“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”在中醫診斷實踐教學中的應用

張 岳，唐年亞

（南陽醫學高等專科學校，河南 南陽 473000）

隨著“互聯網+醫療健康”服務體系的健全，醫療互聯網技術的應用，借助計算機網絡遠程醫療不再受時間、空間等因素的限制，可以服務更多患者。2019—2020學年，受新冠肺炎疫情影響，根據教育部、河南省教育廳和我校關于疫情防控工作的最新要求，響應“停課不停學，停課不停教”號召，線上教學幾乎覆蓋所有學科，醫學教育也應將互聯網、人工智能與醫療健康服務相融合，為醫學線上實踐教學服務。課題組教師開闊思維，分析疫情期間教學遇到的問題，改變傳統教學模式，應用“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”，通過釘釘直播和學習通平臺開展中醫診斷學舌診線上實踐教學，探索“互聯網+”模式在醫學實踐教學中的應用效果，為“健康中國”戰略的實施打下堅實基礎。

1 疫情期間傳統舌診實踐教學存在的問題

1.1 學生在家自主學習，學習過程無法監控

受新冠肺炎疫情影響學生無法返校，導致教學環境發生變化，對實踐教學提出新的挑戰。教師無法面對面教學、手把手指導，無法在訓練中及時獲取學生的反饋信息，由師生雙向互動變為線上教師單向輸出，對學生練不練，學生怎么練，練后會不會，學后能不能用等難以監測[1]。由于缺少實踐教學設備、物品等，因此無法保證技能訓練效果，而由理論到臨床的無縫對接更是無從談起。

1.2 中醫作為經驗醫學，客觀量化存在困難

舌診屬于中醫四診中的望診，望舌是通過查看舌質和舌苔的形態、色澤、潤燥等方面的變化判定病情的一種獨特診法，是中醫診斷和分析病情的重要方式。中醫屬于經驗醫學，較難實現客觀量化，中醫理論書籍多為描述性文字，中醫診斷學舌診實踐教學中，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、暗紅有哪些區別；薄白中薄的程度以及如何區分微白與乳白、米白，成為教學難點。雖然中醫理論本身較完備，但由于其很難客觀量化，造成不同中醫醫生受主觀意識、個人經驗以及診斷環境的影響，對中醫理論的理解存在分歧，使得中醫診斷更多依賴醫生個人經驗，這也阻礙了中醫的發展和普及，無法讓更多患者享受中醫的便利。

1.3 傳統舌診受時間與空間限制

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

1.4 傳統舌象儀價格高、便攜性差、升級繁瑣

傳統舌象儀雖然實現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用[2]。除教學及科研單位使用，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；傳統舌象儀致命的缺點是系統升級繁瑣，無法及時更新程序，使用者無法享受升級后的診斷服務。

2 “互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”的研發

2.1 舌圖像分割

舌體、面部和唇部顏色相近，易混淆。根據舌圖像分割特點，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算法相結合（舌圖像輪廓相似，可收斂目標物體至真實輪廓）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，了解機體失調甚至病理變化。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行舌象校正，模擬人眼借助計算機處理原始圖像，去除環境因素的干擾，還原舌象顏色，實現照片顏色一致性。

2.3 舌質、舌苔屬性提取

舌象包含舌質與舌苔兩部分。舌質由舌的肌肉組織構成；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、細菌及滲出的細胞等組成。根據中醫理論，察舌質主要觀察舌形、舌態、舌的色澤及榮枯等，測知正氣盛衰和病邪性質；察舌苔主要觀察苔色、苔質，了解病邪深淺與胃氣存亡。使用SVM算法對舌象顏色進行分類，提取舌質、舌苔屬性，通過觀察舌質、舌苔的變化對疾病進行診斷。

2.4 舌診辨證

中醫辨證論治要求在提取舌象屬性的基礎上，結合臨床癥狀進行診斷。利用Allegrograph軟件建立中醫知識庫，結合舌象屬性與臨床癥狀，通過中醫舌診辨證算法，對癥狀賦以權重進行推斷，確定證型，給出診療方案。

2.5 服務器程序與客戶端程序

本系統的運行、完善、使用需要搭建服務器和客戶端。構建服務器程序與客戶端程序，服務器有環境搭建、接口實現、緩存實現、診斷實現功能；客戶端有舌象拍攝、舌象上傳、癥狀選擇、診斷展示等功能。服務器程序構建在事件驅動的Node.js環境中，增加Redis使系統實現高速緩存，提升數據庫讀寫性能。

3 中醫舌診線上線下混合式實踐教學

3.1 研究對象

選取2019級中醫專業學生為研究對象，分為對照組（106人）和實驗組（107人）。兩組學生在年齡、性別、基礎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 教學工具

對照組采用學習通+釘釘直播（網絡面對面授課）平臺方式教學；實驗組采用學習通+釘釘直播（網絡面對面授課）+“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”教學。

3.3 量化指標

量化教學指標，加強線上課堂管理，保證實踐教學質量。學生線上總評成績由形成性評價成績和終結性評價成績兩部分構成。其中形成性評價（課前、課中、課后）成績占總成績的85%，以網絡教學平臺提供的數據和成績為主要依據；終結性評價（線上考核）成績占總成績的15%，以學生該項目線上考核成績為主要依據，見表1。

表1 舌診線上實踐教學量化指標

3.4 教學模式

根據教學內容特點選擇教學模式，鑒于舌診不需要借助實驗儀器和設備，且“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”能夠打破時間和空間限制，故舌診實踐教學全程可在線上完成（見表2）。

表2 實驗組舌診線上實踐教學模式

實驗組線上教學步驟：（1）課前自學：教師在學習通平臺建立班課，針對本次教學內容上傳相關PPT、視頻，展示望舌的內容、步驟和注意事項，發布課前測試題；學生觀看PPT、視頻，完成課前習題，進行預習，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。分析課前測試結果和學生自學情況，針對性講解、糾錯；講授學生無法通過自學掌握的正常及異常舌象，變抽象為具體，通過案例教學法、觀察對比法加深學生理解和記憶。（3）虛擬練習：使用“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”，采用情景模擬教學，學生自主采集舌象，觀察舌質和舌苔的形態、色澤、潤燥等并進行分析，判斷機體健康情況。（4）師生互動：教師使用釘釘直播連麥功能，選取典型案例進行課堂討論，采用角色扮演法，由學生扮演醫生、患者，教師點評。（5）線上考核：通過線上考核檢驗教學效果。（6）提交實驗報告：書寫操作流程，進行課后反思。

對照組大部分線上教學環節與實驗組相同，缺少虛擬訓練環節。

3.5 教學效果

教學效果評價分為學生主觀評價和教師客觀評價。學生主觀評價采用問卷調查的方式。課題組共發放學生問卷213份，回收有效問卷213份，回收率為100.0%。調查結果顯示，使用“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”后，實驗組學習興趣、自學能力、感性認識、分析能力、動手能力明顯優于對照組（P＜0.01）。教師客觀評價采用線上考核方式，學生通過釘釘直播連麥，現場操作，回答問題并進行考核。實驗組考核成績明顯優于對照組（P＜0.01），見表3。

表3 兩組線上實踐教學效果比較

4 討論

4.1 利用“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”實現舌診客觀化

舌象能客觀反映人體氣血盛衰、病位深淺、病邪性質、病情進展、轉歸和預后。在中醫辨證論治過程中，舌診是必不可少的環節。舌診客觀化是信息技術發展和醫療互聯網技術的必然要求。“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”作為現代化舌診工具，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；通過對舌象顏色進行分類，提取舌質、舌苔屬性，區分二者，便于臨床分析；建立中醫知識庫，通過中醫舌診辨證算法，結合舌象屬性與臨床癥狀，進行推斷，確定證型，給出診療方案。本系統使中醫舌診理論更加精準，避免主觀化引起的分歧，有助于指導臨床、教學和科研工作，推動資源共享，普及中醫知識，讓更多患者享受中醫帶來的便利。

4.2 “互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”消除了時間與空間限制

“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”操作方便，只需從手機端打開系統即可使用，消除了傳統舌診受時間、空間等因素的限制，患者不必在醫院等候，可隨時隨地接受診療服務，節省時間，節約醫療支出，改善就醫體驗，且能最大限度地保證診斷結果客觀化。本系統有助于各類人群隨時隨地進行健康監測和疾病分析，滿足人們的健康需求，擴大了服務范圍，為實施“健康中國”戰略奠定基礎。

4.3 “互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”彌補了舌診線上實踐教學的不足

“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”將實踐場地搬到了互聯網，打破了舌診必須在實訓室教學的限制，彌補了舌診線上實踐教學“只能講、不能練”的不足，幫助學生系統、形象、全面地理解舌診。學生在家采集舌象進行分析和判斷，對比系統給出的推理結果，評價學習效果。研究顯示，實驗組在學習興趣、自學能力、感性認識、分析能力、動手能力和考核成績方面都明顯優于對照組。該系統具有自主探究、參與交互的優點，使學習更加簡單、有效，達到學思結合、知行合一的目的，教學效果良好。

4.4 “互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”使用建議

雖然“互聯網+手機端中醫舌診疾病分析系統”使用的是開放式網絡環境，能解決線上舌診實踐教學存在的問題，滿足不同人群隨時隨地進行舌診的需求。但我們要認識到，中醫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發展到何種水平，其提供的舌象信息都是片面的，不能替代中醫四診合參獲得的全面、綜合的信息。隨著科學技術的發展，舌診客觀化的研究也會達到更高水平[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行整合，形成綜合信息采集、提取和分析的中醫診斷儀器，實現中醫臨床診療定量化、定性化。