基于脈診、舌診信息提取與識別的便攜式集成輔助診療設備研究.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，是觀察體內功能變化的一個重要窗口，對識別病癥、判斷病情、分辨病機和推斷預后，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、信息科學、電子科學、工程學等多學科知識，以滿足人民健康的需求、實現(xiàn)中醫(yī)藥國際化為目標，在脈診研究、舌診研究、四診數(shù)據(jù)庫研究等原始創(chuàng)新基礎上集成創(chuàng)新，形成基于脈診、舌診信息提取與識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信息，形成脈診信息采集裝置。本裝置簡便易用，其仿生柔性探頭可實現(xiàn)標準化的三維定位、模擬指感“舉、按、尋”施力。實驗結果證明其具有良好的穩(wěn)定性。 對獲得的以壓力脈圖為主的有效脈動信息進行時域、時頻聯(lián)合分析，在此基礎上進行最適取脈壓研究、壓力脈診信息的采集標準化研究。 研究

3、發(fā)現(xiàn)無論是單脈，還是相兼脈，都有“位、數(shù)、形、勢”的屬性，任何一種屬性實質上分別是脈動狀態(tài)的一個變量，脈動狀態(tài)是多變量系統(tǒng)中的變量組合等級，即不同屬性變量組合成不同的脈動狀態(tài)。基于復雜性科學理論，將復雜的28脈信息按照“位、數(shù)、形、勢”屬性進行降維分析和升維整合，創(chuàng)造性的實現(xiàn)脈動狀態(tài)的模式識別，開辟了脈診研究方法學上的新途徑。 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)字攝像機、標準冷光源、視

4、頻網(wǎng)絡服務器、便攜式計算機組成的舌診硬件模塊，根據(jù)臨床實際采集舌圖的需要，進行舌診平臺的結構設計。設計的舌診裝置可采集坐位、平臥位等姿態(tài)的舌圖，對舌面及舌根部的圖像均可較好的采集。舌診平臺還包括采用“鼻準”為定位點的仿生柔性罩口設計，近距離舌像采集專用LED冷光源設計，采集設備固定設計，機箱設計，色標固定等?；谌梭w工程學原理設計的舌診裝置便攜、易用。 應用視頻網(wǎng)絡服務器作為圖像數(shù)據(jù)傳輸設備，配合筆記本計算機，有效的解決了舌診設

5、備的便攜、易用問題。本舌診裝置還可拓展應用于INTERNET遠程舌圖信息采集；配合無線局域網(wǎng)，可應用于高危環(huán)境舌圖信息采集。 2.2 舌圖特征的自動分析 在舌診硬件研制的基礎上，對獲取的舌圖進行自動分析。將RGB顏色空間的舌圖轉換到HSV顏色空間，通過對H 分量進行操作來對舌體的邊緣識別和舌體與周邊環(huán)境的分割，對分割的舌體進行以舌色、苔色為主的特征自動分析。舌圖自動分析結果的準確程度可影響后續(xù)處理的可靠性與系統(tǒng)的實用性，

6、舌圖特征的自動分析可分為整體信息分析和局部信息分析。結合中醫(yī)專家的先驗知識進行舌圖的模式識別。 3 問診、望診、聞診模塊的構建問診內容一般包括：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，在患者初診時輸入；主訴：主訴是病人就診時最感痛苦的癥狀、體征，主訴往往是疾病的主要矛盾所在，一般只有一、兩個癥，即是主癥，本軟件提供最多三個主癥的輸入；現(xiàn)在癥是除主訴外的其它次要癥狀，次要

7、癥狀對疾病的診斷也同樣有重要的價值，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，通過人機對話方式輸入。 4 數(shù)字化的四診信息綜合集成應用 數(shù)據(jù)庫技術開發(fā)四診合參輔助診療數(shù)據(jù)庫，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，在便攜式計算機上集成。

8、 系統(tǒng)將問診、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，舌象又分為舌質象和舌苔象。脈象、舌象由各自的分析系統(tǒng)自動識別后，半自動輸入四診合參輔助診療數(shù)據(jù)庫，也可人工確診后，手動輸入。系統(tǒng)內置的智能判別系統(tǒng)可以避免相互矛盾的癥狀的同時輸入(例如脈數(shù)不可以與脈遲同時并見)。 5 創(chuàng)新點 (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)可標準化定位，模擬指感“舉、

9、按、尋”施力技術的壓力脈診信息采集技術； (3)復合心電、光電和壓力參數(shù)的脈動信息采集分析集成技術； (4)基于復雜科學理論，對復雜脈動信息按照“位、數(shù)、形、勢”四種屬性進行降維分析、升維整合的脈動狀態(tài)分析解決方案； (5)基于視頻網(wǎng)絡服務器、筆記本計算機的便攜式舌診設備，可應用于遠程舌診信息采集，配合無線局域網(wǎng)，可應用于高危環(huán)境舌診信息采集； (6)配備LED冷光源，仿塵、可標準化定位的舌診裝置柔性遮光

10、罩口。 6 小結 中醫(yī)學以整體觀為核心，建立了獨具特色的生命理論和診療體系。與現(xiàn)代醫(yī)學大量診療儀器在臨床大規(guī)模應用對比，在中醫(yī)學領域尚缺有公認標準和自主知識產(chǎn)權的中醫(yī)診療器械。在現(xiàn)階段，國內脈診、舌診的檢測方法及數(shù)據(jù)采集尚處于百家爭鳴的狀態(tài)，待形成規(guī)范化、標準化。但是在某些較為成熟的領域，如壓力脈圖的檢測法和圖形特征點上，在中醫(yī)舌診數(shù)字化上，已經(jīng)取得了一定的共識?；谶@些共識，通過未來多中心的臨床研究，及規(guī)范化的診斷方法