徐貴寶 黃心旋 魏佳園 李豐碩 劉胡騏
(1.中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所,北京 100191;2.工業(yè)和信息化部醫(yī)學人工智能研究與驗證重點實驗室,北京 100191;3.國家藥品監(jiān)督管理局智能化醫(yī)療器械研究與評價重點實驗室,北京 100191;4.中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會,北京 100191)
21世紀以來,中醫(yī)藥發(fā)展在世界范圍內越來越受到重視。隨著各種傳染病的出現(xiàn),特別是在2003年暴發(fā)的非典型肺炎和2019年年底暴發(fā)的新冠肺炎疫情肆虐期間,中醫(yī)藥在我國的疫情防控工作中發(fā)揮了不可或缺的作用,也開始走上復興之路。中醫(yī)藥具有諸多優(yōu)點:一是療效好,對多種世界公認疑難雜癥有效;二是治未病,可以有效降低重大疾患發(fā)生的風險;三是低成本,中草藥成本不高,經(jīng)驗豐富的中醫(yī)在診斷和治療時也不需要使用高端醫(yī)療裝備進行輔助,可以有效減輕患者和醫(yī)保的經(jīng)濟負擔;四是綠色環(huán)保,中草藥取材于自然,對環(huán)境危害較小,而且加工簡單、能耗低,符合雙碳發(fā)展要求。
當前,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)字化技術正在逐步與實體經(jīng)濟深度融合,數(shù)字化成為推動行業(yè)發(fā)展的新動力。中醫(yī)藥行業(yè)也已經(jīng)啟動了數(shù)字化進程,并取得了一定成績。但相比其他行業(yè),中醫(yī)藥行業(yè)數(shù)字化進展還非常落后。為進一步提高中醫(yī)藥行業(yè)保障人民身體健康和生命安全的能力,必須加快中醫(yī)藥行業(yè)數(shù)字化轉型的進程。
黨的十八大以來,黨中央、國務院高度重視中醫(yī)藥發(fā)展,把中醫(yī)藥工作擺在更加突出的位置。2019年7月,習近平總書記主持召開中央深化改革委員會會議專題研究中醫(yī)藥工作,強調“要遵循中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)律,傳承精華,守正創(chuàng)新”。2019年10月,中共中央、國務院印發(fā)《關于促進中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展的意見》,國務院召開全國中醫(yī)藥大會,提出“傳承創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥是新時代中國特色社會主義事業(yè)的重要內容,是中華民族偉大復興的大事”,要“充分發(fā)揮中醫(yī)藥防病治病的獨特優(yōu)勢和作用,為建設健康中國、實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量”。《“十四五”中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)劃》指出,要實施中醫(yī)藥振興發(fā)展重大工程,補短板、強弱項、揚優(yōu)勢、激活力,推進中醫(yī)藥和現(xiàn)代科學相結合。《“十四五”醫(yī)療裝備產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》強調,要發(fā)揮中醫(yī)在疾病預防、治療、保健康復等方面的獨特優(yōu)勢, 在中醫(yī)藥理論指導下,深度挖掘中醫(yī)原創(chuàng)資源,開發(fā)融合大數(shù)據(jù)、人工智能、可穿戴等新技術的中醫(yī)特色裝備,重點發(fā)展脈診、舌診以及針刺、灸療、康復等中醫(yī)裝備;促進中醫(yī)臨床診療和健康服務規(guī)范化、遠程化、規(guī)?;?shù)字化發(fā)展。2021年,《工業(yè)和信息化部辦公廳 國家衛(wèi)生健康委員會辦公廳關于組織開展5G+醫(yī)療健康應用試點項目申報工作的通知》和《工業(yè)和信息化部辦公廳 國家藥品監(jiān)督管理局綜合和規(guī)劃財務司關于組織開展人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新任務揭榜工作的通知》均在文件中專門設置了中醫(yī)診療方向。
近年來,中醫(yī)藥在世界各地獲得了越來越多的青睞。據(jù)世界衛(wèi)生組織介紹,截至2018年,全球約有170個世界衛(wèi)生組織成員國承認使用了傳統(tǒng)醫(yī)學和補充醫(yī)學,有55%的成員國承認專門設立有傳統(tǒng)醫(yī)學、補充醫(yī)學、綜合醫(yī)學的國家級政策和監(jiān)管機構;世界衛(wèi)生組織網(wǎng)站在2021年里下載量最高的資料也是關于傳統(tǒng)醫(yī)學和補充醫(yī)學[1]。美國于2001年開始將針灸技術引入到軍隊醫(yī)療服務之中,認為針灸安全有效無副作用,用起來非常方便,可以使軍人們在執(zhí)行任務能力幾乎不受影響的情況下重返戰(zhàn)場,且減少了攜帶大量藥物的麻煩。美國著名智庫蘭德公司還曾專門在長篇報告《在軍隊醫(yī)療服務設施中的補充和選擇醫(yī)學》中指出,針灸和其他補充替代醫(yī)學已經(jīng)進入絕大部分美國軍隊醫(yī)療服務設施中,每月為軍人提供超過7.6萬人次的補充和選擇醫(yī)學服務,以幫助他們解決各種痛癥、緊張、焦慮和睡眠等問題[2]。在美國,中醫(yī)藥療法被稱為自然療法,開中藥店和進行中醫(yī)診治(針灸除外)也不需要特別的醫(yī)療執(zhí)照。據(jù)統(tǒng)計,美國每年有數(shù)千萬人定期接受針灸治療,在2019年就已經(jīng)有50多個州頒布了《針灸中醫(yī)法》,為中醫(yī)健康服務提供法律保護。日本以張仲景《傷寒雜病論》中的原方為基礎發(fā)布了294種標準漢方藥,且已經(jīng)占據(jù)了90%的世界中醫(yī)藥市場份額。在日本,漢方藥廠達到了200多家,漢方醫(yī)師也超過了10萬人,而且漢方藥可通過健康保險進行報銷。
在中國歷史上,中醫(yī)一直是中華民族繁衍生息的保護神。據(jù)史料記載,我國自西漢起2 000多年來先后發(fā)生過320多次疫病大流行,均在中醫(yī)的預防和治療下,使疫情在有限的地域和時間內得到了有效控制,所創(chuàng)造的人痘疫苗技術還幫助歐洲人擺脫了長期受到天花瘟疫困擾的百年黑暗歷史。新中國成立以來,無論是1956—1958年石家莊、北京、廣州暴發(fā)的流行乙型腦炎,還是2003年暴發(fā)的非典型肺炎[3],中醫(yī)通過把脈開方、發(fā)揮中醫(yī)藥優(yōu)勢,均使疫病治愈率高達90%以上,死亡率甚至降低為0,且不留任何后遺癥,最終戰(zhàn)勝疫情。
2019年年底暴發(fā)的新冠肺炎疫情給全球各國帶來了巨大災難。根據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至北京時間2022年6月8日23時37分,全球累計新冠肺炎確診病例530 896 347例,累計死亡病例6 301 020例。雖然我國在疫情暴發(fā)初期也出現(xiàn)了一些死亡案例,造成了全國上下的恐慌,但后來我國大陸地區(qū)新冠肺炎疫情阻擊戰(zhàn)取得了舉世矚目的成績,2021年全年31個省區(qū)市新冠肺炎死亡病例僅2例,死亡率0.013%。在有中醫(yī)藥參與的新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中,不論病毒如何變異,中醫(yī)藥都顯示出了顯著的療效。我國派出的援外中醫(yī)醫(yī)療隊曾取得患者輕癥病例零轉重、重癥病例零死亡、醫(yī)務人員零感染的優(yōu)異戰(zhàn)績,為國家樹立了良好的抗疫形象[4]。
我國歷史上已經(jīng)有《黃帝內經(jīng)》《傷寒雜病論》《神農本草經(jīng)》《難經(jīng)》《金匱要略》《瘟疫論》《圖經(jīng)》等諸多中醫(yī)藥著作,也陸續(xù)建立了中醫(yī)學上的“陰陽五行學說”“脈象學說”“藏象學說”“經(jīng)絡學說”“病因學說”“病機學說”“運氣學說”等理論。但用現(xiàn)代醫(yī)學思想根本無法理解這些著作和學說,一度引起關于中醫(yī)科學性的討論,甚至差一點兒就使中醫(yī)被全面廢除。近年來,有識之士為建立起中醫(yī)與現(xiàn)代醫(yī)學的溝通橋梁,已經(jīng)先后取得了諸多豐碩成果。
作為中醫(yī)藥文化的發(fā)祥國,我國在近現(xiàn)代持續(xù)對中醫(yī)與現(xiàn)代科學的結合開展研究。屠呦呦在東晉名醫(yī)葛洪的《肘后急備方》的啟發(fā)下,發(fā)現(xiàn)了可有效治療瘧疾的青蒿素,使得東南亞、非洲以及南美洲等蚊蟲肆虐地區(qū)數(shù)億人的身體健康和生命安全擺脫了瘧疾的威脅,因而獲得了2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎[5]。1976年,??傮J教授首次發(fā)現(xiàn)人類存在隱性循經(jīng)感傳線,證明了人體經(jīng)絡的存在[6]。2021年10月,國際頂尖學術期刊《自然》刊登了來自哈佛大學醫(yī)學院與復旦大學、中國中醫(yī)科學院合作的《電針驅動迷走神經(jīng)-腎上腺軸的神經(jīng)解剖學基礎》研究論文[7],為穴位相對特異性的存在提供了現(xiàn)代神經(jīng)解剖學的基礎,實現(xiàn)了針灸研究的歷史性突破?!蹲匀弧分骺€在同月全球發(fā)布了《焦點關注中醫(yī)藥》特刊,特別采訪了中國科學院院士、上海中醫(yī)藥大學終身教授陳凱先,介紹了其在中醫(yī)藥現(xiàn)代化方面所做的工作,并在報道中逐一介紹了上海中醫(yī)藥大學、暨南大學、花蓮慈濟醫(yī)院(中國臺灣)等機構在針灸、中藥、標準、教育、合作等方面研究中所取得的卓越成績[8]。
隨著中醫(yī)藥臨床實踐的發(fā)展,美國哈佛大學和斯坦福大學等國際著名大學及部分大醫(yī)院相繼開展了中醫(yī)理論與實踐的研究,美國還在加利福尼亞州成立了美國中醫(yī)藥研究院與美國人體科學研究院。美國落基山研究所的Urtis J. Kruse 采用面向對象的方法來開發(fā)有關中醫(yī)專家系統(tǒng),目前工作主要集中在系統(tǒng)有效性和安全性方面的臨床研究。在日本,研究中醫(yī)藥的大學多達40多所,有10多個西醫(yī)藥研究機構建立了傳統(tǒng)漢方醫(yī)藥研究機構。
中醫(yī)診斷是在中醫(yī)學理論指導下對患者的健康狀況和病情本質進行辨識,以診察病情、辨別證候、判斷病種的過程,為預防和治療疾病提供依據(jù)。傳統(tǒng)中醫(yī)診斷手段主要包括望聞問切等,中醫(yī)診斷數(shù)字化也主要是對這些手段進行數(shù)字化。
望診主要是醫(yī)者對患者面部、舌部、眼部、耳部以及身體相關部分的顏色、形態(tài)、體質等進行診察。對這一環(huán)節(jié)中顏色與形態(tài)相關方面進行數(shù)字化的主要手段就是利用計算機系統(tǒng)進行圖像識別與智能化處理,從而識別出患者的健康狀況。關于患者體質辨識,中華中醫(yī)藥學會已經(jīng)于2009年發(fā)布了中醫(yī)體質分類與判定評價標準,將人的體質分為平和質、氣虛質、濕熱質、痰濕質、陽虛質、陰虛質、血瘀質、氣郁質、特稟質9種。體質辨識數(shù)字化即以此理論標準為指導,根據(jù)量表設計原理,采集被檢測者健康信息,并對這9種體質分數(shù)值的結果進行分析,來判斷體質類型。
聞診主要是醫(yī)者通過聽聲音、聞味道等手段對患者進行健康狀態(tài)診察。對這一環(huán)節(jié)進行數(shù)字化的主要手段就是通過空氣動力學原理對咳嗽、聲嘶、聲低等病理性聲音進行記錄,通過紅外光譜、頂空分析、氣相-液相色譜分析等方法對患者所呼出或散發(fā)出來的氣體特征進行刺激性分子記錄,然后再利用智能化手段對相關數(shù)據(jù)進行分析,得出病位證素、病性證素等診斷信息。
問診是醫(yī)者對患者進行問詢,通過問答形式對患者進行健康狀態(tài)診察。對這一環(huán)節(jié)進行數(shù)字化的主要手段就是通過語音識別和自然語言處理,來識別出患者在回答相關問題時所透露的疾病信息。
切診包括切脈和按診兩個部分。切脈也稱為脈診,主要是醫(yī)者通過切按患者的脈搏來了解病情,所選取的切按部位依據(jù)遍診法、三部診法和寸口診法等方法的不同而不同。對脈診進行數(shù)字化的主要手段就是通過壓力、超聲等傳感器采集到脈向的波形,并識別出平脈、滑脈及弦脈等特征,從而得出患者的體質等特征。按診是指通過對病體的肌膚、手足、胸腹及其他部位的觸摸按壓,檢查患者胸腹的痞塊、皮膚的腫脹、手足的溫涼、疼痛的部位等特征,并與其他診斷結果互相參照,得出診斷結果。當前,有些中醫(yī)也會將X光、CT、核磁共振等檢查結果作為診斷參考,因此也可以將這些結果數(shù)字化后作為數(shù)字化按診的數(shù)據(jù)來使用。
目前,市場上已經(jīng)出現(xiàn)了諸多中醫(yī)問診系統(tǒng)、舌診儀、面診儀、眼診儀、脈診儀、四診儀等,并且有些已經(jīng)在醫(yī)院、保健服務機構等場所獲得應用,如蕪湖圣美孚科技有限公司研發(fā)的“中醫(yī)綜合診斷系統(tǒng)”就包括了中醫(yī)脈象診斷系統(tǒng)、舌面象診斷系統(tǒng)、中醫(yī)體質辨識系統(tǒng)、個性化養(yǎng)生調理系統(tǒng)、經(jīng)典處方系統(tǒng)等五大模塊。近年來隨著計算機技術的普遍應用,也出現(xiàn)了一些改進型中醫(yī)技術和產品,如好來醫(yī)學通過紅外技術對人體進行熱成像,并結合智能診斷系統(tǒng)的應用,可以幫助醫(yī)者進行病灶部位識別,其實這也是對傳統(tǒng)望診、切診技術與產品的一種新型補充。
中醫(yī)處方環(huán)節(jié)主要是在診斷基礎之上,根據(jù)患者體質、病癥、病位、病情、病史等相關信息,以及所需要藥材、器械、手法等,提出針對患者的中醫(yī)藥配方和治療方案。有些更加精細的處方甚至需要通過子午流注等相關理論確定實施治療的具體時間段。
關于中醫(yī)處方的數(shù)字化,典型方法是建立中藥和處方大數(shù)據(jù),然后利用診斷環(huán)節(jié)所獲得的患者健康狀況和病情本質特征信息,結合君臣佐使等配伍原則,通過智能化手段,最終形成有針對性的配方。目前,問止中醫(yī)等多家機構已開發(fā)出了中醫(yī)大腦類產品,可以輔助醫(yī)者確定更加準確的中醫(yī)藥配方和治療方案,同時也可以幫助解決部分邊緣地區(qū)醫(yī)生資源缺乏等痛點問題。
中醫(yī)文化講究天人合一,認為人體與自然界一樣都具有一致的運行節(jié)律。人體氣血在不同的時辰會運行到不同的經(jīng)絡,并直接影響人體的生理、病理。因此,要想使治療更好地發(fā)揮療效,會采用子午流注的理論來確定針灸、用藥等治療的最佳時辰,有時甚至能對療效起到?jīng)Q定性的作用。由于子午流注理論較為復雜,大多數(shù)醫(yī)者難以快速確定某個時間氣血所注穴位或臟腑器官,子午流注數(shù)字化可以大大地幫助醫(yī)者確定治療的最佳時辰?,F(xiàn)在,蕪湖圣美孚科技有限公司等已開發(fā)出數(shù)字化子午流注產品,將人體穴位通過3D形式表現(xiàn)出來,并根據(jù)子午流注理論將病癥、辨證要點等與相應的穴位、器官聯(lián)系起來,從而使處方發(fā)揮更好的療效。
中醫(yī)治療主要包括中藥治療、針灸/艾灸治療、拔罐治療、手法治療、五音治療等方法。中醫(yī)治療環(huán)節(jié)的數(shù)字化主要是通過數(shù)字化裝備與系統(tǒng)將這些方法進行實現(xiàn)。
對于針灸/艾灸治療、拔罐治療、手法治療等手段的數(shù)字化,主要方法就是將這些治療手段通過智能化設備或機器人來實現(xiàn)。目前,針灸機器人、按摩機器人等裝備已經(jīng)問世,如南京中醫(yī)藥大學徐天成博士領銜研發(fā)的“數(shù)字經(jīng)絡—智能針灸機器人系統(tǒng)”、新加坡初創(chuàng)公司AiTreat開發(fā)的推拿按摩機器人EMMA等。
對于中醫(yī)五音治療的數(shù)字化,主要是利用宮、商、角、徵、羽等五音韻律的治療功能,將相應的音樂、歌曲甚至是誦讀經(jīng)書的音頻等進行數(shù)字化,再通過計算機系統(tǒng)或相關數(shù)字化設備進行播放,實現(xiàn)對五臟(脾、肺、肝、心、腎)和五志(思、憂、怒、喜、恐)的治療與調理,如蕪湖圣美孚科技有限公司開發(fā)的SMF音樂調理系統(tǒng),能夠產生可聽和可感知的音樂和振動等,將觸覺和聽覺神經(jīng)活動對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產生的刺激結合起來,通過心理、生理的多重作用,促進人的身心健康。
人才培養(yǎng)是中醫(yī)傳承、創(chuàng)新,是中醫(yī)藥發(fā)展的關鍵要素之一。由于中醫(yī)秉承辨證施治的理念,而該理念的具體落地在很多時候依賴于中醫(yī)醫(yī)生的個人經(jīng)驗,因此中醫(yī)教育環(huán)節(jié)的數(shù)字化尤為重要。
中醫(yī)知識傳承是中醫(yī)可持續(xù)發(fā)展的必要條件之一。醫(yī)案是中醫(yī)臨床實踐的記錄,是醫(yī)家診治疾病思維過程的表現(xiàn)。名老中醫(yī)在長期臨證中形成許多經(jīng)方驗方,歷代名家醫(yī)案也是中醫(yī)藥寶庫中的璀璨瑰寶,這些數(shù)據(jù)是中醫(yī)傳承中最基本、最可靠的知識載體,也是醫(yī)學生學習的寶藏。中醫(yī)知識傳承的數(shù)字化主要包括中醫(yī)古籍數(shù)字化、名醫(yī)名方數(shù)字化、現(xiàn)代醫(yī)案數(shù)字化、中醫(yī)教學數(shù)字化等。通過上述數(shù)字化環(huán)節(jié),不僅可以將診療過程中理、法、方、藥等知識傳遞給學生,還可以將“大醫(yī)精誠”等理念加以傳播,提高中醫(yī)隊伍的整體素質。此外,通過將互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術應用于中醫(yī)領域,還可以從大量的數(shù)據(jù)中挖掘并發(fā)現(xiàn)常人難以發(fā)覺的規(guī)律,從而有效提高教育效果。
雖然中醫(yī)藥在近些年來正逐步走上復興之路,中醫(yī)藥數(shù)字化也取得了較為可觀的成績,但不可否認,中醫(yī)藥領域還存在著社會認知認可度不高、關鍵科學問題待解、部分中醫(yī)技術正在或瀕臨失傳、部分領域標準化程度不足、現(xiàn)代化模式尚未建立等問題,中醫(yī)藥數(shù)字化領域也存在著頂層規(guī)劃設計缺乏、數(shù)字化裝備供給不足、跨界型人才嚴重短缺等問題。為加快推動中醫(yī)藥及其數(shù)字化高質量發(fā)展,本文提出以下建議。
中醫(yī)是歷史悠久的民族醫(yī)學,在保護華夏子孫繁衍生息、健康安全方面持續(xù)發(fā)揮著不可或缺的作用。中醫(yī)藥數(shù)字化不僅僅涉及信息通信和中醫(yī)中藥領域,同時也涉及衛(wèi)生健康、醫(yī)療保障、農業(yè)、科技、教育等諸多部門。因此,需要從國家戰(zhàn)略高度出發(fā),開展頂層設計,實施多部委統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)同聯(lián)動,明確職責,為中醫(yī)藥數(shù)字化發(fā)展和中醫(yī)藥復興創(chuàng)造良好的政策環(huán)境。
積極打造中醫(yī)藥數(shù)字化領域重點實驗室、工程研究中心等平臺,構建社區(qū)中醫(yī)健康小屋等新型基礎設施,加強云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術在中醫(yī)研發(fā)、生產、服務、傳承等領域的應用探索與實踐[9],為中醫(yī)藥復興與創(chuàng)新發(fā)展奠定堅實的基礎,推動中醫(yī)藥自動化、數(shù)字化、智能化發(fā)展,使廣大人民群眾能夠以低廉的成本、便捷的渠道獲得高質量的生命健康保障。
積極打造跨界協(xié)同社會化平臺,充分整合中醫(yī)藥數(shù)字化相關的產學研用各方面力量,強化數(shù)字化技術對中醫(yī)藥科技研究、產品開發(fā)、服務創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、科普推廣等各方面的支撐,支持跨界聯(lián)合開展中醫(yī)藥數(shù)字化標準研制和應用試點示范,提高中醫(yī)藥行業(yè)對數(shù)字化的理解與應用能力及解決方案供應商的產品和解決方案供給能力,促進中醫(yī)藥數(shù)字化供需合作無縫對接。
積極構建中醫(yī)藥資源管理與調度數(shù)字化平臺,全面統(tǒng)籌中醫(yī)人力、裝備、中藥等資源,助力疫情防控。積極利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術,實施疫情預警、防控、進展與趨勢分析,并開展中醫(yī)中藥在疫情防控中的作用與效果分析,最大程度發(fā)揮中醫(yī)中藥治未病的優(yōu)勢,為人民群眾生民健康安全保駕護航。
中醫(yī)藥是中華民族幾千年的文化結晶,也是華夏子孫繁衍生息、健康安全的守護神。中醫(yī)藥在近代的巨幅衰落,既有外部環(huán)境的因素,也有自身發(fā)展的原因。近10年來,中醫(yī)藥在非典型肺炎、新冠肺炎等疫情防控中發(fā)揮了巨大作用,讓人們重新認識其神奇和偉大。當前,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術正在成為各行各業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新動力,也為中醫(yī)藥復興帶來了重大機遇,但中醫(yī)藥領域還需要主動擁抱這次數(shù)字化發(fā)展浪潮,并努力面對和破解來自各方面的問題與挑戰(zhàn),才能更好地抓住這次機遇,走上真正的復興之路,為健康中國戰(zhàn)略的實現(xiàn)和中華民族的偉大復興作出應有的貢獻。