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1、数字化中医摘要：简述了中医基础理论数字模型的建立，中医诊断系统的数字化，中药质量控制体系建立与应用，中医管理、教育、文献的数字化，重点讨论了四诊客观化及诊断专家系统。探讨了中医数字化的现状、不足之处及发展前景。关键词：中医 中药 专家系统 数字化 人工智能 当今社会已经入数字化的时代，各行各业都因为自动化、数字化而飞速发展着。西方医学的进步处处离不开医学系统学的帮助，其实质即要对数字化的医学资料进行统计学的处理和评价。所有现代医学的进步和成就早已被历史所证实。而中医学所面临的现代化、标准化、规范化等等问题，似乎都离不开数字化的过程。对中医学资料进行数字化的益处不言而喻。（一）中医基础理论与数字
2、化1中医基础理论中医基础理论是研究和阐明中医学的基本概念、基本原理和基本规律的学科，是中医学基本原理和法则的集中体现，其内容主要包括阴阳五行、藏象经络、病因病机、诊法辨证和预防治则等，是研究和探讨中医理论体系的基础。秦建增等1总结科学发展史认为：任何一种科学，倘若在理论上始终没有本质突破，他的活力将日趋衰弱。信息科学是20 世纪系统论、信息论、控制论充分交融的产物。因此,用信息科学技术研究中医基础理论的内涵并使之模型化、系统化、自动化，遵循了宏观把握事物规律的方法，这是人类为适应大自然最优秀的创造之一。运用信息科学技术使中医基础理论可视化(易理解) 、可重复(易掌握) 、可操作(易交流) ，是
3、在继承意义上的再创造。2中医基础理论与信息科学任延革等2认为中医学以“阴”、“阳”为 纲，以简驭繁来研究复杂的生命现象；信息科学以“0”、“1”的运算逻辑渗透到了各个学科领域，由此可见：中医学和信息科学的亲和力比起与传统工业文化的亲和力来要紧密得多。信息科学的内容和形式适应了中医学系统思维的需求。信息科学具有外在形式，间接内容；同一内容，多种形式；同一形式，多种内容等特征。这与中医学“异病同治”(同一内容，多种形式) 、“同病异治”(同一形式，多种内容) 的治疗原则极为相似。它们的相似性遵循了这样的规律：信息的内容与形式越是疏远，反映的水平越高，信息传输和贮存的能力越强，越容易高效处理。因此中
4、医学有充分的理由首先选择信息科学成为使其走上现代化的重要手段。3数字化虚拟人体与中医药数字化虚拟人体是指通过先进的信息技术和生物技术相结合的方式，把人体形态学、物理学和生物学等信息及高级计算算法整合成一个研究系统，研究人体对各种刺激的反应，实现人体的数字化描述，为医学及多学科的研究和应用提供一个基础技术研究平台。中医理论体系的特点是整体观和辨证论治，数字化虚拟人将从宏观、微观方面多指标、全方位为科学阐述这一理论奠定基础。针灸经络学说是几千年来历代医家对人体结构研究的智慧结晶。融入针灸穴位数据的数字化虚拟人体，可从多层次、任意角度观察穴位的解剖结构及毗邻结构和针刺要点，为探讨针灸经络实质提供数字
5、化平台，从而为中医药学与针灸经络的深入研究开拓新的领域3。4中医基础理论数字模型秦建增等1认为将中医基础理论中的基本概念（阴阳、五行、脏腑、经络等）进行二进制数字编码，根据中医原理和规律确定算法，建立数字模型（如阴阳的对立互根、五行的生克乘侮、治则的正治反治等），模拟中医基础理论的逻辑内涵。通过建构计算机数字模型，实现用现代方法对中医基础理论进行合理解构和重建，形成可资检验的具有严格逻辑性的科学理论体系，即中医基础理论数字模型。5前景与任务目前中医理论数字化主要在中医诊断学理论的客观化研究、中医基础理论数字模型的研究、探讨中医理论研究的信息方法学、中医理论的量表化研究、建立中医理论数据库等方面
6、探索。但还没有对中医理论体系较为系统和完整的论述(即使是自然语言的描述) , 也没有对中医理论较为成熟的量化的表述方式。然而随着现代生命科学的理论和技术与中医药学交叉渗透，必将促进中医药学基础理论研究的深入和突破。（二）中医诊断与数字化 中医诊断是基于知识的序贯诊断问题，诊断是基于规则的推理过程。中医诊断是把机体看成一个统一整体，直接找出输入、输出的关系。这些关系不是凭空臆造，而是从大量的实践中总结出来，能反映一定的客观规律性，在实践中行之有效。其存在的缺点就是缺乏对整体的具体分析。数字化中医诊断系统的研究即针对此问题。数字化中医诊断系统的结构和组成：中医诊断系统的数字化包括病例档案电子化、望
7、闻问切客观化和诊断标准规范化三部分。1 中医四诊的数字化 中医四诊的客观化、数字化为中医诊断专家系统知识库，规则库的建立奠定了基础。所谓中医四诊客观化，即是要把所得的四诊资料以各种手段进行取样分析，使其结构化及分级或量化用于临床诊断。11中医传统四诊及存在的相关问题 中医传统四诊是中国中医学诊断疾病的方法。是通过望、问、闻、切四诊来了解病情，并运用整体辨证的理论和方法，以识别病证。但这四个程序都是由看病的大夫一个人操作，主观随意性强，且目前没有客观标准，严重影响中医证的现代规范化和证的生物医学机理研究。如果能够应用客观的理化检查指标代替四诊的内容，而不是靠中医生主观去辨别，就会提高中医的辨证正
8、确率，随之提高疗效，也便于中医科研。1. 2现代四诊客观化的研究 121望诊是中医诊法中的重要内容之一。利用测色仪、色差计、信息诊断仪、热像仪等现代科学技术，使望诊得到了广泛的研究，并为望诊提供了定量、定性依据；运用生物全息律原理，已涌现出如耳诊、穴位诊、甲诊、掌诊、指诊、指纹诊、尺肤诊、第二掌骨侧诊等全息诊法4，使望诊的范围在不断拓宽。现介绍主要的几种望诊的现代研究。 望面色：目前面部色诊的实验研究已逐渐开展起来，采用仪器对颜面色诊进行检测，从而取得定性、定量的数据。现国内的中医工作者在色诊客观化方面做研究仪器及技术大概有：蔡光先等4使用日本产CP6R100IDP型便携式色差计对131例肺结
9、核病人的气血阴阳虚证及30个正常人的面部色泽进行了定量研究，发现不同证型组的面部色泽差异。袁肇凯5、6等应用改进的北京4型定量式光电血流图仪检测气滞血瘀证和气虚血瘀证患者面部血流图, 发现两者在面色、血管张力、弹性、血流容量和血管充盈度等方面区别。王鸿谟等7用瑞典进口的红外热像仪，进行了阴阳寒热红外面图的研究，结果表明，内经的阴阳寒热可在面部反映出来，这对灵枢五色篇的理论是一个证明。 刘文兰8等人用日本产奥林巴斯数码相机及“中医舌诊专家系统”分析35例慢性乙肝肝肾阴虚证和27例亚健康状态肝肾阴虚证的大学生的面部、手掌、舌象,通过检测、值发现慢性乙肝和亚健康状态在色诊方面存在明显区别,检测数据可
10、作为区分两种疾病(异病同证)的客观化指标之一。田雪飞9等人用显微分光光度计检测正常人及脾病3个证型患者明堂部的色相、明度、彩度的变化。B舌诊客观化识别研究早期研究包括荧光法、光电转换法、光谱光度法、舌诊比色板及图像摄像识别法，现发展趋式是舌诊仪，借助舌图像的多种参数及量化特征，依据统计模式识别方法，融合模式识别、图像处理、神经网络、人工智能技术及可拓学方法等多种智能信息识别技术，运用数学形态学、 彩色图像分割、舌象彩色校正、舌色苔色分类等方法研制出来。10、11、12122闻诊客观化是采用声频频率分析，音调显示，区别健康人与病人由频率、声压、音色组成的声频图的不同，通过计算机做多元回归分析来准
11、确闻诊判别。日本有学者提出闻诊客观化的标准是声音，并对声音的构型进行分析，调查了婴儿356种痛苦哭泣声，指出声音高低与临床诊断有很高相关性。关于闻诊客观化的研究，国内少有报道，国外研究亦处于声音判别水平。13123张永涛等14认为问诊客观化是就中医问诊的症状主观性强、问诊无序性及缺乏系统性等，包括利用专科量表和一般量表相结合的模式使中医问诊系统结构的客观化，通过定量表进行症状量化，并实现中医问诊的数字化和程序化。124切诊客观化发展方向为脉象信号特征提取和脉象信号模式识别与分类两方面。从50年代杠杆式脉搏描记器到现在的计算机自动诊脉，脉诊取得了长足的发展。脉象信号特征提取，多用各种换能器以模拟
12、中医切脉的手指。按传感器的种类，分为压电晶片式、电磁式、炭粒式、电动切脉器式、应电阻式、超声波式 15等，其中比较成熟的是压电式，而发展趋势是超声波式。16所得脉图再经过各种脉象信号模式识别与分类方法进行分析。目前，国内外研究者运用脉图有压力脉图，超声脉图，后者应用较多和较有前途。脉搏信号分析方法，主要有以下四种：模型法、时域法、频域法、时频联合分析。其中时频联合分析的小波变换 (WT) 能够提供高的分辨率使它成为分析脉搏信号非平稳信号的有利工具。脉象信号的模式识别与分类方法也从人工识别发展到人工神经网络的识别，体现了切诊客观化的极大飞跃。13中医四诊客观化存在的问题四诊客观化是涉及中医学、西
13、医学、物理学、生物学、计算机学、工程学等多门学科的系统工程。目的在于使脉诊逐步走向定量化、标准化，并用以指导临床工作。但从现状来看仍有许多不足：1各种参数提取不够全面反映脉象的全部特征，只是抓住几个关键参数。 2信号处理算法多样，但各方法都有其实用范围，通用算法较少。3现代敏感性研究较少，特征提取与识别方法不统一，未能深入特征参数与中医四诊本质之间关系，且众多指标的检测，加重病者经济负担，难以临床推广。4与临床结合不紧密，仅限于小样本的研究，难以提供临床诊疗有价值的参考依据。14中医四诊客观化的未来前景中医治疗以其无创性及有效性得到患者们的青睐。且随着仪器研制、临床试验、动物实验、模拟实验、参
14、数分析等工作的深入，现代科学技术不断地渗入，中医四诊客观化、数字化和现代化问题必将获得解决。 2 中医诊断专家系统所谓医学专家系统, 就是一种面向特定对象的决策支持系统(Decision Support System ,DSS)，它根据专家对某种疾病的认识及多年积累的治疗经验，在建立相应知识库的基础上，采用各种推理方法模拟专家进行疾病的诊断和治疗。中医专家系统就是以中医理论为基础，运用电子计算机技术来模拟中医专家的综合、分析、判断等处理中医临床四诊信息的过程。中医专家系统所起的作用是运用电子计算机来模拟中医专家的综合、分析、判断的这一处理过程，也就是将四诊或其他的诊断信息输入计算机，中医专家系
15、统将模拟医生的思路进行辨证施治从知识库中提取中药或针灸的治疗方案。要完成一个中医专家系统必须建立该中医专家的知识库，建立与这些知识相关的规则库，以及获取知识的推理模型等。21中医诊断专家系统的结构 徐元景等17在原有的TCMCADS生成系统的基础上，从中医的脉诊和舌诊数字化入手，建立了以中医教材为基础的中医诊疗数据库，为中医师临床工作提供易用的辅助诊疗系统，也为中医学生和海外中医师提供远程的交流和学习的平台。该系统包括系统管理模块、医生管理模块、病历管理模块、舌诊数字化模块、脉诊数字化模块、辅助辨证模块、方剂数据库应用子系统、网上远程医疗模块以及网上远程教学模块。 谢国明等18建立了一个基于粗集理论的中医诊断专家系统，该中医诊断专家系统模型由认知子系统和诊断子系统组成：认知子系统的功能是对疾病的认识，诊断子系统则根据认知子系统提供的素材进行诊断。并构建类风湿性关节炎（RA）的诊断模型，通过对35名RA患者的诊断检验，取得了令人满意的结果。 李海鲲等19设计了基于可信度的不确定推理方法的中医辅助诊断专家系统，并把该系统与医院管理系统相结合。整个系统采用模块化结构，主要包括：门诊子系统、辅助诊断模块、中药管理模块、中医处方模块和帮助模块。其
