“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”在中医诊断实践教学中的应用

张 岳，唐年亚

（南阳医学高等专科学校，河南 南阳 473000）

随着“互联网+医疗健康”服务体系的健全，医疗互联网技术的应用，借助计算机网络远程医疗不再受时间、空间等因素的限制，可以服务更多患者。2019—2020学年，受新冠肺炎疫情影响，根据教育部、河南省教育厅和我校关于疫情防控工作的最新要求，响应“停课不停学，停课不停教”号召，线上教学几乎覆盖所有学科，医学教育也应将互联网、人工智能与医疗健康服务相融合，为医学线上实践教学服务。课题组教师开阔思维，分析疫情期间教学遇到的问题，改变传统教学模式，应用“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”，通过钉钉直播和学习通平台开展中医诊断学舌诊线上实践教学，探索“互联网+”模式在医学实践教学中的应用效果，为“健康中国”战略的实施打下坚实基础。

1 疫情期间传统舌诊实践教学存在的问题

1.1 学生在家自主学习，学习过程无法监控

受新冠肺炎疫情影响学生无法返校，导致教学环境发生变化，对实践教学提出新的挑战。教师无法面对面教学、手把手指导，无法在训练中及时获取学生的反馈信息，由师生双向互动变为线上教师单向输出，对学生练不练，学生怎么练，练后会不会，学后能不能用等难以监测[1]。由于缺少实践教学设备、物品等，因此无法保证技能训练效果，而由理论到临床的无缝对接更是无从谈起。

1.2 中医作为经验医学，客观量化存在困难

舌诊属于中医四诊中的望诊，望舌是通过查看舌质和舌苔的形态、色泽、润燥等方面的变化判定病情的一种独特诊法，是中医诊断和分析病情的重要方式。中医属于经验医学，较难实现客观量化，中医理论书籍多为描述性文字，中医诊断学舌诊实践教学中，对于如正常舌象“淡红舌，薄白苔”如何描述；如何理解淡红，其与浅红、暗红有哪些区别；薄白中薄的程度以及如何区分微白与乳白、米白，成为教学难点。虽然中医理论本身较完备，但由于其很难客观量化，造成不同中医医生受主观意识、个人经验以及诊断环境的影响，对中医理论的理解存在分歧，使得中医诊断更多依赖医生个人经验，这也阻碍了中医的发展和普及，无法让更多患者享受中医的便利。

1.3 传统舌诊受时间与空间限制

传统舌诊无需借助复杂的诊断仪器，只需观察患者的舌象即可获取相关信息，具有成本低、效果好的特点。但传统舌诊受时间、空间等因素限制，患者必须在诊室，诊断结果易受外部因素如光线、医生经验等干扰，且接诊人数有限。随着健康意识的不断增强，人们希望能随时随地进行健康监测和疾病分析，传统舌诊无法满足这一需要。

1.4 传统舌象仪价格高、便携性差、升级繁琐

传统舌象仪虽然实现了从舌诊主观化到客观化的过渡，但因其价格昂贵、体积过大难以携带、升级繁琐等缺点而不被广泛应用[2]。除教学及科研单位使用，大部分使用者不会购买舌象仪；舌象仪体积大，便携性差，只能放置在固定场所，无法物尽其用；传统舌象仪致命的缺点是系统升级繁琐，无法及时更新程序，使用者无法享受升级后的诊断服务。

2 “互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”的研发

2.1 舌图像分割

舌体、面部和唇部颜色相近，易混淆。根据舌图像分割特点，采用分水岭算法（将面部与舌分割、唇与舌分割获得舌象的初始轮廓）和Snake算法相结合（舌图像轮廓相似，可收敛目标物体至真实轮廓）的分割算法，满足舌图像分割要求。

2.2 舌色校正

舌色是舌诊中最重要的特征，通过舌色可获取有价值的诊断信息，了解机体失调甚至病理变化。舌象颜色受光源色温与显色性影响，照明光源、摄像头、使用者等均可造成舌象颜色失真。采用灰度世界算法进行舌象校正，模拟人眼借助计算机处理原始图像，去除环境因素的干扰，还原舌象颜色，实现照片颜色一致性。

2.3 舌质、舌苔属性提取

舌象包含舌质与舌苔两部分。舌质由舌的肌肉组织构成；舌苔是舌表面附着的一层苔状物，由脱落的角化上皮、唾液、食物碎屑、细菌及渗出的细胞等组成。根据中医理论，察舌质主要观察舌形、舌态、舌的色泽及荣枯等，测知正气盛衰和病邪性质；察舌苔主要观察苔色、苔质，了解病邪深浅与胃气存亡。使用SVM算法对舌象颜色进行分类，提取舌质、舌苔属性，通过观察舌质、舌苔的变化对疾病进行诊断。

2.4 舌诊辨证

中医辨证论治要求在提取舌象属性的基础上，结合临床症状进行诊断。利用Allegrograph软件建立中医知识库，结合舌象属性与临床症状，通过中医舌诊辨证算法，对症状赋以权重进行推断，确定证型，给出诊疗方案。

2.5 服务器程序与客户端程序

本系统的运行、完善、使用需要搭建服务器和客户端。构建服务器程序与客户端程序，服务器有环境搭建、接口实现、缓存实现、诊断实现功能；客户端有舌象拍摄、舌象上传、症状选择、诊断展示等功能。服务器程序构建在事件驱动的Node.js环境中，增加Redis使系统实现高速缓存，提升数据库读写性能。

3 中医舌诊线上线下混合式实践教学

3.1 研究对象

选取2019级中医专业学生为研究对象，分为对照组（106人）和实验组（107人）。两组学生在年龄、性别、基础知识掌握程度等方面比较无显著性差异（P＞0.05），由同一位教师授课。

3.2 教学工具

对照组采用学习通+钉钉直播（网络面对面授课）平台方式教学；实验组采用学习通+钉钉直播（网络面对面授课）+“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”教学。

3.3 量化指标

量化教学指标，加强线上课堂管理，保证实践教学质量。学生线上总评成绩由形成性评价成绩和终结性评价成绩两部分构成。其中形成性评价（课前、课中、课后）成绩占总成绩的85%，以网络教学平台提供的数据和成绩为主要依据；终结性评价（线上考核）成绩占总成绩的15%，以学生该项目线上考核成绩为主要依据，见表1。

表1 舌诊线上实践教学量化指标

3.4 教学模式

根据教学内容特点选择教学模式，鉴于舌诊不需要借助实验仪器和设备，且“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”能够打破时间和空间限制，故舌诊实践教学全程可在线上完成（见表2）。

表2 实验组舌诊线上实践教学模式

实验组线上教学步骤：（1）课前自学：教师在学习通平台建立班课，针对本次教学内容上传相关PPT、视频，展示望舌的内容、步骤和注意事项，发布课前测试题；学生观看PPT、视频，完成课前习题，进行预习，对舌诊形成初步印象。（2）课上讲授：利用钉钉直播平台授课，重在理论讲解。分析课前测试结果和学生自学情况，针对性讲解、纠错；讲授学生无法通过自学掌握的正常及异常舌象，变抽象为具体，通过案例教学法、观察对比法加深学生理解和记忆。（3）虚拟练习：使用“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”，采用情景模拟教学，学生自主采集舌象，观察舌质和舌苔的形态、色泽、润燥等并进行分析，判断机体健康情况。（4）师生互动：教师使用钉钉直播连麦功能，选取典型案例进行课堂讨论，采用角色扮演法，由学生扮演医生、患者，教师点评。（5）线上考核：通过线上考核检验教学效果。（6）提交实验报告：书写操作流程，进行课后反思。

对照组大部分线上教学环节与实验组相同，缺少虚拟训练环节。

3.5 教学效果

教学效果评价分为学生主观评价和教师客观评价。学生主观评价采用问卷调查的方式。课题组共发放学生问卷213份，回收有效问卷213份，回收率为100.0%。调查结果显示，使用“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”后，实验组学习兴趣、自学能力、感性认识、分析能力、动手能力明显优于对照组（P＜0.01）。教师客观评价采用线上考核方式，学生通过钉钉直播连麦，现场操作，回答问题并进行考核。实验组考核成绩明显优于对照组（P＜0.01），见表3。

表3 两组线上实践教学效果比较

4 讨论

4.1 利用“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”实现舌诊客观化

舌象能客观反映人体气血盛衰、病位深浅、病邪性质、病情进展、转归和预后。在中医辨证论治过程中，舌诊是必不可少的环节。舌诊客观化是信息技术发展和医疗互联网技术的必然要求。“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”作为现代化舌诊工具，将舌诊图像客观量化，通过舌图像分割，将观察位置准确定位在舌体；通过舌象颜色校正，排除舌象颜色偏差的影响因素，还原舌象本身的颜色，避免误诊；通过对舌象颜色进行分类，提取舌质、舌苔属性，区分二者，便于临床分析；建立中医知识库，通过中医舌诊辨证算法，结合舌象属性与临床症状，进行推断，确定证型，给出诊疗方案。本系统使中医舌诊理论更加精准，避免主观化引起的分歧，有助于指导临床、教学和科研工作，推动资源共享，普及中医知识，让更多患者享受中医带来的便利。

4.2 “互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”消除了时间与空间限制

“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”操作方便，只需从手机端打开系统即可使用，消除了传统舌诊受时间、空间等因素的限制，患者不必在医院等候，可随时随地接受诊疗服务，节省时间，节约医疗支出，改善就医体验，且能最大限度地保证诊断结果客观化。本系统有助于各类人群随时随地进行健康监测和疾病分析，满足人们的健康需求，扩大了服务范围，为实施“健康中国”战略奠定基础。

4.3 “互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”弥补了舌诊线上实践教学的不足

“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”将实践场地搬到了互联网，打破了舌诊必须在实训室教学的限制，弥补了舌诊线上实践教学“只能讲、不能练”的不足，帮助学生系统、形象、全面地理解舌诊。学生在家采集舌象进行分析和判断，对比系统给出的推理结果，评价学习效果。研究显示，实验组在学习兴趣、自学能力、感性认识、分析能力、动手能力和考核成绩方面都明显优于对照组。该系统具有自主探究、参与交互的优点，使学习更加简单、有效，达到学思结合、知行合一的目的，教学效果良好。

4.4 “互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”使用建议

虽然“互联网+手机端中医舌诊疾病分析系统”使用的是开放式网络环境，能解决线上舌诊实践教学存在的问题，满足不同人群随时随地进行舌诊的需求。但我们要认识到，中医理论体系的核心是整体观和辨证论治，无论舌诊客观化的技术发展到何种水平，其提供的舌象信息都是片面的，不能替代中医四诊合参获得的全面、综合的信息。随着科学技术的发展，舌诊客观化的研究也会达到更高水平[3]，针对望、闻、问、切的客观化研究逐步成熟，未来希望能将各种诊断方法进行整合，形成综合信息采集、提取和分析的中医诊断仪器，实现中医临床诊疗定量化、定性化。