望诊分析方法的研究进展
望诊信息的数字化研究是指在中医理论指导下,运用数字图像、光电转换、红外热成像、光谱及光谱成像等分析方法,对面色、唇色、手掌、爪甲等望诊部位进行数字化、标准化研究,是现代中医诊断技术的重要组成部分。在传统望诊的基础上,望诊信息的数字化研究增加了定量的望诊信息,从数字化角度更加精确地表达望诊特征。目前望诊数字化研究已取得一系列进展,但由于技术依赖性强,各种分析方法优势与瓶颈并存,只有现代技术与望诊理论充分结合,才能真正发挥应有的作用。
五色者,气之华也。面色诊是中医望诊中最具代表性的诊法之一,相比唇色诊、手掌诊、爪甲诊等具有更多的望诊信息,数字化研究相对广泛。目前的研究主要从测色色差、面色色度、红外成像、光电血流容积情况、光谱图像分析等角度进行:①测色色差方面:王鸿谟等使用测色色差计对104位14~70岁女性面色进行采集,发现女性面色变化符合《黄帝内经》人体生长发育的客观规律。蔡光先利用色差计对102名正常人四季面色进行了定量观察,证明了面色随四季而稍微改变的理论。许利平等使用ADCI-6-C全自动测色色差计检测124名14~70岁女性的鼻部皮肤,发现鼻部肤色的变化能反映被测试者脾脏的功能状况;鼻部肤色的变化与面色整体变化一致。②数码摄像方面:刘文兰等使用奥林巴斯数码相机采集6~77岁健康人的面部图像并提取RGB值,同时使用湿温度表(WS-2020B)检测记录面色测量时的室内外温度,发现各季节之间室外温度存在极显著性差异。③红外成像方面:李洪娟等人通过分析316名健康检查人员面部红外热图发现,内脏疾病或目、鼻、唇、面颊等本身病变,所有这些都影响了面部的热值数据,并在局部地区造成寒热偏差。吴敏等用红外热像仪检查了700名学龄健康儿童的面部与舌部,结果表明:正常学龄儿童面部和舌头的红外热像具有明显的规律性,男女之间没有显著差异,并初步建立了正常学龄儿童红外热像特征谱数据库。张世亮等用红外成像技术测试了31名阳虚型、阳亢型高血压患者的面部温度,发现阳亢患者的平均面部温度明显高于阳虚患者,且二者有非常显著的差异。这一结果不但证明了阴阳寒热理论,同时也表明红外热成像技术检测指标可以作为高血压辨证的客观指标。④光电血流容积图分析方面:胡志希等通过探讨面部光电血流容积特征与血红蛋白含量的相互关系进行早发冠心病血瘀证的辨识,以及通过探讨面部光电血流容积特征与一氧化碳、内皮素含量的相互关系进行血瘀证痰浊证的辨识,并基于光电容积技术研制了GD-3型光电血流容积面诊仪,通过搭建硬件系统,获取面部血流容积波形参数指标对面部特征描述提供客观依据。⑤光谱图像分析方面:田雪飞等使用MPV-Ⅱ显微分光光度计检测正常人明堂部的光谱图像,发现光谱曲线图呈单波宽坦型,波峰波长范围560~760nm,曲线与AB线围成的面积S约为246个单位,AB线下的面积S′约为280个单位,S′/(S+S′)的比值为0.532。许家佗等对370名不同疾病状态的志愿者利用CM-2600D分光测色仪观测面部8处不同部位的明亮度L、红光度a、黄光度b、饱和度C值以及不同波长段下的面色反射率值,进而观察不同健康状态人群面部面色光谱色度情况。吴宏进等通过面部光谱与五脏色度特征进行亚健康状态辨识。
脾开窍于口,其华在唇,手足阳明经环绕其周围,故口唇颜色的变化与脾胃病变密切相关。目前的研究主要从数字图像处理、光谱色度等方面分析唇色信息。张红凯等研制的中医面诊数字化分析系统建立大样本面诊分析数据库,初步建立基于HSI模型的中医淡白、红、深红、紫4种唇色的参数标准。曾常春等使用可见近红外光谱仪,发现正常唇色的色品坐标X10为(0.3577±0.0092),Y10为(0.3383±0.0057);正常唇色的明度Y值为(19.78±3.72);正常唇色的主波长值分别为(600.4±18.2)nm;正常唇色的兴奋纯度值为(0.144±0.036)。郑莉丽等提取HSI模型中9个唇色特征,应用主成分分析的方法,发现均值特征,如H、S、I的均值和方差能取得较好的分类效果,从而提出一种唇色自动分类方法。
在手掌望诊方面,主要有手掌分区定义、颜色校正、基于颜色信息的分类、光谱特性分析等方面的研究。钟盛兰等使用数码相机采集正常人的手掌图像,并提取不同手掌颜色区域及不同性别的手掌颜色特征,如RGB、HSV等,发现男性较女性的手掌颜色偏红、偏暗(P<0.001),鱼际区域与全掌区域无差异,鱼际区域、全掌区域与非鱼际区域之间均有差异(P<0.05)。徐广辉等在自然光照明办公环境下,使用国标准色卡ColorChecker特性化方法校正不同相机在不同设置下拍摄的手掌图像,发现特性化相机的方法取得满意效果,“均方色差”从6.22降低到0.84。王宽全等选取手掌颜色在RGB颜色空间三个分量的直方图三阶原点矩和HSV空间中色度分量直方图的三阶中心矩作为分类特征,提出一种多中心动态聚类算法用于手掌图像的分类,说明通过掌色特征进行自动手诊是可行的。刘莉首次定义给出了应用于自动手掌诊病系统的手掌分区,并以基于RGB空间的特征矩阵和基于HSV空间的特征向量为手掌的颜色特征,对自动手掌诊病方法进行了较深入的研究。康冰针对现有的掌纹识别技术的不足,提出多光谱技术与NSCT变换相结合的掌纹纹路提取方法、H-S-Gray斑点提取算法等,并研制一种多光谱掌纹采集平台,采集6个光谱下的掌纹光谱图像,从而增加掌纹光谱图像信息量和有效提高识别精度。此外,亦有动物实验报道,如刘剑锋等比较正常组和急性胃损伤组SD大鼠的手掌不同部位组织内EB吸光度(A)值,发现正常组左右同一部位A值比较无差异,而乙醇胃损伤组大鼠5区的A值左右之间存在显著差异(P=0.012)。
爪甲位于十二经络起止交接的枢纽处,与肝、肺、心等具有密切关系。目前的研究主要从甲床光电血流容积图、甲襞微循环、指甲超微结构及拉曼光谱特性等方面进行数字化研究。袁肇凯等使用WX-735B型微循环显微镜和WXS-2型微循环血流测速仪、“BC-4型”光电血管容积仪,对四类常见爪甲色泽(淡白、红润、深红、青紫)进行甲襞微循环检测和甲床光电血管容积图研究,发现红润爪甲的各项参数均属正常;淡白爪甲的Tab/Tag显著升高,(Tae-Tab)/Tag显著下降;深红爪甲的1/2(Hb+Hd)/Tae和(Tae-Tab)/Tag显著升高;青紫爪甲的TW/Tag、He/Hb显著升高,1/2(Hb+Hd)/Tae显著下降。甲襞微循环指标与甲床血管容积图参数存在一定的相关。赵上果使用JSM-6380A型扫描电镜观察肝血虚者、肝阴虚者和健康人的指甲样本,以外侧面1000倍视野下甲小皮翻卷数量、内侧面甲下纹痕平均间距、前端游离面指甲厚度为客观信息,发现健康组指甲异常检测率低于肝血虚组和肝阴虚组。