數(shù)字化中醫(yī)摘要：簡(jiǎn)述了中醫(yī)基礎(chǔ)理論數(shù)字模型的建立，中醫(yī)診斷系統(tǒng)的數(shù)字化，中藥質(zhì)量控制體系建立與應(yīng)用，中醫(yī)管理、教育、文獻(xiàn)的數(shù)字化，重點(diǎn)討論了四診客觀化及診斷專家系統(tǒng)探討了中醫(yī)數(shù)字化的現(xiàn)狀、不足之處及發(fā)展前景關(guān)鍵詞：中醫(yī) 中藥 專家系統(tǒng) 數(shù)字化 人工智能 當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)入數(shù)字化的時(shí)代，各行各業(yè)都因?yàn)樽詣?dòng)化、數(shù)字化而飛速發(fā)展著西方醫(yī)學(xué)的進(jìn)步處處離不開醫(yī)學(xué)系統(tǒng)學(xué)的幫助，其實(shí)質(zhì)即要對(duì)數(shù)字化的醫(yī)學(xué)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理和評(píng)價(jià)所有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步和成就早已被歷史所證實(shí)而中醫(yī)學(xué)所面臨的現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等等問題，似乎都離不開數(shù)字化的過程對(duì)中醫(yī)學(xué)資料進(jìn)行數(shù)字化的益處不言而喻一）中醫(yī)基礎(chǔ)理論與數(shù)字化1．中醫(yī)基礎(chǔ)理論中醫(yī)基礎(chǔ)理論是研究和闡明中醫(yī)學(xué)的基本概念、基本原理和基本規(guī)律的學(xué)科，是中醫(yī)學(xué)基本原理和法則的集中體現(xiàn)，其內(nèi)容主要包括陰陽五行、藏象經(jīng)絡(luò)、病因病機(jī)、診法辨證和預(yù)防治則等，是研究和探討中醫(yī)理論體系的基礎(chǔ)秦建增等[1]總結(jié)科學(xué)發(fā)展史認(rèn)為：任何一種科學(xué)，倘若在理論上始終沒有本質(zhì)突破，他的活力將日趨衰弱信息科學(xué)是20 世紀(jì)系統(tǒng)論、信息論、控制論充分交融的產(chǎn)物因此,用信息科學(xué)技術(shù)研究中醫(yī)基礎(chǔ)理論的內(nèi)涵并使之模型化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化，遵循了宏觀把握事物規(guī)律的方法，這是人類為適應(yīng)大自然最優(yōu)秀的創(chuàng)造之一。

運(yùn)用信息科學(xué)技術(shù)使中醫(yī)基礎(chǔ)理論可視化(易理解) 、可重復(fù)(易掌握) 、可操作(易交流) ，是在繼承意義上的再創(chuàng)造2．中醫(yī)基礎(chǔ)理論與信息科學(xué)任延革等[2]認(rèn)為中醫(yī)學(xué)以“陰”、“陽”為 綱，以簡(jiǎn)馭繁來研究復(fù)雜的生命現(xiàn)象；信息科學(xué)以“0”、“1”的運(yùn)算邏輯滲透到了各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，由此可見：中醫(yī)學(xué)和信息科學(xué)的親和力比起與傳統(tǒng)工業(yè)文化的親和力來要緊密得多信息科學(xué)的內(nèi)容和形式適應(yīng)了中醫(yī)學(xué)系統(tǒng)思維的需求信息科學(xué)具有外在形式，間接內(nèi)容；同一內(nèi)容，多種形式；同一形式，多種內(nèi)容等特征這與中醫(yī)學(xué)“異病同治”(同一內(nèi)容，多種形式) 、“同病異治”(同一形式，多種內(nèi)容) 的治療原則極為相似它們的相似性遵循了這樣的規(guī)律：信息的內(nèi)容與形式越是疏遠(yuǎn)，反映的水平越高，信息傳輸和貯存的能力越強(qiáng)，越容易高效處理因此中醫(yī)學(xué)有充分的理由首先選擇信息科學(xué)成為使其走上現(xiàn)代化的重要手段3．?dāng)?shù)字化虛擬人體與中醫(yī)藥數(shù)字化虛擬人體是指通過先進(jìn)的信息技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合的方式，把人體形態(tài)學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等信息及高級(jí)計(jì)算算法整合成一個(gè)研究系統(tǒng)，研究人體對(duì)各種刺激的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)人體的數(shù)字化描述，為醫(yī)學(xué)及多學(xué)科的研究和應(yīng)用提供一個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)研究平臺(tái)中醫(yī)理論體系的特點(diǎn)是整體觀和辨證論治，數(shù)字化虛擬人將從宏觀、微觀方面多指標(biāo)、全方位為科學(xué)闡述這一理論奠定基礎(chǔ)。

針灸經(jīng)絡(luò)學(xué)說是幾千年來歷代醫(yī)家對(duì)人體結(jié)構(gòu)研究的智慧結(jié)晶融入針灸穴位數(shù)據(jù)的數(shù)字化虛擬人體，可從多層次、任意角度觀察穴位的解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰結(jié)構(gòu)和針刺要點(diǎn)，為探討針灸經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)提供數(shù)字化平臺(tái)，從而為中醫(yī)藥學(xué)與針灸經(jīng)絡(luò)的深入研究開拓新的領(lǐng)域[3] 4．中醫(yī)基礎(chǔ)理論數(shù)字模型秦建增等[1]認(rèn)為將中醫(yī)基礎(chǔ)理論中的基本概念（陰陽、五行、臟腑、經(jīng)絡(luò)等）進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)字編碼，根據(jù)中醫(yī)原理和規(guī)律確定算法，建立數(shù)字模型（如陰陽的對(duì)立互根、五行的生克乘侮、治則的正治反治等），模擬中醫(yī)基礎(chǔ)理論的邏輯內(nèi)涵通過建構(gòu)計(jì)算機(jī)數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)代方法對(duì)中醫(yī)基礎(chǔ)理論進(jìn)行合理解構(gòu)和重建，形成可資檢驗(yàn)的具有嚴(yán)格邏輯性的科學(xué)理論體系，即中醫(yī)基礎(chǔ)理論數(shù)字模型5．前景與任務(wù)目前中醫(yī)理論數(shù)字化主要在中醫(yī)診斷學(xué)理論的客觀化研究、中醫(yī)基礎(chǔ)理論數(shù)字模型的研究、探討中醫(yī)理論研究的信息方法學(xué)、中醫(yī)理論的量表化研究、建立中醫(yī)理論數(shù)據(jù)庫等方面探索但還沒有對(duì)中醫(yī)理論體系較為系統(tǒng)和完整的論述(即使是自然語言的描述) , 也沒有對(duì)中醫(yī)理論較為成熟的量化的表述方式然而隨著現(xiàn)代生命科學(xué)的理論和技術(shù)與中醫(yī)藥學(xué)交叉滲透，必將促進(jìn)中醫(yī)藥學(xué)基礎(chǔ)理論研究的深入和突破二）中醫(yī)診斷與數(shù)字化 中醫(yī)診斷是基于知識(shí)的序貫診斷問題，診斷是基于規(guī)則的推理過程。

中醫(yī)診斷是把機(jī)體看成一個(gè)統(tǒng)一整體，直接找出輸入、輸出的關(guān)系這些關(guān)系不是憑空臆造，而是從大量的實(shí)踐中總結(jié)出來，能反映一定的客觀規(guī)律性，在實(shí)踐中行之有效其存在的缺點(diǎn)就是缺乏對(duì)整體的具體分析數(shù)字化中醫(yī)診斷系統(tǒng)的研究即針對(duì)此問題數(shù)字化中醫(yī)診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成：中醫(yī)診斷系統(tǒng)的數(shù)字化包括病例檔案電子化、望聞問切客觀化和診斷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化三部分1． 中醫(yī)四診的數(shù)字化 中醫(yī)四診的客觀化、數(shù)字化為中醫(yī)診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫，規(guī)則庫的建立奠定了基礎(chǔ)所謂中醫(yī)四診客觀化，即是要把所得的四診資料以各種手段進(jìn)行取樣分析，使其結(jié)構(gòu)化及分級(jí)或量化用于臨床診斷1．1中醫(yī)傳統(tǒng)四診及存在的相關(guān)問題 中醫(yī)傳統(tǒng)四診是中國中醫(yī)學(xué)診斷疾病的方法是通過望、問、聞、切四診來了解病情，并運(yùn)用整體辨證的理論和方法，以識(shí)別病證但這四個(gè)程序都是由看病的大夫一個(gè)人操作，主觀隨意性強(qiáng)，且目前沒有客觀標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響中醫(yī)證的現(xiàn)代規(guī)范化和證的生物醫(yī)學(xué)機(jī)理研究如果能夠應(yīng)用客觀的理化檢查指標(biāo)代替四診的內(nèi)容，而不是靠中醫(yī)生主觀去辨別，就會(huì)提高中醫(yī)的辨證正確率，隨之提高療效，也便于中醫(yī)科研。

1. 2現(xiàn)代四診客觀化的研究 1．2．1望診是中醫(yī)診法中的重要內(nèi)容之一利用測(cè)色儀、色差計(jì)、信息診斷儀、熱像儀等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使望診得到了廣泛的研究，并為望診提供了定量、定性依據(jù)；運(yùn)用生物全息律原理，已涌現(xiàn)出如耳診、穴位診、甲診、掌診、指診、指紋診、尺膚診、第二掌骨側(cè)診等全息診法[4]，使望診的范圍在不斷拓寬現(xiàn)介紹主要的幾種望診的現(xiàn)代研究 Ａ．望面色：目前面部色診的實(shí)驗(yàn)研究已逐漸開展起來，采用儀器對(duì)顏面色診進(jìn)行檢測(cè)，從而取得定性、定量的數(shù)據(jù)現(xiàn)國內(nèi)的中醫(yī)工作者在色診客觀化方面做研究?jī)x器及技術(shù)大概有：蔡光先等[4]使用日本產(chǎn)CP6R100IDP型便攜式色差計(jì)對(duì)131例肺結(jié)核病人的氣血陰陽虛證及30個(gè)正常人的面部色澤進(jìn)行了定量研究，發(fā)現(xiàn)不同證型組的面部色澤差異袁肇凱[5、6]等應(yīng)用改進(jìn)的北京ＢＣ—4型定量式光電血流圖儀檢測(cè)氣滯血瘀證和氣虛血瘀證患者面部血流圖, 發(fā)現(xiàn)兩者在面色、血管張力、彈性、血流容量和血管充盈度等方面區(qū)別王鴻謨等[7]用瑞典進(jìn)口的紅外熱像儀，進(jìn)行了陰陽寒熱紅外面圖的研究，結(jié)果表明，《內(nèi)經(jīng)》的陰陽寒熱可在面部反映出來，這對(duì)《靈樞·五色篇》的理論是一個(gè)證明 劉文蘭[8]等人用日本產(chǎn)奧林巴斯數(shù)碼相機(jī)及“中醫(yī)舌診專家系統(tǒng)”分析35例慢性乙肝肝腎陰虛證和27例亞健康狀態(tài)肝腎陰虛證的大學(xué)生的面部、手掌、舌象,通過檢測(cè)Ｒ、Ｇ、Ｂ值發(fā)現(xiàn)慢性乙肝和亞健康狀態(tài)在色診方面存在明顯區(qū)別,檢測(cè)數(shù)據(jù)可作為區(qū)分兩種疾病(異病同證)的客觀化指標(biāo)之一。

田雪飛[9]等人用ＭＰＶ—Π顯微分光光度計(jì)檢測(cè)正常人及脾病3個(gè)證型患者明堂部的色相、明度、彩度的變化B．舌診客觀化識(shí)別研究早期研究包括熒光法、光電轉(zhuǎn)換法、光譜光度法、舌診比色板及圖像攝像識(shí)別法，現(xiàn)發(fā)展趨式是舌診儀，借助舌圖像的多種參數(shù)及量化特征，依據(jù)統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法，融合模式識(shí)別、圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能技術(shù)及可拓學(xué)方法等多種智能信息識(shí)別技術(shù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、 彩色圖像分割、舌象彩色校正、舌色苔色分類等方法研制出來[10、11、12]1．2．2聞診客觀化是采用聲頻頻率分析，音調(diào)顯示，區(qū)別健康人與病人由頻率、聲壓、音色組成的聲頻圖的不同，通過計(jì)算機(jī)做多元回歸分析來準(zhǔn)確聞診判別日本有學(xué)者提出聞診客觀化的標(biāo)準(zhǔn)是聲音，并對(duì)聲音的構(gòu)型進(jìn)行分析，調(diào)查了嬰兒356種痛苦哭泣聲，指出聲音高低與臨床診斷有很高相關(guān)性］關(guān)于聞診客觀化的研究，國內(nèi)少有報(bào)道，國外研究亦處于聲音判別水平[13]1．2．3張永濤等[14]認(rèn)為問診客觀化是就中醫(yī)問診的癥狀主觀性強(qiáng)、問診無序性及缺乏系統(tǒng)性等，包括利用專科量表和一般量表相結(jié)合的模式使中醫(yī)問診系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的客觀化，通過定量表進(jìn)行癥狀量化，并實(shí)現(xiàn)中醫(yī)問診的數(shù)字化和程序化1．2．4切診客觀化發(fā)展方向?yàn)槊}象信號(hào)特征提取和脈象信號(hào)模式識(shí)別與分類兩方面。

從50年代杠桿式脈搏描記器到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)自動(dòng)診脈，脈診取得了長足的發(fā)展脈象信號(hào)特征提取，多用各種換能器以模擬中醫(yī)切脈的手指按傳感器的種類，分為壓電晶片式、電磁式、炭粒式、電動(dòng)切脈器式、應(yīng)電阻式、超聲波式 [15]等，其中比較成熟的是壓電式，而發(fā)展趨勢(shì)是超聲波式[16]所得脈圖再經(jīng)過各種脈象信號(hào)模式識(shí)別與分類方法進(jìn)行分析目前，國內(nèi)外研究者運(yùn)用脈圖有壓力脈圖，超聲脈圖，后者應(yīng)用較多和較有前途脈搏信號(hào)分析方法，主要有以下四種：模型法、時(shí)域法、頻域法、時(shí)頻聯(lián)合分析其中時(shí)頻聯(lián)合分析的小波變換 (WT) 能夠提供高的分辨率使它成為分析脈搏信號(hào)非平穩(wěn)信號(hào)的有利工具脈象信號(hào)的模式識(shí)別與分類方法也從人工識(shí)別發(fā)展到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別，體現(xiàn)了切診客觀化的極大飛躍1．3中醫(yī)四診客觀化存在的問題四診客觀化是涉及中醫(yī)學(xué)、西醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、工程學(xué)等多門學(xué)科的系統(tǒng)工程目的在于使脈診逐步走向定量化、標(biāo)準(zhǔn)化，并用以指導(dǎo)臨床工作但從現(xiàn)狀來看仍有許多不足：1．各種參數(shù)提取不夠全面反映脈象的全部特征，只是抓住幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù) 2．信號(hào)處理算法多樣，但各方法都有其實(shí)用范圍，通用算法較少3．現(xiàn)代敏感性研究較少，特征提取與識(shí)別方法不統(tǒng)一，未能深入特征參數(shù)與中醫(yī)四診本質(zhì)之間關(guān)系，且眾多指標(biāo)的檢測(cè)，加重病者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，難以臨床推廣。

4．與臨床結(jié)合不緊密，僅限于小樣本的研究，難以提供臨床診療有價(jià)值的參考依據(jù)1．4中醫(yī)四診客觀化的未來前景中醫(yī)治療以其無創(chuàng)性及有效性得到患者們的青睞且隨著儀器研制、臨床試驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、參數(shù)分析等工作的深入，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷地滲入，中醫(yī)四診客觀化、數(shù)字化和現(xiàn)代化問題必將獲得解決 2． 中醫(yī)診斷專家系統(tǒng)所謂醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng), 就是一種面向特定對(duì)象的決策支持系統(tǒng)(Decision Support System ,DSS)，它根據(jù)專家對(duì)某種疾病的認(rèn)識(shí)及多年積累的治療經(jīng)驗(yàn)，在建立相應(yīng)知識(shí)庫的基礎(chǔ)上，采用各種推理方法模擬專家進(jìn)行疾病的診斷和治療中醫(yī)專家系統(tǒng)就是以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬中醫(yī)專家的綜合、分析、判斷等處理中醫(yī)臨床四診信息的過程中醫(yī)專家系統(tǒng)所起的作用是運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)來模擬中醫(yī)專家的綜合、分析、判斷的這一處理過程，也就是將四診或其他的診斷信息輸入計(jì)算機(jī)，中醫(yī)專家系統(tǒng)將模擬醫(yī)生的思路進(jìn)行辨證施治從知識(shí)庫中提取中藥或針灸的治療方案要完成一個(gè)中醫(yī)專家系統(tǒng)必須建立該中醫(yī)專家的知識(shí)庫，建立與這些知識(shí)相關(guān)的規(guī)則庫，以及獲取知識(shí)的推理模型等2．1中醫(yī)診斷專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 徐元景等[17]在原有的TCMCADS生成系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從中醫(yī)的脈診和舌診數(shù)字化入手，建立了以中醫(yī)教材為基礎(chǔ)的中醫(yī)診療數(shù)據(jù)庫，為中醫(yī)師臨床工作提供易用的輔助診療系統(tǒng)，也為中醫(yī)學(xué)生和海外中醫(yī)師提供遠(yuǎn)程的交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。

該系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理模塊、醫(yī)生管理模塊、病歷管理模塊、舌診數(shù)字化模塊、脈診數(shù)字化模塊、輔助辨證模塊、方劑數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)、網(wǎng)上遠(yuǎn)程醫(yī)療模塊以及網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)模塊 謝國明等[18]建立了一個(gè)基于粗集理論的中醫(yī)診斷專家系統(tǒng)，該中醫(yī)診斷專家系統(tǒng)模型由認(rèn)知子系統(tǒng)和診斷子系統(tǒng)組成：認(rèn)知子系統(tǒng)的功能是對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)，診斷子系統(tǒng)則根據(jù)認(rèn)知子系統(tǒng)提供的素材進(jìn)行診斷并構(gòu)建類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）的診斷模型，通過對(duì)35名RA患者的診斷檢驗(yàn)，取得了令人滿意的結(jié)果 李海鯤等[19]設(shè)計(jì)了基于可信度的不確定推理方法的中醫(yī)輔助診斷專家系統(tǒng)，并把該系統(tǒng)與醫(yī)院管理系統(tǒng)相結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要包括：門診子系統(tǒng)、輔助診斷模塊、中藥管理模塊、中醫(yī)處方模塊和幫助模塊。