施 弘,李云攀,李秀芬,周圓圓,謝秀英
(上海市普陀區(qū)利群醫(yī)院老年科,上海 200333)
日常性中醫(yī)療法指食療、非處方中成藥、中醫(yī)機(jī)理設(shè)計(jì)的保健品、組方安全的單方驗(yàn)方等應(yīng)用,是民眾可以自主選擇使用的最普及、便捷、低成本的中醫(yī)藥治療形式,也是臨床西醫(yī)醫(yī)護(hù)人員指導(dǎo)患者進(jìn)行身體調(diào)理的常用方法,對(duì)民眾日常的康復(fù)保健具有重要意義。由于使用者存在辨證、選擇處方等諸多問(wèn)題,而且這是一類(lèi)巨大的個(gè)體性的醫(yī)療信息需求,無(wú)法通過(guò)中醫(yī)醫(yī)生指導(dǎo)滿足,因此在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上建立大眾自助應(yīng)用的日常性中醫(yī)療法智能咨詢(xún)系統(tǒng),可能成為解決問(wèn)題的有效途徑?;诖耍疚囊? 型糖尿病為例,提出日常性中醫(yī)療法智能咨詢(xún)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,現(xiàn)總結(jié)如下。
1.1 輔助辨證決策模型設(shè)計(jì) 日常性中醫(yī)療法的處方按照應(yīng)用方式大致可分為對(duì)證、對(duì)病、對(duì)癥三類(lèi)。癥指患者感覺(jué)的不適,一般是單一的癥狀,對(duì)癥治療是按照中醫(yī)急則治標(biāo)原則緩解主要癥狀的治療,如元胡止痛片對(duì)疼痛癥狀的治療。病即疾病,分為中醫(yī)疾病診斷和西醫(yī)疾病診斷,由于越來(lái)越多的中醫(yī)研究和經(jīng)驗(yàn)積累都是在西醫(yī)診斷的前提下開(kāi)展的,因此對(duì)病治療主要指西醫(yī)疾病診斷層面的治療,如血脂康膠囊應(yīng)用于高脂血癥。證即證候,是對(duì)機(jī)體在疾病發(fā)展過(guò)程中某一階段的病理概括,是由一組固定的、具有內(nèi)在聯(lián)系的、可以反映疾病實(shí)質(zhì)的癥狀所組成,這組癥狀雖然表現(xiàn)有一定差異,但具有相同的疾病癥狀規(guī)律。對(duì)證治療即是對(duì)疾病某一證候的治療,對(duì)證治療處方體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治的基本原則。以中成藥為例,其絕大部分處方的產(chǎn)生是經(jīng)過(guò)中醫(yī)四診合參、辨別證候、確定治則;再根據(jù)中藥材的性味歸經(jīng)、升降沉浮、功效主治等特性按君、臣、佐、使規(guī)則組方,并經(jīng)歷長(zhǎng)期實(shí)踐、創(chuàng)造總結(jié)的有效方案。因此,辨證應(yīng)用是取得良好治療效果的關(guān)鍵。不同于中醫(yī)醫(yī)生可以臨證進(jìn)行處方的加減,中成藥在應(yīng)用時(shí),其組成、用量具有相對(duì)固定的特點(diǎn),適用于某一證候的一組患者群體。
在系統(tǒng)中,對(duì)病和對(duì)癥兩類(lèi)處方占比很小,其適應(yīng)癥的直接性使應(yīng)用設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。另外大部分處方則需對(duì)證治療,解決中醫(yī)辨證問(wèn)題對(duì)日常性中醫(yī)療法智能咨詢(xún)系統(tǒng)至關(guān)重要,需要設(shè)計(jì)輔助辨證決策模型,通過(guò)分析患者癥狀規(guī)律特點(diǎn)來(lái)辨識(shí)不同證候的患者群體,并達(dá)到一定的準(zhǔn)確性來(lái)保證治療效果。
1.2 西醫(yī)診斷 目前,人們普遍適應(yīng)首先進(jìn)行西醫(yī)檢查,獲得明確的西醫(yī)診斷,且及時(shí)的西醫(yī)檢查可以避免診治延誤。對(duì)處于疾病狀態(tài)的用戶而言,以西醫(yī)診斷作為數(shù)據(jù)入口更加直接明了,在合并多種疾病時(shí),可以沿用西醫(yī)分診方式,以主訴癥狀選擇西醫(yī)診斷,如同時(shí)患有糖尿病、冠心病者,心悸胸悶癥狀為主則選冠心病,三多一少則選糖尿病。
西醫(yī)診斷下的中醫(yī)辨證研究即病證結(jié)合,是現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)的特征[1]。本系統(tǒng)沿用病證結(jié)合的研發(fā)思路,有利于借鑒多年來(lái)積累的大量病證結(jié)合研究經(jīng)驗(yàn),如《中藥新藥臨床指導(dǎo)原則》中病證結(jié)合的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),其他還包括現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)與證候及治療效果間相關(guān)性分析等。西醫(yī)診斷可提供明確的病理生理環(huán)境,有利于進(jìn)一步研究中醫(yī)證候的狀態(tài),并且便于將相關(guān)的西醫(yī)理化指標(biāo)納入診斷依據(jù)。需要指出的是,同一證候在不同西醫(yī)診斷下的表現(xiàn)可能不同。因此,在西醫(yī)診斷下研究總結(jié)的辨證相關(guān)因素,有助于提高系統(tǒng)辨識(shí)證候的準(zhǔn)確性。
1.3 辨證信息獲取 不同于中醫(yī)望、聞、問(wèn)、切獲取患者信息的全面系統(tǒng)、準(zhǔn)確細(xì)致以及交流描述用語(yǔ)的專(zhuān)業(yè)性,居民自助方式能夠提供給系統(tǒng)的只有自身癥狀的感受以及年齡、性別等個(gè)體生理信息。因此,系統(tǒng)問(wèn)診或癥狀選擇設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能挖掘患者辨證相關(guān)信息,并且要考慮居民的文化水平和認(rèn)知能力,所涉及醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)需要簡(jiǎn)化至普通人能夠理解和感知的水平,另外還應(yīng)包括輸入的便利性、信息的缺失及容錯(cuò)、涉及隱私等問(wèn)題。如對(duì)肌膚甲錯(cuò)的表現(xiàn)多數(shù)使用者存在理解和辨識(shí)不清的問(wèn)題;涉及如陽(yáng)痿、陰部潮濕瘙癢、月經(jīng)不調(diào)等癥狀往往會(huì)出現(xiàn)調(diào)查信息不實(shí),此類(lèi)信息只能放棄。舌診信息在辨證分析中極其重要,隨著信息技術(shù)發(fā)展逐步深入[2],許多患者都具有舌診意識(shí),系統(tǒng)可通過(guò)短視頻指導(dǎo)或舌診圖片幫助患者進(jìn)行舌診征象選擇,進(jìn)一步可設(shè)計(jì)網(wǎng)上智能舌診模塊。
為提高獲取的辨證信息質(zhì)量,系統(tǒng)部分輸入癥狀采用最小化證候內(nèi)涵的癥狀群組設(shè)計(jì)[3]。對(duì)疾病常見(jiàn)主要癥狀表現(xiàn)進(jìn)行分類(lèi),如糖尿病常見(jiàn)口內(nèi)味覺(jué)異常、乏力、口干渴等即分為3 個(gè)癥狀群組,進(jìn)而對(duì)每個(gè)癥狀群組推導(dǎo)歸納出細(xì)分癥狀,如口內(nèi)味覺(jué)異常反映出相異的證候特征,細(xì)分癥狀口苦提示胃熱胃火或肝膽濕熱;口淡提示脾胃虛寒、水濕內(nèi)停;口甜提示脾胃濕熱;口酸提示肝胃不和;口咸提示腎虛、寒水上泛;口膩提示脾胃濕阻;口粘提示濕濁內(nèi)停、痰飲等。據(jù)臨床觀察與文獻(xiàn)研究顯示糖尿病患者以口苦者最多,口粘膩次之,口淡較少,其他則少見(jiàn)。因此輸入的癥狀群組設(shè)計(jì)為:無(wú)異常;口苦;口粘膩;口淡;其他。如對(duì)乏力進(jìn)行輕重程度分級(jí),氣虛證候的輕重程度也可反映出來(lái)。由此形成能夠表達(dá)病因、病位、病性、病勢(shì)、邪正狀態(tài)等辨證要點(diǎn)和最小化證候內(nèi)涵的癥狀群組,使輸入的辨證信息與證候產(chǎn)生高度的關(guān)聯(lián)性。
1.4 辨證分型方案 許多臨床專(zhuān)家在研究某一疾病診斷下的中醫(yī)辨證分型時(shí)常采用對(duì)四診獲取的信息進(jìn)行聚類(lèi)分析和主成分分析等方法[4,5],但由于研究的病例情況、入選因子、聚類(lèi)方式等多種主觀與客觀因素的差別,造成結(jié)論各異。也有專(zhuān)家根據(jù)自身臨床體會(huì)進(jìn)行辨證分型,就糖尿病而言,其辨證分型方案有多種。本系統(tǒng)所獲取的患者自身感知和理解的癥狀信息是不完整、非專(zhuān)業(yè)的,不適用聚類(lèi)分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行辨證分型。因此,采用的設(shè)計(jì)思路是從眾多的糖尿病辨證分型方案中選擇一種闡述宏觀病理病機(jī)清晰、分型簡(jiǎn)捷、能夠與系統(tǒng)處方的治療功效水平相匹配的方案,通過(guò)算法模型建立分型方案與患者自覺(jué)癥狀確定關(guān)系,應(yīng)用時(shí)使用者選擇癥狀即可達(dá)到輔助辨證的目的。本系統(tǒng)采用林蘭教授糖尿病“三型辨證理論”的《中西醫(yī)結(jié)合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)》(草案),就臨床體會(huì)而言,適用于本系統(tǒng)所收集對(duì)證治療處方的功效水平。
1.5 輔助辨證決策模型算法設(shè)計(jì) 算法是表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的方法,是準(zhǔn)確與效率的保證,中醫(yī)辨證屬分類(lèi)研究,常見(jiàn)的分類(lèi)算法包括樸素貝葉斯、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、K 近鄰、隨機(jī)樹(shù)林、決策樹(shù)等,各有適用場(chǎng)景[6,7]。中醫(yī)辨證論治過(guò)程具有復(fù)雜的系統(tǒng)工程學(xué)特點(diǎn)[8],從辨證要素看,證候的診斷依據(jù)基于人體感官的患者自覺(jué)癥狀和醫(yī)生四診獲取的信息是模糊的、非量化、不確定的;從證的定義看,其概念是疾病發(fā)展到某一階段人體的狀態(tài),階段可長(zhǎng)可短,疾病狀態(tài)與個(gè)體體質(zhì)、心理、病因等自身因素和環(huán)境、社會(huì)、氣候等外界因素相關(guān)而不斷變化,因此證的時(shí)間、狀態(tài)定義是模糊的,證的診斷標(biāo)準(zhǔn)難以清晰制定[9];從中醫(yī)思維特點(diǎn)看,中醫(yī)辨證的邏輯主要以定性的方法運(yùn)用于辨證過(guò)程,形成了取象比類(lèi)、心悟體會(huì)等中醫(yī)傳統(tǒng)的思維方式,是主觀和經(jīng)驗(yàn)性的[10]。系統(tǒng)需要一種能夠表達(dá)辨證信息與證候診斷之間的模糊關(guān)系,并且在初期沒(méi)有積累足夠的經(jīng)驗(yàn)和用戶信息情況下,隨時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)回溯,發(fā)現(xiàn)修改設(shè)計(jì)缺陷的算法。因此,系統(tǒng)選擇以模糊理論與模式識(shí)別理論結(jié)合形成的多特征模糊模式識(shí)別算法,應(yīng)用于辨證過(guò)程中能夠體現(xiàn)出良好的系統(tǒng)柔性處理能力,優(yōu)于其他算法的黑箱過(guò)程[11]。
本系統(tǒng)算法模型采用多特征模糊模式識(shí)別算法結(jié)合自適應(yīng)偏差權(quán)重分配法建立[3],兩者的作用如下:①多特征模糊模式識(shí)別算法應(yīng)用分為前后兩個(gè)層面,前層是疾病的主要證候識(shí)別,此階段按方證對(duì)應(yīng)關(guān)系輸入處方并進(jìn)行初步應(yīng)用;后層是通過(guò)效果反饋進(jìn)行適應(yīng)癥調(diào)整,為每一個(gè)處方尋求更符合臨床癥狀規(guī)律的適用人群,或理解為每個(gè)處方尋求一種相匹配的、細(xì)分的證候,因?yàn)樽C候是疾病過(guò)程中的一個(gè)階段,存在輕重緩急的差別,另外可應(yīng)用于相同證候的處方間也存在作用強(qiáng)度和機(jī)理的差別。②自適應(yīng)偏差權(quán)重分配法:各種癥狀在辨證過(guò)程中具有不同的權(quán)重而影響辯證結(jié)果,表現(xiàn)在不同的癥狀對(duì)同一證候的權(quán)重不同;同一癥狀對(duì)于不同證候也存在權(quán)重差別。本系統(tǒng)基于癥狀群組中細(xì)分癥狀發(fā)生頻率的差別,采用偏差權(quán)重法可以客觀表達(dá)不同癥狀與各證候分類(lèi)間復(fù)雜的權(quán)重分配問(wèn)題,并且通過(guò)應(yīng)用中的增量病例調(diào)整細(xì)分癥狀頻率,動(dòng)態(tài)影響權(quán)重分配,達(dá)到各個(gè)癥狀群組權(quán)重的自適應(yīng)性調(diào)整,后期隨著樣本數(shù)增加權(quán)重值將趨于穩(wěn)定。
論證目的:通過(guò)以2 型糖尿病為例的臨床調(diào)查研究,論證輔助辨證決策模型實(shí)際應(yīng)用的可行性,并為實(shí)現(xiàn)多種疾病的運(yùn)行提供技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)支持。
病例入選與排除標(biāo)準(zhǔn):選擇按照現(xiàn)行診斷標(biāo)準(zhǔn)第一診斷為2 型糖尿病的本院成年內(nèi)分泌科住院患者,主要表現(xiàn)糖尿病常見(jiàn)癥狀,神志清楚,能清晰表述自覺(jué)癥狀,配合檢查問(wèn)詢(xún),簽署知情同意書(shū)。排除非糖尿病癥狀為主要表現(xiàn)或嚴(yán)重器官功能不全的、對(duì)糖尿病癥狀或神志有明顯影響的患者。
論證方法:中醫(yī)專(zhuān)家組與輔助辨證組分別進(jìn)行調(diào)查,中醫(yī)專(zhuān)家組采用《中西醫(yī)結(jié)合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)》(草案)中的陰虛熱盛、氣陰兩虛、陰陽(yáng)兩虛三型辨證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主證辨證;輔助辨證組通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)調(diào)查網(wǎng)頁(yè)(http://hdcafe.com/tnb/)進(jìn)行癥狀調(diào)查,該網(wǎng)頁(yè)后期將建成具有糖尿病監(jiān)測(cè)、宣教等多種功能的中西醫(yī)結(jié)合應(yīng)用型網(wǎng)站。
結(jié)果分析:每進(jìn)行100~150例,分析中醫(yī)專(zhuān)家辨證結(jié)果與調(diào)查癥狀之間的相關(guān)性,數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),系統(tǒng)進(jìn)行新病例辨證并與中醫(yī)專(zhuān)家辨證結(jié)果進(jìn)行比較,重復(fù)循環(huán)。比較方法:以中醫(yī)專(zhuān)家辨證結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),對(duì)比系統(tǒng)辨證結(jié)果,采用定性資料的平行效度檢驗(yàn)方法,要求Kappa 值和相關(guān)系數(shù)>0.4,并進(jìn)行一致性假設(shè)檢驗(yàn)具有正相關(guān)性;或系統(tǒng)與專(zhuān)家辨證結(jié)果符合率達(dá)到70%以上。未達(dá)標(biāo)前隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)回溯,修改調(diào)查癥狀設(shè)計(jì),過(guò)程見(jiàn)圖1。
圖1 輔助辨證決策模型論證思路
3.1 優(yōu)化方案 實(shí)現(xiàn)處方最佳療效是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),需要進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,思路如下:①隨著系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到一定條件后,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等算法另建模型,以對(duì)比、融合方式進(jìn)行算法進(jìn)化,避免單一算法缺陷;②計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠勝任多元化、多維度、復(fù)雜數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)分析,在應(yīng)用中不斷導(dǎo)入新的可能與辨證相關(guān)的因素,通過(guò)關(guān)聯(lián)規(guī)則算法等數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行多因素關(guān)聯(lián)計(jì)算,分析與處方療效間的相關(guān)性,篩選新的辨證相關(guān)因子,逐步實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)辨證;③系統(tǒng)是依據(jù)證方對(duì)應(yīng)原則實(shí)現(xiàn)處方的初始應(yīng)用,隨著增量病例應(yīng)用后的效果反饋調(diào)整,逐步優(yōu)化至最優(yōu)適用證候,見(jiàn)圖2。
圖2 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.2 療效評(píng)估 參考《證候類(lèi)中藥新藥臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則》有關(guān)證候療效評(píng)價(jià)指標(biāo),如“患者報(bào)告結(jié)局指標(biāo)”等作為處方療效評(píng)估方法[12],設(shè)計(jì)以使用者主訴自覺(jué)癥狀變化的反饋信息作為療效判斷標(biāo)準(zhǔn),反饋信息由描述性評(píng)論和療效等級(jí)評(píng)估兩部分組成。據(jù)此設(shè)計(jì)系統(tǒng)證候療效反饋修正模塊,可以在持續(xù)應(yīng)用中通過(guò)用戶效果反饋信息進(jìn)行處方適用證候調(diào)整,消除輸入數(shù)據(jù)中中醫(yī)專(zhuān)家辨證錯(cuò)誤引起的誤差。
本文主要總結(jié)日常性中醫(yī)療法智能咨詢(xún)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有關(guān)數(shù)據(jù)入口、醫(yī)理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化以及實(shí)施方式等方面的構(gòu)建思路,以期借助高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù),對(duì)中醫(yī)藥寶庫(kù)進(jìn)行充分開(kāi)發(fā)利用,最大限度發(fā)掘中醫(yī)藥的治療功效,尤其是與百姓日常生活息息相關(guān)的養(yǎng)生保健類(lèi)方法。