基于脈診、舌診信息提取與識(shí)別的便攜式集成輔助診療設(shè)備研究.pdf

1、脈診與舌診是中醫(yī)四診中的重要步驟和手段。由脈診(切)所得的脈象和由舌診獲得的舌象可反映人體各種生理和病理狀況，是觀察體內(nèi)功能變化的一個(gè)重要窗口，對(duì)識(shí)別病癥、判斷病情、分辨病機(jī)和推斷預(yù)后，都具有重要的意義。在遵循中醫(yī)基本理論前提下，融合中醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)、電子科學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，以滿足人民健康的需求、實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥國(guó)際化為目標(biāo)，在脈診研究、舌診研究、四診數(shù)據(jù)庫(kù)研究等原始創(chuàng)新基礎(chǔ)上集成創(chuàng)新，形成基于脈診、舌診信息提取與識(shí)別的集成輔助診療系統(tǒng)

2、。 1 多物理量脈診信息的采集與分析研究 集成壓力感受器、心電傳感器、光電指端容積傳感器，獲取壓力脈搏波、容積脈搏波、心電圖等多物理量脈動(dòng)信息，形成脈診信息采集裝置。本裝置簡(jiǎn)便易用，其仿生柔性探頭可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的三維定位、模擬指感“舉、按、尋”施力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明其具有良好的穩(wěn)定性。 對(duì)獲得的以壓力脈圖為主的有效脈動(dòng)信息進(jìn)行時(shí)域、時(shí)頻聯(lián)合分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最適取脈壓研究、壓力脈診信息的采集標(biāo)準(zhǔn)化研究。 研究

3、發(fā)現(xiàn)無(wú)論是單脈，還是相兼脈，都有“位、數(shù)、形、勢(shì)”的屬性，任何一種屬性實(shí)質(zhì)上分別是脈動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)變量，脈動(dòng)狀態(tài)是多變量系統(tǒng)中的變量組合等級(jí)，即不同屬性變量組合成不同的脈動(dòng)狀態(tài)?；趶?fù)雜性科學(xué)理論，將復(fù)雜的28脈信息按照“位、數(shù)、形、勢(shì)”屬性進(jìn)行降維分析和升維整合，創(chuàng)造性的實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)狀態(tài)的模式識(shí)別，開(kāi)辟了脈診研究方法學(xué)上的新途徑。 2 舌診信息的采集與分析研究 2.1 舌診信息的采集研制 由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)冷光源、視

4、頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、便攜式計(jì)算機(jī)組成的舌診硬件模塊，根據(jù)臨床實(shí)際采集舌圖的需要，進(jìn)行舌診平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的舌診裝置可采集坐位、平臥位等姿態(tài)的舌圖，對(duì)舌面及舌根部的圖像均可較好的采集。舌診平臺(tái)還包括采用“鼻準(zhǔn)”為定位點(diǎn)的仿生柔性罩口設(shè)計(jì)，近距離舌像采集專(zhuān)用LED冷光源設(shè)計(jì)，采集設(shè)備固定設(shè)計(jì)，機(jī)箱設(shè)計(jì)，色標(biāo)固定等?；谌梭w工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的舌診裝置便攜、易用。 應(yīng)用視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器作為圖像數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，配合筆記本計(jì)算機(jī)，有效的解決了舌診設(shè)

5、備的便攜、易用問(wèn)題。本舌診裝置還可拓展應(yīng)用于INTERNET遠(yuǎn)程舌圖信息采集；配合無(wú)線局域網(wǎng)，可應(yīng)用于高危環(huán)境舌圖信息采集。 2.2 舌圖特征的自動(dòng)分析 在舌診硬件研制的基礎(chǔ)上，對(duì)獲取的舌圖進(jìn)行自動(dòng)分析。將RGB顏色空間的舌圖轉(zhuǎn)換到HSV顏色空間，通過(guò)對(duì)H 分量進(jìn)行操作來(lái)對(duì)舌體的邊緣識(shí)別和舌體與周邊環(huán)境的分割，對(duì)分割的舌體進(jìn)行以舌色、苔色為主的特征自動(dòng)分析。舌圖自動(dòng)分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度可影響后續(xù)處理的可靠性與系統(tǒng)的實(shí)用性，

6、舌圖特征的自動(dòng)分析可分為整體信息分析和局部信息分析。結(jié)合中醫(yī)專(zhuān)家的先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行舌圖的模式識(shí)別。 3 問(wèn)診、望診、聞診模塊的構(gòu)建問(wèn)診內(nèi)容一般包括：一般情況、主訴、現(xiàn)在癥等。一般情況：姓名、年齡、性別、住址、就診同期等，軟件提供上述一般情況的輸入，在患者初診時(shí)輸入；主訴：主訴是病人就診時(shí)最感痛苦的癥狀、體征，主訴往往是疾病的主要矛盾所在，一般只有一、兩個(gè)癥，即是主癥，本軟件提供最多三個(gè)主癥的輸入；現(xiàn)在癥是除主訴外的其它次要癥狀，次要

7、癥狀對(duì)疾病的診斷也同樣有重要的價(jià)值，本軟件提供次要癥狀的輸入，數(shù)量不限。 其它望診、聞診信息均由醫(yī)生獲取后，通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式輸入。 4 數(shù)字化的四診信息綜合集成應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)發(fā)四診合參輔助診療數(shù)據(jù)庫(kù)，其包括系統(tǒng)管理模塊、病歷管理模塊、四診模塊、證候模塊、治則方藥模塊等幾部分內(nèi)容。 將上述研發(fā)的多物理量參數(shù)集成的脈診采集分析裝置、舌診信息采集分析裝置、四診合參輔助診療軟件平臺(tái)，在便攜式計(jì)算機(jī)上集成。

8、 系統(tǒng)將問(wèn)診、望診、聞診與脈診裝置和舌診裝置獲得的各種癥狀分為主癥、次癥和舌象、脈象四種，舌象又分為舌質(zhì)象和舌苔象。脈象、舌象由各自的分析系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別后，半自動(dòng)輸入四診合參輔助診療數(shù)據(jù)庫(kù)，也可人工確診后，手動(dòng)輸入。系統(tǒng)內(nèi)置的智能判別系統(tǒng)可以避免相互矛盾的癥狀的同時(shí)輸入(例如脈數(shù)不可以與脈遲同時(shí)并見(jiàn))。 5 創(chuàng)新點(diǎn) (1)脈診、舌診一體化的四診合參輔助診療裝置及其便攜小型化； (2)可標(biāo)準(zhǔn)化定位，模擬指感“舉、

9、按、尋”施力技術(shù)的壓力脈診信息采集技術(shù)； (3)復(fù)合心電、光電和壓力參數(shù)的脈動(dòng)信息采集分析集成技術(shù)； (4)基于復(fù)雜科學(xué)理論，對(duì)復(fù)雜脈動(dòng)信息按照“位、數(shù)、形、勢(shì)”四種屬性進(jìn)行降維分析、升維整合的脈動(dòng)狀態(tài)分析解決方案； (5)基于視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、筆記本計(jì)算機(jī)的便攜式舌診設(shè)備，可應(yīng)用于遠(yuǎn)程舌診信息采集，配合無(wú)線局域網(wǎng)，可應(yīng)用于高危環(huán)境舌診信息采集； (6)配備LED冷光源，仿塵、可標(biāo)準(zhǔn)化定位的舌診裝置柔性遮光

10、罩口。 6 小結(jié) 中醫(yī)學(xué)以整體觀為核心，建立了獨(dú)具特色的生命理論和診療體系。與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)大量診療儀器在臨床大規(guī)模應(yīng)用對(duì)比，在中醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尚缺有公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中醫(yī)診療器械。在現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)脈診、舌診的檢測(cè)方法及數(shù)據(jù)采集尚處于百家爭(zhēng)鳴的狀態(tài)，待形成規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。但是在某些較為成熟的領(lǐng)域，如壓力脈圖的檢測(cè)法和圖形特征點(diǎn)上，在中醫(yī)舌診數(shù)字化上，已經(jīng)取得了一定的共識(shí)?；谶@些共識(shí)，通過(guò)未來(lái)多中心的臨床研究，及規(guī)范化的診斷方法