中醫(yī)健康狀態(tài)辨識模式的研究現(xiàn)狀與展望*

孫鵬程，王 濟(jì)，侯淑涓，李竹青，王 琦

（北京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，北京 100029）

健康是人類追求的永恒主題。世界衛(wèi)生組織在《迎接21世紀(jì)的挑戰(zhàn)》報告中指出：“21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)，不應(yīng)繼續(xù)以疾病為主要研究對象，而應(yīng)以人類健康作為醫(yī)學(xué)研究的主要方向?！苯】滇t(yī)學(xué)已成為21世紀(jì)的主流醫(yī)學(xué)[1]。近年來，以復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)研究人體生命現(xiàn)象已成為共識，以系統(tǒng)科學(xué)的“狀態(tài)”概念來表征健康已成為一大趨向[2]。健康狀態(tài)辨識的相關(guān)研究成果日益增加，研究日漸深入，同時在研究的多學(xué)科交叉及客觀化、微觀化和系統(tǒng)化方面尚有較大的研究空間[3]。文章論述健康狀態(tài)的辨識模式，以期促進(jìn)全民健康事業(yè)，為“健康中國”戰(zhàn)略提供實施手段。

1 健康與健康狀態(tài)

1946年世界衛(wèi)生組織正式提出健康的概念，即健康不僅僅是沒有疾病和虛弱，而是身體上、心理上、社會上的完好狀態(tài)。1989年世界衛(wèi)生組織對健康作了新的定義，即健康不僅是沒有疾病，而且包括軀體健康、心理健康、社會適應(yīng)良好和道德健康。這個健康定義雖然在上述健康概念基礎(chǔ)上增加了道德健康，但依然忽視了自然環(huán)境對人健康的影響。王琦教授在973計劃項目“中醫(yī)原創(chuàng)思維與健康狀態(tài)辨識方法體系研究”中將健康定義為“人的不同個體在生命過程中與其所處環(huán)境的身心和諧狀態(tài)，及其表現(xiàn)的對自然及社會環(huán)境良好的自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力”，較完整地概括了健康的內(nèi)涵。

“狀態(tài)”是系統(tǒng)科學(xué)常用的概念之一，指系統(tǒng)的那些可觀察和識別的狀況、態(tài)勢、特征等，是刻畫系統(tǒng)定性性質(zhì)的概念。王琦教授基于中醫(yī)原創(chuàng)思維，借鑒現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)狀態(tài)理論，提出“健康狀態(tài)”的概念：健康狀態(tài)是指人體在一定時間內(nèi)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、心理狀態(tài)、適應(yīng)外界環(huán)境能力的綜合狀態(tài)。健康狀態(tài)能夠體現(xiàn)健康的狀況和態(tài)勢。就中醫(yī)健康狀態(tài)的內(nèi)涵而言，包括體質(zhì)的健康狀態(tài)、神的健康狀態(tài)、臟腑調(diào)和的健康狀態(tài)、經(jīng)絡(luò)和暢的健康狀態(tài)、氣血調(diào)和的健康狀態(tài)等[2]。在諸多健康狀態(tài)的辨識方法中，體質(zhì)辨識是對人體相對穩(wěn)定的健康狀態(tài)的反應(yīng)，而臟腑經(jīng)絡(luò)辨識、形神辨識、氣血津液辨識等則是對人體即時健康狀態(tài)的反應(yīng)。因此，聯(lián)合多種辨識方法，構(gòu)建健康狀態(tài)辨識體系，形成常態(tài)與動態(tài)結(jié)合、主觀與客觀結(jié)合、人機(jī)互參的中醫(yī)健康狀態(tài)個體化辨識方法，形成宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合的技術(shù)規(guī)范，對于把握全民健康狀態(tài)具有重要的應(yīng)用價值[4]。

2 健康狀態(tài)辨識模式的研究現(xiàn)狀

2.1 以人工辨識為中心的專家辨識模式 由于醫(yī)學(xué)的特殊性，業(yè)界資深專家憑借個人水平與經(jīng)驗進(jìn)行人工辨識，準(zhǔn)確度往往高于其他辨識方法。同時，即使應(yīng)用非人工的健康狀態(tài)辨識方法，在信息采集時往往仍需由專業(yè)人員進(jìn)行，方能保證較高的準(zhǔn)確性。但人工辨識對專家的依賴性過高，無法形成通用的規(guī)范，難以推廣。如以中醫(yī)體質(zhì)辨識為例，中醫(yī)專家對體質(zhì)類型的判定與其自身的臨床經(jīng)驗和對中醫(yī)體質(zhì)學(xué)的理解程度有關(guān)，對同一個人，甚至可能出現(xiàn)不同專家會判定出不同體質(zhì)類型的情況[5]。

因此，目前已較少見專家辨識模式的有關(guān)研究，但其在健康狀態(tài)辨識應(yīng)用中仍廣泛存在，主要體現(xiàn)在兩處：首先對于辨識難度較大的復(fù)雜健康狀態(tài)，專家辨識模式仍有不可替代的作用；其次在其他辨識方法中，辨識人員一般應(yīng)具備一定的從業(yè)資質(zhì)或相關(guān)培訓(xùn)經(jīng)歷。

2.2 以量表問卷為中心的標(biāo)準(zhǔn)辨識模式 相對于人工辨識的專一性，量表辨識則具有較大的普適性。雖然量表的使用必然要犧牲一些精準(zhǔn)性，但通過編制規(guī)范化、客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化的量表，可以消除專家主觀因素造成的偏倚，同時方便在大面積人群中開展健康狀態(tài)辨識[5]。如：王琦教授帶領(lǐng)團(tuán)隊編制的中醫(yī)體質(zhì)量表[6]，經(jīng)評測具有較好的信度和效度[7]，已得到廣泛應(yīng)用，并于2009年由中華中醫(yī)藥學(xué)會發(fā)布《中醫(yī)體質(zhì)分類與判定》標(biāo)準(zhǔn)[8]。其后，王琦教授團(tuán)隊還相繼開發(fā)了老年版中醫(yī)體質(zhì)量表[9]、兒童版中醫(yī)體質(zhì)量表[10]、中醫(yī)健康狀態(tài)自評問卷[11]、亞健康狀態(tài)篩選表等[12]。

學(xué)界尚有吳大嶸等[13-14]編制的中醫(yī)健康量表，朱紅紅等[15]編制的健康狀態(tài)簡單評估問卷（H20．V2009），衷敬柏等[16-17]編制的中醫(yī)五臟系統(tǒng)健康自評問卷（TSCL-36），韓標(biāo)等[18]編制的亞健康狀態(tài)軀體癥狀自評量表，信效度指標(biāo)均較佳。

量表辨識的難點在于開發(fā)信效度達(dá)標(biāo)的好量表，需要經(jīng)過基于臨床流行病學(xué)方法的大樣本調(diào)查驗證，研制成本較高，工作量大，但也為健康狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化辨識奠定了基礎(chǔ)。量表辨識的不足主要在于辨識精準(zhǔn)性受到受試者對條目的理解水平影響，且目前大多數(shù)中醫(yī)健康評價量表尚未建立常模[19]。

2.3 以機(jī)器辨識為中心的數(shù)字辨識模式 隨著技術(shù)的進(jìn)步，以機(jī)器辨識為中心的數(shù)字辨識模式方興未艾。這種模式主要借助某種新的技術(shù)手段，力圖實現(xiàn)健康狀態(tài)辨識的客觀化。

2.3.1 基于圖像采集與紅外成像的健康狀態(tài)辨識技術(shù) 根據(jù)“取象運數(shù)”的中醫(yī)原創(chuàng)思維模式，人體的內(nèi)在健康狀態(tài)會呈現(xiàn)出一系列的外象，可以在面部、舌部、手部等不同部位反映。目前已有中醫(yī)體質(zhì)的面部皮膚相關(guān)性研究以及紅外熱成像的特征研究，探索并驗證了相應(yīng)的辨識技術(shù)[20-24]。此外尚有舌象的辨識技術(shù)以及掌色采集的辨識技術(shù)等[25-26]。

2.3.2 基于聲音采集的健康狀態(tài)辨識技術(shù) 聲學(xué)參數(shù)是一種多維函數(shù)，如基音周期是聲音的最基本特征，它是聲帶每開啟和閉合一次的時間，基音抖動是基音周期的細(xì)微改變，它主要反映聲帶振動的穩(wěn)定性，能衡量一個人在發(fā)音階段身體機(jī)能狀態(tài)和心理狀態(tài)；語音時間長度指人在一次發(fā)音過程中所持續(xù)的時間，是客觀肺活量的體現(xiàn)[27]。通過在相同的環(huán)境下采用錄音軟件cooledit對樣本進(jìn)行聲音數(shù)據(jù)采集，使用matlab編程分析不同體質(zhì)人群聲音數(shù)據(jù)，將揭示不同體質(zhì)狀態(tài)的聲音差異所在[28]。目前運用計算機(jī)輔助進(jìn)行聲音辨識的研究已有不少，但多體現(xiàn)為疾病狀態(tài)或某些病理性癥狀（如咳嗽、腸鳴聲）的辨識分析，此外亦有運用五行音樂理論進(jìn)行人群分類的研究。但基于聲音采集的健康狀態(tài)辨識技術(shù)研究尚少。李海峰等[29]運用語音信號分析的研究亦驗證了基于聲音的人體健康狀態(tài)評估的可行性。

2.3.3 基于脈搏波分析的健康狀態(tài)辨識技術(shù) 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為，脈搏信號蘊(yùn)涵著人體全身性、綜合性的生理病理狀態(tài)信息，是傳遞和窺視人體健康狀態(tài)的窗口，在臨床健康觀察和疾病診斷中發(fā)揮著十分重要的作用[30]。采用信息技術(shù)構(gòu)建了基于脈搏功率譜峰值和脈搏波傳輸時間的特征向量，可以對亞健康狀態(tài)進(jìn)行分類判別[31]。其研究難點在于容易引入干擾噪聲、特征的提取準(zhǔn)確率低和識別效果差等問題，可以采用小波變換及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法進(jìn)行優(yōu)化，提升識別率[32]。此外，張毅等[33]通過傳感器采集脈搏波信號，利用數(shù)據(jù)挖掘8種分類算法建立氣虛體質(zhì)判定模型，為構(gòu)建中醫(yī)體質(zhì)自動辨識系統(tǒng)提供前期基礎(chǔ)。

2.3.4 基于良導(dǎo)絡(luò)理論的健康狀態(tài)辨識技術(shù) 經(jīng)絡(luò)能量檢測方法來源于良導(dǎo)絡(luò)（Ryodoraku，Meridian）理論，即基于經(jīng)絡(luò)低電阻（良導(dǎo)）性[34]。“良導(dǎo)絡(luò)診”藉由檢測皮膚穴位的導(dǎo)電性來作身體健康狀態(tài)的評估，通過測量可以得到十二經(jīng)脈分左右的經(jīng)絡(luò)電傳導(dǎo)值，以及5大整合指標(biāo)（身體能量、精神狀態(tài)比值、左右肌骨系統(tǒng)、新陳代謝功能、自律神經(jīng)平衡度）的狀況，由此來了解、評估臟腑功能活動的盛衰[35]。目前學(xué)界已有冼益民[36]、包海燕等[37-38]、陳峭等[39]進(jìn)行了相關(guān)研究，驗證了體質(zhì)與良導(dǎo)絡(luò)診的相關(guān)性。經(jīng)絡(luò)能量檢測的不足則在于受多種因素影響而波動較大，較多反映即時的健康狀態(tài)。

2.4 以模型算法為中心的智能辨識模式 李燦東教授等[40]基于證素辨證原理，建立人體健康狀態(tài)辨識的方法體系，認(rèn)為中醫(yī)健康狀態(tài)辨識是根據(jù)中醫(yī)學(xué)理論，對采集的宏觀、中觀、微觀等表征參數(shù)進(jìn)行綜合分析，辨別程度、位置、性質(zhì)等狀態(tài)要素，而對相應(yīng)的狀態(tài)作出判斷的思維認(rèn)識過程。借助現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)及信息處理技術(shù)能夠為中醫(yī)狀態(tài)理論研究和辨識工具的研發(fā)提供方法學(xué)支持，模型和算法的合理應(yīng)用是中醫(yī)健康狀態(tài)辨識研究的核心，也是中醫(yī)辨證思維的集中體現(xiàn)。模型算法在求解表征參數(shù)對狀態(tài)要素貢獻(xiàn)度的基礎(chǔ)上，還必須遵循中醫(yī)理論體系和思維規(guī)律，充分考慮表征參數(shù)的表達(dá)和分類的差異、隱性參數(shù)與證候真假、狀態(tài)要素的兼雜與緩急等問題[41]。

通過數(shù)學(xué)建模的方法構(gòu)建相應(yīng)的模型算法，引入機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，不斷優(yōu)化，形成以模型算法為中心的健康狀態(tài)智能辨識模式，是健康狀態(tài)辨識的一個重要方向。

2.5 以檢驗指標(biāo)為中心的微觀辨識模式 人體從正常生理到病理生理的變化過程中，某些生理特征參數(shù)必然發(fā)生變異。綜合應(yīng)用多個生理參數(shù)的動態(tài)、長期變化規(guī)律，特別是對其變化模式進(jìn)行識別，據(jù)此建立起與健康狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將有助于解決健康狀態(tài)辨識的根本問題[42]。如廖凌虹[43]探討了循環(huán)細(xì)胞信號分子系統(tǒng)作為中醫(yī)健康狀態(tài)辨識微觀指標(biāo)重要來源的新思路。

基于體質(zhì)辨識的基因組學(xué)研究是獲取健康狀態(tài)微觀信息的途徑之一，利用全基因組表達(dá)譜分析體質(zhì)對應(yīng)的分子生物學(xué)特征，可以初步把握健康狀態(tài)的微觀生物信息特征。俞若熙[44]基于陰虛、陽虛體質(zhì)基因表達(dá)進(jìn)行了健康狀態(tài)微觀辨識研究。武彥伶[45]進(jìn)行了陽虛、陰虛體質(zhì)唾液miRNA表達(dá)譜分析，探尋更簡便可行的體質(zhì)辨識方法。

3 健康狀態(tài)辨識模式的研究展望

目前學(xué)界已有各有特色的多種健康狀態(tài)辨識手段，如何進(jìn)行有機(jī)組合，形成適宜的健康狀態(tài)辨識技術(shù)體系，則是當(dāng)前研究的瓶頸所在。需要指出的是，適宜的健康狀態(tài)辨識技術(shù)體系并非多種方法的簡單聯(lián)合，而應(yīng)根據(jù)辨識目標(biāo)、應(yīng)用對象的不同，分別以適宜的辨識方法組合構(gòu)建復(fù)合辨識模式，形成相得益彰的“配伍”效果，方能實現(xiàn)健康狀態(tài)的有效辨識并進(jìn)行干預(yù)指導(dǎo)。就健康狀態(tài)辨識模式的研究現(xiàn)狀而言，未來的復(fù)合辨識模式有幾大研究趨向。

3.1 健康狀態(tài)的多元辨識模式 隨著人們健康需求的不斷提升，未來的健康狀態(tài)辨識將不局限于某一種或某幾種方法，將呈現(xiàn)為多維度、多層次、綜合性強(qiáng)的多元辨識方法，趨向于常態(tài)與動態(tài)相結(jié)合、主觀與客觀相結(jié)合的多元辨識模式。

常態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的多元辨識模式主要體現(xiàn)為將反映人體相對穩(wěn)定健康狀態(tài)和即時健康狀態(tài)的辨識方法結(jié)合起來。前者如體質(zhì)辨識，后者如臟腑經(jīng)絡(luò)辨識、形神辨識、氣血津液辨識等。如體質(zhì)常態(tài)為氣虛質(zhì)、陽虛質(zhì)、陰虛質(zhì)的不同人群，同因外感而患動態(tài)性的風(fēng)寒襲肺證時，表現(xiàn)和預(yù)后均不同，干預(yù)思維也不同。通過為受試者勾勒常態(tài)與動態(tài)的多維健康圖景，既可以從全局把握整體，又可以從當(dāng)下把握局部，從而根據(jù)兩者之間的復(fù)合關(guān)系擬定最佳的干預(yù)措施。

主觀與客觀相結(jié)合的多元辨識模式主要體現(xiàn)為將偏于主觀感受的量表、問卷和人臉識別、紅外熱成像、舌象分析、脈搏波分析、經(jīng)絡(luò)能量檢測、微觀指標(biāo)等客觀辨識方法結(jié)合起來。多種方法的有機(jī)結(jié)合將有可能實現(xiàn)健康狀態(tài)的高精辨識，達(dá)到頂尖業(yè)界專家的人工辨識水平，在方法學(xué)上突破當(dāng)前健康狀態(tài)辨識的精準(zhǔn)度瓶頸，擺脫復(fù)雜情形下對專家辨識模式的依賴。并且，不同的辨識方法將從不同的角度為受試者提供豐富多元的健康指導(dǎo)。

3.2 健康狀態(tài)的遠(yuǎn)程辨識模式 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與即時通訊工具的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程辨識將成為健康狀態(tài)辨識領(lǐng)域的一大發(fā)展陣地。未來的健康狀態(tài)辨識將通過多種網(wǎng)絡(luò)平臺，如APP、微信小程序、網(wǎng)站辨識等多種在線辨識的形式廣泛出現(xiàn)。

較簡易的遠(yuǎn)程辨識模式可以直接使用如在線量表辨識等方法，但精度偏低，較易出現(xiàn)偏倚。未來的遠(yuǎn)程辨識模式將有可能通過聯(lián)合遠(yuǎn)程人臉識別技術(shù)、聲音識別技術(shù)等方法，通過多元辨識模式實現(xiàn)精度的提升，從而使健康狀態(tài)辨識技術(shù)走入千家萬戶，改善全民健康狀態(tài)。

3.3 健康狀態(tài)的終身辨識模式 人的生殖發(fā)育，生、長、壯、老過程以周期性的時相展開。生命周期的時相健康觀以生命變化規(guī)律為研究對象，通過認(rèn)識不同時期的健康狀態(tài)判定相應(yīng)時期的健康狀況。未來的健康狀態(tài)的辨識模式，將不滿足于一時一地的辨識，而隨生命全周期的變化呈現(xiàn)健康狀態(tài)的終身辨識模式。

健康狀態(tài)的終身辨識模式包含生命不同周期、不同階段的健康狀態(tài)信息。如以體質(zhì)辨識為例，可以從出生時的基因芯片辨識，延伸至兒童期、青年期乃至老年期的量表辨識，貫穿整個生命周期。不同時期的健康狀態(tài)連接起來構(gòu)成健康狀態(tài)鏈，將深化對健康狀態(tài)的認(rèn)識，并在每一當(dāng)前節(jié)點，可以從全生命周期的角度對健康狀態(tài)進(jìn)行全局把握。

3.4 健康狀態(tài)的自動辨識模式 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，起源于電子領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)概念已滲透入多門學(xué)科、多項領(lǐng)域，帶來了前所未有的技術(shù)創(chuàng)新與思維變革?，F(xiàn)有的健康狀態(tài)辨識方法中已經(jīng)在應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)內(nèi)容，未來的健康狀態(tài)辨識更是必然以大數(shù)據(jù)為依托，形成基于大數(shù)據(jù)的自動辨識模式。

新的辨識模式將以人工智能為落腳點，覆蓋以上的多元辨識模式、遠(yuǎn)程辨識模式、終身辨識模式，在健康狀態(tài)辨識的每一個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，形成快速、精準(zhǔn)的自動辨識模式，將帶來健康狀態(tài)辨識水平與普及程度的質(zhì)的飛躍。

4 結(jié)語

健康醫(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向[46]。健康醫(yī)學(xué)模式的實現(xiàn)途徑可概括為健康狀態(tài)的檢測、辨識和調(diào)控所形成的技術(shù)環(huán)[47]。其中，處于中間環(huán)節(jié)的健康狀態(tài)辨識既決定了健康狀態(tài)檢測的數(shù)據(jù)采集方式，又指導(dǎo)著健康狀態(tài)調(diào)控的方案制定，是健康醫(yī)學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)。在多學(xué)科交叉的視野下，健康狀態(tài)辨識的理論與方法日益豐富，漸成體系。在這一過程中，中醫(yī)學(xué)參與其中發(fā)揮優(yōu)勢，創(chuàng)新發(fā)展理論方法，形成健康狀態(tài)辨識的系列技術(shù)，體現(xiàn)了主導(dǎo)地位和重大價值。在中醫(yī)學(xué)的整體觀與治未病理念指導(dǎo)下，現(xiàn)有的健康狀態(tài)辨識方法已不局限于面向疾病的指標(biāo)監(jiān)控和風(fēng)險篩查，而是轉(zhuǎn)向整體性的狀態(tài)辨識，從生理、心理、環(huán)境適應(yīng)力等多個維度進(jìn)行測量，借助“熱聲光電”等物理學(xué)方法、量表問卷等心理學(xué)方法、模型算法等數(shù)學(xué)方法、基因蛋白芯片等分子生物學(xué)方法，形成了專家辨識、標(biāo)準(zhǔn)辨識、數(shù)字辨識、智能辨識、微觀辨識等不同模式。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新時代的健康狀態(tài)辨識模式將有望進(jìn)一步突破瓶頸，實現(xiàn)辨識精度與普及推廣度的兩全其美。一方面，健康醫(yī)學(xué)的未來趨向是在大數(shù)據(jù)視野下實現(xiàn)橫跨多平臺的健康監(jiān)測信息集成，從不同層面全方位關(guān)注生命全過程的健康，構(gòu)建一體化的健康網(wǎng)絡(luò)[48]。另一方面，新的健康狀態(tài)辨識模式將借力人工智能，有機(jī)融合多種方法，實現(xiàn)多元辨識、遠(yuǎn)程辨識、終身辨識以及自動辨識等多種新模式。在這樣的基礎(chǔ)上，健康狀態(tài)辨識可以根據(jù)應(yīng)用平臺和面向?qū)ο蟮牟煌?，形成多套適宜的辨識技術(shù)，推動相應(yīng)健康產(chǎn)業(yè)的形成發(fā)展，合理配置和高效利用多元化的健康資源，實現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)、便捷、人性化的健康服務(wù)，從而為“健康中國”的大戰(zhàn)略作出貢獻(xiàn)。