书城教材教辅医学信息学
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第88章 中医药领域的信息处理(5)

4)中医脉象脉波参数信息分析探索

在脉波参数信息分析方面,从总体上看,可分为时域分析法及频域分析法两大类。时域分析法是通过结合人体心血管系统的动态特征或中医脉象的特性,对脉波图上与时间有关的主峰、潮波、重搏波的幅值、曲线下的面积、曲线与坐标的夹角等内容,进行统计分析、多元分析等,以寻找判别脉象的特征参数,与此相应还常采用脉波曲线的一阶导数配合同步分析。另外北京、南京等地通过建立数学模型和估计参数的方法来判别脉象。时域分析法是中医脉象分析方面最常用的一种分析方法。频域分析是近代工程上处理复杂的振动信号常用的方法,这种方法几乎无法用手工进行计算。1978年贵州省脉象协作组运用DJS 6中型计算机对弦脉、滑脉作了频谱分析,发现弦脉频谱特征类似于大量文献报导中的血管内肾上腺素能神经介质含量较高的情况,1981年上海脉象协作组运用频谱仪对妊娠滑脉、病理滑脉进行分析,发现这两种滑脉在频谱上区别很大。1983年中国台湾地区的新竹交通大学与加拿大的同行合作用频谱研究中医脉象,发现5Hz 以上的脉谱图在病人与正常人之间存在显着差异。总的看来,国内外在脉波参数分析方面,以时域分析法为最普遍,因为这种方法比较直观,易被医生接受;不过近年来随着电子计算机的普及与推广,频域分析法也渐渐增多。

5)有关中医脉象的其他研究

在中医“脉诊”的研究方面,还有西北工业大学航海工程学院利用声学原理,设计了一种非接触式的脉搏信号检测系统,应用快速傅立叶变换方法对脉搏信号进行了分析,通过对脉搏信号功率谱特征的分析和比较,获得了中医脉诊和人体心血管系统疾病的一些有参考价值的结论。上海复旦大学生物力学教研室与贵州省中医脉象研究协作组一起,以生物力学为基础结合人体心血管系统特征建立了一个研究中医脉象的线化模型,运用计算机进行数值模拟,通过改变参数增加腹腔的流量模拟孕妇怀孕时的滑脉,通过改变血管壁的弹性来模拟高血压的弦脉,其结果与中医临床相符。中国人民解放军第282医院运用电子计算机技术对五单元传感探头的信息进行处理以解决脉象的三维认证问题。浙江大学生物医学工程系采用PVDF 压电薄膜材料作为传感元件,研制了一个“多维脉象信息检测系统”,能在中医脉诊寸、关、尺的位置上安置63个采集脉象信息的探头,并可以输出脉象的立体波形图。南京中医药大学与东南大学合作运用计算机和自制的脉象探头对常见的中医脉象进行了波形辨识。上海中医药大学研制的“九路脉象计算机处理系统”,该仪器可以检测桡动脉的径向搏动力、脉管轴向张力系数、脉管系统等效硬度及脉宽系数,并采用双手同步采集,通过自动增益控制解决脉象信号失真的问题,运用计算机对脉象信息进行分析,输出各种结果报告等。上述简单的回顾,说明中医脉象研究是很棘手的研究课题,有关中医脉象的研究工作目前尚在进行中。

19.5.2中医舌诊研究

在中医舌诊研究方面,也有许多研究成果,例如清华大学精密仪器与机械学系研制的“中医舌诊自动识别系统”,该系统以Munsell 颜色系统为色标,运用色度学、近代光学技术、数字图像处理技术和计算机技术,建立了中医舌诊自动识别系统,该系统将计算机软件技术与临床辨舌经验结合,利用样本训练系统,根据模糊数学理论进行分析,通过临床366例验证符合率达86.34%。山东中医药大学借用计算机图像处理及显微放大技术,从微观层次观察舌质变化规律,发现常见消化系统疾病的中医辨证与舌象之间存在显着相关;上海中医药大学以中医理论为指导对临床样本数据进行信度和效度检验,并建立了采集舌象的标准条件,运用数码成像与计算机图像处理技术,对舌象颜色、纹理、形态等进行综合识别,从而建立了一套识别舌色、舌苔、舌质、舌形胖瘦、齿痕等舌象特征的计算机识别方法。

总之,中医舌诊的研究难度较大,需要在中医基础理论的指导下,对观察到的舌形、舌态、舌质、舌苔、舌面的光质、津液多少等内容进行处理,需要将视觉形象输入计算机,然后在中医专家的指导下进行各种定性及定量的分析,由于研究过程中涉及的学科较多,相应地在探索过程中所遇到的困难也增多,有关中医舌象的科研工作目前也在进行中。

19.5.3中医针灸的信息化处理

电子计算机在针灸领域的应用是较早的。早在20世纪70年代,为了探索“针刺麻醉的原理”,科研人员开始不得不借助于电子计算机来即时、同步地处理数以万计的生物电信号。此后,电子计算机在中医针灸领域的临床、教学、科研、穴位图像处理以及专家系统等方面均有广泛的应用。

例如,在针灸的时间疗法方面,有贵州省中医研究所的“针灸子午流注、灵龟八法、飞腾八法选穴咨询系统”,天津中医学院的“养子时刻注穴法微机操作系统”等。在针灸的教学方面,有黑龙江中医学院的“中国针灸教学诊疗专家系统”。在针灸图像处理方面,有上海中医药大学解剖教研室的“穴位解剖与计算机三维重构”方面的研究。中国中医研究院针灸研究所应用计算机对彩色热像图进行处理和分解,从而证明了“等温经络线”乃是以体表等温点连接绘制的统计线和示意图。在针灸临床诊断方面,以中医的经络理论为依据,结合现代计算机信息处理技术,研制出了不少诊断仪。这些诊断仪器的共同特点是:

在中医针灸经络理论的指导下,结合现代高科技的电子计算机技术,通过检测人体穴位经络或特定部位的生物电流、电阻、电压等的数据,从这些数据的特异性、对称性等特点出发,再按照针灸专家或前人的经验进行综合评判,对当时人体的失调状态(疾病)作出辅助诊断。另外,运用计算机控制的针灸治疗仪、按摩仪等多种治疗仪也已广泛应用于临床。

19.6中医药文献的信息化处理

几千年来有关中医药学的理论、经验与方法等知识,主要是通过口述、文字或图文记录的形式保存下来的。而这些记录有中医药知识的甲骨、金石、竹简、帛书、纸张等,它们都是载有中医药知识的“载体”,它们都属于“中医药文献”的范畴。据统计,中医药典籍种类约13000种,版本有31000个,藏书约40余万册。唐代着名的医学家孙思邈历时几十年,集唐以前的中医药文献之大成,先后着成《备急千金要方》和《千金翼方》。明代伟大的医学家李时珍曾直接和间接引用的文献达八百余种,历时二十七年编纂了不朽的名着《本草纲目》一书。这些都是研究和利用古代文献的典范。近年来,随着电子计算机技术、多媒体技术的飞速发展,特别是硬件、网络、数据库、数据仓库、数据挖掘等现代信息处理技术的突飞猛进地发展,中医药文献知识的载体又增添了磁盘、光盘、优盘、网盘等电子形式,更加方便了中医药文献方面的研究工作。信息处理技术在中医文献资料方面的应用如雨后春笋,欣欣向荣。

在这一领域,有中国中医研究院图书情报研究所研制的“中医药文献分析和检索系统”(TCMLARS),该系统收录了1984年以来国内出版的近900种生物医学期刊中涉及中医药学内容的文献题录近40万条,50%以上的文献附有文摘。上海市中医药科技情报所研制的“国外中医药文献数据库”,该库将MEDLAS 光盘转换成磁盘,收入国外医学杂志中发表的中医药文献,内容包括中医、中药、针灸、气功、推拿等。中国医学科学院医学情报研究所研制的“中国生物医学文献数据库(CBMdisc)”,该系统每年收录文献约3.5万篇,其中包括中医学及其他交叉学科的内容。其他还有中国期刊文献数据库(CNKI)、中文科技期刊数据库(维普数据库)、中国中医研究院图书情报研究所研制的“针灸文献分析和检索系统”(ACULARS),南京中医药大学研制的“中华本草名录检索系统”、“针灸腧穴文献检索系统”,中国中医研究院中药研究所研制的“电脑检索全国中草药名鉴数据库”