砥砺奋进 助推中医诊断技术现代化
——记上海中医药大学基础医学院院长、特聘教授许家佗
2019-05-07李晓文
□ 李晓文
“从某种意义上说,不仅是我选择了中医,也是中医选择了我。”许家佗笑着说。
在他记忆深处,外公那间与人望闻问切、看病开方的诊室依然药香弥漫。这位一辈子做中医的老人给他取名“佗”,华佗之“佗”,寄托着老人对中医经年累月的情感。“他从来没说过‘你将来一定也要做中医’”,但许家佗还是在耳濡目染之中将名字上的寄托移情到了人生选择上。“是我自己选择的高考志愿”,1991年,他以优异成绩考取上海中医学院。“中医是我们的国粹,虽然有不足,也正因此才有很多值得做的事情,有更广阔的发展空间。”他说。人如其名,如今,“中医人”许家佗已经从事中医现代化诊断技术研究20余年,肩挑上海中医药大学基础医学院院长的担子。
2018年5月4日,由许家佗主持的国家重点研发计划中医药现代化研究重点专项“中医智能舌诊系统研发”项目启动会暨专家研讨会在上海中医药大学举行。项目专家组组长、中国科学院院士陈凯先在会上表示,当前中医药事业发展面临重大历史机遇,该项目具有十分重大的意义。
项目的研究思路和科研基础得到专家们的充分认可,许家佗十分欣慰。当传统中医与信息化时代不期而遇,他更希望在它们之间架起一座桥梁,通过大数据、人工智能、标准化技术等一系列手段,让中医在新时代走上一个新的高峰。中医有灿烂辉煌的过去,“比如经方,经方就像走遍世界、饱经沧桑回归后的平淡,看似简单,但往往寓意深刻”。许家佗打着比方,在他看来,中医更应该有全新发展的未来。“勤求古训,融汇新知”,外面的世界很大,“中医需要打开窗户,面对一个新世界!不管是中医诊断技术领域还是整个中医行业,都应该紧紧跟上人类科技和文明发展,大胆地走出去,开阔视野,兼收并蓄,从而得到更进一步的发展。”
走进舌脉诊现代化
1996年,许家佗从上海中医药大学毕业,师从我国著名中医诊断学专家费兆馥教授,开始中医脉诊客观化技术研究,在中医诊断现代化技术研究方面打下了坚实的基础。
“费老师早在20世纪七八十年代就开始从事脉诊客观化研究,是我国较早从事相关研究的学者之一。”许家佗说。经过近20年的发展,受限于当时的硬件等条件限制,脉诊陷入了瓶颈期,而舌诊数字化技术则起步较晚,发展空间也很大。在导师费兆馥教授的支持下,许家佗硕士毕业后决定继续攻读博士学位,到浙江大学人工智能研究所,开始研究舌诊数字化技术,尝试在舌诊现代化上取得新的突破,同时也与脉诊研究方向形成互补,拓宽了他的中医诊断技术现代化研究之路。
“传统中医的脉诊更讲究手指下的感觉,其四要素为‘位、数、形、势’。但现代脉诊技术通过对脉搏波形的深层次解读,增加了脉象信息维度,比如血管紧张度、血流流利度、脉搏的力量及均匀度等,把传统脉诊手指下的感觉定量化、精确化。脉诊能做到,舌诊为什么不能进行数据化和指标化呢?”
许家佗说,舌诊同脉诊一样,都是具有中医特色的传统诊断方法,而舌象也是反映人体生理功能和病理变化最敏感的指标,在中医诊疗疾病过程中具有重要的应用价值。更直接的是,在中医临床诊断上,舌诊比脉诊更直观、更容易掌握和应用。如果应用计算机视觉原理和图像技术,建立舌诊信息的客观、量化识别方法,实现传统诊法的客观化和定量化,对中医现代化具有重要意义。
指导学生
之后的岁月,从接受浙江大学周昌乐教授(现任职于厦门大学)的计算机科学启蒙,到在复旦大学计算机系首席教授吴立德的指导下开展博士后研究,许家佗的舌象数字化诊断生涯逐步步入正轨。为了更好地实现中医诊断技术与计算机技术的跨学科结合,此后,许家佗又先后进入清华大学计算机系、美国密苏里大学计算机系,学习大数据、人工智能等相关技术,与相关团队开展跨学科合作研究,逐渐成长为一个中医信息化研究跨学科人才。
舌象数字化诊断难,难在某些舌象特点较难量化,而且具体特征缺乏统一的量化标准。博士后出站后,回到母校的许家佗,在国家自然科学基金、上海2010年世博会专项、科技部原“863”计划、国家“十二五”科技支撑计划等多项重要项目的资助下,带领舌诊研究项目组,以中医理论和临床实践为指导,应用计算机视觉原理和数字图像采集分析方法,对中医舌象诊断信息特征进行采集、识别、分析和诊断,探索性地建立了舌诊信息的数字化分析诊断系统,实现了传统舌诊中舌质、舌苔的颜色、质地、纹理、形状等诊断特征的量化分析与智能分类诊断。
该研究集中医临床舌诊专家、计算机视觉专家、人工智能专家功能于一体,客观、标准、智能地实现了传统舌诊方法进行疾病分析诊断的数字化。难能可贵的是,相关成果和方法已在慢性胃炎、心血管疾病、肿瘤、中风、糖尿病、肝硬化、肺炎、高血脂、乳腺增生等常见病的病证舌象和证候分析中取得了良好效果,为建立中医药疗效评价标准体系提供了重要依据。
该系列工作引起了持续关注。“基于数字图像处理的舌诊信息化研究与应用”,在2010年荣获第二届上海市中西医结合科学技术奖三等奖,2011年荣获上海市科技进步奖三等奖。以此为基础,许家佗和团队深入钻研,2017年,由他领衔的“基于机器视觉技术的中医舌象数字化诊断研究与应用”被授予中西医结合科技奖二等奖。
中医人的理想
不积跬步无以至千里,长年积累也为许家佗迎来另一个机遇。2017年,上海中医药大学牵头清华大学、复旦大学、北京中医药大学等10家知名高校及企业,筹备成立国家重点研发计划项目“中医智能舌诊系统研发”。许家佗担任首席科学家。
“中医四诊,望闻问切,都有其科学内涵,但往往被人误会。”许家佗认为,以往中医诊断方法的尴尬就在于四诊的判断主观性太强。比如,传统中医脉诊中,弦脉表征为“端直而长,挺然指下,如按琴弦”;滑脉“往来流利,应指圆滑,如珠走盘”。舌诊中,薄白苔预示病初起,病轻浅,胃气未伤;舌苔黄厚腻、舌边尖红,表示痰热;舌红无苔、舌面光滑如镜,意为胃阴虚等。如此种种,不一而足。这也是中医需要依靠长期积累去领悟的重要关节所在。“中医当然有科学内涵在,但这种科学内涵,中医以往没有手段来解读。面色、舌象、脉象都是客观的信息,如果我们能够把舌象、脉象等主观判断结果变成可以数据化描述的客观指标,情况就不同了。望诊观察到脸色发红,我们把这种‘红’变成可以解读的数据化颜色特征;脉诊不再单纯用‘有力无力’这种感官来描述,而是记录分析客观的波形数据,记录分析其频率、时值等参数。”
在熊继柏名誉教授受聘仪式暨熊继柏国医大师工作室揭牌拜师仪式上讲话
中医诊断需要借助现代手段和技术来发展,已经为大多数有识之士所公认。几十年来,行业内涌现出一批批致力于现代化中医诊断技术的研究者,提出了一系列基础研究进展。在许家佗和众多同行看来,是时候把主要研究力量集中在一起“做一次实质性的突破”了。“今天的中医人身处信息时代,科学发展日新月异,不可能像几百年前的中医人那样,在没有任何西医指标和数据化技术的‘单一环境’下做中医。”许家佗说。不自暴自弃,不固守陈规,面对时代带来的机遇与挑战,中医诊断方法要寻出一条前景,无疑要“变”——穷则变、变则通、通则久。国家重点研发计划立项,就为中医诊断带来了一个重要的契机。
项目要做什么?许家佗的立场很坚定——揭示中医舌诊的科学内涵,实现中医舌诊标准化技术的普适性。为了实现这一根本目标,他联系国内从事舌诊技术研究的主要团队,以及清华大学、复旦大学、厦门大学等长期合作的信息技术研究团队,组建了联合研究团队。项目团队将借助图像技术、人工智能技术与舌象诊断相结合,研发出3~5种不同功能需求定位的智能化舌诊仪,如医用小型舌诊仪、医用舌面诊一体仪、家用小型舌诊仪、智能健康镜等,并注册1~2项医疗器械注册证;基于大数据、专家共识、临床评价等技术方法,研究建立中医舌诊技术与仪器的诊断规范与标准,并进行相应的应用研究,形成一批中医舌诊领域的行业规范标准,如舌诊仪质量与安全规范、舌象数据采集规范、舌诊分类与术语规范等;基于健康体检,围绕肺癌、糖尿病、高血压等重大、典型疾病,构建出拥有5万例临床案例的多中心、大样本数据库,创建智能舌诊系统和云服务数据分析挖掘示范应用平台。
为中医诊断现代化事业点赞
5万例数据,对一个团队来说难度极大,但当团队阵营扩大到10家高校、企业,以及近40家临床合作研究基地时,许家佗说,“如果全行业都支持来做这件事情,就不难了”。聚沙成塔,汇水成涓,这也是他们合力行动的重要原因之一,可以解决原有研究团队各自作战无法解决好的问题。“这绝不仅仅是一个只与舌象诊断相关的封闭系统。”以舌诊为中心,项目希望通过多中心临床示范应用,构建中医病证智能诊断新模式。通俗地说,就是在一定程度上将中医四诊、现代医学指标等纳入其中,“真正盘活”舌诊技术的临床应用瓶颈,推动中医诊疗技术跨越式发展,提升中医药现代化内涵,以中医的优势助力健康中国建设。
“千百年来,一代代中医人穷庐皓首、靠记忆运用庞大的理法方药体系,整个中医框架其实没有太大变化。但在当前的科学环境和医疗环境下,如果不突破这一框架,中医怎么迎来下一个飞跃式发展?时不我待,要找到新的增长点,就得解决诊断环节的标准化、客观化、数据化问题。中医回不到过去,只能立足现在、面向未来。在这个过程中,当代中医人应该逐步建立新的中医诊疗模式,适应整个医学模式的发展,让今后的中医人都能站在更高的平台上,拥有能够基于行业以往数据、智慧,且能融合现代医学指标体系的系统工具。这些系统工具既能做到中医的数据化,跟传统中医的有效医案数据、理法方药进行对接,又能够通过大数据与现代医学临床指标进行对接,真正实现中医诊疗的智能化。”
有朝一日,当中医再进行舌诊时,可以通过舌象标准化图像来展现定性定量的数据,分析其与大数据平台上疾病证候之间的关系;可以借助舌象动态变化趋势,来显示某种疾病的具体风险系数,比较和评价动态治疗有效性……在许家佗的描述里,无论对医生还是患者,现代化中医舌诊、脉诊都变得一目了然。更重要的是,它提供了一种可能:当高血压、糖尿病甚至肿瘤等病症的风险性可以用大数据的规则刻画出来,人们可以根据具体疾病的风险系数对健康状况进行干预和调整,将“治未病”落到实处,提高生命质量。
“大数据的好处在于,数据量越大,某种疾病与症状之间的规律刻画就越稳定,提供的分析结果就越精准,最终为我国‘治未病’体系的简历提供科学有效的指导依据。”站在项目之中,展望项目之外,许家佗的眼光放得很长远,用他的话说,作为当代中医人,“通过中医数据化,实现中医智能化”,才是他的理想和情怀。
临床擅用舌诊
不负时代
一个人走得快,一群人走得远。
时至今日,除了国家重点研发计划项目,许家佗还担任过原“863”计划“亚健康评估技术研究”课题组组长、国家“十二五”科技支撑计划“中医健康辨识技术研究”课题负责人等,先后主持完成中医特色诊断技术研究20余项,获得了“小型化手持式舌象采集装置”“舌诊与面色诊数字图像采集装置”等多项专利授权。但在他心里,团队非常重要。多年来,他在上海中医药大学创建起中医诊断技术信息化研究跨学科团队,带领他们在中医舌、脉诊标准化智能化技术及诊断仪器研发方面取得诸多代表性成果,并应用于健康评估、病证诊断、证候疗效评价等方面,成效显著。这支队伍也逐渐成长为国内该领域极具代表性和竞争力的团队。
身为上海中医药大学名师工程“费兆馥名师研究室”的学术传承人、费兆馥教授的关门弟子,许家佗在团队建设上自有一套方法论。深受导师的影响,许家佗也极为重视传统中医诊断方法的科学性研究,将团队基调定位在“以中医理论为指导,利用现代仿生技术、计算机信息技术等手段,阐释传统中医诊断方法的科学内涵”上。他本人长于将计算机相关技术与中医诊断相结合,团队成员也在学科优势、知识结构、年龄性格等多方面互补,形成了一支分层次、有合力的团队——以资深专家教授为引领,以中青年学术骨干为支撑,以临床人才提供技术和数据支撑。
“我一直记得,费先生在我开始做研究生导师时对我说的一句话:一个科研人员,要学会享受科研,还要学会享受生活,不懂得生活情趣,研究也会变得枯燥、无聊。”许家佗牢记这句话,在团队建设中也有意识地将“开放、开心”置于其中。许家佗认为,学术上的民主、自由有助于提高团队的积极性和主动性。他鼓励学生们做导师不了解的事,努力学习新的知识。经过多年磨合,团队中充满思辨氛围。“创新,才是真正在为团队做贡献,团队的路才走得更宽广。”他也常常鼓励团队青年教师和研究生,“要做一个有情趣的人”,在他的带动下,书法、摄影、运动等都成为团队研究生常规活动。
许家佗为人温和,很少板起面孔对学生说教,是学生众口相传的好老师。他又是个严格的人,学生交上来的论文,上到思路架构,下到错别字、标点符号等,都要一丝不苟地审改。在他看来,一个标点、一个错字也许本身不是至关重要的,但重要的是从小处着手,培养学生形成严谨的科研态度。他还是个开放的人,从求学时起,只要是对中医诊断有益的学科、方法,他都愿意跨过去看看,研究一下。但他也同时保持着一个学者的冷静,认准了方向就心无旁骛,不会盲目追逐热点。他是个开放的人,坚持“眼界决定境界”,为学生们创造“走出去”学新知的机会,送团队青年教师和研究生去国外学习。“也许是信息化,也许是分子生物学,中医以外的世界很大,哪怕学习法律,从法律角度来看中医‘一带一路’或者未来国际化发展,也是新角度。”说到此处,他又补充一句:“一个人如果不想学习新的东西,就说明思维已经老了,开始默守成规了。做科研尤其要警惕这一点。”
朝气蓬勃的团队
“有一点傻劲,有一点执着”,他这么形容自己。近朱者赤,许家佗的“低调做人、高调做事”的精神状态也感染着团队。为了发展现代化中医诊断这个共同目标,他们走到一起,也逐渐形成一个共同的理念:看淡名誉,务实进取。为“名”做事,易被“名”左右;为“事”做事,才能水到渠成、实至名归。
现在,许家佗团队已经有10余位教师和20多个学生。作为基础学院院长,他非常重视本硕博一体化培养的“沛然计划”。上海中医药大学每年招收本科医学生300人左右,通过沛然计划育苗、成长、拔尖三个阶段,致力于将其中10%最优秀的学生培养成中医药行业领军人才。“人的潜力是无限的,怕的是在一个安逸的环境里不思进取,一定要在适当的压力下打磨人才。”许家佗说。
直到今天,许家佗还记得陪导师费兆馥教授参加2002年中西医结合诊断年会时,老先生的一句感慨:“我40岁才有机会考研究生,毕业后工作没多少年就要退休了,看你不到30岁就拿到博士学位了,将来有更多的学习和研究机会,多好!”这也是导师殷殷的期待和嘱托。
时不我待。跟随费兆馥多年,许家佗也继承了她对时间的珍惜。眼下,“中医智能舌诊系统研发”项目已经展开,预计4~5年内完成。他希望能够实现预期目标,尤其是拿到医疗器械注册证,推进中医智能化诊疗仪器的发展,让智能化仪器设备和平台顺利试用,并能够逐渐在行业内推广应用。
“这一辈子能够做好舌、脉诊现代化就足够了,至于个人能得到什么,无关紧要。现在,中医迎来了发展的黄金时期,我只想冷静、冷静、再冷静,不辜负大好机遇,好好做事,希望能为中医行业发展做出贡献。”停顿了一下,许家佗又郑重补充道,“对中医行业来说,最好的传承就是发展。”