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2024年9月22日 星期日

[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想] 中醫診斷學與韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law)

 


 [AIDDES 傳承與創新:醫學隨想] 中醫診斷學與韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 

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在中醫診斷中,特別是把脈和觀察舌頭時,可以參考韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) ,韋伯-費希納定理提供了一個重要的科學依據。該定理解釋了人類感官對刺激強度的反應,尤其在面對微妙的變化時,我們的感知能力如何遵循這一定律進行調整。

具體來說,韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 指出,當同類型的刺激作用於感官時,刺激強度的改變必須超過某個比例,感官才能察覺到這個變化。這在中醫診脈和看舌時,特別相關。中醫師需在診察時捕捉到微小但顯著的變化,這些變化只有在超過一定的閾值時才能被感知。比如,脈象的強弱、舌苔的厚薄,必須呈現足夠大的變化,才會明顯出現在診療結果中。

進一步來看,韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 則強調主觀感知和客觀刺激之間的對數Log關係,白話來說,就是必須要有超過一個Log的差距,我們才可以知道有變化。這意味著,即使客觀刺激按幾何級數增長,患者的感知反應或臨床的觀察結果卻往往是線性增加的。這可以解釋為什麼中醫師需要經驗來累積對細微變化的敏銳度,因為感官的反應並非直接與刺激呈線性增長,而是依賴於對數Log的差異。這也是為什麼在辨證過程中,有時需要足夠明顯的變化,才能做出準確的判斷。

因此,韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 不僅是心理物理學的基礎,也是中醫診斷過程中的隱性規則。無論是把脈、看舌,還是觀察病人的其他表徵,這一原理都提醒我們,對於感官信息的處理有其自然的限制,醫者必須在這樣的限制下不斷提升診療技術,敏銳地捕捉那些可能被忽略的細微變化。

有些高明的中醫醫家,通過多年累積的經驗與天賦,能夠在刺激差異不到一個 Log 的情況下,感知到微小的變化。他們能夠憑藉細微的脈象或舌頭變化,快速診斷出患者的健康狀況。然而,這種能力畢竟是天賦異稟,並非所有醫者都具備這樣的感知敏銳度。因此,在一般的中醫訓練中,重點在於幫助學生首先清楚地分辨明顯的差異,逐步培養對脈象和舌診的感知力。

這一訓練的過程,正是讓學生理解「常與不常,規與不規」的道理。醫者必須首先掌握健康的「常態」,也就是脈象、舌頭的正常狀況,了解什麼是穩定、和諧的生理表現。隨著訓練的深入,學生將能夠分辨出「不常」的現象,亦即異常的病理表徵。只有明確知道「正常與不正常」的範疇,才能進一步掌握「規則與不規則」,進而應用於辨證論治。

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<內部(自己) intra-rater一致性和外部(同儕) inter-rater一致性>


中醫的訓練主要涉及到兩個層面的操作與實踐:

脈診的訓練:初學者首先需學習基本的脈象分類,如浮、沉、遲、數等,通過多次的臨床實習,掌握這些脈象在不同健康狀態下的變化。隨著經驗的積累,學生才能對更細微的變化如滑脈、濡脈、虛脈等有更精準的判斷。這是一個從量變到質變的過程,要求學生不斷進行實踐,從普通脈象中學習辨別異常。

舌診的訓練:舌診則涉及觀察舌質、舌苔等變化。學生需反覆觀察不同病人的舌頭顏色、形狀、苔色、苔厚等特徵,了解其與內臟病理變化的對應關係。與脈診一樣,舌診訓練的重點在於先掌握「常態」,再進一步感知異常變化,並將這些變化與病情聯繫起來。

這種訓練方法幫助學生逐步提高對細微變化的敏銳度。雖然一些天賦異稟的醫家可以憑直覺診斷出微小的變化,但大多數醫者需要通過不斷的學習與實踐,先了解規律,進而察覺規律中的不規則,這樣才能在臨床中做到「治未病」與「治病求本」。


中醫診斷學的舌脈診研究進步與未來展望

近年來,隨著中醫診斷學的發展,脈診與舌診研究逐漸結合現代科技,取得了顯著進展。例如,現代科技可以利用脈診儀等設備來量化脈象變化,從客觀的數據角度進行記錄和分析,這為中醫診斷提供了更科學的依據。舌診也應用數位影像技術,通過攝影與影像分析,將舌質、舌苔的細微變化數據化,並與內臟功能變化進行對應研究。

未來,中醫診斷學的發展將依賴於更多的科技創新與臨床數據結合。例如,人工智慧 AI和大數據分析技術的應用,將能幫助醫者更快、更準確地從大量病人數據中提取分析規則,並做出個人化診斷,就是「辨證」。這將進一步提升脈診與舌診的準確性,減少診療中的個人偏差。

目前,AI深度學習技術已被嘗試應用於中醫舌脈診的研究和辨識中,但其實際應用仍然面臨許多挑戰,尚未廣泛落地。這其中一個關鍵問題在於,AI能否準確地辨別出中醫診斷中微小而關鍵的變化,特別是基於韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 中所提到的「Log的差距」。韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 指出,感知變化需要超過一個特定比例的刺激強度,同時也進一步強調感知與刺激之間的對數關係。

對於中醫的脈診和舌診,醫者依賴的是對細微變化的敏感度,例如脈象的強弱、舌苔的厚薄等,這些變化往往需要達到一定的閾值才能被感知。韋伯-費希納定理 (Weber–Fechner law) 揭示了這種感知中的「Log級別差距」,即刺激變化必須超過一定比例才能引發感知。中醫師在診脈或看舌時,依靠經驗與直覺識別出這些變化的精細差異,進行辨證論治。然後,這種傳統經驗的累積過程是漫長而主觀的,因此AI在應用於中醫診斷時,若無法有效捕捉並理解這些對數差異,將影響診斷的準確性。因此,如何讓AI「理解」這種Log差距,並在深度學習模型中模擬和學習醫者對細微變化的感知,是未來提升AI應用於中醫診斷中的一個關鍵挑戰和方向。

隨著AI技術的進步,我們是否應該重新回過頭來探討古代醫家為何能夠達到如此敏銳的感知?他們在診脈和觀察舌象時,對哪些狀態能形成Log級別的差距感知?這可能不僅限於肉眼可見的舌苔厚薄或脈象的弦澀差異。更深層次的變化,如人體微循環的波動、口腔微生物菌群的變化,甚至心律變異係數(HRV)的細微差異、皮膚電阻反應、腦電波活動、呼吸變異率、血氧飽和度......等,這些生理現象可能與氣機的流動和轉換有著直接聯繫。在古代醫家的觀察中,這樣的「色脈層次差異」或許正是他們辨證的核心。

這樣的理解顯示出,古代醫家對於脈象與舌象的辨識,可能並非單純的局限於表面變化。他們或許更關注於氣機運行中的內部變化,這可能與現代醫家臨床實踐中的思維有所不同。現代醫家往往依賴醫學影像和儀器來檢測生理指標,更多關注於具體可見的變化,如舌苔的顏色、厚薄,或脈象的強弱,而古代醫家可能能夠感知到氣機運動的微觀層次變化,這些變化可能正是人體內部微循環的波動或氣血運行的細微變化。

氣機的流動與變化或許正是古代醫家所能感知的Log級別差距,這與我們目前對脈診與舌診的認知存在著不同的層次。這些古老的診療方法或許建立在對人體內部氣機運行的精微感知上,而非僅僅依賴於明顯的外在變化。因此,深入研究古代醫家如何通過長期實踐培養這種高度敏銳的感知能力,除了可以曾成語改善我們的診斷能力,也能為開發更為先進的AI診斷技術提供靈感,讓AI不僅能夠捕捉到表面層次的變化,還能探測到人體內部氣機的細微運動。

這也引出一個更廣泛的問題:AI是否能夠模擬和捕捉這種深層次的氣機運行變化?如果AI能夠學習和模仿古代醫家對於人體微觀變化的感知,那麼未來的AI技術在中醫診斷中的應用將遠超目前的表層分析,進而深刻改變中醫診斷的準確性和效率。

這樣的洞察不僅能幫助我們更好地理解古代醫家如何進行精準辨證,還能為現代AI技術的應用提供新的視角。隨著AI和數據技術的進步,未來的AI或許不僅能夠捕捉到可見的表面變化,還能深入挖掘人體內部的氣機流動和微循環變化。這將使中醫診斷邁入一個數據化和AI智慧化的新階段,提升中醫診斷精確度,並將中醫診斷的科學基礎進一步推廣至全世界。

此外,隨著中醫診斷學與其他學科研究的推動,這些思維將有機會在全世界得到更廣泛的認可和應用。中醫的辨證論治思維逐步融入現代醫學,為預防醫學、精準醫療及健康管理提供了全新的視角。AI結合中醫診斷的潛力也無限擴展,讓更多患者受益於個人化醫療和更精確的健康監測,進而達到養生保健與健康促進的目的。

總體來說,中醫診斷學的未來充滿了潛力,隨著技術的不斷進步,脈診與舌診這兩大診療方法將逐步實現數據化、智慧化,為更精確的臨床診療與研究奠定堅實基礎。AI技術的進步將不僅能模仿醫者的精微感知,還可能進一步突破我們對人體內部氣機運行的認知,為中醫與現代醫學的融合開啟新的篇章。

2024年9月21日 星期六

[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想] 辨證論治與時間醫學

 


[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想] 辨證論治與時間醫學

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這學期我跟陽交大電機系黃聖傑老師一起開課「中醫系統晶片設計導論」課程,黃老師擅長結合中醫系統晶片設計與應用,我則補充中醫基礎概念與研究。

20240919 當天的課程黃老師提到的《奇異博士》片段中,古一法師對奇異博士手傷的處理,深刻觸動了我。古一法師說:「我並沒有治療你的手,我只是讓它回到未受傷的狀態。」這句話生動地展現了時間醫學的理念。這與我們傳統的中醫學核心思想「治未病」有著異曲同工之妙。

當代醫療大多屬於「空間醫學」,即我們僅僅在一個當下的時空中,透過現有的技術手段,處理眼前的病情。然而,真正深層的療癒不應止於此,而應讓「時間」成為治療的一部分。正如《內經•靈樞‧逆順》所言:「上工治未病,不治已病,此之謂也。」這句話意味著高明的醫者應當預見未來可能發生的疾病,從根本上防患於未然,這也正是時間醫學的核心思維。

現代醫學的某些突破正在接近這一古老的智慧。比如,2017 年諾貝爾生理學或醫學獎表彰了霍爾(Jeffrey C. Hall)、羅斯巴希(Michael Rosbash)與楊(Michael W. Young)教授,因為他們對生物時鐘(circadian rhythm)機制的研究,揭示了生理節律對人體健康的重要性。生物時鐘的調節影響著人體內分泌、睡眠、免疫反應等多個系統,《內經‧陰陽應象大論》提到「陰平陽秘,精神乃治。」,這段條文指出,只有在陰陽調和的情況下,身體的各項機能才能夠穩定運行,從而實現治療。

黃老師舉例的生脈散(由人參、麥冬、五味子組成),具有益氣生津、斂陰止汗的功效。西醫的研究中也觀察到其在短期內有強心的效果。然而,強心的背後往往需要消耗腎精腎氣,這是人體的先天之本。《內經·素問·六節藏象論》亦有記載:「腎者,主蟄封藏之本,精之處也,其華在髮,其充在骨,為陰中之少陰,通於冬氣。」腎精的過度耗損會影響人體的生命力,導致提早衰弱衰和各類慢性疾病。

生脈散雖然可以在短期內強心益氣,但這一過程可能會導致先天之腎精被過度消耗,用來補充後天元氣。偶爾使用尚可,但若長期依賴,便如同「從未來借元氣來應對現在」,這樣就會出現過度消耗腎氣的現象,最終可能造成腎精虧虛、精氣兩虧的問題。因此,我們是否可以在當下加以顧護腎陰,加入如生地、熟地等補陰藥材,來減少對腎氣的消耗?這是一個值得深入探討的方向。

隨著我們深入探討時間醫學的概念,逐漸發現,治療並非僅僅是當下的靜態操作,而是一個持續的動態過程。這正如《內經•素問•調經論》中強調的:「氣血以并,陰陽相傾,氣亂於衛,血逆於經,血氣離居,一實一虛。,五臟散解,無以生矣。」這表明,人體的健康狀態是氣血與陰陽的平衡。當我們辨證論治時,必須兼顧病人的過去、現在及未來的病理發展趨勢,才能達到真正的療癒效果。

因此,辨證的當下,醫者需深入了解患者過去的病因、當前的病勢,並預見未來的轉歸,這樣才能完成一個真正完整的辨證論治動態過程。正是這種對時間與病程的整體觀察,讓我們逐步觸及時間醫學的邊界。

2024年9月15日 星期日

[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想]-使命的召喚

 


[AIDDES 傳承與創新:醫學隨想]-使命的召喚

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這段文字來自得到APP上的萬維鋼專欄,他在解讀《AI時代十大生存策略》時提到紐約時報專欄作家戴維·布魯克斯的觀點:人生的意義來自於「誓約」,也就是一種承諾(commitment),更是一種「使命的召喚」。布魯克斯認為,人們做某件事,並不是因為喜歡,而是因為心中有一種使命感和誓約,讓我們必須去做。有了這樣的使命感和承諾,人生便有了方向,不論面對什麼挑戰,我們都知道自己該做什麼。

這些話深深打動了我,也讓我想起我們AIDDES Lab (自體免疫暨乾眼症客觀量測實驗室)的使命。我們的實驗室不僅僅是為了科學研究而存在,更是一個承載使命的團體。我們的存在,是為了回應一個更高的召喚。作為這個團體的一員,我這一生都致力於修格蘭氏症的研究,而這也意味著我無法迴避許多重要的問題。

我常常對實驗室的學生說,既然選擇了這條路,就必須面對並回答那些關鍵問題:「什麼藥物能夠有效治療修格蘭氏症?」「為什麼中藥對這種病有效?」「中藥和針灸究竟透過什麼機轉發揮療效?」「修格蘭氏症患者服用中藥後,肝功能異常是否與中藥有關?」這些問題的答案,是我們必須不斷追尋的真理。

選擇了這條研究之路,就無法逃避這些問題。這不僅僅是學術上的挑戰,更是對我們每一個人使命感的考驗。你們遲早會被問到這些問題,即使沒有人問你們,我也一定會問,而且會要求你們找到答案。

然而,我們的目標不只是為了個人的成就。我們做的每一件事,都是為了轉化成對人類福祉有幫助。我知道,有時候你們會疑惑:「為什麼我要做這件事?面對這麼多困難、打擊和失敗,我們為什麼還要堅持?」這是我們內心深處的使命,它驅使著我們不斷前行。也許今天我們還不了解,不清楚答案,但我相信,總有一天我們會撥雲見日,看到自己努力的成果。

希望在未來的日子裡,我們能夠持續努力,堅定不移地追尋我們的使命。我相信,當你真正渴望去努力時,全世界都會來幫助你。我們要相信,自己的每一份努力,終將會成為推動人類健康和幸福的力量。