四診合參現代化發展研究*

趙 文 ，陳啟亮 ，李 永 ，朱景茹 ，王章林 ，王 洋 ，3，李燦東 ，3

（1.福建中醫藥大學中醫學院，福州 350122；2.福建省中醫健康狀態辨識重點實驗室，福州 350122；3.福建中醫藥大學李燦東岐黃學者工作室，福州 350122）

中醫診療獨具特色，四診合參是中醫在采集臨床信息時所遵從的重要準則，突出了中醫整體觀的思辨特點。所謂“四診合參”是指中醫望、聞、問、切四診并重，諸法參用，綜合考慮所收集的病情資料，進而作出相應診斷，只有四診信息的采集準確、相互合參，才能更為準確地判斷機體的生命狀態[1-2]。

然而，中醫“一個老頭三根指頭”的診斷模式易受醫生主觀感受影響，存在猜測與推斷的可能，可重復性較差，對于癥狀表現不典型的病患難以給出較為可靠的診斷依據，也無法像現代診斷學那樣給出較為客觀的量化指標以幫助明確診斷[3]。很顯然，這種傳統中醫診斷模式已經較為滯后，遠遠落后于現代科學技術的發展，難以滿足現代人民群眾對中醫藥診療的需求，同樣也制約了中醫藥的現代化發展。中醫藥的發展必須在守正的基礎上進行創新，善于吸取當代自然科學和社會科學的成果為中醫所用，才能繼續保持其旺盛的生命力，加速推進四診客觀化研究也就顯得尤為迫切[4-5]。

伴隨現代數學、物理、計算機等學科的不斷發展，諸如模糊數學、數理邏輯、3D打印、全息投影、等離激元材料、人工智能、云計算、量子計算機算法、第五代移動通信（5G）、增強現實（AR）、物聯網、區塊鏈等新興技術不斷涌現，這將為中醫四診的客觀化、標準化、數字化、集成化、智能化、交互化發展提供可用工具，從而促進中醫診斷的可持續現代化發展。當然，由傳統中醫四診合參轉向現代中醫四診合參的研究并非一蹴而就，需要分階段、分模塊，逐步推進，對發展過程中可能涉及到的共性問題更要加以重視，多加探討，各個擊破，最終實現中醫四診合參的現代化。

1 四診合參現代化發展歷程與進展分析

中醫診斷現代化研究開啟于20世紀70年代中后期，至今已有40余年，縱觀整個發展歷程，可將其分為初始發展期、數字化發展期和智能化發展期3個階段，每個階段各有其特點和突破，也存在不足與爭論，了解每一個發展歷程和進展，有助于把握現代化中醫四診合參的發展態勢與方向。

1.1 初始發展期 20世紀70—80年代為中醫四診合參現代化發展的第一個階段[6]，在這將近10年的時間里，完成了中醫傳統模式向中醫現代化模式的轉變。1974年，斯坦福大學成功研制出了能協助內科醫生診斷、治療細菌感染疾病的MYCIN專家系統，該研究成果開啟了醫學與數學、計算機等現代技術結合發展的新世界，受此啟發，國內學者開始嘗試將現代技術融于中醫中加以研究，進而突破中醫“一個老頭三根指頭”的診斷模式，促使中醫四診合參研究進入了現代化的嶄新階段。

該階段最具代表性的研究成果當屬中醫關幼波肝炎診療程序和中醫診斷治療系統（TCMS）。中醫關幼波肝炎診療程序[7]是借助模糊數學、模糊集合論等數學工具模擬關幼波臨床診療肝炎的過程，通過程序完成了中醫四診合參，進而實現了中醫的機器化診治疾病。在中醫診斷中，諸如納呆、腹脹、乏力、苔薄白、脈滑等一類癥狀具有較大模糊性，該程序借助數學工具將這類證候群歸納為“脾虛型遷延性肝炎”的診斷術語，其他證候群歸納總結出肝炎8大主型與36亞型，并設置癥狀與化驗指標數據輸入模塊、計算隸屬函數模塊、診斷模塊、給出處方并對處方進行加減化裁模塊、藥價計算及給出診斷證明書模塊、編輯病理檔案模塊等實現了中醫專家臨床經驗的機器模擬。這一嘗試是成功的，具有突破性意義。中醫診斷治療系統（TCMS）[8]原理與中醫關幼波肝炎診療程序類似，增加了內、外、婦、兒疾病的中醫辨證論治，相當于升級版的中醫專家系統。

1.2 數字化發展期 20世紀90年代至21世紀初為中醫四診合參現代化發展的第2個階段[9]，該時期是各類數學模型、粗糙集、支持向量機、人工神經網絡等技術與中醫融合的緩慢探索期，同時也為下一階段的發展奠定了基礎。

該階段最具代表性的研究成果當屬中醫計算機輔助診療（MACD）系統和中醫輔助診療系統（WF-Ⅲ）。MACD系統[10]由上海市中西醫結合醫院與頤圣計算機系統有限公司合作開發，通過構建開放性的數據庫和自行編輯知識庫模塊，輸入一組癥狀后，系統可向醫生提供多種可能的診療數據以供參考選擇，還能借助經典理論知識庫作出相關推論和多次診斷，幫助醫生開拓診療思路，從而更好地適應復雜多變的臨床環境，提升醫生診療效率。WF-Ⅲ[11]是由朱文鋒教授研發，該系統基于中醫診斷治療思維原理結合國家標準《中醫臨床診療術語》構建了涵蓋1 000種病狀、460種疾病病種、60項辨證要素、170種常見證候、1 700個標準證候、670首常用方劑的中醫藥數據庫，創造性地提出以“癥狀-辨證要素-證候”為核心的辨證統一體系，借助計算機技術設置常閾證治法、調閾證治法、兼容證治法、選項證治法、按病證治法、驗方治療法、要素治療法、主證治療法、成藥治療法等中醫診斷模塊，從而實現對內、婦、兒等多種疾病的中醫靈活診療，在中醫醫療、科研及教學等方面具有廣泛實用性。這一階段傾向于構建中醫藥的知識庫和綜合數據庫，借助一定的中醫診斷模塊實現中醫現代化四診合參，但仍然以人工錄入數據的操作為主，是將中醫數據和診法進行了數字化處理，尚未體現人工智能的特點。

1.3 智能化發展期 從21世紀初到現在為中醫四診合參現代化發展的第3個階段，該時期主要結合圖像分析技術、人工智能語音識別識別技術、電子鼻氣味識別技術、智能傳感器技術、神經網絡技術及多信息融合等現代化技術實現了中醫四診合參數字化向智能化的轉變，進一步提升了中醫四診合參現代化研究的進程。

該階段最具代表性的研究成果當屬BD-SZ便攜式四診合參輔助診療儀和中醫太空艙。BD-SZ便攜式四診合參輔助診療儀[12]由北京中醫藥大學與山西博德電器有限公司合作開發，主要組成部分包括具有脈診壓力信息采集和光電指端容積脈搏波采集功能的脈診裝置、具有數字聲音采集麥克和聲卡功能的聞聲診裝置、具有圖像采集和色彩統計功能的舌診模塊以及具有四診信息集成功能的軟件模塊。該診療儀借助各類傳感器，將所收集到的四診信息集成到終端數據庫，以筆記本電腦為載體模擬醫生的診察過程，實現了中醫四診合參的自動化和可移動化，為醫生提供可供參考的中醫診療建議。

中醫太空艙是由李燦東教授團隊研發，以中醫狀態理論為核心的新一代中醫智能化診療設備，該設備主要由人體信息采集模塊、四診信息集成模塊、智能算法處理模塊、系統集成模塊、大數據校驗模塊5個聯動模塊組成，涵蓋線上咨詢和線下診療雙重醫療服務模式，可實現中醫四診信息量化采集和智能化辨識，可為使用者提供實時、整體、動態、個性化的閉環式中醫智能化診療服務。設備首先對四診采集儀捕獲的信息進行預處理，然后分別分析每個信息源的預測結果來判斷測試者的身體狀態，最后融合多個特征表征信息的預測結果使得狀態辨識的一致性最大化，從而為測試者制定干預方案提供準確可靠的參考。該設備的優勢在于應用系統工程原理，以中醫狀態為核心，深度融合人工智能、大數據技術，構建信息采集、信息集合、模型識別、診療匹配以及中醫狀態評估、干預和評價的集成系統，進一步提升了中醫診療系統處理不同信息的能力、傳感器的可靠性、四診信息采集系統的穩定性和流暢性。

當然，客觀來講，中醫四診合參現代化發展的第3個階段依然未完全實現四診合參的智能化，當前僅可視為低智能發展期，但相信伴隨智能化算法的優化、傳感器靈敏度與精度的提升以及更為先進的現代化技術的不斷革新，未來會逐漸迎來中醫四診合參研究的高智能期和強智能期。

2 四診合參現代化發展的共性問題分析

縱觀中醫四診合參發展歷程，技術在不斷提升、模式在不斷優化、體驗感在不斷升級，但始終未變的是中醫多診合參的基本點，即始終圍繞中醫的望診、聞診、問診、切診在研究，當然并非是機械的將不同診法放在一起，而是在中醫理論框架內的相參相和，蘊含著很關鍵的中醫思維。因此，若要真正實現四診合參的智能化，不僅要借助不斷革新的現代化技術，還要解決諸如各診信息的標準化處理、四診信息集成的處理以及如何體現中醫思維、更好地滿足臨床應用需求等共性問題，這樣作出的中醫四診合參智能化研究才是既有內容又有深度的。

2.1 中醫術語規范與數據標準化 中醫四診合參的基本元素是望診、聞診、問診、切診，涉及到中醫診斷概念表達的確定性問題，中醫數據采集是數字化、智能化診斷技術發展的前提和條件，因此，對于中醫診斷術語的規范工作務必要先行處理，是四診采集規范化的重要基石。

由于受中國傳統文化的制約和影響，中醫學術語相對于現代醫學術語而言具有更大的不準確性、多義性和多表達性[13]。如羞明、畏光、怕光、畏明、羞光、畏陽光、怕見火光在中醫術語中均表示“怕見光”，相當于一個詞，類似這樣的癥狀還有很多，這給中醫數據的現代化標注帶來了諸多困擾。

雖然當前已經出現諸如中醫癥狀的國家標準和行業標準，以及各類癥狀術語庫，但仍未滿足實際需求，尚未達到中醫癥狀數據的標準化。為解決這一難題，不少學者紛紛獻策，如楊梅等[14]指出，可采用文獻研究與臨床調研相結合的方法，從四診信息采集規范、癥狀量化規范、復合癥狀拆分等方面加以規范化研究，張志強等[15]指出，可遵循臨床概念，構建中醫癥狀臨床數據庫，借助大數據的優勢加以規范。近年來，知識圖譜技術逐漸成熟，也有學者嘗試借此技術構建中醫藥的癥狀知識圖譜和中醫標準化術語庫，相信隨著不斷積累的中醫癥狀數據，借助計算機不斷優化的算力，這一共性問題很快將取得突破性進展。

2.2 四診信息集成與處理 眾所周知，當前計算機可以完成很多高難度的操作，已經實現了諸如多維重建、虛擬仿真、云計算等極為復雜的技術，其實這些技術均是在計算機1與0的基礎上完成的，即無論多么高端的算法均是由1、0所集成。而對于中醫四診合參智能化的研究同樣要遵循這一規則，需要將中醫望診、聞診、問診、切診各類不同的數據與信號集成到一個平臺加以統一處理，這是決定四診合參智能化是否成功的關鍵一環。

按照計算機的信息分類，中醫望診為圖像信號，聞診為聲音信號和氣味圖譜信號，問診為字符信號，脈診為波形圖譜信號，不同診法所采集的信號類型各有差異，因此，若要實現四診合參，解決不同信號間的融合問題是前提條件。在此之前，一般多采用兩種方式來解決這一問題，一是將望診、聞診以及切診信息以文字描述的形式進行記錄，最終將四診信息統一按照字符信號加以集成處理；二是借助大數據流式計算技術[16]，對四診信息數據進行壓縮提取，統一結構化為數字信號，通過類似“云平臺”的方式建立不同信號類型間的關聯，進而實現四診信號的統一處理。但是，以上方式往往比較機械，不夠靈活，難以體現出智能化特點，而且，在對不同信號進行結構化的同時，也造成了信號傳遞的強度衰減，最終集成在計算機中的信號失真，進而影響最終的診斷結果。現在，也有學者創新性的提出可以考慮從計算機多源數據融合角度來探索中醫四診合參智能化的可能路徑，指出可嘗試借助協同訓練法[17]、多核學習法[18]、基于子空間學習法[19]等方法，建立四診信息的參數集和共享虛擬空間，通過計算機算法映射以及數據反復迭代訓練的原理，從而實現由四診源數據直接到四診合參集成預測的目的[20]。這一方式大大減少了因為四診數據傳遞衰減而造成的診斷結果失真問題，當然，還需要借助更為先進的算力與更為精細的傳感器等技術的配合，相信在人工智能技術發展更為成熟后，此類問題也將迎刃而解。

2.3 中醫思維體現不足與實際臨床應用匱乏 中醫之所以獨特，是因其根植于中國傳統文化，中醫學診斷精髓在于以望、聞、問、切四診為依據的“辨證論治”，誠然，中醫四診合參的過程蘊含了深厚的中醫思維，是基于一定邏輯思維的診法相合相參，這也是中醫四診合參智能化研究要解決的根本問題，有別于現代醫學的以還原論為主要診療思維模式，而更加靈活和富有生命力。

縱觀當前所研制的中醫四診合參診療系統與產品，雖然不乏有源于大量臨床中醫數據基礎上加以規范研發的，與中醫實際應用相貼切，但很難看到具有靈活中醫思維特色的類人認知功能的全智能化產品。所以，當前能夠真正應用于實際臨床中的中醫四診合參智能化產品寥寥無幾。客觀來講，各類現代高端技術和儀器，是促使中醫四診實現智能化合參的工具，而非全部內容，最根本的是要在中醫思維的指導下進行相關研發，并借由可以運用的先進技術模擬中醫診療病患的思維過程，進而研發出真正可用于臨床的由外到內均具有中醫屬性的智能化中醫診療產品。

3 小結

中醫望聞問切四診，古今一脈相承。四診合參彰顯了中醫特色，蘊含中醫思維，本身具有強大的生命力，但伴隨現代科學的不斷發展，技術在不斷革新，社會需求在不斷變化。因此，若要更好地將中醫延續，必須在保有其精髓內涵的同時，進行必要的創新，借助新興技術的盔甲來武裝中醫的診療內核，以此推進中醫藥的現代化進程，實現真正意義上的中醫四診合參智能化，為人們帶來更加科學、更加客觀、更加為大眾所接受的中醫服務和健康守護。在這個高速發展的時代，沒有哪個行業可以獨善其身，中醫四診合參的現代化發展與人工智能等先進技術的發展緊密相連，沒有退路，只能勇往直前，誠盼更多的科研工作者關注中醫的現代化發展，增強多領域交流合作，共同應對即將到來的高智能化時代和強智能化時代帶來的沖擊與挑戰。