聂广
中西医数据融合应该基于什么样的理论框架?
2025-7-26 10:19
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中西医融合的核心难点在于两种医学体系底层逻辑的差异。西医基于解剖学和分子生物学,中医则强调整体观和动态平衡。这表明,单纯拼接数据的想法可能行不通,因为如果没有统一的理论框架,最终的结果只会是贴标签的形式主义或非牛非马的牵强附会。

从技术实现角度,需要分层次构建框架。最底层的数据采集就存在挑战:西医的实验室指标和中医的脉象舌苔如何标准化?想到可以借鉴FAIR数据原则,但中医的定性描述需要特殊处理。中间层的知识表示更棘手,西医的SNOMED CT术语体系和中医的证候分类简直是两个宇宙,最近在《医学信息学杂志》看到的本体映射技术或许能解决部分问题。

在理论支撑方面,钱学森的系统论确实很契合,特别是中医“天人相应”思想与复杂系统理论的呼应点值得展开。但我们更需要实操方案,所以要补充临床决策支持系统的案例。

还应该强调伦理风险。比如用西医标准评判中医疗效可能导致传统诊疗方法被不当否定,这点必须在框架中设置保护机制。

结尾的“开放性问题”,既引导深入思考,也为后续对话留接口。推荐文献时特意选了中英文混合的权威期刊,兼顾理论性和实用性。

因此,中西医数据融合是一个极具挑战性又充满前景的领域,它需要超越简单的数据堆砌,构建一个能容纳两种截然不同医学体系哲学观、方法论和知识表达形式的统一理论框架。以下是一些关键的理论基础方向和可能的框架要素:

一、核心理论支柱

1. 系统科学与复杂系统理论

基础:人体是一个开放的、动态的复杂适应系统。无论是中医的整体观(脏腑经络、气血津液、阴阳五行的相互联系与动态平衡)还是西医逐渐发展的系统生物学(基因-蛋白-代谢物-细胞-组织-器官-整体的网络相互作用),都指向这一点。

融合点:提供一个超越还原论(西医传统强项)和整体论(中医核心)的更高层次视角。框架应能描述从微观分子到宏观症状/体征的多尺度相互作用和涌现现象(如“证候”就是典型的系统层面涌现属性)。

应用:构建动态网络模型,将西医的分子通路、影像学特征与中医的证候要素(症状、舌象、脉象)、体质类型等节点连接起来,研究它们之间的非线性关系。

2. 信息科学与知识表示

1)基础:需要解决中西医数据在结构、语义、度上的巨大差异。

2)融合点

本体论(Ontology)构建:开发中西医结合的本体,明确定义核心概念(如“气虚”“炎症”“心肾不交”“心力衰竭”)、属性及它们之间的关系(包含、因果、相关等)。这是实现语义互操作的基础。

标准化:推动中医四诊信息(尤其是望闻问切中的主观描述)、证候诊断的客观化、标准化和量化(如脉象仪、舌象分析),使其能与西医的实验室指标、影像数据、病理报告等结构化数据进行有效关联。

多模态数据融合:框架需支持整合结构化数据(检验结果)、半结构化数据(电子病历文本)、非结构化数据(医学影像、医生笔记、患者主诉)、时序数据(监测数据)和中医特有的意象化描述。

3. 转化医学与循证医学

1)基础:融合的最终目的是服务于临床实践和健康管理。

2)融合点

临床问题驱动:框架应围绕具体的临床问题(如某种疾病的预防、诊断分型、治疗方案优化、预后判断、副作用管理)来设计和整合数据。

证据整合:将来自中医的临床经验、古籍记载、现代临床研究和来自西医的RCT证据、基础研究证据等,按照一定的证据等级和相关性整合到决策支持中。

“病-证结合”模型:这是目前最具实践意义的中西医结合模式。框架应支持在明确西医疾病诊断的基础上,利用融合数据更精细地划分中医证型(亚型),并研究不同证型与西医微观指标、病理特征、治疗方案反应性、预后的关联。

4. 控制论与反馈调节理论

1)基础:中医强调人体的自组织、自适应和动态平衡(阴阳平衡、稳态),这与控制论的反馈调节思想高度一致。

2)融合点:将人体视为一个具有多重反馈回路的复杂控制系统。框架可用来建模中医的“扶正祛邪”、“调整阴阳”等治疗原则如何作用于西医所认识的免疫、神经、内分泌等调控网络,以及这些干预如何通过反馈影响整体状态(证候变化)。

二、可能的框架要素(一个整合视角)

一个可行的理论框架可能包含以下层次:

1. 哲学与概念层:明确以复杂系统理论为基石,承认整体与局部、宏观与微观的统一性。确立“病-证-体-境”结合的核心整合理念(西医疾病诊断 + 中医证候辨识 + 个体体质特征 + 环境社会心理因素)。

2. 数据层建立统一的数据采集标准与规范(尤其是中医数据的标准化)构建中西医融合的核心数据模型和本体设计多源异构数据集成平台,支持数据的清洗、转换、存储与安全访问。

3. 知识表示与建模层:利用图数据库/知识图谱技术,构建动态的“疾病-证候-症状-体征-微观指标-干预措施-预后”关联网络开发多尺度模型将分子网络、细胞功能、器官生理、整体证候等不同尺度的模型进行耦合或关联应用人工智能/机器学习特别是深度学习(处理图像、文本)、图神经网络(处理关系数据)、因果推断(探索干预效果)、强化学习(优化治疗方案)等。

4. 推理与决策层:基于融合的知识图谱和模型,开发临床决策支持系统,提供诊断分型建议、个性化治疗方案推荐(包括中药方剂、西药、针灸、生活方式等组合)、疗效预测与风险评估支持假设生成发现中西医指标之间、干预与结局之间新的、潜在的关联,驱动后续研究。

5. 验证与评价层:建立中西医结合的疗效评价体系,不仅关注西医的客观指标和终点事件,也纳入中医的证候改善、生活质量、患者报告结局等通过前瞻性临床研究、真实世界研究和系统建模仿真来验证融合框架的有效性和实用性。

伦理与规范层:制定数据隐私保护、安全共享、算法透明可解释、责任归属等伦理规范和政策。

三、关键挑战与思考

1. 语义鸿沟:克服中医抽象概念(如“气滞”“痰湿”)与西医具体实体(如“IL-6升高”“心肌细胞凋亡”)之间的映射难题是核心挑战。本体构建和基于大数据的关联学习是关键。

2. 数据质量与标准化:中医数据的客观化、标准化是瓶颈。需要持续投入研发相关技术和标准。

3. 理论体系的整合:并非要求完全统一理论,而是找到两种体系在描述同一健康/疾病现象时的对应点、互补点和解释通路。尊重各自体系的完整性。

4. 动态性与个体化:框架必须能处理疾病的动态演变和个体差异,这是中西医共同关注但实现方式不同的重点。

5. 临床落地:框架最终要服务于临床,需要医生(中西医)的深度参与和认可,设计用户友好的工具。

中西医数据融合的理想理论框架应以复杂系统科学为哲学基础,以信息科学和知识工程为技术支撑,以病证结合为实践核心,以解决临床问题、提升健康结局为最终目标。它需要构建一个强大的本体知识系统来弥合语义鸿沟,利用多模态数据融合和AI建模技术来挖掘关联和规律,并最终形成一个支持精准诊断、个性化治疗和动态健康管理的闭环系统。这是一个跨学科、长期投入的系统工程,但其潜力在于为人类健康提供更全面、更深入的理解和更有效的解决方案。融合不是取代,而是创造一种理解生命和疾病的更丰富语言。

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