人工智能在中医学中的应用进展

(整期优先)网络出版时间:2020-09-18
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人工智能在中医学中的应用进展

张卫帅 1 刘涵▲通讯作者

1上海市嘉定区安亭镇黄渡社区卫生服务中心 中医科 上海, 201804

摘要:人工智能技术与中医学相结合,将使碎片化、模糊化的中医走上智慧之路。本文首先概述了人工智能的定义,其次详细阐述了人工智最新研究进展;最后分析了人工智应用于传统医学中可能出现的问题。

关键词:人工智能;中医药;治未病;综述

人工智能(artificialintelligence,AI)是当前科学技术发展中的一门前沿学科,由多种学科互相渗透发展起来的。目前,人工智能在中医诊断、治疗、经验传承及社区健康管理等领域广泛应用。现就人工智能的应用研究进展综述如下:

1 人工智能概述

AI是计算机科学的一大分支,旨在让机器有像人脑一样的思维、学习和知识存储过程。随着信息技术的发展,AI技术在中医领域中所起到的作用也越来越强大,其地位也越来越重要。AI可以通过对海量数据的分析,模拟出病机传变的规律,对疾病下一阶段的发生发展趋势进行预测,从而更好地指导临床治疗。

2 人工智能常见的应用场景及类型

2.1 中医诊断

丁成华等1]利用颜色空间,研究各类舌象的数据特征和分布特点。但这种方法对光照环境有极高的要求。对此林凌等2]提出了基于光谱的舌色客观化方法,这种方法大大降低了对光源环境的要求。但以上研究均以二维图像为基础进行分析,无法全面识别舌像。对此蔡轶珩等3]提出了基于光度立体法的舌象三维重建。此方法简便易行,可以更好地展示舌体的形态、纹理、齿痕等细节信息。随着舌诊分析的不断深入,舌诊还可以作为某些疾病预测的指标。有文献报导,通过对舌苔分析预测代谢综合症[4]、对舌苔微生物群DNA分析预测癌症[5,6]、分析舌面肉眼看不到的瘀点判定2型糖尿病患者是否有动脉硬化的倾向[7],这些微观舌象分析都会对人体的患病倾向有一个提前的预判,提早预知疾病的发展方向,从而改变生活作息、饮食习惯以及适当采用中药干预,真正达到“治未病”的效果。

罗瑞静[8]等将计算机技术和中医理论相结合,研制出具有人机交互功能的中医问诊训练系统,与专家判读进行对比,结果发现本系统临床判读符合率高达90%,同时该系统还可以融入养生,把“家庭式问诊系统”的功能扩大化,使它成为老百姓身边“未病先防”的好帮手。

LuoZY[9]等采用自行研制的脉搏诊断仪,对高血压患者和健康者的脉搏波进行分类预测,通过观察脉搏波的动态变化来评估高血压的风险。段红菊等10]采用ZM-ⅢC智能型脉象仪分析HIV/AIDS患者的脉象,根据脉诊仪测得的脉象可以推断此HIV/AIDS患者所处的发展阶段,从而有助于艾滋病的临床诊疗。于志峰等11]研究指出慢性湿疹患者的脉图中多项指标参数较健康人有明显差异,为中医诊断慢性湿疹提供了理论依据。

2.2 中医治疗

杨蕴12]等使用基于高斯核的岭回归算法,得出肺癌治疗的处方,经专门从事肺癌中医诊治的专家进行评估,均认为其生成的处方可以作为门诊患者诊疗时的基础处方,由专业医师在其基础上根据实际情况再进行调整,这样可以大大提高门诊医师的诊疗效率。面对患者复杂的病情临床上经常需要应用到“合方”即两个或两个以上的方剂,周璐[13]等设计的复合结构智能化辨证选方模型,其准确性明显高于单一算法构建的辨证模型。

2.3 中医药传承

随着国家对中医药的大力支持,如何继承专家的经验是我们当前需解决的一项问题。AI中专家系统多采用“临床信息采集——挖掘提取经验临床应用验证——机理机制研究——理论指导临床”模式[14],通过确定名老中医临床诊病要素,结构化数据转化,汇总并建立名老中医诊疗信息数据库,综运用聚类分析、关联规则分析、相关性分析[15]等多种数据挖掘方法,实现名老中医经验传承及对名老中医的经验整理与初步诊疗系统的构建。

2.4健康管理

2016年1月,IBM推出了一款糖尿病监测APP,并于同年6月与美国糖尿病协会合作,希望打造预防鉴别治疗糖尿病的数字化工具。赵婷等16]的研究显示,对社区老年人的跌倒防控进行智能化、信息化管理,能够起到评估、干预、监测和管理功能。

3挑战与困难

人工智能在临床的应用能够起到改善医护人员短缺、医疗资源不足等作用。然而人工智能面临着社会信任度挑战,AI毕竟不是人脑,其临床实践中存在程序的错误和漏洞,必然会影响人们对人工智能的信任度,一旦无法较好地处理该问题,就会产生信任危机。其次是病人的个体情境复杂多样化,人工智能所提供的治疗无法考虑所有病人的实际情况,所以很多情况下还需医护人员进行说明和安慰,这是机器所无法胜任的。

4小结

随着人工智能在医疗健康领域的不断普及,两者的相互融合必定能够成为医学发展的重要方向。作为医护人员,应以开放的姿态积极接受新事物,运用现代化人工智能技术解决临床问题,解放人力,提高效率。同时,也要加深对专业的钻研,人文素养的培养,才能应对机器可能取代人类部分工作岗位带来的挑战。

参考文献

[1]丁成华,杜建强,等.基于图像分析技术探索中医舌诊研究[J].江西中医药,2013,44(11):7-9.

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[3]蔡轶珩,琳琳,盛楠,等.基于光度立体法的中医舌体三维表面重建[J].电子与信息学报,2015,37(11):2564-2570.

[4]LeeTC,LeeLC,WuFC.TraditionalChinesemedicineformetabolicsyndromeviaTCMpatterndifferentiation:Tonguediag-nosisforpredictor[J].Evid-BasedComplAlt,2016,2016(10):1.

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[9]LuoZY,CuiJ,HuXJ,etal.Astudyofmachine-learning

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[10]段红菊,陈宗翰,杨梅,等.基于ZM-ⅢC智能型脉象仪的HIV/AIDS患者脉象分析[J].中国中医药图书情报杂志,2015,39(1):29-31.

[11]于志峰,陆小左,张玉环,等.160例慢性湿疹患者脉图分析[J].中医药学报,2013,41(2):114-116.

[12]杨蕴,阮春阳,裴朝翰,等.引入人工智能构建肺癌中医处方系统探索[J].世界科学技术—中医药现代化,

[13]周璐,李光庚,孙燕,等.复合结构智能化辨证选方模型的构建[J].世界中医药,2018,13(2):479-483

[14]王映辉,张润顺,吴洁,等.名老中医经验传承研究模式探索.中国中医基础医学杂志,2008,6:417-418。

[15]张玉,肖勇,赵娜.名老中医专家门诊病案管理信息系统构建关键问题探讨.湖北中医杂志,2015,37(9):72-73。

[16]赵婷,皮红英.养老服务信息化在社区老年人跌倒防控中的应用研究进展[J].护理研究,2016,30(20):2433-2435.