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基于四诊数字信息的云中医移动健康管理系统研究

简介: 本文整理自云栖TechDay 23期活动的精彩分享,本文将分享如何利用大数据以及互联网+中医实现四诊量化,以及对于云中医健康管理系统平台的研究。
大家下午好。我是做中医四诊量化和客观化,本来也是一个中医大夫,我们开发这个产品主要是对大家的健康进行管理。今天分享的是一个具体的项目,是用大数据以及互联网+中医,怎么来让大家进行健康管理。健康我觉得与每个人都是息息相关的,我们做这个项目的目的是想把中医这种健康养生理念融入日常生活,形成一个很好的健康管理的养生习惯。我后面具体分享一下。

我今天讲的就是四诊量化和云中医健康管理系统平台的研究。我从这几个方面给大家分享一下。大家看这个研究背景,当时为什么做这个项目,我们中国诊断还是望闻问切,它的精髓是辨证论治,但是辩证前提是要把望闻问切这个四诊数据进行综合分析,我们就做一个量化诊断模型。所以我们建立四诊量化平台和基于四诊这种产品给大家进行健康管理是比较重要的。我们前期是做了一个医疗版的,就在医院做的四诊设备,望闻问切四诊,后面我们想升级给大家每个人都可以用的健康管理,就是自己随身可以带的这种产品,比如说手机,镜子,大家每天都可以用的,我们从这两个产品给大家健康管理。


大家看这个研究背景上面,健康服务业是我国重点发展的行业,而中医在健康保健等相关方面有重要的优势。我们积攒了20多年的大数据,智能化这一方面,在首款移动式服务产品也是我们中医款健康终端产品。我们这个本项目的目标,就是在我们前期研发四诊的基础上,结合我们有5万的临床数据,应用现代分析方法,深度学习实现四诊就是望闻问切时时采集这个数据,采集好了以后我们在这个云端进行计算,计算和判断你今天的健康状态是什么,根据这个健康状态,你可以吃什么饮食,按照中医知识来做饮食药膳,然后听什么音乐,锻炼什么方法,总体进行一个健康干预的措施。

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做这个项目之前我们也进行了一个市场调查,我们调研后定位人群在健康的还有亚健康或者是慢性病患者。因为健康的才需要进行自我的健康管理,以前你的健康状况怎么样,比如说我早上起来我洗脸刷牙同时,把你的四诊信息进行采集,告诉你今天的健康状态,那我今天吃什么,听什么音乐,锻炼什么都可以知道。我们定位是手机版和镜子版,因为手机版手机是每个人都要用到,镜子也是每天早上起来洗脸刷牙都需要用到的,镜子版里面我们有挂壁的,还有手持的还有台式的集中状态。

这是我们主要界面交互,时时诊断和时时反馈的系统。因为我们中医一般是靠眼睛,靠三个指头来进行诊断的,但是这些信息里面怎么定量化,怎么把现代技术用中医量化,到底哪些信息可以用现代方法进行量化的,我们通过这些认证,这些量表,这些信息的量化,这是四诊量表。大家看我们的望诊的信息很多,有30几个特征,我们怎么用现代的方法来进行量化。这是我们很多专家,其实专家看是最准确的,我们进行了一个图片,一个病人来了,我们三个专家同时来看这个人的面像,舌像,但一致性里面也就60%。现在我们看脉诊,三个专家一搭一个脉一致性也就30%,我们仪器来说可以达到一个主治医生的水平,我们受众越大,它越准确。这是我们专家都在看光泽和面舌是65%的一致性,我们后面这个系统是可以达到80%。这个是四诊,专家判读的一致性情况。这是望诊,后面问诊,问诊我们设计比较简单,因为我们后面慢病管理部分做的比较详细,就是大众的体质状态,我们到底涉及哪些问题,符合临床大众的需求。经过专家反复论证,我们设计了13个问题。

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判断模型以后,我们建立一个健康干预知识库,所以这是一个闭环,可以做辅助诊断,诊断以后有一个干预措施,这个干预措施我们也是和专家团队来做的。判断你是气虚,气虚的原则是什么,健脾补气,后面我们就是饮食药膳,你吃什么饮食,药膳我们是有药食同源的重要,还有泡饮片,泡水喝的人很多的。另外还有中医文化,你做两三分钟的运动,脾虚,脾虚是我们做哪些运动会起的健脾作用,还有肾虚,我们做哪些工作可以起到补肾的作用。后来我们还有穴位按压,音乐疗法,这些知识库我们是建立比较全的,一个状态下我们做了11种的健康状态,它会每天推送。假如你气虚,今天推送不同的饮食,明天也推送不同的音乐。我们最关键,最核心的就是诊断,不管辅助诊断以后,我们做CT的,做超声的也是起到了一个辅助诊断。我们中医量化也是辅助诊断,它的准确性怎么样,核心在算法这一块。因为计算机他们算法很多,是不是这个算法他都要适合我们这个特征提取,这就要靠我们中医知识来指导。

你看我们舌像信息,面诊信息里面有34种可量化,其实它越细对计算机要求是越高,现在目前我们这个系统里面,把34种信息都可以进行量化。所以我们中医看病,你进了诊室专家会看你一眼,其实看这你这一眼,看你整体的精神状态,这个整体的精神状态也反映了你的疾病情况,所以医生看病有一个专业顺序,然后有一个基本的判断。我们研究这个最关键的是色彩。因为望诊里面图像,搞图像识别大家都知道这个颜色的还原性很重要,那我们怎么把中医这个图像识别提高到最准确,我们必须有颜色还原。因为最初我们做的是医疗版的,医疗版大家知道大家看一下是暗箱式的,我们现在做的是开放环境的。它这个颜色识别都比较准确。最里面我们属于一个色彩校正,色彩校正里面我们原来都是大家都用色标,因为我跟美国几家公司都联系了,他们有色表有256色,我们买过来发现跟我们中医面色和实像颜色还不是那么符合,最后我们在我们自己的数据库里面做了一套色标。如果没有色彩校正,今天在这个地方做,明天在哪个地方,判断你的舌像和面像颜色就不一样,不一样会影响整体诊断模型。所以最关键是做图像校正这一块,校正这一块我们也是申报国际标准,现在日本和韩国也在做这一块,但是他们就是没有我们临床这样大的数据来做色标,所以我们能做开放性环境,就是我们可以做这一套色标。目前我们把这些望诊、面诊,舌诊,还有问诊最关键是图像处理这一块,我们主要是基于终端专家标注的大数据,所以为什么做中医量化很难,你们有大数据还是很难做。首先你要积累这个大数据以后,你才有可能做成量化的检测,目前我们实现了把这个面和舌头识别出来,以及厚薄颜色特征都可以提取。这是我们面部颜色做的效果,你看专家也是信的,刚才我们进行了分析,最高的颜色是65%,三个专家是一致的,因为肉眼也受到影响。我们找了机器识别以后,我们现在效果是比较稳定的,颜色效果可以达到90%,因为中医望面色很重要的,面色黄还是红代表了中医不同的病疾,这样用药的时候也可以根据不同的病情来用药,所以对颜色的判断是很重要。

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这是光泽,量化很难做,我们会经常交流用计算机怎么来描述,因为我们中医都是用语言来描述,什么叫光泽,什么叫神,它全部是靠语言来描述,到底用哪些方法可以体现这些特征。我们当时做光泽的时候,我们想了很多的办法,怎么把神提取出来,中医精气神,神是最重要的,我们就把这一部做面部工程,面部我们传统是做RGP(音)空间的,所以我们发现做下来它整个颜色光彩是不能反映这个人的光泽,所以我们在RRB(音)空间,在不同的方法下,我们人的神识别效果是95%,判断你这个人有神没神,一看你的精神状态你的气色怎么样,从光泽上就可以进行判断,这个我们现在计算机识别还是蛮高的。这个是我们通过不同的方法来进行治疗。所以我们进行图像处理的时候,我们不追求你这个想法,现在深度学习很多,我们深度学习也做了,其实这个特征正好适合我们中医特征算法,我们做了7种方法,到底哪种方法反映了中医人的特点,这就是基于我们双方进行交流。


做四诊量化首先要了解中医,要了解中医是怎么看病的,看哪些图像。我本人也学过计算机行业,在交大里面也进行培训,在美国科尔大学(音)也进行过培训,因为我要懂合作的人。公司要合作我要懂他的理念,就是这种方法正好合适我们提取中医这个神。这是我们面诊的口唇分割,因为我们口唇的颜色,如果大家看这个口唇比较紫,中医讲他是一个瘀血,重点有心血疾病的。大家看有冠心病的,心脏病的,一般这个口唇是比较紫暗的,我们早期可以进行预防,可以活血化瘀,用养生的办法来预防。这个是口唇的颜色大家可以看。我们这个口唇现在识别效果也比较好,达到了90%。这个口唇我们分为淡白、淡红、暗红、紫这几类,淡白是气血不足的表现。还有眼神,这个神在中医里面叫“望而问之,谓为神”。这是眼神的识别方法,这个是我们在封闭环境下,动态图像,你做眼神必须是要动态的,视频来分析这个眼神的,我们发现这个眼神的跟踪能力,我们的眨眼次数我们到重症监护室里面也去采集到100多个病人,我们采集了很多肿瘤的病人看看眼神的变化,我们最后发现眼球的跟踪能力是不一样的,人的状态是不一样的。这是我们面诊手机拍一下或者在镜子上拍一下,它采集的信息会告诉你,面部颜色什么我们后面可以做四诊的综合分析。这个讲的是面诊部分。


这个是舌诊,这个舌诊是比较难做的,因为舌头要从嘴巴里面分割出来,它是实体分割,我们最早做仪器版的时候,我们实体分工必须加手动功能,所以仪器操作要有很专业的人才可以操作。现在我们开发开放版的,这个移动监管系统提高到了我们检测算法,效果达到了95%。舌头里面我们首先要看,医生要看的是舌色和舌苔,这里面分析我们把舌头和舌苔分开来,然后计算机来进行处理。这个舌苔分裂的方法,这个颜色里面我们最早也用了很多不同的方法来进行分析,所以我们也用了深度学习。最后发现我们MSV方法比较好把舌像的特征提取出来,也可以很好的进行分类。这个是苔色的分类方法,舌头颜色我们看,舌苔黄其实是有热症,不同的颜色代表了不同的病症。这个是舌苔厚薄的检测,这个是裂纹,裂纹也是我们做了十几年,现在发现了一种比较好的方法来看你舌头是否有裂纹,裂纹的检测现在识别效果很好,因为裂纹在中医上很重要,有的裂纹是先天裂纹,有的是后天裂纹,对后天裂纹我们一般认为是阴虚,你吃一点滋阴可以早期进行预防。我们也调查了大量的病例,看到肿瘤患者,尤其是非肿瘤,这个裂纹很早就有裂纹的趋向。这个裂纹特征对疾病的早期预警,现在台湾也开始做,台湾大学里面他们有一个专门做乳腺癌的舌像的早期预警。

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问诊我们根据不同的性别设计了不同的问题,因为女性有特殊性,我们的问题会比男性多几个,我们8种状态里面设计了不同的问题。最终的检测报告我们是把面、舌、问还有脉诊结合起来告诉你今天是什么状态。


前面我们大家讲的是望闻问切,望闻问切是把这个信息提取出来,是量化了,后面这个诊断模型怎么弄。就是我们望闻问切里面哪个信息对这个状态,这里面是靠中医的知识,我看这个病人是望诊是比较重要,还是舌诊判断比较重要,这里面需要有大量的数据进行分析以后,才能确定这个诊断模型。


我们这个诊断模型判断里面有8个状态,每个人是可以判断出来是气虚苔湿,这个养生的规则苔湿是不一样的。这个是软件系统这一块,这一块我们目前手机版安卓和IOS,这个系统还有镜子版的,镜子端是放在浴室,挂在诊室里面都可以看,进行预检的功能。关于中医体验,这个体验是一个辅助诊断,辅助诊断什么样的状态,进行相应的措施养生,我们做这个系统目的,大家可以对自己的生态状态可以进行自我管理还有早期的干预的措施。如果检测以后,预防措施还不太理解的时候,可以咨询我们在线医生,因为我们后台还有一个在线专家还可以进行咨询。


你每天拍一次和一个月拍一次,我面会有一个健康曲线给你看,你会突然发现你今天好多信息都不一样了,你的身体有很大的变化了,那么你可以进医院进行进一步的诊断治疗。我们都是个人用户管理的,现在都是自己设置状况,有可能家庭设置状况,因为我们现在年轻人比较多,父母在家里面,父母检测以后可以反映在孩子的手机上,看看健康状态怎么样,有一个提醒。我们这个系统里面检测的时候,哪一天测试这里面都有记录,你一个月检测一次,还是每个星期检测一次都有一个健康曲线,你这个曲线变化了,它对你的健康起了一个预警的作用。我们只要有这个设备,这个大的中医图像数据尽在我们数据库上,可以形成了中医的大数据。假设有上万例、几万例数据以后,几十万例数据以后,图像等信息都在这里面,我可以从这个库里面分析这个人面色可能会出的变化,主要对疾病进行预警,还有图像,这些图像都在里面,我可以早期提醒你。我们最终目的是做一个健康预警和健康管理。这是我们数据库的内容,有医生诊断信息,也有技术采集的信息,可以进行比对。


后面是我们硬件系统这一块我简单介绍一下。我们希望镜子有两个功能,一个是家里可以当普通镜子用,另外一块是进行健康管理,现在硬件这块有拿到专利。我们产品特点,我前面已经讲过了,因为我们是2012年加上了互联网+这个概念,所以我们2013年就开始做这个中医的互联网,移动医疗这一块产品。我们最终还是智能的进行健康评估,另外是个个性化的中医养生方案,因为我们这里面干预措施,也是由我们中医专家库做出来的,假设我今天判断你脾虚了,但是我们锻炼什么这个算法怎么做的,也是由专业背景来做的,运动做哪几种手法,还有一个养生药膳,这个也是专业人来做这个药膳。我们听音乐,音乐也一样的,气虚和阴虚听的音乐是不一样的。根据不同的状态,给你不同的音乐环境,音乐养生。
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另外我们有医生看病,在后台有医生进行支持,因为这时候检测以后假设医生也有这个帐号,他可以进行病人健康状态进行管理,对他的病人群进行管理。我们最大的特点,传统的中医诊断方法有现代的互联网+大数据模式识别的方法进行结合。把中医这个在线可以规范化,采集规范化,可视化进行中医健康状态测试。这是我们中医首款的移动健康管理产品。我们最终想创新的是智慧中医健康服务模式,社区、医院、家庭我们最终想进入家庭,社区,对每个人的健康进行管理。这个模式是我们上海多家社区包括在外地也有几家健康管理机构,也在开始用我们这一模式来进行患者的健康管理,尤其是亚健康和健康的人,好多人想去推拿,推拿之前有状态体质进行体验一下,你适合哪种方法,艾灸也是的,假设你是凉性体质,热性体质,有可能艾灸效果不好,凉性体质用哪些穴位需要一些专业的方法。这是我们社区使用现场。

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我今天主要讲的大概具体的项目和中医在移动医疗这一块,怎么为大家的健康进行保驾护航的。

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