數字信息技術在冠心病中醫臨床診斷中的應用現狀

歐 穎 夏帥帥 李 靜 陳善達 汪順偉 荊曉碩 謝夢洲 李 亮

湖南中醫藥大學中醫心肺病證辨證與藥膳食療重點研究室，湖南長沙 410208

冠心病是一種具備高發病率、高致死率的特點的疾病。流行病學研究顯示，目前我國心血管疾病患病人數約3.3 億，其中冠心病1139 萬人次，急性發病趨勢呈年輕化，發病人數逐年增多[1]。面對眾多患者，對于病情能進行早發現、早治療、早預防，是現階段臨床冠心病診治的關鍵之處[2]。現今針對急性冠心病的診斷治療手段主要設備有電子心血管疾病彩超、冠狀動脈造影等，隨著數字化和電子信息處理技術的急速發展，數字信息技術可以與中醫傳統診斷方式相結合，能實現實惠、便捷、高效地為患者提供服務，有望為冠心病的臨床診斷、中醫辨證分型及臨床治療提供時效性快、準確性高的指標。

1 數字圖像處理技術

數字圖像處理技術最早在1920 年被使用，這項技術是將圖像信號利用新型電子數字計算機圖像處理功能轉為數字信號，具有圖像可視化、再現性好、精確度高、適應面寬和操作靈活性高等特點[3]。國內最早于20 世紀70 年代開始實行數字圖像技術與中醫臨床診斷相結合，各類舌診儀[4-5]、面診儀[6-7]、脈診儀[8]相應面世，并不斷進行改善，不僅在各種疾病的中醫臨床診治上起作用，在冠心病的中醫臨床診治中亦是不可或缺。

1.1 數字圖像處理技術在冠心病中醫臨床診斷中的應用

冠狀動脈造影是臨床上明確診斷冠心病的“金標準”，一旦發現冠脈造影陽性，可即時施行介入治療[9]。由于冠脈造影費用較高、對手術設備及術者均有較高要求，并且在術中、術后均概率出現手術并發癥，對冠心病患者的適用度是需要篩選排除的[10-11]。

心電圖是冠心病診斷的指標之一[12]。臨床上，24 h動態心電圖與常規心電圖比較，可以不間斷監測記錄患者心率、心律的變化，頻率可多達10 萬次，在冠心病臨床診斷上更具優勢[13]。在臨床上的使用非常廣泛且普及程度極高。

上述兩種方式最能直觀、迅速、準確地對冠心病進行臨床診斷，在中醫的臨床診治過程中，能提高診治效率，便于進行中醫辨證分型。

1.1.1 面診儀 心主血脈，其華在面，《素問·五臟生成篇》說：“心之合脈也，其榮色也。”《靈樞·邪氣臟腑病形》亦提到：“十二經脈，三百六十五絡，其血氣皆上于面而走空竅。”即心脈各種病變情況都能在面色上有所體現[14]。因此利用采集面部圖像變化，對于冠心病的中醫臨床診治是有效合理的[15]。

董夢青等[16]、張紅凱等[17]的研究中，通過面診儀分析冠心病患者的面部參數，檢測結果顯示患者面色多呈紅色、黃色，測定結果與冠心病多有血瘀是相符的；而陳聰等[18]、任琦等[19]也利用面診儀器分別分析比對冠心病患者中痰瘀互結證和血瘀證組、健康組的面診圖像特征參數，發現兩個比較組的面色參數有明顯的差別。以上研究皆表明正確使用面診儀能夠讓診療過程更加準確、客觀。而面診信息、參數數據對于臨床冠心病的中醫辨證分型及對其診療效果評價有一定意義，可作為參考依據。

1.1.2 紅外熱成像技術 醫用紅外熱成像技術能客觀、便捷、準確地獲得人體體表溫度分布圖像，在中醫領域里是一種新型診斷技術手段[20]。因此通過紅外熱成像能觀察寒熱變化，這對于中醫進行辨證分型是客觀有效的，并且其能觀察舌象、經絡的變化，能對冠心病的中醫診治起輔助作用[21]。

高夢蕉等[22]的研究認為此技術可檢測出早期冠心病的異常熱圖表現，這對于早期冠心病心肌缺血的診斷具有一定輔助作用，可以以其參數指標進行療效評估。許繼宗等[23]在冠心病患者和健康人各120 名中，以紅外熱成像技術發現雙側胸部部分穴位存在溫度差；王不易[24]亦利用該技術觀察冠心病患者胸背部的紅外熱成像圖，發現患者的胸背部、部分胸部心臟相關穴位存在溫度差，各中醫證型皆具有其特殊的紅外熱圖表征。劉漢平等[25-26]、應薦等[27]對冠心病患者與正常人的相關穴位（太沖、外勞宮、手三陰經原穴等）比對紅外輻射光譜關系，發現相關穴位在不同波段有一定差異性。

上述研究表明利用紅外熱成像技術可以作為冠心病在中醫診療及中醫辨證分型上的輔助參考工具。

1.1.3 舌診儀 《素問·陰陽應象大論》：“心主舌……在竅為舌”，由于舌面血管豐富并且缺少表皮覆蓋，因此可以以舌質色澤的變化來判斷心的生理功能[28]。

利用舌診儀進行舌色分析能直接體現舌象的變化，其能夠為心血管疾病的臨床診治、預后提供可靠的依據[29]。舌診儀主要有兩個組成部分，由兩個系統組成，即數字舌圖采集和舌象特征處理[30]。而在冠心病的中醫臨床研究中，一般以舌色、舌苔、舌苔顏色等舌診參數作為觀察指標。

闕翼[31]邀請5 位專家對舌診儀所采集分析的冠心病穩定期90 例患者舌象的特征進行判別，比較其判別一致性，發現冠心病穩定期患者的舌象是有可循規律的；曹蕊[32]將冠心病患者舌象與冠脈病變程度的生化指標相比較，分析在不同中醫證型中的舌診特點及其指標參數，發現隨著病變輕重情況不同，其舌色、舌苔的指標會出現較大差異；在陳聰等[33]、李雪平等[34]研究中利用舌診儀器觀察和分析所采集的冠心病患者舌象，發現中醫各個證型的舌象參數之間有明顯差別的。李敬華等[35]應用舌象儀研究對200 例冠心病患者舌象的RGB 值特征，發現舌苔的指標均高于舌質；王彬等[36]通過舌診儀觀察健康組和冠心病痰瘀互結證組在各個時間點的舌診參數，發現兩組間齒痕、瘀斑、點刺的數量及面積在不同時間點上均存在差異。

以上數據說明，利用舌診儀得出的舌診參數能對冠心病的相關科研研究及臨床診治預后起指導作用，并且有助于對其各中醫證型的臨床癥狀進行判斷，可作為冠心病的中醫辨證分型的參考指標。

1.1.4 脈診儀 心主血脈，心臟的搏動、脈道通利及氣血充盈對于脈象的形成十分重要[37]，十年來脈診研究的進展，除了脈象信息采集和脈象信號分析，還往自動化分析方向前進，并增加了寸口三部九候的客觀檢測分析[38]。這細節化、精細化的發展對于冠心病的中醫臨床診治提供了重要的參考依據。

徐曼曼[39]通過智能化脈診檢測儀器檢測及比較健康人和冠心病患者脈象，得出冠心病患者在寸、尺部以弦、澀脈為主；方格等[40]利用YM-m 系列的中醫智能脈診儀對冠心病痰瘀互結證、非痰瘀互結證及健康人的脈象參數進行比較，不同組之間的脈診參數顯示右手的壓力存在差異。

脈診儀所提供的數據能在冠心病中醫臨床診治、療效評價及辨證分型上起輔助作用。

2 數據挖掘技術

數據挖掘技術是利用相關算法從龐大的數據中找出有價值的信息，能有效分析和理解海量數據的一種有效方法[41]。在中醫藥研究中，該技術能對龐大中醫藥文獻、古籍進行整合處理，加快實現中醫診斷客觀化，為中醫臨床、證候分析提供指導作用[42]，在冠心病的中醫臨床應用上，能對復雜數據和診治規律進行系統、客觀地評估，而主要使用的方法則為分類預測型算法[43]。

2.1 決策樹

決策樹是被廣泛應用的分類算法之一，在臨床上主要用于疾病的分類診斷，以提升診斷準確性[44]。而冠心病在中醫臨床上分型復雜，運用此方法能有效提高診療準確率。

史琦等[45]釆用CHAID 決策樹的數據挖掘方法，對411 例不穩定型心絞痛患者的臨床基本資料和中醫四診信息進行分析，對90 項臨床常規指標進行識別規律的挖掘，結果顯示該模型能清晰地進行中醫證候或證候要素自動歸納識別；張軍鵬等[46]亦通過該類算法分析了所采集冠心病心絞痛合并糖尿病患者的臨床基本資料、中醫四診信息及理化指標，建立了氣陰兩虛證的理化指標診斷模式；于婧[47]對冠心病慢性心力衰竭的血瘀證這一證型的主要臨床表現性狀進行分析，建立了決策樹、神經網絡模型，并探索血瘀證與理化指標組合的關聯模式，發現相關理化指標為Ca、甲狀腺球蛋白、低密度脂蛋白、腦鈉肽、左室射血分數、左室后壁厚度，為臨床有效識別血瘀證提供參考；常艷鵬[48]研究通過決策樹算法得出在冠心病發病及發展過程中，其主要證候（肺氣虛、脾氣虛、心陰虛、腎陰虛）的癥狀變量和不同證候要素間的相互作用是不同的；曲淼等[49]、張明雪等[50]也運用了決策樹等算法分別研究出“心氣虛”“寒邪”兩個證候要素在冠心病的病變過程中恒定存在并起著重要的作用。

因此，在冠心病的臨床診治上，決策樹算法有著良好的指導意義，能有效幫助中醫臨床辨證分型進行迅速判斷分類、縮短辨證時間，提高診治效率。

2.2 貝葉斯分類方法

貝葉斯分類是對事物屬性實行分類預測的一種方法，中醫證候和癥狀復雜繁多，利用此方法能對病患所屬證候進行清晰、有條理地鑒別診斷，一定程度上提高了中醫證候分類識別的效率[51-52]。

徐璡等[53]采集了835 例冠心病患者的中醫四診證候信息，通過貝葉斯網絡進行分類識別研究并建立了融合模型，此模型對冠心病的心氣虛、心陽虛、心陰虛、血瘀、痰濁這5 個證型均有較高的識別率；孫亞男等[54]通過樸素貝葉斯擴展貝葉斯網絡來對臨床所采集的電子病例信息進行研究，建立了有杰出分類性能的冠心病中醫證型分類模型。

結合上述兩種方法，在冠心病的中醫臨床上高效使用數據挖掘技術，能建立該疾病不同中醫證型模型，有效提高診療效率和辨證分型的準確率，加速中醫臨床診斷數據化、信息化的步伐。

3 結論與展望

由于儀器診斷的準確度會隨著數字技術和人工智能的發展而不斷提升，這意味著冠心病在中醫臨床的診治能得到更客觀、實用的參考依據。

不可否認的是，上述技術在臨床上還沒得到廣泛地推廣和應用，筆者分析原因有以下幾點：①儀器未能實現量產，難以廣泛覆蓋每個醫療機構；②臨床病患數目多，診療時間無法保證使用儀器進行逐個分析；③儀器的安全性和可信度尚未達到被廣泛認可的程度；④未接觸過新型數字儀器，或無法熟練操作相關儀器的情況亦廣泛存在。

由于相應的臨床數據是十分匱乏的，因此所收集的文獻還是有限的。若只有技術上的更新而不能應用在臨床上，所分析得出的結果如紙上談兵，難以被信任，中醫現代化、數字化的發展將舉步維艱。

為此，我們必須加大推廣力度，乘著5G 信息時代的東風，提高數字信息技術在中醫臨床的使用頻率，使用上能盡快進入到生活化、便利化階段；鼓勵中醫學子、臨床工作人員多接觸新科技，熟悉使用各種新式儀器，在中醫臨床研究中引入數據挖掘技術，提高診療效率。筆者相信通過使用數字信息技術，不僅可以為冠心病在中醫臨床診治上提供有效的支撐，更能加快中醫藥現代化、中醫診斷數字化的步伐，提高中醫在臨床上的診療效率。