舌診儀采集技術的文獻計量學研究*

孫 璇，田春穎，莊淑涵，關媛媛，王泓午

（天津中醫(yī)藥大學健康科學與工程學院，天津 301617）

舌診是一種診察方法，人們可以通過觀察舌象了解人體生理功能和病理變化。作為中醫(yī)四診中望診的重要內容，它被歷代醫(yī)家所重視[1]。由于受操作者與操作環(huán)境等多種因素影響，傳統(tǒng)中醫(yī)舌診的結果往往也存在一定的主觀性和不準確性，同時信息技術的發(fā)展促成了中醫(yī)舌診客觀化的發(fā)展，而舌診儀，正是中醫(yī)舌診現代化與客觀化的產物與新途徑[2]。用舌診儀采集舌象的技術是影響舌診計算機客觀化研究的關鍵環(huán)節(jié)之一，隨著舌診客觀化研究的深入，舌象的采集條件已經不可避免的成為急需解決的問題[3]。因此，筆者針對舌診儀的采集問題進行文獻計量學的分析，也為今后舌診儀的進一步發(fā)展和研究提供方向。

1 資料與方法

1.1 資料來源與檢索策略 文章對中國知網（CNKI）、維普（VIP）和萬方數據庫進行主題詞檢索，檢索式為“舌診儀+舌象儀+中醫(yī)舌診圖像分析系統(tǒng)+中醫(yī)舌診軟件”并且“采集+舌診采集+舌象采集”。在PubMed 中，以“tongue diagnosis instrument”And“collect”為主題詞進行檢索，檢索時間從建庫至2018年11月。

1.2 文獻的納入標準 研究舌診客觀化的期刊論文、會議論文、學位論文類；若內容雷同且經判斷為同一研究者，選擇資料最完整的文獻。

1.3 文獻的排除標準 綜述類文章、科普類文章、文摘類文章；主要的研究內容未涉及用舌象儀設備采集類文章。

1.4 分析方法 用Note Express3.2軟件檢索文獻，并對全部文獻根據文獻題目、作者、發(fā)表時間、資助來源、課題號、發(fā)表類型、采集儀器等進行歸類分析。根據普賴斯定律分析是否形成核心作者等。采用SPSS19.0軟件對數據進行系統(tǒng)分析，應用UCINET 6.0對高頻關鍵詞進行聚類分析。

1.5 質量控制 兩名專業(yè)人員在通過特定培訓后，根據統(tǒng)一的文獻納入和排除標準，結合逐篇閱讀的方法獨立完成文獻的篩選和信息的提取工作，再進行反復核對，資料分析過程嚴格按照相應的統(tǒng)計流程。

2 結果

2.1 檢索結果 從中國知網數據庫檢索文獻83篇、萬方數據庫檢索文獻617篇、維普數據庫檢索文獻4篇、PubMed數據庫檢索文獻36篇，共計740篇。將數據庫的文獻進行查重合并刪除重復文獻后最終剩余645篇。按照本文的納入和排除標準，剔除雷同文章3篇、綜述類文章14篇、與舌象儀采集無關文章504篇，最終有效文獻124篇，其中博士論文15篇 碩士論文47篇 期刊文章47篇，會議論文15篇。詳見下圖1。

2.2 文獻發(fā)布時間 與舌診儀采集技術相關的文章最早出現于1999年，文獻數量總體呈上升趨勢，經過幾年的平穩(wěn)期和少量波動之后，在2015年達到了發(fā)表量的峰值29篇，隨后便開始急劇下降，很有可能是國家課題的資助力度大不如前。文獻分布情況見圖2。

圖1 文獻檢索過程

圖2 與舌診儀采集相關文章年發(fā)文量情況

2.3 文獻作者的發(fā)文情況分析 124篇文獻共涉及296位作者。納入的文獻中發(fā)表文章數量前10位的作者見表1。發(fā)文量最多的作者為陸小左，來自于天津中醫(yī)藥大學中醫(yī)工程學院，一共參與發(fā)表文獻8篇，占本次納入文獻的6.45%。根據普賴斯定律[4]，本研究核心作者最低文獻量m=2.12，取整為3，發(fā)文量為3篇及以上的作者共20人，累計參與發(fā)表文章86篇，占總文獻數69.35%＞50%，所以符合普賴斯定律的要求。提示已形成有關舌象儀采集技術相關研究的核心作者。

2.4 作者地域分布 110位第1作者分別分布于16個省市，其中發(fā)文量最多的作者來自于上海市，發(fā)文量達48篇，占納入文獻數的38.71%，北京以25篇的發(fā)文量僅次于上海，其文獻占比也達到了20.16%，雖然天津只有19篇，但居第3位，提供了15.32%的發(fā)文量。納入的文章中位于前10位的省市具體數據見表2。

2.5 高頻關鍵詞分析 在納入的124篇文獻中，共提取關鍵詞407個，出現頻次最高的為舌象一詞，共計17次。具體情況見表3。截取排名前15位的高頻關鍵詞做聚類分析，結果詳見圖3。

表2 發(fā)文量位于前10位的作者的地域分布情況及構成比

圖3 高頻關鍵詞聚類分析樹狀圖

表3 文獻中高頻關鍵詞頻率分布表

2.6 對納入文章所用的舌象采集儀器及研發(fā)單位分析 124篇文獻中，共有116篇提及到了采集儀器，所用到的采集儀器共40種，涉及到15種不同的研發(fā)單位，其中用到的最多的儀器為TDA-1型舌象儀，由上海中醫(yī)藥大學自主研發(fā)，涉及到采用TDA-1型舌象儀的文章共13篇，占總文章發(fā)行量的10.84%，其次為上海道生醫(yī)療科技有限公司生產的DS01系列中醫(yī)四診儀，涉及到采用該舌象儀的文章共12篇，占納入文章量的10.34%。納入文章中排名前10位的采集儀器及研發(fā)單位見表4。

2.7 對于采集時所涉及的光源的分析 對于納入的124篇文章進行提取，其中有50篇涉及到采集時所需要的光源條件。50篇文章共涉及20種光源，排名前3位的是自然光線、CIE標準光源和LED光源，其中有16篇采用自然光線，10篇采用CIE標準光源（D65光源），8篇采用LED光源。文章中排名前10位的光源見表5。

2.8 文獻期刊分布情況 47篇期刊文章分布于37種不同的期刊，其中《光譜學與光譜分析》載文量最多為4篇，占此次發(fā)文量的3.22%。載文3篇的期刊1種，載文2篇的期刊5種，載文量1篇的期刊有30種。根據普賴斯定律，“核心刊物”最低文獻量m=1.498，所以應提取載文量為2篇以及以上的文章，共計7篇，占總文獻量的8.06%，不符合賴普斯定律，即未形成與舌象儀采集技術相關文獻的“核心期刊”。載文量兩篇及兩篇以上的文章具體情況見表6。

2.9 文獻資助來源分析 在納入的124篇文章中，有39篇提到基金資助，占總納入文獻的31.45%。這些文章中共涉及78種基金項目，主要的資助來源為國家自然科學基金。納入文章中位于前10位的基金項目具體如下表7所示。

2.10 從采集舌象狀態(tài)分析 在本文所納入的文章中，有113篇文章所采集的舌象都為靜態(tài)，占總納入文獻的83.87%，有4篇采集的為舌體動態(tài)圖像，占總文獻的3.23%，其中有3篇既采集了動態(tài)圖像又拍攝了靜態(tài)圖像，占了總文獻的2.42%。具體情況見表8。

表7 排名前十的基金項目情況表

2.11 對于研究內容的分析 經過統(tǒng)計，在124篇文獻中有65篇是有關于臨床應用的研究，其中最多的研究是關于消化系統(tǒng)的研究，共計13篇，占總數的10.48%。取載文量3篇及以上的文章，具體見表9。

表8 舌體圖像狀態(tài)頻數及頻率表

2.12 對采集者和被采集者的要求分析 從本研究所納入的文獻來分析，可以得出有116篇文章對采集者并無要求，僅有8篇明確說明了對采集者的要求，占總文獻數的6.45%。有47篇對被采集者有要求，占總文獻數的37.90%。說明總體看來，在對于專業(yè)化培訓采集者和被采集者方面較欠缺，日后相關研究有待加強。相關數據具體見表10。

表9 研究內容頻數及頻率表

2.13 采集后舌圖像分析方式 在納入的文章中共有36篇文章涉及到采集后的舌圖像分析方式，其中占比最多的為用舌診分析軟件進行分析，共計31篇，占總數的25%，其次為舌診軟件和專家共同判定，共計3篇，有專家獨自判定的為2篇。具體數據見表11。

表10 對于采集和被采集者有無要求情況表

3 討論

表11 采集后舌圖分析方式情況表

舌診儀主要是由數字舌圖采集系統(tǒng)和舌象特征處理系統(tǒng)2部分構成[1]。其中，光源、照明環(huán)境和數碼相機等構成了數字舌圖采集系統(tǒng)[1]。精準的采集舌圖像對舌診的客觀化的發(fā)展起著十分重要的意義[1]。因此，本研究通過文獻計量學的方法對有關舌診儀采集的相關文章進行分析，有望促進舌診儀采集技術的進一步提高和采集過程的規(guī)范化。

3.1 研究被關注程度及地域分布問題 通過分析文獻發(fā)行量的變化趨勢，可以從側面反映出研究被關注的程度[5]。從本研究納入文獻的年發(fā)行量趨勢來看，從1999年到2015年發(fā)表文章的數量經歷了幾年的平穩(wěn)期后總體呈上升趨勢，說明在這個階段有關舌象儀采集技術的研究逐漸成為一個熱點，醫(yī)學技術的進步對于舌診儀的研發(fā)也提出了更高的要求。從2015年至2018年相關文章的發(fā)表數量逐年降低，說明國家對相關課題研究的關注度降低。且從文獻總數量來看相比其他類別文獻，文獻數量相對較少，說明目前針對舌診儀采集技術的相關研究還有待進一步加強[4]。再從本研究統(tǒng)計的數據可以看出，對于舌診儀采集技術研發(fā)方面的研究機構主要分布在上海、北京、天津一帶，而陜西、新疆、甘肅等西北地區(qū)并無相關研究文章的發(fā)表可以看出相關研究的受重視程度和研究水平同當地經濟發(fā)展水平和醫(yī)療發(fā)達程度呈正相關性[14]，且地區(qū)分布存在著一定的差異。

3.2 采集設備的進步和光源的選擇 目前采集設備的選用從數碼卡片相機的使用過渡到到數碼攝像機和數碼單反相機的使用，再到對攝像頭的諸多嘗試。可以發(fā)現采集設備的圖像質量和像素越來越高；采集方式從靜態(tài)采集逐漸向動態(tài)采集過度，但仍受限于目前動態(tài)圖像的單幀解析度和較高的成本[6]，以至于目前舌診采集仍是較多的專注于靜態(tài)采集技術。由此可以看出，靜態(tài)采集技術還是當今主流，日后應加強動態(tài)采集技術的開發(fā)應用。用文獻計量學的方法對納入的文獻進行統(tǒng)計可以看出，用到最多的為上海中醫(yī)藥大學自主研發(fā)[7]的TDA-1小型舌象儀，其次為DS01系列中醫(yī)四診儀。光源的色溫和顯色性是能否再現被拍攝物體顏色的重要指標[8]。由于不同光線輻射的光譜功率不同，導致了同一被照體會產生不同的顏色效果[9]。而本研究所納入的124篇文獻中有50篇涉及到選用光源的問題，占了總文獻數的40.32%。其中涉及到最多的為自然光線，因為自然光線是連續(xù)光譜，光照均勻，實用性強，所以它一直是傳統(tǒng)舌診的首選光源，在臨床使用時具有其他光源不可替代的優(yōu)勢[3]。但其受周圍環(huán)境影響較大，對此，研究色溫和光譜發(fā)現自然光的色溫在6 000 k左右，而目前的舌診儀采集裝置用到的較多的人工光源為CIE標準光源（D65光源），這一光源的色溫在6 500 k，比較接近自然光源，也更接近臨床醫(yī)生觀察患者時所用到的光源條件。

3.3 對采集者和被采集者的要求 舌象儀目前并未在臨床上大量使用，根本原因在于缺乏專業(yè)人員和專業(yè)技術示范。舌象儀是傳統(tǒng)中醫(yī)理論知識和先進工程技術的結合，這就要求研發(fā)和采集人員同時具備相應的這兩方面的專業(yè)知識[10]。從納入文獻提取的信息來看，該方面內容涉及的比較少，但是這也是影響采集技術的重要因素。由于資料較少，初步可以從以下幾個方面看出：對于被采集者要求，囑被測者采集舌象前2 h禁食，避免體力勞動、運動[11]，如口中有異物，采集前5 min漱口后在拍攝[12]。采集時被測者面對舌診儀取標準化坐姿即正坐位，將下頜放置于舌診儀下頜托上，頭略揚起，盡量充分張口，舌體自然放松舒張，舌面展開舌呈扁平形，舌尖略向下，露出度達“人字界”，時間不可太長，一般不宜超過30 s[13]。對于采集者的要求，采集者提前開啟儀器，檢查光源、電池等有無異常，調整儀器模式（畫質JPEG精細、中央重點測光、白平衡AUTO自動）[14]，采集前進行儀器消毒并檢查患者舌苔有無染色，待攝像頭聚焦清晰后，采集者拍攝舌象圖像后按照對舌圖進行保存[15]。

3.4 高頻關鍵詞聚類分析 從本文提取的高頻關鍵詞來分析，出現最多的詞語為“舌象”一詞，說明文章主要的關注點在于采集舌象。本研究提取了位于前15位的高頻關鍵詞進行共詞聚類分析，結合文章主要關注內容，高頻關鍵詞大致分為5類：1）中醫(yī)舌象。2）舌色。3）舌苔、舌象儀、圖像分割。4）中醫(yī)證型、中醫(yī)舌診、舌象特征、2型糖尿病、冠心病。5）舌象、舌診、舌診客觀化、糖尿病、圖像處理。根據高頻關鍵詞聚類結果，可以初步得出：1）舌診儀的采集技術已應用到部分臨床疾病上，例如：糖尿病、冠心病等。2）采集內容主要集中在采集舌苔、舌色等方面。3）舌診儀的研發(fā)與舌診客觀化密切相關。

中醫(yī)舌診儀的研發(fā)為舌象信息的量化奠定了基礎，是保障中醫(yī)能夠趨于客觀化和走向國際的有利的條件，順應了現代科學技術的發(fā)展，為中醫(yī)走向世界開辟了道路，使其能夠更好地服務于人類健康事業(yè)。但是目前對于中醫(yī)舌診儀采集技術的研究方面仍存在一些缺點和不足[16]，例如：舌診儀的采集技術目前大部分還是局限于采集靜態(tài)圖片，對于采集者的規(guī)范化培訓有所欠缺。但是值得關注的是舌診儀目前已經應用到臨床疾病的研究中去，可見隨著經濟社會的發(fā)展和現代科技的進步，人類生存環(huán)境、生活水平已經發(fā)生了很大的變化，人類對健康的認識不斷提高，對中醫(yī)診療設備在醫(yī)療保健中應用的需求日益增強，所以加強對于舌診儀采集技術的研究，提高采集舌圖象的質量，已成為必然的發(fā)展趨勢[17]。