《心脑血管系统疾病舌脉客观化互动式神经网络辨证诊疗系统的研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《心脑血管系统疾病舌脉客观化互动式神经网络辨证诊疗系统的研制（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、心脑血管系统疾病舌脉客观化互动式 神经网络辨证诊疗系统的研制 陆小左周缝红宝慷英舜*天津中医学院天津大学中医诊疗系统是计算机技术与中医药学有机结合的产物，到目前为止据不完全统计约有2 0 0 多个， 其中有肝病、痹症、脾胃病、湿疹、皮炎等专病的辨证治疗系统。也有妇科、儿科、伤科以及内科疾病 等各科的中医诊疗系统，此外尚有智能全能型的辨证治疗系统。然而迄今为止，尚未有能从根本上解决 中医客观化辨证，切合临床实用的中医诊疗系统，各个诊疗系统都有其各自的优点与不足，其不足主要 表现在一是参与辨证的指标客观化、标准化、量化不足，舌象脉象均需医生根据自身经验判断，对于同 种疾病的判别由于医生个体经验的差
2、异，同一个病人由不同医生操作，即使使用同一个诊疗系统也会 产生不同的诊断结果。二是目前存在的诊疗系统没有患者验证的功能，症状提示具有暗示性，单凭医生 主观的判别，诊断结果具有主观性。影响诊断的准确性。同时目前各系统文字输 入量大，程序烦琐，系统推理能力不强，智能化水平较低，不能适时采集病人的病理信息。 本系统利用现代科学技术实现舌诊、脉诊等生物信息的客观化输入，模拟老中医思维模式利用神经 网络功能自动进行辨证，突破传统的中医诊疗系统依赖使用者水平的局限，减少了烦琐的询问过程，高 效、准确地处理多方面信息，实现系统协同化的中医诊疗，对于揭示辨证论治的深层次含义有重要意义。 本系统可供临床使用，也
3、可供对中医舌象、脉象掌握不够准确的医务人员，中医爱好者使用，具有广阔 的应用前景。 一系统设计的基本思路与设计流程 1 系统设计的基本思路 本系统通过输入客观化采集的脉象信息和舌诊信息，模拟老中医思维模式利用神经网络功能自动进 行证候辨别，同时列举可能出现证候群供患者验证，并对选定的证型给出适当的治法、方药、针灸取穴、 其他可能的治疗方法、预后及医嘱等，是一种新型的中医辨证诊疗系统。 2 主要研制的内容 ( 1 ) 研制心脑血管系统疾病舌脉客观化互动式神经网络辨证诊疗系统主程序。 ( 2 ) 研制相应的脉象信息的判别程序 ( 3 ) 研制相应的舌象模板显示及舌象直观对比判别程序 ( 4 ) 研
4、制中西医病名的对应诊断程序并建立相应的数据库 3 主要编制程序 ( 1 ) 应用程序框架的实现： ( 2 ) 多视图的实现： ( 3 ) O D B C ( 开放数据库) 操作的实现： ( 4 ) 控件( C o n t r 0 1 ) 的实现： ( 5 ) D L L ( 动态连接库) 及硬件连接的软件实现： ( 6 ) 脉搏数据处理算法： 4 系统的设计流程 ( 1 ) 输入：1 ) 医生把脉象仪采集的脉象信息，直接输入到计算机，脉象信息判别程序对所输入的 脉象进行判别，脉象信息自动转化为医生所需的客观化的脉诊信息。2 ) 利用直观对比输入患者的舌象 信息，计算机舌象判别程序将采集的舌象信
5、息转化为客观化的舌诊信息，实现了舌诊信息的客观化拾取。 3 ) 在计算机中输入中医或西医病名或主症。 ( 2 ) 复核：( 无中医经验者不进入此步，直接进入运算) 医生复核给出的脉象、舌象是否正确，不正确时启动个人修改程序输入正确结论，给以校正。 ( 3 ) 运算： 计算机通过运算比对，列举出患者可能出现的证候群。 ( 4 ) 患者选择 患者对屏幕显示的证候群进行观察比对，如患者认为显示症状符合实际，则进入下步，如不符， 则计算机进一步显示可能的证候群请患者找出与自己病情完全相符者与基本相符者证型的证候群( 不 含舌脉) ( 5 ) 打印 计算机按病人的实际情况，打印有关资料及治疗意见。打印病
6、人一般情况、诊断、治法、方荆、药物、针灸选穴、其它治法、医嘱等。 二系统的设计与实现本客观化舌脉诊疗系统由硬件系统、软件系统、数据库三个部分组成，下面从组成结构、性能特点 及使用注意事项入手，对各个部分的详细设计做出介绍。 1 硬件系统设计及使用 ( 1 ) 硬件系统的组成及结构框图 硬件主要由脉象仪、U S B 接口、微机系统三部分组成。 脉象仪：本系统采用上海市崇明通济五金厂生产的Z M 1 型脉象仪，包括脉象传感器、脉象放大器、 脉象滤波器等三部分，其核心是一个压电传感器。该脉象仪可采集脉象图、脉象微分图及脉压力模拟量 信息，所得信号经放大、滤波、采样、模数转换最后输出。该传感器的敏感元
7、件工作面积比动脉小，从 而有利于对寸、关、尺等脉位的精确把握和测量。该脉象仪还允许对传感头动态加压，从而便于根据不 同病人找出最佳脉象，并把对应压力值作为诊断参数输出。 U S B 接口：接口部分采用北京优采测控技术公司的U A 3 0 3 型A D 采集器。该采集器是一种中低速 U S B 总线数据采集产品，可与带U S B 接口的各种台式计算机、笔记本机、工控机连接，构成高性能的 数据采集测量系统。该仪器采用美国新型1 2 1 6 位A D 转换芯片，测量精度高，传输速度快，编程简便。 此外，U A 3 0 3 型A D 采集器还具有体积小，连接方便，无需外接电源，即插即用，可带电拔插等特
8、有 优点。其任务是对脉象仪的模拟输出按一定频率进行采样，完成A D 转换，然后输入到微机系统。 微机系统：微机系统的主要任务是数据分析处理、人机交互和显示。本系统软件是用V C 6 0 编制的， 在编制过程中对计算要求比较高，但一旦软件编制完成，生成可执行文件，就可以在很低的配置下运作， 即使是4 8 6 也足够运行该软件。 ( 2 ) 硬件系统的特点分析 本系统所采用的Z M - 1 型脉象仪加压方式灵便，线性及重复性好，受环境影响小。由于自身具有滤 波器，故输出波形稳定，且噪声低，使得后继处理简单。所采用的U A 3 0 3 型A D 采集器采样精度高， 采样率可调，从而方便编程：且可带电
9、热插拔，易于接口。而且整个系统体积小，重量轻，通用性好， 可与各种带U S B 口的微机系统连接，使得便携式操作成为可能。总之，本硬件系统的结构和性能特点 使其适合在临床和教学、科研上的推广。 2 数据库设计 ( 1 ) 数据库的组成及功能 本系统的数据库采用M i e r o s o f l A e c e s s 数据库，它基于M i c r o s o l k l e t 数据库引擎技术，简单易用，包 括脉象参数表、脉象与舌象表、治法表、用户信息表、脉象与舌象临时查询表、用户信息临时查询表等 六个表项。 参数表：存储脉搏波客观化分类参数指标，包括脉率、问期差、间歇规律、主波幅度、重搏波幅
10、度、 降中波幅度、主波角、上升角、流入时间、最佳压力值、重波前波幅值与主波幅值之比、降中波幅值 主波幅值等1 2 个主要参数，这些参数的值是用来进行脉象诊断的理论依据： 脉象与舌象表：包括1 ) 脉象判别数据库2 ) 舌象判别数据库3 ) 西医病名辨证数据库4 ) 中医病名辨 证数据库s ) 中医与西医病名对应数据库。本表与治法表一起，是查询诊断的基础。 治法表：用于存储各种病症的治疗方法，包括方剂，方药，预后及医嘱等 用户信息表( 个人数据库) ：存储用户的个人信息及诊断结果 脉象与舌象临时查询表( 程序运作临时查询) 用户信息临时查询表( 程序运作临时查询) ( 2 ) 系统数据库资料来源
11、 由于本系统是为心脑血管系统疾病的诊疗设计的，是一种集多专家系统于一体的新型中医诊疗系 统。系统知识库初始资料来源于实用中西医结合内科学、实用中医内科学等中医及中西医结合的 权威著作及权威专家的诊疗经验，并可随时补进最新研究成果进展和专家经验。 脉象识别参数依据天津中医学院中诊教研室多年积累的经验编制。 ( 3 ) 数据库的使用及特点分析 整个客观化舌脉诊疗系统是建立在数据库的基础上的，其诊断依据、诊疗过程以及信息的交互与保 存都是通过数据库的访问来完成的，数据库建立的成败，是整个系统成败的关键。 本数据库简单易用，用户既可在程序运行过程中在数据库管理模块中对数据库进行插入、删除和查 询等操作
12、，也可以在程序运行过程之外单独对数据库进行管理操作。 3 软件系统设计及实现( 1 ) 软件系统的组成及结构框图 本系统软件分四个大的模块，数据库信息管理模块、舌象诊断模块、脉象诊断模块和综合诊断模块。 数据库信息管理模块该模块包括用户信息的添加、删除、和查询等三个子模块，完成在舌脉诊断前 的用户信息输入、诊断过程中的信息查询以及诊断完成后的用户信息保存。该模块是整个软件系统的后 台基础，贯串整个软件流程。舌象诊断模块该模块包括舌色诊断、舌态诊断、舌形诊断、苔色诊断、苔质诊断五个子模块，完成 对舌象的整个诊断过程，并将诊断结果信息暂存在数据库中，作为下一步诊断的参数。其信息将会在脉 象诊断完成
13、后的用户信息一起最终保存在数据库中。 脉象诊断模块该模块包括脉象预采集模块、脉象采集模块、脉象诊断模块三部分。其中脉象采集模 块完成对病人脉象的实时显示，从而允许用户完成对波形的调整，包括选择最佳波形和最佳压力值，并 将所得脉幅值、压力值等信息返回到主程序，以作为下一步诊断的参数：脉象采集模块完成在预采集基 础上的脉搏波数据采集，并将所得数据存储在数据缓冲区中，留作后继脉象诊断用：脉象诊断模块是在 以上两个模块的基础上，对病人的脉象依据数据库做出诊断，并将诊断结果传给综合诊断模块。脉象诊 断模块是整个软件系统的核心。 综合诊断模块本模块包括综合诊断、诊断结果显示与打印以及诊断结果保存三个子模块
14、。综合诊断 模块结合用户信息中的病名或主症、脉象、舌象诊断所得各项参数，对病人的整体病情做出诊断，列出 诊断结果和建议治法供用户参考；诊断结果显示与打印模块完成诊断结果的显示和打印等操作；诊断结 果保存模块将最后诊断结果存储到数据库中，完成整个诊断过程。 ( 2 ) 软件系统的编程实现及特点分析 本软件系统是用V i s u a l C + + 开发的单文档界面( S D I ) 、多视图的应用程序。在该程序中采用了D L L ( 动态数据链接库) 技术和O D B C 技术，具有操作简单，界面友好，性能稳定等特点。 本系统共由四个视图组成，分别是用户信息视图，舌象诊断视图，脉象诊断视图和诊断
15、结果显示、 打印视图，它们分别对应数据库信息管理模块、舌象诊断模块、脉象诊断模块、综合诊断模块。在每个 视图中设置了大量的控件用于人机交互。 脉象采集是本软件系统的核心部分。在该部分，于平滑滤波之后，采用周期描记算法，计算脉搏波 的各参数，实验证明是行之有效的。 三系统的特点 1 脉诊的客观化 本系统北京优采测控技术公司的U A 3 0 3 型U S B 接口模数转换器的分辩率为1 2 b i t ，精度优于0 , 0 5 ( 满量程) ，最高实用采样频率 = 2 0 K H z ，将脉象仪输出的模拟生理电信号进行离散化，转换为数字信 号输入计算机进行处理。同时对脉象图各要素( 脉率、主波角、
16、主波等) 参数值进行提取，在数据库中 查询，找出其相匹配的内容。转化为医生需要的客观化脉象信息，从而实现了脉诊的客观化。 2 舌诊的客观化 舌诊信息通过数据库查询，采用病人舌象与标准图谱直观对 比、分项判定的方法，实现舌诊信息的客观化拾取。 3 神经网络的自动辨证功能 将客观化采集的脉象信息和舌诊信息综合给定的西医病名或中医病名( 主症) 模拟老中医思维 模式利用神经网络功能自动进行证候辨别，。 4 患者验证功能 目前存在的诊疗系统没有患者验证的功能，单凭医生主观的判别，诊断结果具有主观性。影响诊断 的准确性。本系统将列出的患者可能出现的症状表现供患者验证。找出相符者与基本相符者。 四系统的临床应用 本系统在临床采用双盲法实验，首先由两名富有经验的中医对患者进行辨证诊断，其结果( 舌象、 脉象、辨证分型) 作为人工诊断的结果；然后利用系统对同个患者进行辨证诊断，其结果( 舌象、脉 象、辨证分型) 作为系统诊断的结果；人工诊断的结果与系统诊断的结果进行比较，实验结果显示符合 率为9 0 。 五讨论 本系
