沙娇娇，陆洲，江涛，许家佗

上海中医药大学基础医学院，上海 201203

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以持续气流受限为特征的可以预防和治疗的常见疾病，是全球疾病三大死因之一[1]，2019年全球30～79岁人群COPD患病率为10.3%，中国2020年度COPD所致死亡约为90万人[2]。COPD致残率高，2020—2024年中国COPD疾病负担仍保持上升趋势[3]。COPD的西医诊断主要依据危险因素暴露史、症状、体征及肺功能检查，其中肺功能检查表现为持续气流受限是COPD诊断的“金标准”[4]。在临床肺功能检查中，患者多为中老年，部分有听力障碍或语言障碍，常配合欠佳，更有病情严重者行动不便，导致肺功能检查存在一定局限性。

中医药秉承整体观念，对减少COPD急性加重、提高生活质量、缓解症状具有较好作用[5]。中医诊断现代技术通过舌面诊仪、压力传感器、麦克风等多种手段采集数据，利用计算机分析技术结合不同临床信息诊断疾病，具有无创性、便捷性的优点，可以对COPD病情、病程进行判断，对COPD的诊疗具有辅助价值。兹就COPD中医四诊信息化研究进展综述如下。

1 望诊研究

舌诊是中医望诊的重要组成部分，不同分级、病程的COPD患者舌象有其特征规律，随着视觉处理技术的发展、舌诊仪的研制、高通量测序技术的深入，近年COPD望诊客观化研究从临床观察数据挖掘转向舌诊的量化指标及舌苔微生物研究。

1.1 舌诊观察性研究

有学者对331篇COPD稳定期症状分布的文献进行研究，建立全身症状、舌象、脉象数据库，在舌象方面，最常见的为舌苔薄白、舌淡红和舌质紫黯等，符合COPD稳定期虚、痰、瘀的病机特点，多为虚证或虚实夹杂证的表现[6]。COPD不同时期的舌象表现也有所不同，徐雯洁等[7]分别收集774例COPD急性期和稳定期患者的症状和舌脉信息，分析得出，急性期患者舌象以红舌、润苔、欠润苔、黄苔、薄苔、稍厚苔、腻苔、舌下络脉异常为主，稳定期患者舌象以舌淡红、苔薄白腻为主。

1.2 舌诊定量化研究

望舌主要依据医生的主观判断，受到医者视觉、自身经验、光线环境等影响，近年使用数字相机及图像分析技术为临床望舌提供了客观依据。何聪睿等[8]通过总结其他学者舌诊定量化研究，探讨病证与舌象之间、舌象与客观指标之间的相关性，提出对COPD不同证型舌象指标进行定量研究，使COPD辨证分型更加准确。曹江鹏[9]利用图像分析技术对舌体进行分割，运用麦克斯韦三角对所得到的环形体进行颜色分析，得出COPD急性期治疗前后RGB参数变化明显，而稳定期治疗前后RGB参数变化不大，为不同时期舌色定量研究提供参考。

中医学认为，舌苔禀脾胃之气而生，由胃津上潮舌背而成，而肺与大肠相表里，现代医学也提出“肺-肠轴”概念，以此建立起肺、肠、舌之间的关系[10]。李清仪等[11]发现，COPD患者舌苔微生态失调与COPD的发生发展有一定相关性，且二氧化碳噬纤维菌属与弯曲杆菌属可能是COPD的标志菌群，黄色舌苔和白色舌苔的COPD稳定期患者舌苔菌群组成具有差异。有研究将GOLD三级和四级COPD患者的粪便悬浮液移植给生物质烟雾暴露小鼠后，成功诱导小鼠肺部炎症和适应性免疫反应[12]，提示COPD患者肠道菌群改变能够引发气道炎症、加速COPD病情进展。通过使用中药、微生物制剂，调整饮食结构等恢复菌群平衡，可直接或间接减轻呼吸道症状[13]。肠道环境变化可表现于舌，通过观察舌苔，了解COPD病程与病情进展，为疾病防治、疗效评估提供依据。

除舌诊外，近年来部分学者认为影像学诊断也可作为望诊信息化的拓展。胸部CT是诊断COPD的依据之一，李强教授团队基于胸部影像的人工智能识别技术，建立适用于COPD的早期筛查和严重程度分级的模型，具有较高的诊断效能，且分级准确性达80%[14]。可见，相比于传统人工阅片的主观性、差异性，胸部CT的标准化研究更具诊断价值。

2 闻诊研究

中医“闻诊”包括听声音和嗅气味，目前COPD闻诊信息化研究方法步骤包括COPD患者语音、呼吸音、咳嗽或气味信号采集、预处理、特征提取及疾病诊断分析。

现代医学的发展使“听声音”和“嗅气味”标准化，当前语音分析技术和电子鼻技术在COPD诊断中的应用还存在一定的发展空间，闻诊信息与舌脉等信息的融合可为COPD中医临床辨证论治提供独具特色的客观指标，对COPD临床辨证分型具有一定的辅助判断作用及参考价值。

2.1 声诊研究

2.1.1 语音声学特征研究

COPD发病病位在肺，肺主气，声由气发，肺呼吸空气，在声道中形成气流，推动声带振动发音，是发音的能源，因此COPD会对发音系统产生一定影响，使语音发生一定变化。程思益[15]探究COPD患者的声音特点，发现谐噪比可以在一定程度反映病位及病性，不同肺功能分级患者的声学特征指标体现在第一共振峰、第三共振峰和声断度的差异。Saeed等[16]收集COPD患者肺活量指标、听觉评估、电子喉镜检查信息及语音数据，分析发现1/3左右患者有不同程度的发音困难和声带结构变化（弥漫性充血、黏膜水肿），且所有患者语音参数中振幅微扰和频率微扰增加，谐噪比降低，异丙托溴铵使用量与振幅微扰存在显著相关性。

2.1.2 呼吸音特征研究

肺呼吸音是医生诊断肺部疾病与判断预后的重要依据。Wang等[17]使用声学成像技术捕获并显示整个呼吸周期中的呼吸音，绘制呼吸音分布图，以创建基于声音强度的二维图像灰度序列，用呼吸音强度的相对差异区分由充血性心力衰竭、COPD和哮喘引起的急性呼吸困难。Schudt等[18]通过记录平均夜间呼吸频率，发现与吸烟的COPD患者相比，不吸烟的COPD患者呼吸频率更高，且吸烟量大者夜间喘息更明显。随着科技的进步和现代医疗技术的成熟，利用电子设备监测肺呼吸音具有便捷性。Fraiwan等[19]使用电子听诊器从胸壁记录肺部声音，然后分析数据，可以从肺部声音中检测出不同的肺部疾病。Yilmaz等[20]提出一种可穿戴听诊器，可以在日常生活中持续监测COPD患者的呼吸音，实现实时监测，从而判断患者的预后。

2.1.3 咳嗽声特征研究

慢性咳嗽会引起COPD患者肺功能下降及血液炎性因子增加[21]。Sharan等[22]使用咳嗽的声学特征预测肺活量，发现咳嗽声与第1秒用力呼气容积（FEV1）和用力肺活量（FVC）呈高度正相关，与FEV1/FVC%呈中等程度正相关。Crooks等[23]对COPD急性期康复期间的咳嗽频率进行客观测量，提出一种用于COPD患者的家庭监测系统，可以记录连续45 d咳嗽声，从而判断患者的预后情况。咳嗽是COPD发生发展过程中的主要症状，利用人工智能记录并分析各阶段的咳嗽声音，可以定期评估COPD的严重程度，尽早干预治疗，预防COPD急性加重的发生。

2.2 嗅诊研究

现代嗅诊技术主要通过检测COPD患者呼出气体成分，筛查特异性挥发性有机化合物（VOCs）。有研究者通过使用基于MOS传感器阵列的电子鼻，检测COPD患者、肺癌患者与健康人呼出的VOCs的差异，在区分COPD和肺癌与健康组时，采用支持向量机算法的准确率为92.3%，在外部验证中，k邻近算法准确率为75.0%[24]，该研究表明，电子鼻可作为一种非侵入性、快速简便的COPD筛查工具。COPD复发率高，电子鼻也可以识别出院后有早期再入院风险的COPD急性发作患者[25]。对于COPD病程复杂、病情多变的特点，一项前瞻性研究通过采集COPD患者VOCs，采用偏最小二乘判别分析对随访1年的患者功能状态进行预测，结果显示，VOCs可识别BODE指数和6 min步行测试四分位数的类别，并且在预测6 min步行测试方面优于GOLD分级[26]。可见，利用电子鼻诊断COPD具有一定优势，将其与临床分期、分级、中医辨证相结合可以用于COPD的证候辨识。

3 问诊研究

COPD存在进行性且不可逆性气道受阻，易复发且难以治愈，因此对其治疗效果和预后效果的评价具有一定难度，目前国际对于COPD的评价主要为西医量表，如慢性阻塞性肺疾病自我评估测试（CAT）问卷和改良版英国医学研究委员会（mMRC）呼吸困难问卷[4]等，但上述量表无法涵盖中医问诊信息，不适用于中医病证诊断及疾病评估，因此近年来有学者提出制定COPD中医评价量表。从患者角度，COPD“病人报告结局”中医评价量表的研制将患者认为最痛苦的症状标准化，可作为疗效评价和预后判断的测评工具[27]。除患者的自我感受外，中医医生“司外揣内”的主观判断也是评价其病情变化的重要依据。任明等[28-29]通过德尔菲法构建COPD的中医三维主观报告结局量表，并对其临床适用性进行评价，此量表适用于COPD的中医药疗效评价。证候是中医疗效评价的核心指标，李建生等[30-31]在已研制的COPD稳定期证候疗效评价量表的基础上，初步提出病证结合模式下中医证候疗效评价量表研制的基本流程及关键技术，可为相关研究提供参考。

4 脉诊研究

4.1 脉诊观察性研究

一项COPD脉诊文献研究显示，COPD稳定期脉象常见细脉、沉细脉、弱脉和弦滑脉等[6]。另有研究指出，COPD急性期患者脉象以滑脉、细脉、数脉、沉脉为主，稳定期患者脉象以细脉、沉脉、滑脉为主[7]。COPD实证患者多痰、多瘀，常表现为滑脉，有学者用“中医脉诊信息采集系统”采集同为滑脉的COPD患者与脂肪肝患者各50例的左右手寸、关、尺部位的脉诊信息特征，通过监督学习后，2种疾病患者脉诊信息判别的准确率达79%～92%，此外，发现COPD患者脉率高于脂肪肝患者，与临床COPD患者心率呈增快趋势的报道相符，尺部是特征参数最常出现的部位，可能与COPD患者中医辨证“肾不纳气”有关[32]。以上研究表明，通过计算机技术可以为传统中医理论带来科学解释，随着脉诊技术成熟，可更好地为COPD临床诊疗提供应用价值。

4.2 脉诊定量化研究

目前COPD脉诊定量化研究偏少，有学者发现，心率变异性（HRV）和动脉僵硬度与COPD病情变化存在一定关系。HRV主要指心率节奏快慢随时间发生的变化，是分析逐个心动周期细微的时间变化及其规律。有研究发现，COPD患者可伴有HRV下降和自主神经功能损害，且HRV与肺功能存在正相关[33]，因此分析HRV可以作为判断COPD预后的指标[34]。郭海鹏等[35]探讨COPD患者窦性心率震荡（HRT）和HRV的变化及临床意义，发现COPD患者HRT现象减弱，HRT和HRV变化随患者肺动脉压力增加而恶化，联合检测对评价COPD患者自主神经功能状态及预后有较高临床价值。刘海燕等[36]通过对COPD患者HRT参数与HRV参数的综合分析，发现可较好地评估心脏自主神经功能状态，为COPD患者的心律失常危险分层提供了新的探索途径。

心血管疾病是COPD最常见且重要的共病之一[37]，血管功能障碍是引起慢性肺源性心脏病的重要机制，其中动脉僵硬度尤为显著[38]。有学者发现，COPD住院患者的动脉僵硬度增加，患者严重程度越高，其动脉僵硬度越高，不同治疗措施（即支气管扩张剂和康复）对动脉僵硬度均有影响[39]。

5 问题与展望

COPD病情复杂，风险因素难以控制，临床证型表现复杂多样，一旦发病不易痊愈，当前尚缺乏完整、科学的辨证体系，今后可应用大数据、人工智能等信息技术融合COPD多维度四诊信息，建立COPD辅助诊疗系统，发挥中医特色信息化在COPD早期诊断、病情监测等方面的优势。今后COPD四诊信息化研究可从以下方面继续深入。

深入开展COPD舌脉诊量化特征研究。COPD不同病程、病情的症状、体征表现具有一定差异，随着疾病的演变，舌脉象特征也会随证候变化而呈现出一定规律。目前舌诊仪与脉诊仪的研究已相对成熟，在病证结合模式下探索COPD患者舌脉象参数特征，为COPD舌脉的量化提供参考。

丰富COPD面色望诊技术研究。临床上，COPD患者普遍面色偏苍白、少光泽，符合中医理论肺五色主白。随着病情病程进展，急性期或重度以上COPD患者可见口唇发绀，这主要由缺氧和末梢血液循环障碍引起。运用面部光谱色度测定方法寻找COPD患者的面色规律，应用于疾病诊断与病情评估。

建立规范的声诊量化特征研究方法。肺系疾病临床表现与声音变化密切相关，目前声诊研究较为缺乏，今后可从声诊研究方法进行探索，在统一的标准化采集方案下，从声诊角度挖掘中医声学特征，为COPD病证诊断提供客观化依据。

运用多模态四诊信息融合实现COPD病证智能诊断。中医学注重“整体观”，将个体的四诊临床数据综合分析是中医诊断的落脚点，中医诊断实现“四诊合参”的关键技术为多模态信息融合。现代中医诊断辅助技术包括计算机视觉、传感器、自然语言处理、气相色谱等，随着深度学习的发展，推动这些技术发挥应用价值，进而利用多模态信息融合，建立COPD辅助诊断模型，更好地应用于COPD辨证。

综上，在中医理论指导下，采用多种信息技术，丰富COPD中医客观化检测指标，运用多学科交叉实现四诊融合，可以为COPD病证诊断、病情监测与管理、风险预测、疗效评价等提供新的方法。