数字信息技术在冠心病中医临床诊断中的应用现状

欧 颖 夏帅帅 李 静 陈善达 汪顺伟 荆晓硕 谢梦洲 李 亮

湖南中医药大学中医心肺病证辨证与药膳食疗重点研究室，湖南长沙 410208

冠心病是一种具备高发病率、高致死率的特点的疾病。流行病学研究显示，目前我国心血管疾病患病人数约3.3 亿，其中冠心病1139 万人次，急性发病趋势呈年轻化，发病人数逐年增多[1]。面对众多患者，对于病情能进行早发现、早治疗、早预防，是现阶段临床冠心病诊治的关键之处[2]。现今针对急性冠心病的诊断治疗手段主要设备有电子心血管疾病彩超、冠状动脉造影等，随着数字化和电子信息处理技术的急速发展，数字信息技术可以与中医传统诊断方式相结合，能实现实惠、便捷、高效地为患者提供服务，有望为冠心病的临床诊断、中医辨证分型及临床治疗提供时效性快、准确性高的指标。

1 数字图像处理技术

数字图像处理技术最早在1920 年被使用，这项技术是将图像信号利用新型电子数字计算机图像处理功能转为数字信号，具有图像可视化、再现性好、精确度高、适应面宽和操作灵活性高等特点[3]。国内最早于20 世纪70 年代开始实行数字图像技术与中医临床诊断相结合，各类舌诊仪[4-5]、面诊仪[6-7]、脉诊仪[8]相应面世，并不断进行改善，不仅在各种疾病的中医临床诊治上起作用，在冠心病的中医临床诊治中亦是不可或缺。

1.1 数字图像处理技术在冠心病中医临床诊断中的应用

冠状动脉造影是临床上明确诊断冠心病的“金标准”，一旦发现冠脉造影阳性，可即时施行介入治疗[9]。由于冠脉造影费用较高、对手术设备及术者均有较高要求，并且在术中、术后均概率出现手术并发症，对冠心病患者的适用度是需要筛选排除的[10-11]。

心电图是冠心病诊断的指标之一[12]。临床上，24 h动态心电图与常规心电图比较，可以不间断监测记录患者心率、心律的变化，频率可多达10 万次，在冠心病临床诊断上更具优势[13]。在临床上的使用非常广泛且普及程度极高。

上述两种方式最能直观、迅速、准确地对冠心病进行临床诊断，在中医的临床诊治过程中，能提高诊治效率，便于进行中医辨证分型。

1.1.1 面诊仪 心主血脉，其华在面，《素问·五脏生成篇》说：“心之合脉也，其荣色也。”《灵枢·邪气脏腑病形》亦提到：“十二经脉，三百六十五络，其血气皆上于面而走空窍。”即心脉各种病变情况都能在面色上有所体现[14]。因此利用采集面部图像变化，对于冠心病的中医临床诊治是有效合理的[15]。

董梦青等[16]、张红凯等[17]的研究中，通过面诊仪分析冠心病患者的面部参数，检测结果显示患者面色多呈红色、黄色，测定结果与冠心病多有血瘀是相符的；而陈聪等[18]、任琦等[19]也利用面诊仪器分别分析比对冠心病患者中痰瘀互结证和血瘀证组、健康组的面诊图像特征参数，发现两个比较组的面色参数有明显的差别。以上研究皆表明正确使用面诊仪能够让诊疗过程更加准确、客观。而面诊信息、参数数据对于临床冠心病的中医辨证分型及对其诊疗效果评价有一定意义，可作为参考依据。

1.1.2 红外热成像技术 医用红外热成像技术能客观、便捷、准确地获得人体体表温度分布图像，在中医领域里是一种新型诊断技术手段[20]。因此通过红外热成像能观察寒热变化，这对于中医进行辨证分型是客观有效的，并且其能观察舌象、经络的变化，能对冠心病的中医诊治起辅助作用[21]。

高梦蕉等[22]的研究认为此技术可检测出早期冠心病的异常热图表现，这对于早期冠心病心肌缺血的诊断具有一定辅助作用，可以以其参数指标进行疗效评估。许继宗等[23]在冠心病患者和健康人各120 名中，以红外热成像技术发现双侧胸部部分穴位存在温度差；王不易[24]亦利用该技术观察冠心病患者胸背部的红外热成像图，发现患者的胸背部、部分胸部心脏相关穴位存在温度差，各中医证型皆具有其特殊的红外热图表征。刘汉平等[25-26]、应荐等[27]对冠心病患者与正常人的相关穴位（太冲、外劳宫、手三阴经原穴等）比对红外辐射光谱关系，发现相关穴位在不同波段有一定差异性。

上述研究表明利用红外热成像技术可以作为冠心病在中医诊疗及中医辨证分型上的辅助参考工具。

1.1.3 舌诊仪 《素问·阴阳应象大论》：“心主舌……在窍为舌”，由于舌面血管丰富并且缺少表皮覆盖，因此可以以舌质色泽的变化来判断心的生理功能[28]。

利用舌诊仪进行舌色分析能直接体现舌象的变化，其能够为心血管疾病的临床诊治、预后提供可靠的依据[29]。舌诊仪主要有两个组成部分，由两个系统组成，即数字舌图采集和舌象特征处理[30]。而在冠心病的中医临床研究中，一般以舌色、舌苔、舌苔颜色等舌诊参数作为观察指标。

阙翼[31]邀请5 位专家对舌诊仪所采集分析的冠心病稳定期90 例患者舌象的特征进行判别，比较其判别一致性，发现冠心病稳定期患者的舌象是有可循规律的；曹蕊[32]将冠心病患者舌象与冠脉病变程度的生化指标相比较，分析在不同中医证型中的舌诊特点及其指标参数，发现随着病变轻重情况不同，其舌色、舌苔的指标会出现较大差异；在陈聪等[33]、李雪平等[34]研究中利用舌诊仪器观察和分析所采集的冠心病患者舌象，发现中医各个证型的舌象参数之间有明显差别的。李敬华等[35]应用舌象仪研究对200 例冠心病患者舌象的RGB 值特征，发现舌苔的指标均高于舌质；王彬等[36]通过舌诊仪观察健康组和冠心病痰瘀互结证组在各个时间点的舌诊参数，发现两组间齿痕、瘀斑、点刺的数量及面积在不同时间点上均存在差异。

以上数据说明，利用舌诊仪得出的舌诊参数能对冠心病的相关科研研究及临床诊治预后起指导作用，并且有助于对其各中医证型的临床症状进行判断，可作为冠心病的中医辨证分型的参考指标。

1.1.4 脉诊仪 心主血脉，心脏的搏动、脉道通利及气血充盈对于脉象的形成十分重要[37]，十年来脉诊研究的进展，除了脉象信息采集和脉象信号分析，还往自动化分析方向前进，并增加了寸口三部九候的客观检测分析[38]。这细节化、精细化的发展对于冠心病的中医临床诊治提供了重要的参考依据。

徐曼曼[39]通过智能化脉诊检测仪器检测及比较健康人和冠心病患者脉象，得出冠心病患者在寸、尺部以弦、涩脉为主；方格等[40]利用YM-m 系列的中医智能脉诊仪对冠心病痰瘀互结证、非痰瘀互结证及健康人的脉象参数进行比较，不同组之间的脉诊参数显示右手的压力存在差异。

脉诊仪所提供的数据能在冠心病中医临床诊治、疗效评价及辨证分型上起辅助作用。

2 数据挖掘技术

数据挖掘技术是利用相关算法从庞大的数据中找出有价值的信息，能有效分析和理解海量数据的一种有效方法[41]。在中医药研究中，该技术能对庞大中医药文献、古籍进行整合处理，加快实现中医诊断客观化，为中医临床、证候分析提供指导作用[42]，在冠心病的中医临床应用上，能对复杂数据和诊治规律进行系统、客观地评估，而主要使用的方法则为分类预测型算法[43]。

2.1 决策树

决策树是被广泛应用的分类算法之一，在临床上主要用于疾病的分类诊断，以提升诊断准确性[44]。而冠心病在中医临床上分型复杂，运用此方法能有效提高诊疗准确率。

史琦等[45]釆用CHAID 决策树的数据挖掘方法，对411 例不稳定型心绞痛患者的临床基本资料和中医四诊信息进行分析，对90 项临床常规指标进行识别规律的挖掘，结果显示该模型能清晰地进行中医证候或证候要素自动归纳识别；张军鹏等[46]亦通过该类算法分析了所采集冠心病心绞痛合并糖尿病患者的临床基本资料、中医四诊信息及理化指标，建立了气阴两虚证的理化指标诊断模式；于婧[47]对冠心病慢性心力衰竭的血瘀证这一证型的主要临床表现性状进行分析，建立了决策树、神经网络模型，并探索血瘀证与理化指标组合的关联模式，发现相关理化指标为Ca、甲状腺球蛋白、低密度脂蛋白、脑钠肽、左室射血分数、左室后壁厚度，为临床有效识别血瘀证提供参考；常艳鹏[48]研究通过决策树算法得出在冠心病发病及发展过程中，其主要证候（肺气虚、脾气虚、心阴虚、肾阴虚）的症状变量和不同证候要素间的相互作用是不同的；曲淼等[49]、张明雪等[50]也运用了决策树等算法分别研究出“心气虚”“寒邪”两个证候要素在冠心病的病变过程中恒定存在并起着重要的作用。

因此，在冠心病的临床诊治上，决策树算法有着良好的指导意义，能有效帮助中医临床辨证分型进行迅速判断分类、缩短辨证时间，提高诊治效率。

2.2 贝叶斯分类方法

贝叶斯分类是对事物属性实行分类预测的一种方法，中医证候和症状复杂繁多，利用此方法能对病患所属证候进行清晰、有条理地鉴别诊断，一定程度上提高了中医证候分类识别的效率[51-52]。

徐璡等[53]采集了835 例冠心病患者的中医四诊证候信息，通过贝叶斯网络进行分类识别研究并建立了融合模型，此模型对冠心病的心气虚、心阳虚、心阴虚、血瘀、痰浊这5 个证型均有较高的识别率；孙亚男等[54]通过朴素贝叶斯扩展贝叶斯网络来对临床所采集的电子病例信息进行研究，建立了有杰出分类性能的冠心病中医证型分类模型。

结合上述两种方法，在冠心病的中医临床上高效使用数据挖掘技术，能建立该疾病不同中医证型模型，有效提高诊疗效率和辨证分型的准确率，加速中医临床诊断数据化、信息化的步伐。

3 结论与展望

由于仪器诊断的准确度会随着数字技术和人工智能的发展而不断提升，这意味着冠心病在中医临床的诊治能得到更客观、实用的参考依据。

不可否认的是，上述技术在临床上还没得到广泛地推广和应用，笔者分析原因有以下几点：①仪器未能实现量产，难以广泛覆盖每个医疗机构；②临床病患数目多，诊疗时间无法保证使用仪器进行逐个分析；③仪器的安全性和可信度尚未达到被广泛认可的程度；④未接触过新型数字仪器，或无法熟练操作相关仪器的情况亦广泛存在。

由于相应的临床数据是十分匮乏的，因此所收集的文献还是有限的。若只有技术上的更新而不能应用在临床上，所分析得出的结果如纸上谈兵，难以被信任，中医现代化、数字化的发展将举步维艰。

为此，我们必须加大推广力度，乘着5G 信息时代的东风，提高数字信息技术在中医临床的使用频率，使用上能尽快进入到生活化、便利化阶段；鼓励中医学子、临床工作人员多接触新科技，熟悉使用各种新式仪器，在中医临床研究中引入数据挖掘技术，提高诊疗效率。笔者相信通过使用数字信息技术，不仅可以为冠心病在中医临床诊治上提供有效的支撑，更能加快中医药现代化、中医诊断数字化的步伐，提高中医在临床上的诊疗效率。