《智能融合赋能中医四诊合参客观化》学术报告
作者及机构
该研究由成都中医药大学智能医学学院张鹏飞、针灸推拿学院曾鹏飞、王德贤、何昭璇及曾芳(通讯作者)团队完成,发表于《中国中西医结合杂志》2025年10月第45卷第10期。
学术背景与目标
中医“四诊合参”(Four Diagnostic Methods Integration)是望、闻、问、切的综合诊断方法,但其长期依赖医生主观经验,受环境干扰大,客观化程度不足。随着人工智能(AI)技术发展,多模态数据融合为四诊客观化提供了新路径。本研究旨在通过多粒度学习(Multi-Granularity Learning)与多源信息融合(Multi-Source Information Fusion)技术,解决中医诊断数据的多源性、时空性及动态不确定性等问题,构建科学的融合模型,推动中医药现代化。
核心观点与论据
中医四诊客观化研究的现状与挑战
- 现状:四诊各领域(如脉诊仪、舌面图像分析、声诊技术)已初步实现技术突破,但存在单模态局限。例如,脉诊仪依赖单探头传感器导致数据单一(引用文献[21-22]);望诊的计算机视觉(CV)模型仅能处理单一部位任务(文献[25])。
- 挑战:多模态数据对齐困难、西医量化标准对中医理论的侵蚀(文献[6,19]),以及缺乏标准化数据库(如闻诊的病理性气味数据,文献[28-29])。
中医数据的五大属性特征
- 多源性:数据来源包括现代检测设备(如舌诊仪)与古籍文本,但设备参数不统一导致异构性问题(文献[2,32])。
- 多模态性:望诊(图像)、闻诊(声音/气味)、问诊(语言/文本)需跨模态融合(文献[33])。
- 时空性:受《素问》理论影响,人体需结合四时节律与地理环境分析(如脉象的“位、数、形、势”动态特征,文献[34-35])。
- 复杂性与动态不确定性:疾病发展受正邪相争等非线性因素影响,需多时相数据融合(文献[36-37])。
多粒度时空融合模型的设计
- 模型架构:通过空间粒度(个体差异)、时间粒度(动态演变)、时空粒度(环境交互)三层级分析。例如,脾虚证患者在空间层表现为舌质淡胖,时间层追踪舌苔变化趋势,时空层结合饮食与地域因素(图2)。
- 技术实现:采用递归神经网络(RNN)与稀疏编码网络,结合高斯云变换模拟中医“辨证思维”。通过粗糙集、模糊集等粒化模型处理多源数据不确定性(文献[38])。
多模态融合策略的创新
- 早期融合:适用于同步性强的模态(如舌面与面部图像),通过卷积神经网络(CNN)提取底层特征。
- 中期融合:基于图神经网络(GNN)与Transformer的语义交互,例如脉象信号与问诊文本的耦合分析。
- 晚期融合:针对异步数据(如临床四诊信息不全),采用加权投票规则整合结果。以高血压肝阳上亢证为例,模型综合舌红、脉弦数等多模态输入(图3)。
未来挑战与方向
- 技术瓶颈:轻量化部署、可解释性增强(如对抗“黑箱模型”质疑)、数据安全(隐私计算技术应用)。
- 标准化建设:需统一四诊采集标准,建立跨机构共享数据库(文献[43])。
研究价值与亮点
- 理论创新:首次系统提出多粒度与多模态融合框架,将中医整体观转化为可计算的层级模型。
- 技术突破:开发了结合RNN与知识图谱嵌入的混合算法,在自然语言处理(文献[40])、疾病诊断(文献[42])等领域验证了其泛化性。
- 应用前景:为基层医疗提供可穿戴设备与智能诊断系统开发的理论基础,推动中医从经验医学向数据驱动模式转型。
意义与争议
该研究强调现代技术需服务于中医本体理论(如“天人相应”),避免“西医化”倾向。但如何平衡AI主导性与中医辨证思维的保留,仍需进一步探讨(文献[19])。
(注:全文引用文献均来自原文档标注,未扩展外部参考文献。)