舌診信息化技術在證候診斷及療效評價中的應用?

馬旭翔，李勇枝，許家佗Δ

(1. 上海中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，上海 201203； 2. 中國航天員科研訓練中心，北京 100094)

中醫(yī)舌診作為四診重要的組成部分，是中醫(yī)辨證論治的主要依據(jù)之一，舌象作為直接反映臟腑氣血變化的通道，在古代就是醫(yī)生判斷證候預后、評價療效的主要途徑。《素問·刺熱》曰：“肺熱病者，先淅然厥，起毫毛，惡風寒，舌上黃”，說明肺熱由表入里、苔色逐漸轉黃的證候變化規(guī)律，提示舌象的變化在病證發(fā)展中的重要作用。中醫(yī)證候的診斷及療效評價是證候現(xiàn)代化研究的重要內容[1]。長期以來，證候診斷往往依靠醫(yī)生主觀的評判定性，療效評價也都是依靠西醫(yī)學實驗室檢測指標的改善為依據(jù)評定，失去了中醫(yī)診斷的特色和價值。因此，如何正確的將中醫(yī)特色的診療體系客觀準確地運用于證候的療效評價并被國際社會所接受，就成為證候現(xiàn)代化研究的重點問題。近年來，證候的現(xiàn)代化研究主要有兩大分支，一是以微觀基因分子層面為重點的研究方向[2]，二是以中醫(yī)診斷信息的客觀量化及數(shù)據(jù)化為方向進行研究。本文著重從第二點對近年來舌診信息化技術在證候診斷及療效評價中的應用作一簡要綜述。

1 舌診指標信息化

傳統(tǒng)舌診是醫(yī)生通過望舌神、望舌色、望舌形、望舌態(tài)及望舌下絡脈來觀察病人的舌象變化[3]。其發(fā)展的阻礙是容易受到醫(yī)生和環(huán)境等因素的影響，缺乏客觀的定量指標。為順應現(xiàn)代化研究的趨勢，從上世紀80年代起，在現(xiàn)代數(shù)碼設備和計算機圖像處理技術的協(xié)助下，數(shù)字化的圖像指標幫助舌診初步實現(xiàn)了可量化、數(shù)據(jù)化的指標信息提取，在現(xiàn)代研究中舌診信息的主要來源為舌象的區(qū)域、顏色、紋理、形狀、動態(tài)等指標的分析。

現(xiàn)代舌診指標的研究主要在3個方面，一是舌象圖像的標準化采集主要集中在光源的標準化研究[4]、CCD(電荷耦合元件)設備的選擇和各類型舌診儀的研發(fā)。曾常春[5]等比較標準照明體A、B、C和D65光源對正常舌尖舌色色度學參數(shù)進行研究分析，證明可見反射光譜法可以作為一種標準的測色方法應用在舌診的資料采集中。王學民[6]等通過借助輔助光源對舌象點刺識別有了新的方法。王憶勤[7]等在舌象數(shù)字化采集裝置的設計中，運用色溫5000 K的冷陰極熒光燈作為舌象信息采集的光源，并通過分析對比后發(fā)現(xiàn)，其具有高亮度、壽命長、無頻閃、發(fā)熱量低、良好的耐抗震動性等優(yōu)點。舌象圖像的標準化采集研究是舌診指標信息化的基礎，舌圖片采集質量的優(yōu)劣直接影響到舌診指標提取的準確度，是舌診指標研究的第一步；二是采集圖片的顏色校正。為減少采集舌象圖片與真實舌象顏色信息之間的顏色偏差，還原最真實的舌象圖片，許多學者在舌象圖片的顏色校正方面進行了研究。劉齊[8]等通過基于等效圓的方法將舌象圖像顏色的Lab色空間進行偏色檢測，然后采用結合標準差加權的灰度世界法和鏡面法對舌診圖像進行校正。許家佗[9]等利用Lab色差的圖像采集分析方法，對自然光下拍攝的舌圖進行顏色校正，是一種臨床使用方便操作簡單的舌象圖片色校正方法；三是舌象圖像的提取分析。對于舌診指標信息化的研究中，舌象圖像的指標分析研究主要集中在舌體的提取[10-12]、舌質與舌苔顏色及紋理指標的分析[13-15]和圖像指標的獲取。新加坡Siu Cheung Hui[16]等分別用5種機器學習的算法，對21種舌的特征進行了舌診診斷算法的對比，并通過ROC曲線下面積相比較，得出支持向量機中SMO算法為較好的算法。陳鶴松[17]等對6種舌苔顏色數(shù)據(jù)的三維分布特征進行了研究，初步確定了舌苔顏色定量分析和描述的方法。朱富國[18]對舌尖紅和舌尖瘀點的分析方法進行了研究，運用最佳閾值迭代算法使舌質舌苔分離分析，為舌尖和瘀點的特征舌紋理提取提出了新的思路與方法。現(xiàn)階段對舌診指標信息化的研究中，舌質舌苔[19-21]、舌體胖瘦[22]、齒痕瘀點[23]等基礎指標都有了初步的定量研究和數(shù)據(jù)支持，并且都在與臨床應用相結合。舌診指標作為舌診信息化研究的介質，是舌象診斷走向定量化數(shù)據(jù)化的基礎，可以為中醫(yī)證候診斷和療效評價提供中醫(yī)特色的客觀評定標準。

2 舌診信息化指標在證候診斷中的應用

在中醫(yī)證候診斷研究中，中醫(yī)學也嘗試借鑒現(xiàn)代醫(yī)學的研究方法，應用客觀指標作為中醫(yī)疾病和證候的診斷依據(jù)。舌診指標作為具有中醫(yī)特色的證候診斷數(shù)據(jù)依據(jù)，已初步應用在疾病診斷和證候診斷中。許家佗[24]等運用自主設計的“舌象量級記錄表”，對166例慢性胃炎患者舌象特征的提取與中醫(yī)證候關系進行研究。將舌象與證候分型做判別分析，以淡紅舌、淡白舌、青紫舌、黃苔和剝苔變量參數(shù)建立分類判別函數(shù)，所得的判別函數(shù)對原始數(shù)據(jù)判別正確的總回代率為51.80%，其中脾胃虛弱型73.33%，脾胃濕熱型70.00%，胃絡瘀血型和胃陰虛型分別有59.09%和55.00%，此項研究為中醫(yī)脾胃病患者舌象特征與證型關系提供了舌象量級的評價依據(jù)。蘇婉[25]等對肺腎氣虛、痰濕困脾、痰熱壅肺和陰虛內熱4種證型207例肺癌患者的舌圖像提取，并分析了不同證型患者的舌質舌苔進行定量分析，得出舌苔顏色和厚薄在不同證型間具有較大的差異。付晶晶等[26]采用 TP-1 型中醫(yī)舌脈象數(shù)字一體化分析儀，檢測慢性胃炎常見證型的舌象參數(shù)。從舌色、苔色、舌苔腐膩程度、舌形胖瘦等幾個維度，得出慢性胃炎脾胃濕熱、濕濁中阻，脾胃氣虛、肝胃郁熱、脾虛濕阻等不同證型與不同維度的舌象參數(shù)有明顯的相關性，證明了舌象參數(shù)作為簡便、無創(chuàng)的診斷方法，可以為慢性胃炎中醫(yī)證候臨床診斷提供客觀依據(jù)。許嵐[27]等對慢性乙肝不同證型的證候指標與舌象指標做相關分析，得出慢性乙肝最常見的證候是肝郁脾虛型。證候的分類診斷是證候研究的重要內容，以舌診指標的變化程度可以客觀地表達證候的分類結果。史琦[28]等對212例冠心病患者的舌下絡脈征象與冠心病中醫(yī)辨證之間的關系做了研究，分析舌下絡脈在粗細、長短、迂曲程度及顏色方面的特點及在冠心病患者臨床辨證分型中的作用。結果顯示，冠心病虛證、實證及虛實夾雜證患者舌下絡脈在長短、粗細、迂曲程度及顏色方面均顯示出不同程度差異，此研究以現(xiàn)代舌診的分析角度，將舌下絡脈的形態(tài)作為冠心病不同證型分類的參考依據(jù)。許家佗[29]等為診斷舌體胖瘦建立了以舌體單位面積體表面積(Mt)的舌體寬度(K)與厚度(H)的最佳舌體系數(shù)計算方法，對臨床500例舌象的證候分布做了統(tǒng)計分析，結果顯示氣虛、陰虛、氣陰兩虛胖大舌的比例較高。

從目前舌診指標作為證候診斷依據(jù)的相關研究成果可見，雖然在證候診斷中沒有將舌診指標納入證候診斷的金標準，但舌診指標信息化對中醫(yī)證候診斷的支持點在于，指標作為客觀的數(shù)據(jù)資料在一定程度上弱化了以往證候診斷主觀因素為主的中醫(yī)證候診斷依據(jù)。舌診指標在證候診斷的應用中定量的數(shù)據(jù)化結果是其在證候診斷定量研究中的優(yōu)勢，但還存在三個問題：一是現(xiàn)階段的研究中存在的問題在于并沒有以正常人的舌作為基準參數(shù)，進行正常舌象與疾病證候之間的舌診信息化指標的對比和分析；二是舌診信息化指標與其他四診指標的“合參”在證候診斷中的應用還有待進一步挖掘；三是舌診指標與微觀辨證指標尚未有效地結合在一起，可以嘗試將證候現(xiàn)代化研究綜合分析。

3 舌診信息化指標在中醫(yī)證候療效評價中的研究

中醫(yī)證候療效評價，學者們從多個角度進行探索研究，試圖突破現(xiàn)有的證候療效評價瓶頸，爭取早日構建一套被國際所認可的中醫(yī)療效評價體系。現(xiàn)行的中醫(yī)證候療效評價方法，一是病證結合的評價模式。劉紅梅[30]等認為，根據(jù)病因選擇適合的評價指標，再將中醫(yī)證候評價指標與西醫(yī)病因相結合，建立不同的證候評價標準，以病為綱，以證為目，并結合病的臨床表現(xiàn)選擇適合的證候元素，具有針對性地制定證候評價量表是可行的。于東林[31]等認為，病證結合是現(xiàn)階段證候療效評價的有效模式，將患者的生存質量與癥狀、西醫(yī)學指標相聯(lián)系，可以有效地反映療效的結局指標，從而客觀公正地反映證候療效的真實性，容易被國際社會認可。二是將中醫(yī)四診的儀器引入證候的療效評價中，是具有中醫(yī)特色的更加客觀的中醫(yī)證候療效評價體系。吳慶喜[32-33]等將中醫(yī)舌診儀、脈診儀以及自制的量表對慢性乙肝、冠心病心絞痛等中醫(yī)臨床疾病的不同證候進行四診數(shù)據(jù)的動態(tài)采集，同時進行的還有患者的西醫(yī)臨床數(shù)據(jù)，對照中西醫(yī)不同的療效指標進行分析，結果顯示中醫(yī)脈圖、舌圖及證候量表在治療前后具有明顯的差異，與西醫(yī)指標對比得出中醫(yī)客觀化療效評價指標與西醫(yī)現(xiàn)有療效評價指標相比具有一定關聯(lián)性，可以客觀地反映患者的整體變化；三是計算機和數(shù)理方法廣泛應用于中醫(yī)證候的療效評價方法中。宇文亞[34]等將現(xiàn)已明確的中醫(yī)臨床實踐指南(CPG)的證候、治療體系以及明確的療效綜合起來，分別構建證候矩陣、治療矩陣和療效矩陣，構建療效評價模型，為進一步明確中醫(yī)臨床實踐指南的療效評價體系作理論基礎，這是一種具有前瞻性的證候療效評價方法。

在舌診證候的臨床研究中，舌診的現(xiàn)代化研究與中醫(yī)證候療效評價相關的研究還較少，但以舌象指標為依據(jù)對病證治療前后的療效對比研究還是有一定的成果。崔龍濤等[35]對亞健康大學生不同證型中藥干預前后舌象指標變化的分析研究發(fā)現(xiàn)，氣虛組舌質 S、a 值增大，b 值減小； 舌苔 S、a、ENT 值增大，H、b 值減小；血虛組舌質 I值增高， 陰虛組舌質 ClrY、ClrG 值減小；氣郁組舌質 S、a 值增高，L 值減小，舌苔 S、a 值增高，說明舌象圖像指標一定程度上反映了中藥干預亞健康不同證候的效果，用于亞健康干預評價是可行的。黃景斌[36]等采用Matlab將110例糖尿病患者的舌象整體及舌體5個不同部位的顏色空間特征指標提取，按療效將患者分為有效和無效，分別將治療前后的舌象顏色指標變化特點進行對比分析，結果得出有效組治療前后舌根的顏色指標B值明顯降低，b值明顯增高(P<0.05)，且治療后趨于健康組舌象的數(shù)據(jù)指標，得出舌象的分區(qū)指標較整體指標而言變化更為敏感、對病證的療效評價更有意義的結論。朱抗美[37]等對170例腎陰虛與腎陰陽兩虛的更年期綜合癥的患者通過舌象顏色的量化分析來評價二仙湯的治療效果，結果顯示舌色、苔色的 H 值、I 值均明顯增加、S 值下降，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，提示經(jīng)過治療后2組患者的舌象顏色均較治療前變淡、變亮，證明舌象的顏色指標可以作為中藥療效評價的依據(jù)。西原辰一[38]等采用分光光度計、舌分光定量對冠心病血瘀證中氣虛血瘀證、氣陰兩虛證和痰阻心脈診中西醫(yī)結合治療1個療程作療效評價，將舌分光定量作為證候療效評價的依據(jù)，這些舌圖像的顏色紋理指標和分光定量指標在一定程度上反映了舌象在證候療效評價中的作用，與中醫(yī)臨床理論和臨床實踐經(jīng)驗相吻合，說明以舌診的數(shù)據(jù)信息作為證候療效評價的客觀依據(jù)是可行的。

現(xiàn)代學者在證候的療效評價相關研究中，利用現(xiàn)代癥狀量表的設計[39-40]、數(shù)理模型的計算[41-43]以及賦值法、賦分法[44]等評價方法的運用，為中醫(yī)證候的療效評價提供了一種新的思路。但現(xiàn)有的療效評價方法還處于一種被動依賴西醫(yī)指標作參考的階段。因此將中醫(yī)四診指標特別是舌診脈診這些可以數(shù)據(jù)化的指標作為中醫(yī)特色的證候療效評價方式還是十分有必要的，是未來中醫(yī)證候療效評價的發(fā)展趨勢之一。

4 不足與展望

綜上所述，證候的診斷及療效評價體系的建立是一個難解又迫切需要解決的問題，如可建立一個既符合中醫(yī)特色又可以得到國際社會所認可的證候療效評價體系是證候療效評價的重點。近年來，舌診信息化在中醫(yī)證候的研究中證明，信息化技術在舌診的研究中是可以將顏色、紋理等相關圖像指標作為證候診斷和療效評價的客觀依據(jù)，是具有中醫(yī)特色的證候診斷和療效評價模式。綜合全面考慮現(xiàn)階段的研究中還是存在一定的問題：一是舌象的研究還是局限在對單一病證舌象顏色、紋理等方面的研究，未對整個疾病系統(tǒng)的舌象指標進行參數(shù)研究，缺乏對健康人舌象指標的分類研究。任何的療效評價體系都是建立在與正常人指標為基準的評價基礎之上，建立正常人的舌象指標參考范圍是舌診應用在中醫(yī)證候的療效評價體系中的基石；二是疾病的證候本是動態(tài)的，舌象指標也是隨著身體內在的機制變化而變化的，舌診指標與證候的研究較少涉及動態(tài)的跟蹤觀察，無法直觀地體現(xiàn)證候的變化過程；三是現(xiàn)階段對證候的量化研究較少，無法將舌診的量化和證候的量化結合在一起進行辨證論治現(xiàn)代化研究；四是現(xiàn)階段還未將四診信息綜合分析的客觀指標建立數(shù)據(jù)庫，中醫(yī)證候診斷及療效評價缺乏理論模型，使得舌診和四診信息客觀化在中醫(yī)證候的現(xiàn)代化研究中尚未發(fā)揮應有的作用，阻礙了其在臨床的應用和推廣。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，無論中醫(yī)和西醫(yī)的數(shù)據(jù)指標都應該為醫(yī)療診斷所用，全數(shù)據(jù)、多特征、全方位的醫(yī)療信息整合必定會成為關注焦點。如果可以在大量舌診信息標準化、規(guī)范化采集大樣本數(shù)據(jù)庫的基礎上，建立以正常健康人舌診信息類中心和正常舌象指標的參考值范圍，需采用數(shù)據(jù)挖掘的技術方法，用現(xiàn)代醫(yī)學參數(shù)指標作補充，將舌診指標數(shù)據(jù)與中醫(yī)病證對應的關系、病證療效預后的對應關系、病證療效預后的發(fā)展方向作更深入的研究，完善證候診斷及療效評價方法的相關研究。