中醫(yī)舌診、面診客觀化研究進(jìn)展
中醫(yī)四診客觀化研究是中醫(yī)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化研究的前提和基礎(chǔ)。中醫(yī)望診是歷代醫(yī)家最重視的診法之一，而舌、面望診為其核心內(nèi)容。但由于受到醫(yī)師自身經(jīng)驗(yàn)局限、診察環(huán)境的限制等因素影響，其診察結(jié)果常產(chǎn)生偏差，并因此在某種程度上限制了中醫(yī)臨床療效的提高和臨床經(jīng)驗(yàn)的繼承和推廣。近幾十年來，傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)與不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合越來越緊密，中醫(yī)舌面、面診客觀化研究得到較快發(fā)展。現(xiàn)就國(guó)內(nèi)外舌面診客觀化研究進(jìn)展作一概述。
1.舌、面圖像信息采集與分析技術(shù)研究
1.1舌診圖像信息采集與分析研究＊在中醫(yī)舌診的客觀化研究中，如何獲取清晰的舌象是第一步，也是關(guān)鍵的一步。圖像質(zhì)量的好壞直接影響著后續(xù)處理效果，所以在采集環(huán)境和方法方面，研究者應(yīng)盡量避免因光線、硬件設(shè)備等產(chǎn)生的影響。越來越多的關(guān)于采集標(biāo)準(zhǔn)化的觀點(diǎn)被提出，相關(guān)的采集設(shè)備也日趨成熟[1]。
1985年，安徽中醫(yī)學(xué)院和中國(guó)科技大學(xué)合作，率先進(jìn)行了舌色的量化分析實(shí)驗(yàn)[2]他們采用電荷耦合器件(charge coupled devices，CCD)攝相機(jī)采集圖像，比較分析不同種類舌象的各種統(tǒng)計(jì)量。結(jié)果表明，不同類別舌圖像的顏色統(tǒng)計(jì)值各不相同。
湖南中醫(yī)學(xué)院利用顯微分光光度計(jì)、原子分光光度計(jì)及計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析系統(tǒng)等設(shè)備，對(duì)舌象、脈象進(jìn)行顯微圖像及其他信息的觀察和分析，并分析其微觀變化與疾病證候的關(guān)系[3]。
北京中醫(yī)研究所于l987年對(duì)舌質(zhì)、舌苔的顏色進(jìn)行定量分析研究[4]20世紀(jì)90年代中期，北京工業(yè)大學(xué)信號(hào)與信息處理研究室沈蘭蓀教授與北京中醫(yī)研究所合作，對(duì)中醫(yī)舌象分析的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，中醫(yī)舌象分析儀也在該院投入使用[5]其中部分關(guān)鍵技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家專利。上海中醫(yī)藥大學(xué)許家佗等設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)化采集條件，建立了分類標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了舌象特征的提取算法，進(jìn)一步完善了相關(guān)理論，并提供了堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)[6-13]。
此外，在多中心技術(shù)交流方面，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)生物信息技術(shù)研究中心與香港理工大學(xué)、解放軍211 醫(yī)院合作開展的中醫(yī)診斷自動(dòng)化的舌圖像分析與研究工作[14-17]對(duì)中醫(yī)舌象分析的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，取得了多方面的突破。如自行制作舌圖像的采集工具，對(duì)舌體區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)分割，對(duì)舌色、苔色、舌苔厚薄、舌體老嫩、有無紅星及紅刺等舌象信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析，并建立了約20 000幅舌圖像的樣本庫(kù)以及基于多種疾病的特征提取系統(tǒng)。
臺(tái)灣中原大學(xué)胡威志[18]建立了舌影像與臟腑對(duì)應(yīng)關(guān)系的參數(shù)資料庫(kù)，并利用紅外線攝影技術(shù)，截取42 名正常男女舌頭紅外線影像，觀察其溫度分布情況。此研究對(duì)正常人舌頭的溫度分布提出了客觀分析的方法。
逢甲大學(xué)邱創(chuàng)干[19]。利用影像處理技術(shù)對(duì)舌苔性質(zhì)做定量分析研究，使用高解度彩色攝影機(jī)，顏色判斷采用HSl。顏色模型，以映像后再修正的二階段式算法進(jìn)行分析。他針對(duì)舌質(zhì)和舌苔的顏色、舌苔厚薄作結(jié)構(gòu)性的舌象辨識(shí)，運(yùn)用舌體影像顏色及空間紋理特性，將舌象信息進(jìn)行量化處理。這些基礎(chǔ)性研究為舌面診斷信息采集的客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。其后數(shù)十年的研究基本沿用這一思路，其方法已經(jīng)成為行業(yè)研究者的共識(shí)。
日本學(xué)者島田豐[20-21]隨機(jī)選擇了122例各類疾病患者，通過問診及查體，對(duì)其癥狀、體征作出評(píng)估，同時(shí)拍下舌象；根據(jù)氣虛、氣郁、氣逆、血虛、血瘀及水濕內(nèi)停等不同證型對(duì)所拍攝的圖片進(jìn)行計(jì)分、分類。他將舌苔按厚度分為輕、中、重三度，按色澤分為白、白黃和黃色三種，探討了舌苔與氣、血、水失調(diào)及與自覺癥狀的關(guān)系。結(jié)果顯示，在氣、血、水失調(diào)的各類證型中，氣虛與舌苔厚度、色澤呈顯著相關(guān)，即舌苔越黃、越厚，則氣虛程度越嚴(yán)重?；颊叩淖杂X癥狀特別是消化系統(tǒng)癥狀如體倦身重、易疲勞、睡眠差、食欲不振、胃部不適、胸脅苦滿等也與舌苔的厚度和色澤有關(guān)。
1.2＊面診圖像信息采集與分析研究＊自20世紀(jì)80年代以來，面診客觀化技術(shù)研究也取得了較大進(jìn)展。國(guó)內(nèi)學(xué)者從應(yīng)用色差計(jì)、光電血管容積儀、紅外熱象儀等檢測(cè)方法，逐漸轉(zhuǎn)向目前的數(shù)碼攝像技術(shù)、分光光度計(jì)檢測(cè)技術(shù)和光子學(xué)技術(shù)等研究。其中以數(shù)碼攝像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)最為明顯[22]該技術(shù)能從顏色模式的角度對(duì)面色進(jìn)行分析，所得數(shù)據(jù)能通過相關(guān)分析軟件的處理，從不同顏色模式的角度客觀地反映面部色澤情況。
如劉文蘭等[23]用日本0lympus數(shù)碼相機(jī)及中醫(yī)舌診專家系統(tǒng)分析了35例肝腎陰虛證慢性乙型肝炎患者和27例肝腎陰虛證亞健康狀態(tài)大學(xué)生的舌質(zhì)、手掌部和面部RGB值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩者的舌質(zhì)R值、舌苔G和B值、手掌G和B值及舌下絡(luò)脈G和B值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。通過對(duì)慢性乙型肝炎各證型色診的RGB值進(jìn)行比較，結(jié)果提示中焦?jié)駸嶙C較肝腎陰虛證、肝郁脾虛證患者的面部B值更小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這與臨床觀察中焦?jié)駸嶙C患者的黃疸面容情況一致，說明依據(jù)面部8值可以鑒別出中焦?jié)駸嶙C[24]。
數(shù)碼攝像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它可直接從顏色模式的角度對(duì)面色進(jìn)行分析，因此所得數(shù)據(jù)能通過相配合的分析軟件從不同顏色模式的角度客觀反映面部色澤情況。但它在采集圖像時(shí)會(huì)受到周圍光線的影響，不同的室外氣候條件及室內(nèi)照明情況均會(huì)造成其結(jié)果的明顯變化。因此，在研究中應(yīng)對(duì)光源進(jìn)行嚴(yán)格限制，不同被檢者應(yīng)要求在同一光源條件下，如在暗箱內(nèi)進(jìn)行面部圖像信息的采集，這樣得出的數(shù)據(jù)才有可比性。
陳峰等[25]提出基于多特征的綜合皮膚檢測(cè)方法，在單純使用顏色對(duì)像素進(jìn)行皮膚區(qū)域過濾的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入了紋理特征進(jìn)行過濾，提高了皮膚識(shí)別率，并降低了背景錯(cuò)分率。鄭詠梅等[26]對(duì)光纖探頭式光譜分析和顏色測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行研究，建立了皮膚病自動(dòng)分析系統(tǒng)。曾常春等[27]將光子學(xué)理論引入五色診法之中，探討光子學(xué)技術(shù)在中醫(yī)色診中的應(yīng)用，提供了中醫(yī)診斷的新方法。國(guó)外關(guān)于面診客觀化的研究，幾乎未見報(bào)道。
2.舌、面圖像信息集成技術(shù)在各系統(tǒng)疾病研究中的臨床應(yīng)用
目前中醫(yī)診斷客觀化技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域，包括臨床、科研中得到極其廣泛的應(yīng)用。目前的舌診、面診客觀化是通過計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，有效地克服了傳統(tǒng)診斷方式中主觀因素影響和可重復(fù)性差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了無創(chuàng)提取臨床指征，為常見疾病的辨證分型、療效檢測(cè)及長(zhǎng)期觀察提供了客觀依據(jù)。
2.1消化系統(tǒng)疾病＊隗繼武等[28]借助計(jì)算機(jī)圖像處理及顯微放大技術(shù)對(duì)舌質(zhì)顏色進(jìn)行平均值定量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)胃鏡檢查確診的3種消化系統(tǒng)疾病(萎縮性胃炎、十二指腸球部潰瘍、淺表性胃炎)的舌色與正常對(duì)照組之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，P<0.ol)。
許家佗等[10]運(yùn)用已建立的舌色計(jì)算機(jī)識(shí)別方法對(duì)166例慢性胃炎患者的舌色、苔色、舌質(zhì)老嫩、點(diǎn)刺瘀點(diǎn)等舌象特征進(jìn)行分析，其識(shí)別率均達(dá)到75％以上，提示該方法可有助于臨床醫(yī)師進(jìn)行中醫(yī)辨證。
劉慶等[29]使用舌圖像分析模塊的紅綠藍(lán)(RGB) 計(jì)算功能進(jìn)行舌質(zhì)、舌苔和舌下絡(luò)脈的RGB計(jì)算及HIS色度空間的H值換算，研究原發(fā)性肝癌患者的舌象特征，并通過比較R、G、B 3個(gè)分量，發(fā)現(xiàn)舌質(zhì)青紫是原發(fā)性肝癌舌象的重要特征之一，并隨著病程的延長(zhǎng)和病情的加重，其舌質(zhì)青紫色逐漸加重，提示在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中自始至終都有血瘀證的存在，這與相關(guān)臨床證型研究和實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道基本相符。
2.2心腦血管疾?。廾艄绲?span lang="EN-US">[30]利用彩色數(shù)字圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)觀察378例中風(fēng)病患者的舌色、苔色變化及RGB值。結(jié)果顯示，暗紅舌出現(xiàn)頻率最高，其RGB值與淡紫舌、淡白舌等其他舌色比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；急性期以暗紅舌、厚黃膩苔最為多見。這一研究結(jié)果與中風(fēng)病急性期“瘀”、“火”為主的病機(jī)特點(diǎn)相符。
龔一萍等[34]利用Hue舌色分類法探討6種常見的病理舌色與高血壓病的相關(guān)性。結(jié)果顯示，高血壓病患者中紅舌出現(xiàn)最多，其次為暗紅舌，符合本病的病機(jī)特點(diǎn)，即肝火上炎、肝陽(yáng)上亢為主要病機(jī)，瘀血內(nèi)阻貫穿本病始終。研究結(jié)果還提示，用Hue定量法數(shù)值對(duì)不同舌色進(jìn)行量化分析，具有臨床可行性。
英杰等[32]首先引入舌象形態(tài)模型技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)圖像分析及模式識(shí)別方法研究腦血管病患者和健康人的舌象特征，計(jì)算包括顏色、形態(tài)、潤(rùn)燥程度在內(nèi)的八維特征量。結(jié)果顯示，腦血管病患者與健康人在舌色、舌體形態(tài)、潤(rùn)燥程度等屬性上均有差異。由此認(rèn)為，八維特征量能較好地反映舌象特征，可對(duì)腦血管病患者和健康人的舌象進(jìn)行區(qū)分，提高了舌診的量化、客觀化以及可重復(fù)性水平。
2.3呼吸系統(tǒng)疾病＊鄒金盤[33]用數(shù)碼相機(jī)及圖像分析軟件攝取并測(cè)定嚴(yán)重急性呼吸窘迫綜合征(SARS) 患者典型舌象區(qū)域內(nèi)的RGB基色含量。結(jié)果顯示，急性期以淡紅舌、薄黃苔為多；恢復(fù)期以淡暗舌、薄白苔為多。認(rèn)為用該方法測(cè)定的RGB數(shù)值可以靈敏地反映SARS患者的舌質(zhì)、舌苔差異，為病情判斷、辨證論治提供客觀證據(jù)。
朱惠蓉等[34]對(duì)肺癌患者進(jìn)行舌象客觀化研究。結(jié)果顯示，肺癌組患者舌色、苔色、潤(rùn)燥、胖瘦、腐膩等指數(shù)均顯著低于正常組(P<0.05)，血熱互結(jié)證患者舌色紅或偏紫(淡紫或紫暗)、舌苔干燥。提示舌象參數(shù)在一定程度上可作為舌象客觀化研究的參考指標(biāo)之一。2.4泌尿系統(tǒng)疾病徐貴華等[35]采用TP-I型中醫(yī)舌脈象數(shù)字化分析儀檢測(cè)了150例慢性腎功能衰竭(CRF)患者不同腎功能分期及正常人群組的舌象參數(shù)。結(jié)果顯示，CRF患者的舌色指數(shù)、厚薄指數(shù)、腐膩指數(shù)較正常人明顯升高(P<0.05，P<0.01)，而潤(rùn)燥指數(shù)則較正常人群明顯降低(P<().05)；舌色指數(shù)隨著病情的加重依次升高.而潤(rùn)燥指數(shù)則恰好相反。表明舌色指數(shù)在一定程度上可作為粗略觀察腎功能變化的一項(xiàng)參考指標(biāo)，同時(shí)這種無創(chuàng)性物理檢測(cè)手段對(duì)臨床辨別病情輕重、判斷預(yù)后及診斷治療均有一定的指導(dǎo)意義。
2.5內(nèi)分泌系統(tǒng)疾?。炜姑赖?span lang="EN-US">[36]觀察170例更年期綜合征患者在二仙湯治療前后的舌象及癥狀的變化情況，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)舌象識(shí)別軟件對(duì)舌質(zhì)的顏色進(jìn)行定量化分析。結(jié)果顯示，更年期綜合征患者較正常人的舌色偏紅、偏暗、偏深；治療后癥狀改善，舌色有變淡、變亮的趨勢(shì)。提示中醫(yī)舌診的量化分析可為判斷更年期綜合征病情的變化及評(píng)價(jià)中藥療效提供一定的客觀依據(jù)。
3.問題與展望
綜上所述，舌診、面診的客觀化研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。針對(duì)目前的研究現(xiàn)狀，我們認(rèn)為尚存在以下幾個(gè)問題，值得深入討論。
首先，舌、面圖像信息采集設(shè)備尚未建立行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖像采集設(shè)備存儲(chǔ)格式、照明環(huán)境的差異較大，相互的兼容性較差。各研究單位均使用各自的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了技術(shù)交流與廣泛應(yīng)用。其次，國(guó)內(nèi)外中醫(yī)舌面診信息研究均側(cè)重于對(duì)圖像本身的量化研究，尚未建立起與中醫(yī)特征相關(guān)聯(lián)的有效量化(或分級(jí))方法。因此，舌、面診信息研究的臨床接受程度也受到了較大影響。
我們認(rèn)為，應(yīng)完善中醫(yī)舌面信息采集設(shè)備的性能，推行標(biāo)準(zhǔn)化方法，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體模，初步制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如加強(qiáng)對(duì)照明光源的色溫、顯色指數(shù)、信息采集裝置的要求，以獲得更加真實(shí)的圖像信息；形成舌色、面色的色度標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)分舌、面部部位分區(qū)及其與五臟的關(guān)系，確定合理的測(cè)量指標(biāo)，以滿足中醫(yī)臨床和科研工作的需求；將中醫(yī)舌、面診的數(shù)據(jù)與定量的醫(yī)學(xué)生化指標(biāo)檢驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，為臨床診療提供更多依據(jù)。
如何在遵循中醫(yī)學(xué)自身規(guī)律的前提下，提升中醫(yī)舌、面診客觀化研究的科學(xué)基礎(chǔ)和內(nèi)涵，推進(jìn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，是中醫(yī)診斷學(xué)研究的重要課題。加強(qiáng)中醫(yī)舌、面診客觀化研究，推廣相關(guān)研究設(shè)備在臨床、科研中的廣泛應(yīng)用是促進(jìn)中醫(yī)診斷學(xué)發(fā)展的有效途徑之一。
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