日常性中醫(yī)療法智能咨詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

施 弘，李云攀，李秀芬，周圓圓，謝秀英

（上海市普陀區(qū)利群醫(yī)院老年科，上海 200333）

日常性中醫(yī)療法指食療、非處方中成藥、中醫(yī)機(jī)理設(shè)計(jì)的保健品、組方安全的單方驗(yàn)方等應(yīng)用，是民眾可以自主選擇使用的最普及、便捷、低成本的中醫(yī)藥治療形式，也是臨床西醫(yī)醫(yī)護(hù)人員指導(dǎo)患者進(jìn)行身體調(diào)理的常用方法，對民眾日常的康復(fù)保健具有重要意義。由于使用者存在辨證、選擇處方等諸多問題，而且這是一類巨大的個體性的醫(yī)療信息需求，無法通過中醫(yī)醫(yī)生指導(dǎo)滿足，因此在移動互聯(lián)網(wǎng)平臺上建立大眾自助應(yīng)用的日常性中醫(yī)療法智能咨詢系統(tǒng)，可能成為解決問題的有效途徑。基于此，本文以2 型糖尿病為例，提出日常性中醫(yī)療法智能咨詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 輔助辨證決策模型設(shè)計(jì) 日常性中醫(yī)療法的處方按照應(yīng)用方式大致可分為對證、對病、對癥三類。癥指患者感覺的不適，一般是單一的癥狀，對癥治療是按照中醫(yī)急則治標(biāo)原則緩解主要癥狀的治療，如元胡止痛片對疼痛癥狀的治療。病即疾病，分為中醫(yī)疾病診斷和西醫(yī)疾病診斷，由于越來越多的中醫(yī)研究和經(jīng)驗(yàn)積累都是在西醫(yī)診斷的前提下開展的，因此對病治療主要指西醫(yī)疾病診斷層面的治療，如血脂康膠囊應(yīng)用于高脂血癥。證即證候，是對機(jī)體在疾病發(fā)展過程中某一階段的病理概括，是由一組固定的、具有內(nèi)在聯(lián)系的、可以反映疾病實(shí)質(zhì)的癥狀所組成，這組癥狀雖然表現(xiàn)有一定差異，但具有相同的疾病癥狀規(guī)律。對證治療即是對疾病某一證候的治療，對證治療處方體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治的基本原則。以中成藥為例，其絕大部分處方的產(chǎn)生是經(jīng)過中醫(yī)四診合參、辨別證候、確定治則；再根據(jù)中藥材的性味歸經(jīng)、升降沉浮、功效主治等特性按君、臣、佐、使規(guī)則組方，并經(jīng)歷長期實(shí)踐、創(chuàng)造總結(jié)的有效方案。因此，辨證應(yīng)用是取得良好治療效果的關(guān)鍵。不同于中醫(yī)醫(yī)生可以臨證進(jìn)行處方的加減，中成藥在應(yīng)用時，其組成、用量具有相對固定的特點(diǎn)，適用于某一證候的一組患者群體。

在系統(tǒng)中，對病和對癥兩類處方占比很小，其適應(yīng)癥的直接性使應(yīng)用設(shè)計(jì)相對簡單。另外大部分處方則需對證治療，解決中醫(yī)辨證問題對日常性中醫(yī)療法智能咨詢系統(tǒng)至關(guān)重要，需要設(shè)計(jì)輔助辨證決策模型，通過分析患者癥狀規(guī)律特點(diǎn)來辨識不同證候的患者群體，并達(dá)到一定的準(zhǔn)確性來保證治療效果。

1.2 西醫(yī)診斷 目前，人們普遍適應(yīng)首先進(jìn)行西醫(yī)檢查，獲得明確的西醫(yī)診斷，且及時的西醫(yī)檢查可以避免診治延誤。對處于疾病狀態(tài)的用戶而言，以西醫(yī)診斷作為數(shù)據(jù)入口更加直接明了，在合并多種疾病時，可以沿用西醫(yī)分診方式，以主訴癥狀選擇西醫(yī)診斷，如同時患有糖尿病、冠心病者，心悸胸悶癥狀為主則選冠心病，三多一少則選糖尿病。

西醫(yī)診斷下的中醫(yī)辨證研究即病證結(jié)合，是現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)的特征[1]。本系統(tǒng)沿用病證結(jié)合的研發(fā)思路，有利于借鑒多年來積累的大量病證結(jié)合研究經(jīng)驗(yàn)，如《中藥新藥臨床指導(dǎo)原則》中病證結(jié)合的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其他還包括現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)與證候及治療效果間相關(guān)性分析等。西醫(yī)診斷可提供明確的病理生理環(huán)境，有利于進(jìn)一步研究中醫(yī)證候的狀態(tài)，并且便于將相關(guān)的西醫(yī)理化指標(biāo)納入診斷依據(jù)。需要指出的是，同一證候在不同西醫(yī)診斷下的表現(xiàn)可能不同。因此，在西醫(yī)診斷下研究總結(jié)的辨證相關(guān)因素，有助于提高系統(tǒng)辨識證候的準(zhǔn)確性。

1.3 辨證信息獲取 不同于中醫(yī)望、聞、問、切獲取患者信息的全面系統(tǒng)、準(zhǔn)確細(xì)致以及交流描述用語的專業(yè)性，居民自助方式能夠提供給系統(tǒng)的只有自身癥狀的感受以及年齡、性別等個體生理信息。因此，系統(tǒng)問診或癥狀選擇設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能挖掘患者辨證相關(guān)信息，并且要考慮居民的文化水平和認(rèn)知能力，所涉及醫(yī)學(xué)術(shù)語需要簡化至普通人能夠理解和感知的水平，另外還應(yīng)包括輸入的便利性、信息的缺失及容錯、涉及隱私等問題。如對肌膚甲錯的表現(xiàn)多數(shù)使用者存在理解和辨識不清的問題；涉及如陽痿、陰部潮濕瘙癢、月經(jīng)不調(diào)等癥狀往往會出現(xiàn)調(diào)查信息不實(shí)，此類信息只能放棄。舌診信息在辨證分析中極其重要，隨著信息技術(shù)發(fā)展逐步深入[2]，許多患者都具有舌診意識，系統(tǒng)可通過短視頻指導(dǎo)或舌診圖片幫助患者進(jìn)行舌診征象選擇，進(jìn)一步可設(shè)計(jì)網(wǎng)上智能舌診模塊。

為提高獲取的辨證信息質(zhì)量，系統(tǒng)部分輸入癥狀采用最小化證候內(nèi)涵的癥狀群組設(shè)計(jì)[3]。對疾病常見主要癥狀表現(xiàn)進(jìn)行分類，如糖尿病常見口內(nèi)味覺異常、乏力、口干渴等即分為3 個癥狀群組，進(jìn)而對每個癥狀群組推導(dǎo)歸納出細(xì)分癥狀，如口內(nèi)味覺異常反映出相異的證候特征，細(xì)分癥狀口苦提示胃熱胃火或肝膽濕熱；口淡提示脾胃虛寒、水濕內(nèi)停；口甜提示脾胃濕熱；口酸提示肝胃不和；口咸提示腎虛、寒水上泛；口膩提示脾胃濕阻；口粘提示濕濁內(nèi)停、痰飲等。據(jù)臨床觀察與文獻(xiàn)研究顯示糖尿病患者以口苦者最多，口粘膩次之，口淡較少，其他則少見。因此輸入的癥狀群組設(shè)計(jì)為：無異常；口苦；口粘膩；口淡；其他。如對乏力進(jìn)行輕重程度分級，氣虛證候的輕重程度也可反映出來。由此形成能夠表達(dá)病因、病位、病性、病勢、邪正狀態(tài)等辨證要點(diǎn)和最小化證候內(nèi)涵的癥狀群組，使輸入的辨證信息與證候產(chǎn)生高度的關(guān)聯(lián)性。

1.4 辨證分型方案 許多臨床專家在研究某一疾病診斷下的中醫(yī)辨證分型時常采用對四診獲取的信息進(jìn)行聚類分析和主成分分析等方法[4，5]，但由于研究的病例情況、入選因子、聚類方式等多種主觀與客觀因素的差別，造成結(jié)論各異。也有專家根據(jù)自身臨床體會進(jìn)行辨證分型，就糖尿病而言，其辨證分型方案有多種。本系統(tǒng)所獲取的患者自身感知和理解的癥狀信息是不完整、非專業(yè)的，不適用聚類分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行辨證分型。因此，采用的設(shè)計(jì)思路是從眾多的糖尿病辨證分型方案中選擇一種闡述宏觀病理病機(jī)清晰、分型簡捷、能夠與系統(tǒng)處方的治療功效水平相匹配的方案，通過算法模型建立分型方案與患者自覺癥狀確定關(guān)系，應(yīng)用時使用者選擇癥狀即可達(dá)到輔助辨證的目的。本系統(tǒng)采用林蘭教授糖尿病“三型辨證理論”的《中西醫(yī)結(jié)合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)》（草案），就臨床體會而言，適用于本系統(tǒng)所收集對證治療處方的功效水平。

1.5 輔助辨證決策模型算法設(shè)計(jì) 算法是表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的方法，是準(zhǔn)確與效率的保證，中醫(yī)辨證屬分類研究，常見的分類算法包括樸素貝葉斯、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、K 近鄰、隨機(jī)樹林、決策樹等，各有適用場景[6，7]。中醫(yī)辨證論治過程具有復(fù)雜的系統(tǒng)工程學(xué)特點(diǎn)[8]，從辨證要素看，證候的診斷依據(jù)基于人體感官的患者自覺癥狀和醫(yī)生四診獲取的信息是模糊的、非量化、不確定的；從證的定義看，其概念是疾病發(fā)展到某一階段人體的狀態(tài)，階段可長可短，疾病狀態(tài)與個體體質(zhì)、心理、病因等自身因素和環(huán)境、社會、氣候等外界因素相關(guān)而不斷變化，因此證的時間、狀態(tài)定義是模糊的，證的診斷標(biāo)準(zhǔn)難以清晰制定[9]；從中醫(yī)思維特點(diǎn)看，中醫(yī)辨證的邏輯主要以定性的方法運(yùn)用于辨證過程，形成了取象比類、心悟體會等中醫(yī)傳統(tǒng)的思維方式，是主觀和經(jīng)驗(yàn)性的[10]。系統(tǒng)需要一種能夠表達(dá)辨證信息與證候診斷之間的模糊關(guān)系，并且在初期沒有積累足夠的經(jīng)驗(yàn)和用戶信息情況下，隨時可以進(jìn)行數(shù)據(jù)回溯，發(fā)現(xiàn)修改設(shè)計(jì)缺陷的算法。因此，系統(tǒng)選擇以模糊理論與模式識別理論結(jié)合形成的多特征模糊模式識別算法，應(yīng)用于辨證過程中能夠體現(xiàn)出良好的系統(tǒng)柔性處理能力，優(yōu)于其他算法的黑箱過程[11]。

本系統(tǒng)算法模型采用多特征模糊模式識別算法結(jié)合自適應(yīng)偏差權(quán)重分配法建立[3]，兩者的作用如下：①多特征模糊模式識別算法應(yīng)用分為前后兩個層面，前層是疾病的主要證候識別，此階段按方證對應(yīng)關(guān)系輸入處方并進(jìn)行初步應(yīng)用；后層是通過效果反饋進(jìn)行適應(yīng)癥調(diào)整，為每一個處方尋求更符合臨床癥狀規(guī)律的適用人群，或理解為每個處方尋求一種相匹配的、細(xì)分的證候，因?yàn)樽C候是疾病過程中的一個階段，存在輕重緩急的差別，另外可應(yīng)用于相同證候的處方間也存在作用強(qiáng)度和機(jī)理的差別。②自適應(yīng)偏差權(quán)重分配法：各種癥狀在辨證過程中具有不同的權(quán)重而影響辯證結(jié)果，表現(xiàn)在不同的癥狀對同一證候的權(quán)重不同；同一癥狀對于不同證候也存在權(quán)重差別。本系統(tǒng)基于癥狀群組中細(xì)分癥狀發(fā)生頻率的差別，采用偏差權(quán)重法可以客觀表達(dá)不同癥狀與各證候分類間復(fù)雜的權(quán)重分配問題，并且通過應(yīng)用中的增量病例調(diào)整細(xì)分癥狀頻率，動態(tài)影響權(quán)重分配，達(dá)到各個癥狀群組權(quán)重的自適應(yīng)性調(diào)整，后期隨著樣本數(shù)增加權(quán)重值將趨于穩(wěn)定。

2 系統(tǒng)論證設(shè)計(jì)

論證目的：通過以2 型糖尿病為例的臨床調(diào)查研究，論證輔助辨證決策模型實(shí)際應(yīng)用的可行性，并為實(shí)現(xiàn)多種疾病的運(yùn)行提供技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)支持。

病例入選與排除標(biāo)準(zhǔn)：選擇按照現(xiàn)行診斷標(biāo)準(zhǔn)第一診斷為2 型糖尿病的本院成年內(nèi)分泌科住院患者，主要表現(xiàn)糖尿病常見癥狀，神志清楚，能清晰表述自覺癥狀，配合檢查問詢，簽署知情同意書。排除非糖尿病癥狀為主要表現(xiàn)或嚴(yán)重器官功能不全的、對糖尿病癥狀或神志有明顯影響的患者。

論證方法：中醫(yī)專家組與輔助辨證組分別進(jìn)行調(diào)查，中醫(yī)專家組采用《中西醫(yī)結(jié)合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)》（草案）中的陰虛熱盛、氣陰兩虛、陰陽兩虛三型辨證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主證辨證；輔助辨證組通過移動互聯(lián)調(diào)查網(wǎng)頁（http://hdcafe.com/tnb/）進(jìn)行癥狀調(diào)查，該網(wǎng)頁后期將建成具有糖尿病監(jiān)測、宣教等多種功能的中西醫(yī)結(jié)合應(yīng)用型網(wǎng)站。

結(jié)果分析：每進(jìn)行100～150例，分析中醫(yī)專家辨證結(jié)果與調(diào)查癥狀之間的相關(guān)性，數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)行新病例辨證并與中醫(yī)專家辨證結(jié)果進(jìn)行比較，重復(fù)循環(huán)。比較方法：以中醫(yī)專家辨證結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，對比系統(tǒng)辨證結(jié)果，采用定性資料的平行效度檢驗(yàn)方法，要求Kappa 值和相關(guān)系數(shù)>0.4，并進(jìn)行一致性假設(shè)檢驗(yàn)具有正相關(guān)性；或系統(tǒng)與專家辨證結(jié)果符合率達(dá)到70%以上。未達(dá)標(biāo)前隨時進(jìn)行數(shù)據(jù)回溯，修改調(diào)查癥狀設(shè)計(jì)，過程見圖1。

圖1 輔助辨證決策模型論證思路

3 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 優(yōu)化方案 實(shí)現(xiàn)處方最佳療效是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，需要進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，思路如下：①隨著系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到一定條件后，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等算法另建模型，以對比、融合方式進(jìn)行算法進(jìn)化，避免單一算法缺陷；②計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠勝任多元化、多維度、復(fù)雜數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)分析，在應(yīng)用中不斷導(dǎo)入新的可能與辨證相關(guān)的因素，通過關(guān)聯(lián)規(guī)則算法等數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行多因素關(guān)聯(lián)計(jì)算，分析與處方療效間的相關(guān)性，篩選新的辨證相關(guān)因子，逐步實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)辨證；③系統(tǒng)是依據(jù)證方對應(yīng)原則實(shí)現(xiàn)處方的初始應(yīng)用，隨著增量病例應(yīng)用后的效果反饋調(diào)整，逐步優(yōu)化至最優(yōu)適用證候，見圖2。

圖2 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2 療效評估 參考《證候類中藥新藥臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》有關(guān)證候療效評價指標(biāo)，如“患者報(bào)告結(jié)局指標(biāo)”等作為處方療效評估方法[12]，設(shè)計(jì)以使用者主訴自覺癥狀變化的反饋信息作為療效判斷標(biāo)準(zhǔn)，反饋信息由描述性評論和療效等級評估兩部分組成。據(jù)此設(shè)計(jì)系統(tǒng)證候療效反饋修正模塊，可以在持續(xù)應(yīng)用中通過用戶效果反饋信息進(jìn)行處方適用證候調(diào)整，消除輸入數(shù)據(jù)中中醫(yī)專家辨證錯誤引起的誤差。

4 總結(jié)

本文主要總結(jié)日常性中醫(yī)療法智能咨詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有關(guān)數(shù)據(jù)入口、醫(yī)理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化以及實(shí)施方式等方面的構(gòu)建思路，以期借助高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，對中醫(yī)藥寶庫進(jìn)行充分開發(fā)利用，最大限度發(fā)掘中醫(yī)藥的治療功效，尤其是與百姓日常生活息息相關(guān)的養(yǎng)生保健類方法。