“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”在中醫(yī)診斷實踐教學(xué)中的應(yīng)用

張 岳，唐年亞

（南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 南陽 473000）

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”服務(wù)體系的健全，醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程醫(yī)療不再受時間、空間等因素的限制，可以服務(wù)更多患者。2019—2020學(xué)年，受新冠肺炎疫情影響，根據(jù)教育部、河南省教育廳和我校關(guān)于疫情防控工作的最新要求，響應(yīng)“停課不停學(xué)，停課不停教”號召，線上教學(xué)幾乎覆蓋所有學(xué)科，醫(yī)學(xué)教育也應(yīng)將互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與醫(yī)療健康服務(wù)相融合，為醫(yī)學(xué)線上實踐教學(xué)服務(wù)。課題組教師開闊思維，分析疫情期間教學(xué)遇到的問題，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”，通過釘釘直播和學(xué)習(xí)通平臺開展中醫(yī)診斷學(xué)舌診線上實踐教學(xué)，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”模式在醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用效果，為“健康中國”戰(zhàn)略的實施打下堅實基礎(chǔ)。

1 疫情期間傳統(tǒng)舌診實踐教學(xué)存在的問題

1.1 學(xué)生在家自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程無法監(jiān)控

受新冠肺炎疫情影響學(xué)生無法返校，導(dǎo)致教學(xué)環(huán)境發(fā)生變化，對實踐教學(xué)提出新的挑戰(zhàn)。教師無法面對面教學(xué)、手把手指導(dǎo)，無法在訓(xùn)練中及時獲取學(xué)生的反饋信息，由師生雙向互動變?yōu)榫€上教師單向輸出，對學(xué)生練不練，學(xué)生怎么練，練后會不會，學(xué)后能不能用等難以監(jiān)測[1]。由于缺少實踐教學(xué)設(shè)備、物品等，因此無法保證技能訓(xùn)練效果，而由理論到臨床的無縫對接更是無從談起。

1.2 中醫(yī)作為經(jīng)驗醫(yī)學(xué)，客觀量化存在困難

舌診屬于中醫(yī)四診中的望診，望舌是通過查看舌質(zhì)和舌苔的形態(tài)、色澤、潤燥等方面的變化判定病情的一種獨特診法，是中醫(yī)診斷和分析病情的重要方式。中醫(yī)屬于經(jīng)驗醫(yī)學(xué)，較難實現(xiàn)客觀量化，中醫(yī)理論書籍多為描述性文字，中醫(yī)診斷學(xué)舌診實踐教學(xué)中，對于如正常舌象“淡紅舌，薄白苔”如何描述；如何理解淡紅，其與淺紅、暗紅有哪些區(qū)別；薄白中薄的程度以及如何區(qū)分微白與乳白、米白，成為教學(xué)難點。雖然中醫(yī)理論本身較完備，但由于其很難客觀量化，造成不同中醫(yī)醫(yī)生受主觀意識、個人經(jīng)驗以及診斷環(huán)境的影響，對中醫(yī)理論的理解存在分歧，使得中醫(yī)診斷更多依賴醫(yī)生個人經(jīng)驗，這也阻礙了中醫(yī)的發(fā)展和普及，無法讓更多患者享受中醫(yī)的便利。

1.3 傳統(tǒng)舌診受時間與空間限制

傳統(tǒng)舌診無需借助復(fù)雜的診斷儀器，只需觀察患者的舌象即可獲取相關(guān)信息，具有成本低、效果好的特點。但傳統(tǒng)舌診受時間、空間等因素限制，患者必須在診室，診斷結(jié)果易受外部因素如光線、醫(yī)生經(jīng)驗等干擾，且接診人數(shù)有限。隨著健康意識的不斷增強(qiáng)，人們希望能隨時隨地進(jìn)行健康監(jiān)測和疾病分析，傳統(tǒng)舌診無法滿足這一需要。

1.4 傳統(tǒng)舌象儀價格高、便攜性差、升級繁瑣

傳統(tǒng)舌象儀雖然實現(xiàn)了從舌診主觀化到客觀化的過渡，但因其價格昂貴、體積過大難以攜帶、升級繁瑣等缺點而不被廣泛應(yīng)用[2]。除教學(xué)及科研單位使用，大部分使用者不會購買舌象儀；舌象儀體積大，便攜性差，只能放置在固定場所，無法物盡其用；傳統(tǒng)舌象儀致命的缺點是系統(tǒng)升級繁瑣，無法及時更新程序，使用者無法享受升級后的診斷服務(wù)。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”的研發(fā)

2.1 舌圖像分割

舌體、面部和唇部顏色相近，易混淆。根據(jù)舌圖像分割特點，采用分水嶺算法（將面部與舌分割、唇與舌分割獲得舌象的初始輪廓）和Snake算法相結(jié)合（舌圖像輪廓相似，可收斂目標(biāo)物體至真實輪廓）的分割算法，滿足舌圖像分割要求。

2.2 舌色校正

舌色是舌診中最重要的特征，通過舌色可獲取有價值的診斷信息，了解機(jī)體失調(diào)甚至病理變化。舌象顏色受光源色溫與顯色性影響，照明光源、攝像頭、使用者等均可造成舌象顏色失真。采用灰度世界算法進(jìn)行舌象校正，模擬人眼借助計算機(jī)處理原始圖像，去除環(huán)境因素的干擾，還原舌象顏色，實現(xiàn)照片顏色一致性。

2.3 舌質(zhì)、舌苔屬性提取

舌象包含舌質(zhì)與舌苔兩部分。舌質(zhì)由舌的肌肉組織構(gòu)成；舌苔是舌表面附著的一層苔狀物，由脫落的角化上皮、唾液、食物碎屑、細(xì)菌及滲出的細(xì)胞等組成。根據(jù)中醫(yī)理論，察舌質(zhì)主要觀察舌形、舌態(tài)、舌的色澤及榮枯等，測知正氣盛衰和病邪性質(zhì)；察舌苔主要觀察苔色、苔質(zhì)，了解病邪深淺與胃氣存亡。使用SVM算法對舌象顏色進(jìn)行分類，提取舌質(zhì)、舌苔屬性，通過觀察舌質(zhì)、舌苔的變化對疾病進(jìn)行診斷。

2.4 舌診辨證

中醫(yī)辨證論治要求在提取舌象屬性的基礎(chǔ)上，結(jié)合臨床癥狀進(jìn)行診斷。利用Allegrograph軟件建立中醫(yī)知識庫，結(jié)合舌象屬性與臨床癥狀，通過中醫(yī)舌診辨證算法，對癥狀賦以權(quán)重進(jìn)行推斷，確定證型，給出診療方案。

2.5 服務(wù)器程序與客戶端程序

本系統(tǒng)的運(yùn)行、完善、使用需要搭建服務(wù)器和客戶端。構(gòu)建服務(wù)器程序與客戶端程序，服務(wù)器有環(huán)境搭建、接口實現(xiàn)、緩存實現(xiàn)、診斷實現(xiàn)功能；客戶端有舌象拍攝、舌象上傳、癥狀選擇、診斷展示等功能。服務(wù)器程序構(gòu)建在事件驅(qū)動的Node.js環(huán)境中，增加Redis使系統(tǒng)實現(xiàn)高速緩存，提升數(shù)據(jù)庫讀寫性能。

3 中醫(yī)舌診線上線下混合式實踐教學(xué)

3.1 研究對象

選取2019級中醫(yī)專業(yè)學(xué)生為研究對象，分為對照組（106人）和實驗組（107人）。兩組學(xué)生在年齡、性別、基礎(chǔ)知識掌握程度等方面比較無顯著性差異（P＞0.05），由同一位教師授課。

3.2 教學(xué)工具

對照組采用學(xué)習(xí)通+釘釘直播（網(wǎng)絡(luò)面對面授課）平臺方式教學(xué)；實驗組采用學(xué)習(xí)通+釘釘直播（網(wǎng)絡(luò)面對面授課）+“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”教學(xué)。

3.3 量化指標(biāo)

量化教學(xué)指標(biāo)，加強(qiáng)線上課堂管理，保證實踐教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生線上總評成績由形成性評價成績和終結(jié)性評價成績兩部分構(gòu)成。其中形成性評價（課前、課中、課后）成績占總成績的85%，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的數(shù)據(jù)和成績?yōu)橹饕罁?jù)；終結(jié)性評價（線上考核）成績占總成績的15%，以學(xué)生該項目線上考核成績?yōu)橹饕罁?jù)，見表1。

表1 舌診線上實踐教學(xué)量化指標(biāo)

3.4 教學(xué)模式

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點選擇教學(xué)模式，鑒于舌診不需要借助實驗儀器和設(shè)備，且“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”能夠打破時間和空間限制，故舌診實踐教學(xué)全程可在線上完成（見表2）。

表2 實驗組舌診線上實踐教學(xué)模式

實驗組線上教學(xué)步驟：（1）課前自學(xué)：教師在學(xué)習(xí)通平臺建立班課，針對本次教學(xué)內(nèi)容上傳相關(guān)PPT、視頻，展示望舌的內(nèi)容、步驟和注意事項，發(fā)布課前測試題；學(xué)生觀看PPT、視頻，完成課前習(xí)題，進(jìn)行預(yù)習(xí)，對舌診形成初步印象。（2）課上講授：利用釘釘直播平臺授課，重在理論講解。分析課前測試結(jié)果和學(xué)生自學(xué)情況，針對性講解、糾錯；講授學(xué)生無法通過自學(xué)掌握的正常及異常舌象，變抽象為具體，通過案例教學(xué)法、觀察對比法加深學(xué)生理解和記憶。（3）虛擬練習(xí)：使用“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”，采用情景模擬教學(xué)，學(xué)生自主采集舌象，觀察舌質(zhì)和舌苔的形態(tài)、色澤、潤燥等并進(jìn)行分析，判斷機(jī)體健康情況。（4）師生互動：教師使用釘釘直播連麥功能，選取典型案例進(jìn)行課堂討論，采用角色扮演法，由學(xué)生扮演醫(yī)生、患者，教師點評。（5）線上考核：通過線上考核檢驗教學(xué)效果。（6）提交實驗報告：書寫操作流程，進(jìn)行課后反思。

對照組大部分線上教學(xué)環(huán)節(jié)與實驗組相同，缺少虛擬訓(xùn)練環(huán)節(jié)。

3.5 教學(xué)效果

教學(xué)效果評價分為學(xué)生主觀評價和教師客觀評價。學(xué)生主觀評價采用問卷調(diào)查的方式。課題組共發(fā)放學(xué)生問卷213份，回收有效問卷213份，回收率為100.0%。調(diào)查結(jié)果顯示，使用“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”后，實驗組學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力、感性認(rèn)識、分析能力、動手能力明顯優(yōu)于對照組（P＜0.01）。教師客觀評價采用線上考核方式，學(xué)生通過釘釘直播連麥，現(xiàn)場操作，回答問題并進(jìn)行考核。實驗組考核成績明顯優(yōu)于對照組（P＜0.01），見表3。

表3 兩組線上實踐教學(xué)效果比較

4 討論

4.1 利用“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”實現(xiàn)舌診客觀化

舌象能客觀反映人體氣血盛衰、病位深淺、病邪性質(zhì)、病情進(jìn)展、轉(zhuǎn)歸和預(yù)后。在中醫(yī)辨證論治過程中，舌診是必不可少的環(huán)節(jié)。舌診客觀化是信息技術(shù)發(fā)展和醫(yī)療互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的必然要求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”作為現(xiàn)代化舌診工具，將舌診圖像客觀量化，通過舌圖像分割，將觀察位置準(zhǔn)確定位在舌體；通過舌象顏色校正，排除舌象顏色偏差的影響因素，還原舌象本身的顏色，避免誤診；通過對舌象顏色進(jìn)行分類，提取舌質(zhì)、舌苔屬性，區(qū)分二者，便于臨床分析；建立中醫(yī)知識庫，通過中醫(yī)舌診辨證算法，結(jié)合舌象屬性與臨床癥狀，進(jìn)行推斷，確定證型，給出診療方案。本系統(tǒng)使中醫(yī)舌診理論更加精準(zhǔn)，避免主觀化引起的分歧，有助于指導(dǎo)臨床、教學(xué)和科研工作，推動資源共享，普及中醫(yī)知識，讓更多患者享受中醫(yī)帶來的便利。

4.2 “互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”消除了時間與空間限制

“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”操作方便，只需從手機(jī)端打開系統(tǒng)即可使用，消除了傳統(tǒng)舌診受時間、空間等因素的限制，患者不必在醫(yī)院等候，可隨時隨地接受診療服務(wù)，節(jié)省時間，節(jié)約醫(yī)療支出，改善就醫(yī)體驗，且能最大限度地保證診斷結(jié)果客觀化。本系統(tǒng)有助于各類人群隨時隨地進(jìn)行健康監(jiān)測和疾病分析，滿足人們的健康需求，擴(kuò)大了服務(wù)范圍，為實施“健康中國”戰(zhàn)略奠定基礎(chǔ)。

4.3 “互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”彌補(bǔ)了舌診線上實踐教學(xué)的不足

“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”將實踐場地搬到了互聯(lián)網(wǎng)，打破了舌診必須在實訓(xùn)室教學(xué)的限制，彌補(bǔ)了舌診線上實踐教學(xué)“只能講、不能練”的不足，幫助學(xué)生系統(tǒng)、形象、全面地理解舌診。學(xué)生在家采集舌象進(jìn)行分析和判斷，對比系統(tǒng)給出的推理結(jié)果，評價學(xué)習(xí)效果。研究顯示，實驗組在學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力、感性認(rèn)識、分析能力、動手能力和考核成績方面都明顯優(yōu)于對照組。該系統(tǒng)具有自主探究、參與交互的優(yōu)點，使學(xué)習(xí)更加簡單、有效，達(dá)到學(xué)思結(jié)合、知行合一的目的，教學(xué)效果良好。

4.4 “互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”使用建議

雖然“互聯(lián)網(wǎng)+手機(jī)端中醫(yī)舌診疾病分析系統(tǒng)”使用的是開放式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能解決線上舌診實踐教學(xué)存在的問題，滿足不同人群隨時隨地進(jìn)行舌診的需求。但我們要認(rèn)識到，中醫(yī)理論體系的核心是整體觀和辨證論治，無論舌診客觀化的技術(shù)發(fā)展到何種水平，其提供的舌象信息都是片面的，不能替代中醫(yī)四診合參獲得的全面、綜合的信息。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，舌診客觀化的研究也會達(dá)到更高水平[3]，針對望、聞、問、切的客觀化研究逐步成熟，未來希望能將各種診斷方法進(jìn)行整合，形成綜合信息采集、提取和分析的中醫(yī)診斷儀器，實現(xiàn)中醫(yī)臨床診療定量化、定性化。