中医舌诊、面诊客观化研究进展.doc

中医舌诊、面诊客观化研究进展 中医舌诊、面诊客观化研究进展中医四诊客观化研究是中医规范化、标准化研究的前提和基础。中医望诊是历代医家最重视的诊法之一，而舌、面望诊为其核心内容。但由于受到医师自身经验局限、诊察环境的限制等因素影响，其诊察结果常产生偏差，并因此在某种程度上限制了中医临床疗效的提高和临床经验的继承和推广。近几十年来，传统中医学与不断发展的现代科学技术结合越来越紧密，中医舌面、面诊客观化研究得到较快发展。现就国内外舌面诊客观化研究进展作一概述。1.舌、面图像信息采集与分析技术研究1.1舌诊图像信息采集与分析研究在中医舌诊的客观化研究中，如何获取清晰的舌象是第一步，也是关键的一步。图像质量的好坏直接影响着后续处理效果，所以在采集环境和方法方面，研究者应尽量避免因光线、硬件设备等产生的影响。越来越多的关于采集标准化的观点被提出，相关的采集设备也日趋成熟1。1985年，安徽中医学院和中国科技大学合作，率先进行了舌色的量化分析实验2他们采用电荷耦合器件(charge coupled devices，CCD)摄相机采集图像，比较分析不同种类舌象的各种统计量。结果表明，不同类别舌图像的颜色统计值各不相同。湖南中医学院利用显微分光光度计、原子分光光度计及计算机自动分析系统等设备，对舌象、脉象进行显微图像及其他信息的观察和分析，并分析其微观变化与疾病证候的关系3。北京中医研究所于l987年对舌质、舌苔的颜色进行定量分析研究420世纪90年代中期，北京工业大学信号与信息处理研究室沈兰荪教授与北京中医研究所合作，对中医舌象分析的关键技术进行了研究，中医舌象分析仪也在该院投入使用5其中部分关键技术已申请国家专利。上海中医药大学许家佗等设定了标准化采集条件，建立了分类标准与数据库，实现了舌象特征的提取算法，进一步完善了相关理论，并提供了坚实的研究基础6-13。此外，在多中心技术交流方面，由哈尔滨工业大学生物信息技术研究中心与香港理工大学、解放军211 医院合作开展的中医诊断自动化的舌图像分析与研究工作14-17对中医舌象分析的关键技术进行了深入研究，取得了多方面的突破。如自行制作舌图像的采集工具，对舌体区域进行自动分割，对舌色、苔色、舌苔厚薄、舌体老嫩、有无红星及红刺等舌象信息进行计算机自动分析，并建立了约20 000幅舌图像的样本库以及基于多种疾病的特征提取系统。台湾中原大学胡威志18建立了舌影像与脏腑对应关系的参数资料库，并利用红外线摄影技术，截取42 名正常男女舌头红外线影像，观察其温度分布情况。此研究对正常人舌头的温度分布提出了客观分析的方法。逢甲大学邱创干19。利用影像处理技术对舌苔性质做定量分析研究，使用高解度彩色摄影机，颜色判断采用HSl。颜色模型，以映像后再修正的二阶段式算法进行分析。他针对舌质和舌苔的颜色、舌苔厚薄作结构性的舌象辨识，运用舌体影像颜色及空间纹理特性，将舌象信息进行量化处理。这些基础性研究为舌面诊断信息采集的客观化和标准化研究奠定了坚实的理论基础。其后数十年的研究基本沿用这一思路，其方法已经成为行业研究者的共识。日本学者岛田丰20-21随机选择了122例各类疾病患者，通过问诊及查体，对其症状、体征作出评估，同时拍下舌象；根据气虚、气郁、气逆、血虚、血瘀及水湿内停等不同证型对所拍摄的图片进行计分、分类。他将舌苔按厚度分为轻、中、重三度，按色泽分为白、白黄和黄色三种，探讨了舌苔与气、血、水失调及与自觉症状的关系。结果显示，在气、血、水失调的各类证型中，气虚与舌苔厚度、色泽呈显著相关，即舌苔越黄、越厚，则气虚程度越严重。患者的自觉症状特别是消化系统症状如体倦身重、易疲劳、睡眠差、食欲不振、胃部不适、胸胁苦满等也与舌苔的厚度和色泽有关。1.2面诊图像信息采集与分析研究自20世纪80年代以来，面诊客观化技术研究也取得了较大进展。国内学者从应用色差计、光电血管容积仪、红外热象仪等检测方法，逐渐转向目前的数码摄像技术、分光光度计检测技术和光子学技术等研究。其中以数码摄像技术的优势最为明显22该技术能从颜色模式的角度对面色进行分析，所得数据能通过相关分析软件的处理，从不同颜色模式的角度客观地反映面部色泽情况。如刘文兰等23用日本0lympus数码相机及中医舌诊专家系统分析了35例肝肾阴虚证慢性乙型肝炎患者和27例肝肾阴虚证亚健康状态大学生的舌质、手掌部和面部RGB值。结果发现，两者的舌质R值、舌苔G和B值、手掌G和B值及舌下络脉G和B值差异均有统计学意义(P<0.05)。通过对慢性乙型肝炎各证型色诊的RGB值进行比较，结果提示中焦湿热证较肝肾阴虚证、肝郁脾虚证患者的面部B值更小，差异有统计学意义(P<0.05)。这与临床观察中焦湿热证患者的黄疸面容情况一致，说明依据面部8值可以鉴别出中焦湿热证24。数码摄像技术的优势在于它可直接从颜色模式的角度对面色进行分析，因此所得数据能通过相配合的分析软件从不同颜色模式的角度客观反映面部色泽情况。但它在采集图像时会受到周围光线的影响，不同的室外气候条件及室内照明情况均会造成其结果的明显变化。因此，在研究中应对光源进行严格限制，不同被检者应要求在同一光源条件下，如在暗箱内进行面部图像信息的采集，这样得出的数据才有可比性。陈峰等25提出基于多特征的综合皮肤检测方法，在单纯使用颜色对像素进行皮肤区域过滤的基础上，进一步引入了纹理特征进行过滤，提高了皮肤识别率，并降低了背景错分率。郑咏梅等26对光纤探头式光谱分析和颜色测试系统进行研究，建立了皮肤病自动分析系统。曾常春等27将光子学理论引入五色诊法之中，探讨光子学技术在中医色诊中的应用，提供了中医诊断的新方法。国外关于面诊客观化的研究，几乎未见报道。2.舌、面图像信息集成技术在各系统疾病研究中的临床应用目前中医诊断客观化技术已经在各个领域，包括临床、科研中得到极其广泛的应用。目前的舌诊、面诊客观化是通过计算机数字图像处理和模式识别等技术来实现的，有效地克服了传统诊断方式中主观因素影响和可重复性差等缺点，实现了无创提取临床指征，为常见疾病的辨证分型、疗效检测及长期观察提供了客观依据。2.1消化系统疾病隗继武等28借助计算机图像处理及显微放大技术对舌质颜色进行平均值定量检测，发现胃镜检查确诊的3种消化系统疾病(萎缩性胃炎、十二指肠球部溃疡、浅表性胃炎)的舌色与正常对照组之间均存在统计学差异(P<0.05，P<0.ol)。许家佗等10运用已建立的舌色计算机识别方法对166例慢性胃炎患者的舌色、苔色、舌质老嫩、点刺瘀点等舌象特征进行分析，其识别率均达到75以上，提示该方法可有助于临床医师进行中医辨证。刘庆等29使用舌图像分析模块的红绿蓝(RGB) 计算功能进行舌质、舌苔和舌下络脉的RGB计算及HIS色度空间的H值换算，研究原发性肝癌患者的舌象特征，并通过比较R、G、B 3个分量，发现舌质青紫是原发性肝癌舌象的重要特征之一，并随着病程的延长和病情的加重，其舌质青紫色逐渐加重，提示在肝癌的发生发展过程中自始至终都有血瘀证的存在，这与相关临床证型研究和实验研究报道基本相符。2.2心脑血管疾病崔敏圭等30利用彩色数字图像处理和模式识别技术观察378例中风病患者的舌色、苔色变化及RGB值。结果显示，暗红舌出现频率最高，其RGB值与淡紫舌、淡白舌等其他舌色比较差异有统计学意义(P<0.05)；急性期以暗红舌、厚黄腻苔最为多见。这一研究结果与中风病急性期“瘀”、“火”为主的病机特点相符。龚一萍等34利用Hue舌色分类法探讨6种常见的病理舌色与高血压病的相关性。结果显示，高血压病患者中红舌出现最多，其次为暗红舌，符合本病的病机特点，即肝火上炎、肝阳上亢为主要病机，瘀血内阻贯穿本病始终。研究结果还提示，用Hue定量法数值对不同舌色进行量化分析，具有临床可行性。英杰等32首先引入舌象形态模型技术，利用计算机图像分析及模式识别方法研究脑血管病患者和健康人的舌象特征，计算包括颜色、形态、润燥程度在内的八维特征量。结果显示，脑血管病患者与健康人在舌色、舌体形态、润燥程度等属性上均有差异。由此认为，八维特征量能较好地反映舌象特征，可对脑血管病患者和健康人的舌象进行区分，提高了舌诊的量化、客观化以及可重复性水平。2.3呼吸系统疾病邹金盘33用数码相机及图像分析软件摄取并测定严重急性呼吸窘迫综合征(SARS) 患者典型舌象区域内的RGB基色含量。结果显示，急性期以淡红舌、薄黄苔为多；恢复期以淡暗舌、薄白苔为多。认为用该方法测定的RGB数值可以灵敏地反映SARS患者的舌质、舌苔差异，为病情判断、辨证论治提供客观证据。朱惠蓉等34对肺癌患者进行舌象客观化研究。结果显示，肺癌组患者舌色、苔色、润燥、胖瘦、腐腻等指数均显著低于正常组(P<0.05)，血热互结证患者舌色红或偏紫(淡紫或紫暗)、舌苔干燥。提示舌象参数在一定程度上可作为舌象客观化研究的参考指标之一。2.4泌尿系统疾病徐贵华等35采用TP-I型中医舌脉象数字化分析仪检测了150例慢性肾功能衰竭(CRF)患者不同肾功能分期及正常人群组的舌象参数。结果显示，CRF患者的舌色指数、厚薄指数、腐腻指数较正常人明显升高(P<0.05，P<0.01)，而润燥指数则较正常人群明显降低(P<().05)；舌色指数随着病情的加重依次升高.而润燥指数则恰好相反。表明舌色指数在一定程度上可作为粗略观察肾功能变化的一项参考指标，同时这种无创性物理检测手段对临床辨别病情轻重、判断预后及诊断治疗均有一定的指导意义。2.5内分泌系统疾病朱抗美等36观察170例更年期综合征患者在二仙汤治疗前后的舌象及症状的变化情况，并应用计算机舌象识别软件对舌质的颜色进行定量化分析。结果显示，更年期综合征患者较正常人的舌色偏红、偏暗、偏深；治疗后症状改善，舌色有变淡、变亮的趋势。提示中医舌诊的量化分析可为判断更年期综合征病情的变化及评价中药疗效提供一定的客观依据。3.问题与展望综上所述，舌诊、面诊的客观化研究已经取得了一定进展。针对目前的研究现状，我们认为尚存在以下几个问题，值得深入讨论。首先，舌、面图像信息采集设备尚未建立行业和国家标准。图像采集设备存储格式、照明环境的差异较大，相互的兼容性较差。各研究单位均使用各自的内部标准，阻碍了技术交流与广泛应用。其次，国内外中医舌面诊信息研究均侧重于对图像本身的量化研究，尚未建立起与中医特征相关联的有效量化(或分级)方法。因此，舌、面诊信息研究的临床接受程度也受到了较大影响。我们认为，应完善中医舌面信息采集设备的性能，推行标准化方法，构建标准体模，初步制定相关技术标准。如加强对照明光源的色温、显色指数、信息采集装置的要求，以获得更加真实的图像信息；形成舌色、面色的色度标准，区分舌、面部部位分区及其与五脏的关系，确定合理的测量指标，以满足中医临床和科研工作的需求；将中医舌、面诊的数据与定量的医学生化指标检验参数进行对比，为临床诊疗提供更多依据。如何在遵循中医学自身规律的前提下，提升中医舌、面诊客观化研究的科学基础和内涵，推进规范化、标准化的进程，是中医诊断学研究的重要课题。加强中医舌、面诊客观化研究，推广相关研究设备在临床、科研中的广泛应用是促进中医诊断学发展的有效途径之一。参考文献：1苑琳琳，李文书，姚建富，等.巾医舌诊信息处理技术研究进展J.上海中医药大学学报，2011，25(2)：85-86.2孙立友，程钊，高逢生.利用计算机图像识别技术进行舌诊客观化研究的探讨J.安徽中医学院学报，l986(4)：5-7.3郭振球.微观辨证与微电脑察舌辨证和平脉辨证微型计算机自动分析系统之研究J.辽宁中医杂志，l986(11)：6-8.4赵荣莱，危北海，丁瑞，等.舌质舌苔的计算机定量描述和分类J.中医杂志，I989(2)：47.5王永刚.中医舌象分析仪的实用化研究D.北京：北京工业大学，2001.6许家佗，孙汤，张志枫，等.基于差分统计方法的舌象纹理特征的分析与识别J.上海中医药大学学报.2003，17(3)：55-58.7许家佗，周昌乐，方肇勤，等.舌像颜色特征的计算机分析与识别研究J.上海中医药大学学报，2004，18(3)：41-45.8许家佗，张志枫，周昌乐，等.舌诊信息的计算机识别与应用研究C.中国中西医结合第六届四诊研讨会论文集，2002：9.9许家佗，包怡敏，王志国，等.l66例慢性胃炎患者舌象特征与证型关系的临床观察J.上海中医药大学学报，2003，17(2)：41-44.10许家佗，包怡敏，张志枫，等.166例慢性胃炎患者舌象特征的计算机识别研究J中医杂志，2003，44(12)：934936.11许家佗，张志枫，宋贤杰，等.舌诊客观化研究中舌象采集条件的实验研究c.中国中西医结合第七届四诊研讨会论文汇编，2004：31-35.12许家佗，孙场，张志枫，等.舌象图像分析中点刺与瘀点特征的识别J.上海中医药大学学报，2004，18(4)：37-39.13LI 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