中醫(yī)智能化發(fā)展探析

李 楠,毛曉波,于佳瑞,趙宇平

（1.鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院,河南 鄭州 450001；2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院,北京 100020）

中醫(yī)學(xué)的發(fā)展繼承了中國(guó)傳統(tǒng)的辯證象思維，是主要研究人們論治疾病適應(yīng)自然的醫(yī)療體系[1]。中醫(yī)以“望聞問(wèn)切”作為醫(yī)生診斷疾病的基本手段，以臟腑經(jīng)絡(luò)為核心，以辯證論治為特點(diǎn)，其內(nèi)涵博大精深，包括精氣學(xué)說(shuō)、四診合參、津液藏象、八綱臟腑等。中醫(yī)學(xué)在幾千年的歷史長(zhǎng)河中，歷經(jīng)了長(zhǎng)期的臨床實(shí)踐與檢驗(yàn)，積累了豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是中華民族集體智慧的結(jié)晶。隨著中醫(yī)診療逐漸被國(guó)際社會(huì)認(rèn)可，如何更好的將祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代智能信息技術(shù)相結(jié)合，把悠久的中醫(yī)學(xué)推陳出新是中醫(yī)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急[2]。

1 人工智能與中醫(yī)診療

人工智能是一門科學(xué)技術(shù)很強(qiáng)的綜合性前沿學(xué)科，其內(nèi)容涉及控制理論、神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等[3,4]。由于其具有智能化和高效性，為大數(shù)據(jù)時(shí)代的各行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了無(wú)可比擬的勞動(dòng)力，因而備受青睞。

20 世紀(jì)中期，人工智能開(kāi)始逐漸應(yīng)用于中醫(yī)學(xué)診斷和疾病治療。基于中醫(yī)藥“象思維”辯證理論，將中醫(yī)傳統(tǒng)的診斷模式與現(xiàn)代智能科技相結(jié)合，使中醫(yī)學(xué)（藥）有了新的發(fā)展動(dòng)力[5]。目前，借助現(xiàn)代化診斷手段，人工智能技術(shù)已在影像分析、體外診斷、智能康復(fù)等方面取得了實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，憑借先進(jìn)科技研制的智能醫(yī)療設(shè)備，有效緩解了偏遠(yuǎn)地區(qū)因醫(yī)療資源匱乏和醫(yī)師不足所帶來(lái)的醫(yī)療問(wèn)題[6,7]。

2 人工智能在中醫(yī)學(xué)診療中的應(yīng)用瓶頸

中醫(yī)四診的智能化應(yīng)以客觀為前提，其中尤以脈診、舌診及面診的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化為主[8]。目前，要取得客觀的病理數(shù)據(jù)，需要醫(yī)生在臨床一線實(shí)際采集，中醫(yī)多采用望、聞、問(wèn)、切“四診”方式獲得患者的疾病特征。但是，這種診斷方式極易受醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)、主觀感受以及情緒等方面的影響，對(duì)于癥狀表現(xiàn)不典型的患者無(wú)法給出可靠的診斷依據(jù)，更無(wú)法像西方診斷學(xué)那樣有客觀量化指標(biāo)幫助明確診斷，確定疾病分型,因此，存在猜測(cè)與推斷的可能，易造成誤斷誤診的情況。而脈診儀、經(jīng)絡(luò)儀、舌面診儀等智能設(shè)備的相繼出現(xiàn)，為中醫(yī)四診的客觀化研究提供了可靠的技術(shù)保障。

2.1 “四診”的規(guī)范化和數(shù)據(jù)化

傳統(tǒng)中醫(yī)以“四診”診斷方法采集病人的信息，但由于中醫(yī)臨床診斷術(shù)語(yǔ)時(shí)常存在使用不規(guī)范、診斷標(biāo)準(zhǔn)不一致等情況，易給患者的診斷和治療帶來(lái)不同程度的影響。因此，目前尚未真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)化、規(guī)范化、統(tǒng)一化的診斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于中醫(yī)“四診”客觀化的發(fā)展極為不利[9]。

2.2 交叉學(xué)科之間缺乏聯(lián)系

目前對(duì)中醫(yī)傳承的研究多集中在有濃厚中醫(yī)藥與研究基礎(chǔ)的中醫(yī)藥大學(xué)和科研單位，其工科、理科等學(xué)科建設(shè)相對(duì)薄弱。而綜合類或理工類院校開(kāi)設(shè)中醫(yī)藥專業(yè)的院校較少，很難適應(yīng)新時(shí)期中醫(yī)藥高質(zhì)量發(fā)展需要和在健康中國(guó)戰(zhàn)略中發(fā)揮獨(dú)特作用的要求。因此，中醫(yī)藥學(xué)科與理工類學(xué)科出現(xiàn)了疏遠(yuǎn)脫節(jié)，逐漸成為孤立發(fā)展的學(xué)科，無(wú)法從其他學(xué)科中獲取營(yíng)養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展，阻礙了中醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)的變革和多樣化發(fā)展[10]。

3 人工智能在中醫(yī)領(lǐng)域的發(fā)展前景

人工智能和大數(shù)據(jù)的崛起，促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)力的提高，同時(shí)也為中醫(yī)探索新的診療模式提供了契機(jī)。應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行脈診、舌診等數(shù)據(jù)的采集以及智能化處理，是集治療和評(píng)價(jià)為一體的智能化論治手段[11]。

3.1 醫(yī)療模式變革

目前，以信息化和智能化為診斷手段，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床數(shù)據(jù)，有效實(shí)現(xiàn)線上線下數(shù)據(jù)融合，改變了以往傳統(tǒng)的中醫(yī)診治模式。在病證共性的前提下以數(shù)據(jù)融合為基礎(chǔ)、人工智能技術(shù)為核心，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)算法，實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科融合，多路徑診療的一體化新型醫(yī)療模式。

3.2 數(shù)據(jù)化

中醫(yī)是一門充滿模糊性的學(xué)科，證候是對(duì)患者病理狀態(tài)的綜合性描述。它涵蓋了有關(guān)人體的諸多動(dòng)態(tài)信息，如癥狀、體征、舌脈、氣候、年齡、體質(zhì)等，其信息具有多層面、模糊性、非線性和很強(qiáng)的不確定性。將中醫(yī)典籍和臨床診治經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，建立海量的中醫(yī)數(shù)據(jù)庫(kù)，既可以豐富完善已有的臨床數(shù)據(jù)庫(kù)，也能更好地促進(jìn)中醫(yī)向數(shù)據(jù)化方向發(fā)展。中醫(yī)研究者從大量的臨床數(shù)據(jù)中挖掘其潛在的客觀規(guī)律，在一定程度上可為闡釋中醫(yī)診療疾病的科學(xué)性提供依據(jù)。結(jié)合大數(shù)據(jù)研究思維和方法，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)探尋各個(gè)數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，采用支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等人工智能算法實(shí)現(xiàn)自主識(shí)別、自主學(xué)習(xí)、自主判斷[12]，最終實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療。

3.3 智能儀器的開(kāi)發(fā)

在智能化時(shí)代，智能化儀器是實(shí)現(xiàn)信息化、準(zhǔn)確化、快速化診斷病癥的必備。中醫(yī)思維重視個(gè)體性差異，需要針對(duì)人體的系統(tǒng)性和藥物療效的辨證給出診斷意見(jiàn)，但這種診療模式極易受到個(gè)體主觀性的影響。人工智能設(shè)備用于中醫(yī)診斷可以有效解決這一問(wèn)題，通過(guò)客觀化、嚴(yán)謹(jǐn)化的數(shù)據(jù)處理，避免了外在因素可能引起的醫(yī)療事故。其中，脈診和舌診作為中醫(yī)診斷中的基本環(huán)節(jié)受到了較大的關(guān)注。脈象儀主要是通過(guò)高精度傳感器收集患者脈搏信息，并根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)脈象進(jìn)行自主分析，自主診斷（見(jiàn)圖1），如崔季教授等人[13]通過(guò)測(cè)量脈圖特征參數(shù)的指標(biāo)范圍，制定了平、滑、弦3 種脈象的脈圖判別標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 脈診檢測(cè)圖

舌診是中醫(yī)望診的核心組成部分，舌象采集之后通過(guò)人工智能技術(shù)分離舌質(zhì)和舌苔，然后對(duì)舌象特征識(shí)別分類，進(jìn)而評(píng)估人體健康狀況[14]。舌診的具體流程如圖2 所示。

4 總結(jié)

人工智能的應(yīng)用雖然不能完全替代臨床醫(yī)生，卻開(kāi)啟了人機(jī)結(jié)合的新醫(yī)療時(shí)代，促進(jìn)其形成數(shù)據(jù)化、規(guī)范化、客觀化和統(tǒng)一化的“四化”標(biāo)準(zhǔn)，加速中醫(yī)藥學(xué)科的傳承和變革[15]。

（1）中醫(yī)體系的數(shù)據(jù)化。通過(guò)對(duì)臨床數(shù)據(jù)的收集、整理、歸納和分析，逐漸形成通用的規(guī)范化經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)，是中醫(yī)藥體系發(fā)展的方向。將古今中醫(yī)典籍和經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化，利用人工智能對(duì)中醫(yī)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和處理。所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在云系統(tǒng)中，包括中醫(yī)經(jīng)典、中醫(yī)臨床診療數(shù)據(jù)、中醫(yī)數(shù)據(jù)、人體健康狀況數(shù)據(jù)等，可隨時(shí)隨地查詢獲取。

圖2 舌診檢測(cè)圖

（2）智能技術(shù)和人工診療相結(jié)合。在臨床上不僅可以克服醫(yī)師主觀性帶來(lái)的誤診，加快診斷治療的速度和水平，同時(shí)可以培養(yǎng)中醫(yī)人才，加快中醫(yī)人才隊(duì)伍的建設(shè)，促進(jìn)中醫(yī)藥事業(yè)的傳承和發(fā)展。

（3）中醫(yī)智慧醫(yī)療。智能化的管理、診斷、治療，不僅有助于提升社會(huì)的整體醫(yī)藥服務(wù)水平，同時(shí)也是創(chuàng)建智能社會(huì)、和諧社會(huì)、文明社會(huì)的需要。智慧中醫(yī)是在現(xiàn)代多學(xué)科、多層次、多方法的交叉合作基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。各種智能治療模型和算法很好地避免了中醫(yī)辯證法主觀性和模糊性的缺陷。

人工智能的應(yīng)用為中醫(yī)學(xué)的再次騰飛提供了條件，在理論和現(xiàn)實(shí)方面都有著積極地促進(jìn)作用。把握好這一歷史機(jī)遇，不斷創(chuàng)新體系合作，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合發(fā)展，為祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。