劉佳保,喬亞,路遠,汪天明,霍星星,宋航
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望診在中醫四診中的地位最高,被古人稱為”四診之首”,而面診又在望診中占有舉足輕重的地位[1]。由此看來,除了醫患耳熟能詳的舌診外,面診也極具臨床實用價值,通過診察面部的神、色、形、態可獲取許多舌診信息所不能代替的輔助診斷信息[2]。惡性腫瘤死亡率高居全球第二,使公共衛生體系的經濟負擔愈加沉重,嚴重危害著全世界人民的生命和健康[3-5]。而面診具有簡便易行、無創等優點,根據中醫“司外揣內”的基本診斷原理,惡性腫瘤患者體內的癌瘤進展情況亦會反映在面部,通過面診可及時判斷出患者的身體情況,為惡性腫瘤的診療作出了一定的貢獻。此外,一直以來醫者依靠經驗對患者進行的證候信息收集和“主觀性”診斷不可避免的會出現遺漏甚至誤判,因此,中醫面診的客觀化有望為癌癥的診療過程提供新的依據和方向。
《黃帝內經》是現存最早的中醫理論典籍,中醫診法的理論基礎大都可追溯至此,面診亦無二致,如《素問·移精變氣論篇》:“色脈者,上帝之所貴也……欲知其要,則色脈是矣”,說明醫者可通過觀察面色變化判斷臟腑情況[6-7]。并且,《黃帝內經》有關面診理論的內容繁多,從《靈樞·邪氣臟腑病形》篇“十二經脈、三百六十五絡,其氣血皆上于面而走空竅”,到《靈樞·本臟》篇“視其外應,知其內臟,知所病矣”的諸多理論可以看出,人體面部如同其氣血、津液、臟腑、經絡等的一扇窗口,通過這一外部窗口,可以觀察到人體內部氣血之盛衰、津液之盈虧、臟腑之虛實、經絡之暢通等健康狀態或病情變化。中醫認為面部脈絡豐富,氣血充盛,為諸多經脈、絡脈匯集的地方,臟腑氣血的外在征象;并且面部肌膚嫩薄,因此其色澤變化較身體其他部位能夠更容易顯露出來,體內臟腑經絡之虛實、氣血津液之榮枯,都可以在面部靈敏地反映出來。由此可見,身體的內部變化會反映在面部的外在征象上,因此通過中醫面診探知機體的健康狀況和患者的疾病狀態,在中醫診斷中發揮著十分重要的作用。
《黃帝內經》中對“五色主病”有著詳細論述,通過觀察患者的面部色澤變化,可對疾病部位、病性等做出相應判斷[8]。而《望診遵經》有關面部色診的描述甚至更為周詳,并且以“五色主病”為基礎創造性地提出了更為詳盡的“相氣十法”,在有關色診理論的眾多著作中,該書有著極高的地位[9]。
在癌癥進展的各階段,與邪氣性質相應的氣、色、形、態等方面的變化均可以在面部反映出來。劉德果等人[10]總結了陳其華教授根據“中醫色診”理論診治癌癥的經驗,其認為癌癥的發病大多由痰、瘀、寒、毒引起,并且介紹了如何辨別及治療痰色、瘀色、寒色、毒色的方法,通過診察腫瘤患者“色之變化”,詳辨病機,司外揣內,以色診為基礎的同時仍注重四診合參,審證求因,屢獲良效。
張偉妃等[11]使用中醫面診儀器采集大腸癌組和正常對照組的面部客觀數據,對比分析大腸癌患者及各證型之間的面診信息,發現大腸癌患者氣血兩虛型的紅色指數最低,濕熱蘊結型的白色指數最低,這與中醫“五色主病”的內容基本相符;研究還發現,大腸癌患者面部有光澤指數低于健康人,但面部紅色、青色、黑色指數高于健康人,基本符合中醫臨床的實際情況。以上研究肯定了中醫面部色診在惡性腫瘤診斷及證候區分中的可靠性。
古人還進一步提出面部不同區域與各臟腑相互呼應之說。從古至今有關面部分候理論紛繁復雜,僅《黃帝內經》對這一理論便有四部分論述,分別為《靈樞·五色篇》《靈樞·五閱五使》《素問·刺熱論篇》《素問·風論篇》,所涉及到的面部分候部位不盡相同,且各有其理論依據[12]。其中《靈樞·刺熱論》中“額部候心,鼻部候脾,頦部候腎,左頰候肝,右頰候肺”不僅體現了五臟各自的解剖學位置,還蘊含著五臟本身的生理特性,如“鼻部侯脾”便有“脾居中央灌四傍”之意。
近現代,有學者對面部分候臟腑理論進行研究,如徐璡等[13]收集了心、肝、脾、肺、腎系患者共501例,將面部區域劃分為前額、眼眶、臉頰、鼻部、下頜,檢測面色RGB、HSV特征參數,結果證實不同疾病患者面部不同分區面色存在差異,且與傳統中醫理論中的面部臟腑分候體系基本一致。以上研究能夠從實踐中客觀地反映面部分區的可靠性,為中醫面部分候學說提供了新的依據。
中醫面診常將色診與面部分候理論相結合進行診病,能夠更為準確的探析患者的病情,這也是面診的主要內容;但除此之外,診察顏面局部的特征,如須眉、口唇、人中、眼瞼等,也為中醫面診貢獻良多。張陸梅[14]重視中醫四診在臨床中的應用價值,在面診方面,認為大多數癌癥患者都伴有貧血,因此通過診察唇、甲、眼瞼及面色便能判斷出病人是否貧血以及其貧血的等級;而對于接受化療的病人,通過診察顏面頭部的毛發,能間接判斷出患者對化療的耐受程度。胡振明等[15]發現癌癥病人鼻頭青紫,舌質淡白,舌邊有瘀點或瘀斑,舌底脈絡紫黯,多見于癌癥晚期;其還發現生殖和消化系統癌癥病人的下口唇及唇黏膜上,有時會出現綠豆至黃豆大小的紫斑,顏色隨病情發展而逐漸加深,從淡紫色到紫黯色。
古人認為,面部人中溝的形態與中醫婦科疾病密切相關。任督二脈,皆起于胞中,并交會于人中溝,是溝通面部人中部位和女子胞宮的橋梁;任主胞胎,督脈絡腎主生殖,女子胞宮的諸多生理功能皆依靠兩脈得以正常行使,因此通過診察人中部位的異常改變可了解胞宮的功能狀況[16]。屠立平等[17]采集婦科疾病組132例(其中包括子宮肌瘤組71例)和健康女性組49例的面部人中圖像,并進行對比分析,結果顯示不同組的人中寬度、高度、面積均有差異,子宮肌瘤組的各項指標值均較大,人中部位與婦科疾病之間可能存在某種關聯。可見,診察面部人中部位的形態變化,為子宮肌瘤患者的中醫診斷拓展了新途徑。以上研究結果表明局部面診可應用于惡性腫瘤的診斷、具體病情判斷、預后及治療耐受情況的評估等諸多診療過程,并發揮重要作用。
長期以來,傳統面診受醫生的主觀性、認知水平及光線等外在條件的影響,阻礙了望診技術的行業共識與標準的達成,影響了中醫的發展和推廣,因此,在中醫理論指導下開展面診客觀化研究具有必要性。近年來,隨著計算機技術和中醫診斷學研究的不斷深入,中醫面診的發展逐步走向客觀化和標準化。
關于面診圖像的診斷,就結果而言,人和儀器或許差異很小;但從原理或性質而言,卻大相徑庭,有著明顯差異。人的思維具有主觀性,因此其判斷也不可避免地具有主觀性,而儀器則以計算機系統為依托,其中面診儀器則是包括面部照片采集與特征信息處理兩部分系統,通過一連串的字符描寫面部特征信息,根據人為設定的參數,與面部特征信息的數據庫進行比對,自動產出面診報告,因此客觀性更強[18]。
中醫傳統面診在計算機的輔助下,可對面部色澤、輪廓、紋理等特征進行量化分析,采集醫者裸眼難以識別的細微特征信息,并通過將這些面部信息數據和設定的系統參數閾值進行對比分析,從而進行量化診斷。例如,若對面部色診進行客觀化,則需要操縱色診儀采集患者的面部照片,再提取顏色和光澤特征信息,并結合系統參數最終加以比對和分析[19]。如袁善敏等[20]使用中醫面診數字化檢測系統(型號:DKF-II)分別從5個民族中采集了共20641名自然人群的面診圖像,運用單因素方差分析探究自然人群面診圖像常見顏色特征的參數范圍(正常面色參數L值、a值、b值95%CI范圍分別為138.64~138.94、143.47 ~ 143.56、145.95 ~ 146.04。),為面診客觀化研究及設備研發提供了自然人群顏色參數范圍的支持。
2.1 顏色特征提取 中醫望診不外乎神、色、形、態四端,面部望診亦是如此。近年來,進行量化的面部特征主要為面部色澤、唇色、面部區域劃分、面型特征、人中溝長度等。其中顏色特征和光澤度是最為常見且重要的,無論是在面診客觀化的研究中,還是在中醫臨床診斷中,都具有著重要意義。中醫面色特征參數主要為赤、白、黃、青、黑以及有無光澤,在中醫證候中分別象征著不同的病因、病性、病機、病位及預后[21];在面部色診的客觀化中,為了提取并描述患者顏色特征信息的參數值,常應用各種顏色空間,如Lab、RGB、HSV、CMYK等模型。值得一提的是,上述多種顏色空間在面診儀器的實際應用中,各有利弊[22-23],因此,在進行面部色診的客觀化時,數種色彩空間模型被同時使用,稱為“混合”色彩空間,通過利用不同空間模型的自身特點,擇善而從,能夠更為精確地描述圖像顏色特征,提高量化診斷結果的準確性[24]。
2.2 光澤度提取 如何診察病色,最重要的是能夠辨別善、惡色。善色有光澤、預后較好、其病易治;惡色無光澤、預后較差、其病難治。正如《望診遵經》所言:“光明潤澤者,氣也,青赤黃白黑者,色也。有氣不患無色,有色不可無氣”[25]。三通道顏色空間,如Lab、RGB、HSV,能夠更完整地保留光澤特征的原始數據信息,應用偏最小二乘、線性判別分析等算法提取,可提高對中醫面診光澤信息的正確判別率[23]。在人臉圖像光澤度分析中,描述光澤度的參數非常重要。HSV 顏色空間 V 或 Lab 顏色空間 L 可以用作亮度特征,但這還不夠,因為亮度并不等于光澤度,光澤信息也包含在另一個通道中。李福鳳等[26]設計了一個計算機輔助分類模型,通過 4 個顏色空間中的六種不同識別方法,其中線性判別分析(LDA)的預測準確率最高,為基于面部圖像的中醫面部光澤診斷提供了一種自動定量的方法,在臨床診斷中顯示出實用性。
2.3 標志點距離提取 相較于面部色澤的特征信息提取,標志點距離測量要容易理解很多。通過對于面部各標志點的間距的測量和提取,可以對面型特征、人中溝的長短、深淺等進行對比分析。關茜[27]等使用面象采集系統采集肝病患者、腎病患者以及健康人的面部圖像,對面部13個標志點進行測量,得到面寬、面高、鼻寬、唇高等直線距離,然后根據公式計算面型指數,對比三者之間的面型指數差異,發現健康組和腎病組男性、女性均以中鼻型、中面型、狹面型、超狹面型多見;肝臟組則以中鼻型及闊鼻型多見,其中男性以闊面型、中面型、狹面型多見,女性以中面型、狹面型、超狹面型多見。可見,面診儀器能夠輕易捕捉到醫生裸眼較難察覺的疾病狀態下面型的特異性改變,為疾病的診斷提供依據。
近年來,面診的客觀化研究也逐漸出現在癌癥的診療過程中,阮銘等[28]運用四診儀,通過Lab、RGB、HSV顏色空間,采集并描述了97例癌癥伴焦慮抑郁病人的面部顏色和光澤特征,發現疾病組的整體面色偏黑、偏黃,而正常組整體偏紅,兩者之間存在顯著差異(P<0.01)。
時至今日,組織病理學檢查應用于大多數面部皮膚病的確診中,是最為可靠的方法,為臨床醫學界所公認,但是有創性檢查會不同程度地損害患者的面部容貌,故而中醫面診“無創傷”的優勢將是其今后客觀化發展的一個關鍵推力和。胡嬋等[29]使用皮膚鏡采集老年性血管瘤病人18例和毛細血管擴張性肉芽腫病人45例的鏡下照片,發現兩種疾病的皮膚鏡特征具有顯著差異,具有“無創性”優勢的皮膚鏡檢查在兩者之間的診斷及鑒別診斷中都能夠發揮重要作用,必要時進行病理性確診。相信如果將皮膚鏡與面診儀器結合起來,更大程度發揮中醫面診“無創傷”的優勢,將有助于面診客觀化走的更遠。
慢性萎縮性胃炎是胃癌的癌前疾病,不僅發生癌變的可能性大,還有病程長,難治愈,較易復發等特點,是醫務人員需要警惕的消化系統疾病[30-31]。楊帥等[32]運用舌面檢測儀采集122例慢性萎縮性胃炎患者的舌、面圖像,對比分析中醫藥治療前后患者的舌、面特征信息參數及其變化趨勢,發現治療前后的舌、面診特征參數存在顯著差異。可見,中醫舌、面診特征的客觀化信息參數可以作為有效指標應用于中醫療效評價,為癌前疾病的療效評價提供了新的方向,為中醫面診的客觀化發展拓寬了新的思路。
通過對顏面部神、色、形、態的診察,可以探知人體內在臟腑經絡、氣血津液的虛實榮枯,有助于疾病辨識及證候區分,在腫瘤疾病的診療中發揮著重要作用。在臨床診治癌癥的過程中,靈活運用五色診病、分部診病、局部面診等面診方法,能夠簡便且快速直觀地獲取大量輔助辨證信息,再與其他中醫診斷手法得出的信息合參,對惡性腫瘤的臨床辨證和診斷大有裨益。
現今,隨著計算機圖像采集技術、信息處理技術、人臉分割技術及色度學分析技術的發展,應用于面部顏色提取及面部軟組織測量的方法越來越多[33],對于面部特征信息的描述也愈發完整和精確,相信在中醫面診客觀化研究的不斷進展下,有望為癌癥等疾病的診療和預防過程提供新的依據和方向。
從面診客觀化研究在腫瘤性疾病的應用現狀來看,其發展并未成熟,有如下研究取向應引起重視:首先,通過計算機輔助下的面診客觀化能夠協助臨床醫生對癌癥患者進行診斷,借以避免光線、溫度等外界環境以及醫生主觀因素的影響,最終達到量化診斷的目的。其次,統計分析治療前后患者的面部特征值的變化趨勢,可進行臨床療效評估,有望為惡性腫瘤疾病提供新的療效指標,拓寬面診客觀化的應用思路。最后,癌癥的高死亡率一直備受醫患的共同關注,大多數癌癥的早期癥狀較為隱匿是其中一個重要因素,當患者出現的明顯癥狀較難忍受時,病情往往已至中晚期,此時就診已經耽誤了最佳治療期,“上醫治未病”理念在腫瘤的防治行動中值得重視,腫瘤的三級預防是降低其發病率、死亡率關鍵手段[34]。近年來出現了較多中醫面診及其客觀化應用于亞健康狀態人群[35-37]和癌前疾病[38-40]辨識和診斷的研究,能夠為亞健康人群的辨別和癌癥的三級預防提供有效依據和新的思路,這將大力發展中醫藥“治未病”的優點,同時也是眾多潛在患癌者的福音。