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基于光谱法的中医舌诊客观化

作　者: 张晶
导　师: 林凌
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 舌诊光谱客观化数据挖掘中医证候
分类号: R241
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

舌部的望诊中医辩证诊断的重要组成部分。这是因为舌部携带了大量的人体生理以及病理信息,可以通过观察舌质、舌苔以及舌部的形态来了解脏腑、气血等方面的生理变化,为中医辨证诊断提供依据。传统的中医望诊由于受到外界环境和医生经验及主观判断的影响,得出的结论往往存在偏差,并且肉眼的观察缺乏统一的判定标准。本文提出一种应用光谱法来反映舌部信息的方法,使用光谱仪采集舌部的光谱数据,再通过数据挖掘方法,找出光谱数据与中医证型之间的联系,最终达到将中医证型客观化的目的。将光谱法应用于舌诊是一个全新的客观化研究思路,它摒弃了通过“舌色”来观察病症的思想,而从整个光谱的范围内,更广泛地反映舌部所蕴含的大量信息。在采集到舌部的光谱数据后,本文未按照传统的思路,将舌诊对应到病理、生理的信息,再归于证型,而是将人体作为一个未知的整体,通过数据挖掘的方法,直接将光谱数据对应到中医的证型。这样的研究方式不仅免去了繁琐的中间过程,避免了多级对应产生的错误,同时符合客观化诊断的需求。本文首先对中医的基本理论、证候学以及舌诊的理论基础加以论述;再对舌诊度量化道路上前人的方法进行总结对比,通过比较各种方法的优劣凸显光谱法的优越性;之后将目前医学诊断中应用到的光谱法进行介绍,为光谱法应用于舌诊提供一个更坚实的理论基础。本文的数据处理主要应用MATLAB、minitab和svmdark三种工具完成,使用偏最小二乘法和支持向量机法进行数据挖掘。首先针对西医中不同“病”的舌诊数据进行建模和预测,再将同样的方法应用于中医的“证”的分类。最后,对不同证型病人所具有的典型舌苔,绘制了归一化反射率图线,并进行比较。对光谱数据分析的结果表明,应用光谱法对舌诊进行客观化是完全正确的研究方向,同时也对中医证型的分类提供了可靠的数据支持。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 中医理论基础  8-10
    1.1.1 中医发展的历史和理论基础  8
    1.1.2 中医中的舌诊  8-9
    1.1.3 中医的证候  9-10
  1.2 舌诊的客观化  10-13
    1.2.1 必要性  10-11
    1.2.2 度量化的研究方法  11-12
    1.2.3 舌诊客观化研究现状  12-13
  1.3 本文的创新点  13-15
第二章相关理论基础  15-24
  2.1 光谱理论  15-19
    2.1.1 物质与光的相互作用  15-16
    2.1.2 舌色形成的机理  16-17
    2.1.3 近红外光谱  17-18
    2.1.4 光谱法在医学中的应用实例  18-19
  2.2 数据挖掘  19-23
    2.2.1 数据挖掘的应用方面  19-20
    2.2.2 选择建模方法  20-22
    2.2.3 数据挖掘在医学中的应用  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章光谱法舌诊的度量方法  24-40
  3.1 基于光谱法的舌诊客观化  24
  3.2 仪器设备和参数设定  24-25
  3.3 数据采集  25-26
  3.4 数据预处理  26-29
    3.4.1 数据读取  26-27
    3.4.2 叠加平均  27-28
    3.4.3 求反射率  28-29
    3.4.4 反射率的归一化  29
  3.5 基于minitab 的偏最小二乘法回归分析  29-33
    3.5.1 minitab 简介  29-30
    3.5.2 偏最小二乘法  30-31
    3.5.3 提取特征  31
    3.5.4 建模、预测  31-33
  3.6 其他方法的讨论  33-39
    3.6.1 神经网络  33-35
    3.6.2 基于svmdark 的支持向量机  35-37
    3.6.3 几种方法的比较  37-39
  3.7 本章小结  39-40
第四章光谱法舌诊的临床数据处理  40-53
  4.1 分类模型的建立  40
  4.2 实验数据的采集  40
  4.3 舌诊用于西医病症的诊断  40-46
    4.3.1 冠心病  40-43
    4.3.2 糖尿病  43-44
    4.3.3 三组数据的建模和分析  44-46
  4.4 舌诊用于中医证型的区分  46-48
  4.5 支持向量机的方法用于中医证型分类  48-49
  4.6 光谱图像曲线分析  49-52
    4.6.1 同证异位的曲线比较  49-50
    4.6.2 同位异证的曲线比较  50-51
    4.6.3 曲线的分析与讨论  51-52
  4.7 小结  52-53
第五章总结与展望  53-55
  5.1 总结  53
  5.2 展望  53-55
参考文献  55-59
发表论文和参加科研情况  59-60
致谢  60

基于光谱法的中医舌诊客观化

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