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作者:丁艳;王烨;刘佳;汪南玥;
单位:中国中医科学院医学实验中心;中医药防治重大疾病基础研究北京市重点实验室;
摘要:目的 通过融合四诊客观化多模态数据,构建冠心病血瘀证的诊断模型,以提升中医证候辨识的准确性与客观性。方法 纳入冠心病患者426例,分为血瘀证组221例和非血瘀证组205例。采用不同设备采集冠心病患者的舌象、脉象、声诊信息,构建冠心病中医客观化四诊数据库;同时采用临床调查表进行人工信息采集。在单模态分析中,脉诊数据通过主成分分析(PCA)、最小二乘回归(LS)与套索回归(Lasso)进行判别;舌诊数据采用卷积神经网络进行分类;人工信息采集数据采用随机森林进行分类。在多模态建模上,通过深度学习对冠心病血瘀证人群的脉象、舌象等多源信息以全连接层与问诊进行拼接,从而实现冠心病血瘀证诊断模型的构建。结果 单模态客观化分析显示,在脉象分析上,血瘀证组和非血瘀证组的脉诊信息具有显著差异,PCA差异主要在第一主成分上,判别准确率为99%(P=0.010),LS及Lasso分类判别准确率分别为64%(P=0.360)和67%(P=0.400),与非血瘀证组相比,血瘀证组的时域参数差异主要为左手寸脉力h1降低(P=0.018),左手关S1/S2(P=0.008)和右手尺t1(P=0.002)均升高,而频域参数差异在左手尺和右手关尤为突出;舌象分析中,血瘀证组的舌下络脉平均血管宽度及变异度显著高于非血瘀证组;人工信息采集数据分析中,舌下络脉粗张、迂曲、胸痛、胸闷、脉涩、心悸及气短是血瘀证最具鉴别价值的临床特征。此外,血瘀证组单模态中舌诊辨别准确率最高,达到83.33%(30/36),而脉诊、声诊及问诊的辨别准确率均低于舌诊;最优模态组合(舌诊+脉诊+问诊+声诊)达到最高准确率为86.11%(31/36),优于单模态模型。结论 基于多模态数据融合的诊断模型能有效实现冠心病血瘀证的客观化辨识,验证了多模态信息融合在提升中医证候辨识准确性方面的优势,为中医证候诊断的客观化研究提供了科学依据。
关键词:冠心病;;血瘀证;;四诊客观化;;多模态数据融合;;诊断模型
基金资助:国家重点研发计划(2018YFC1707605);; 科技部科技基础性工作专项(2013FY114400);; 国家自然科学基金(T2341017);; 北京市中医药科技发展资金(BJZYQN-2023-03);; 中医辨证论治智能辅助系统开发与应用(HX2024009)