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢；對中醫(yī)證候標準的問題進行定量分析等，是大數(shù)據(jù)與中醫(yī)學(xué)及計算科學(xué)相結(jié)合的新的應(yīng)用。其減少了偏倚，提高了證候標準研究結(jié)果的客觀性和科學(xué)性。

我們課題組[10]制作了充血性心力衰竭(congestive heart failure，CHF)中醫(yī)證候量表，該證候量表包括9個維度、28個癥狀變量，收集多中心CHF住院患者450例用于量表的信度(克朗巴赫 α系數(shù)、Kappa值)、效度評價(各條目與維度之間的相關(guān)系數(shù)、因子分析)，結(jié)果顯示該量表很大程度地包含了CHF常見證候的相關(guān)臨床癥狀信息，達到臨床測量的要求，可以應(yīng)用到CHF患者中醫(yī)證候的臨床判定或者評價中。同時，我們課題組[11]應(yīng)用該量表探討CHF氣虛血瘀證的中醫(yī)診斷標準，多中心采集臨床病歷750份，綜合篩選出該證候相關(guān)的條目與主、次癥；應(yīng)用條件概率換算方法為相關(guān)條目賦值；結(jié)合受試者工作特征曲線確定本病證的臨床診斷界值，應(yīng)用四分位數(shù)間距法確定證候輕中重程度；運用均值描述腦鈉肽參考范圍，完善其臨床診斷標準。

李毅等[12]為了探究乙型肝炎后肝硬化常見證候特異性的癥狀指標，運用主成分分析來綜合整理乙型肝炎后肝硬化各證的癥狀；而運用多元Logistic回歸模型判別分析，篩選出乙型肝炎后肝硬化證候的主、次癥狀:初步得出乙型肝炎后肝硬化5種基本證型的辨證標準。

2.3 證候類型與實驗指標關(guān)系 應(yīng)用現(xiàn)代先進的實驗方法與儀器，有研究者探索了中醫(yī)證候類型與實驗室指標的關(guān)系，通過對大數(shù)據(jù)的分析，探討相互之間的關(guān)系，進一步探究證候的實質(zhì)和生物學(xué)基礎(chǔ)。

陳昌華等[13]臨床收集27例肝血虛證患者，對每個患者的15項指標進行抽血檢測，運用多因素聚類分析方法，對典型的指標進行篩選，認為血漿去甲腎上腺素、三碘甲狀腺原氨酸下降以及血栓烷B2、細胞內(nèi)環(huán)磷酸鳥苷、醛固酮升高可考慮為臨床肝血虛證的診斷參考指標。張盛杰等[14]為建立慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B，CHB)中醫(yī)辨證規(guī)范，采用多中心、大樣本的流行病學(xué)調(diào)查方法，系統(tǒng)規(guī)范化采集CHB患者實驗室指標、生存質(zhì)量量表等信息，并進行 Kappa檢驗，建立 SPSS數(shù)據(jù)庫，結(jié)果顯示CHB各證型與實驗室指標及生存質(zhì)量積分之間存在一定的相關(guān)性。

迄今為止，探討中醫(yī)證候類型與實驗室指標關(guān)系的研究甚多，但突破性研究成果較少。如何綜合、合理運用大數(shù)據(jù)，應(yīng)是今后研究者思考的一個問題。2.4 指導(dǎo)臨床治療 通過多元分析的方法，更加客觀揭示臨床辨證論治的優(yōu)勢和特點，而結(jié)合應(yīng)用大數(shù)據(jù)能讓獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更加準確和客觀。其為臨床治療提供了有價值的證據(jù)。

我們課題組[11]根據(jù)CHF中醫(yī)證候量表、條目賦值表以及百分制換算，確定了氣虛血瘀證的臨床診斷界值為52分，其中52～58分為輕證、59～70分為中等程度證候、71～100分為重證，腦鈉肽參考值為209.33～316.57 pg/mL。臨床研究證明該診斷標準靈敏度、特異度、準確度均較高，具有較好的臨床適用性。

3 展望

計算機和人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給大數(shù)據(jù)應(yīng)用于生命領(lǐng)域研究提供了機會。由于信息技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)研究所能面對的數(shù)據(jù)量極度增加，這給大數(shù)據(jù)的充分應(yīng)用提供了平臺。當然也為醫(yī)學(xué)信息化和醫(yī)學(xué)研究提出了新的要求[15]?；谟嬃吭\斷和多元統(tǒng)計方法等在中醫(yī)診斷發(fā)展的速度和潛力，使得大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中應(yīng)用的可行性大大提高，尤其體現(xiàn)在中醫(yī)四診客觀化、中醫(yī)證候標準、證型與實驗指標關(guān)系以及指導(dǎo)臨床治療等幾個方面。

大數(shù)據(jù)與多元統(tǒng)計方法的結(jié)合能更好地服務(wù)于中醫(yī)診斷學(xué)，是實現(xiàn)中醫(yī)診斷客觀化、證候標準化的一種必然趨勢，是中醫(yī)走向世界、被世界認識和理解的途徑，也是中醫(yī)發(fā)展和創(chuàng)新的需求。但是大數(shù)據(jù)在中醫(yī)診斷中的應(yīng)用仍存在很多問題，如臨床數(shù)據(jù)共享和標準統(tǒng)一以及要具體到中醫(yī)術(shù)語標準化、診療對應(yīng)體系等一系列的數(shù)據(jù)化處理。一方面要加強中醫(yī)診斷相關(guān)大數(shù)據(jù)的整合與共享，包括把問診、處方以及治療信息電子化錄入，建立大數(shù)據(jù)的共享平臺，實現(xiàn)社區(qū)、醫(yī)院、區(qū)域的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)；另一方面要加強信息技術(shù)與中醫(yī)基礎(chǔ)研究的融合，實現(xiàn)科研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、臨床診療數(shù)據(jù)的完美連接。有一點需要強調(diào)和說明，在應(yīng)用大數(shù)據(jù)發(fā)展中醫(yī)診斷的過程中，應(yīng)以中醫(yī)理論為指導(dǎo)，否則便失去了應(yīng)用大數(shù)據(jù)的真正意義。

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The feasibility and prospect of the big data app lication in TCM diagnosis

WANG Li，HE Jiancheng
(Department of Diagnostics of Chinese Medicine，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai201203，China)

The arrival of the era of big data has a significant impact on biomedical research. Traditional Chinesemedicine(TCM)diagnosis is the core and key of TCM theory and clinical research.The auther summarizes the big data and TCM diagnosis，feasibility of the application of big date in TCM diagnosis(the objective study of TCM four diagnostic methods，to investigate the syndrome criteria，the relationship between the syndrome type and the experimental index，and clinical treatment of TCM).It is believed that the quantitative diagnosis of TCM syndromes and the quantification ofmultivariate statisticalmethods are the basic elements for the formation of large data.The application of big data is the driving force of objectification and standardization of TCM diagnosis.

Big data；Traditional Chinese Medicine diagnosis；Feasibility；Prospect

R241

A

2095-3097(2017)02-0065-03

10.3969/j.issn.2095-3097.2017.02.001

2017-02-28 本文編輯:徐海琴)

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAI25B05)；上海市衛(wèi)生系統(tǒng)優(yōu)秀學(xué)科帶頭人培養(yǎng)計劃資助項目(XBR2011070)

201203上海，上海中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)診斷學(xué)教研室(王利，何建成)

何建成，E-mail:hejc8163＠163.com