【作 者】 宓云軿,段世梅,付強(qiáng)
1 上海市醫(yī)療器械化妝品審評(píng)核查中心,上海市,200020
2 上海市醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院,上海市,201318
3 國(guó)家藥品監(jiān)督管理局呼吸麻醉設(shè)備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海市,201318
舌診歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),是中醫(yī)望診的重要組成部分,醫(yī)生通過(guò)觀察患者舌頭的顏色和形態(tài)特征來(lái)輔助判斷患者的病情。傳統(tǒng)中醫(yī)舌診主要依靠醫(yī)生長(zhǎng)期積累的臨床實(shí)踐,但由于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)不同,對(duì)于同一患者有可能得出不同的舌象判斷結(jié)果,可重復(fù)性較差,導(dǎo)致普通大眾對(duì)中醫(yī)的接受度不高。
當(dāng)前,隨著圖像采集技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件處理技術(shù)的飛速發(fā)展,將圖像采集和圖像處理技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)舌象診療的過(guò)程中,舌診設(shè)備逐步成為中醫(yī)診療中的新秀[1]。目前,國(guó)內(nèi)已有上海道生醫(yī)療科技有限公司、天津慧醫(yī)谷科技有限公司等多家企業(yè)生產(chǎn)舌診設(shè)備,并獲得了上市許可注冊(cè)證,舌診設(shè)備正蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),越來(lái)越多的中醫(yī)開(kāi)始接觸并使用舌診設(shè)備,這為舌診設(shè)備的推廣起到了促進(jìn)作用。本研究從技術(shù)審評(píng)角度分析了舌診設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)和有效性指標(biāo),以期為舌診設(shè)備的逐步規(guī)范和注冊(cè)申報(bào)帶來(lái)一定的啟示。
舌診設(shè)備,又稱為舌象儀,是一種通過(guò)圖像采集裝置獲取舌面圖像,并對(duì)舌面圖像存儲(chǔ)、處理和分析,供中醫(yī)輔助診斷的設(shè)備。運(yùn)用現(xiàn)代圖像處理技術(shù),舌診設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)舌象信息的特征量化,相較于傳統(tǒng)中醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)判斷,具有客觀、可存儲(chǔ)、可重復(fù)、可對(duì)比等優(yōu)點(diǎn)。
舌診設(shè)備一般包括光源模塊、圖像采集箱和計(jì)算機(jī)處理軟件三大部分。光源模塊用于為采集舌象時(shí)提供穩(wěn)定的光源環(huán)境,圖像采集箱用于獲取患者的舌象圖片,計(jì)算機(jī)處理軟件用于存儲(chǔ)讀取舌象圖片,可分析和處理圖片,得到舌象的特征信息。其中,用于舌象采集的圖像采集箱是設(shè)備的核心部件,處理和分析舌象的計(jì)算機(jī)軟件是設(shè)備的核心技術(shù)[2]。
(1)光源模塊。
舌診設(shè)備需在特定的光源環(huán)境下進(jìn)行采集,根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同,目前較多使用的是自然光線、CIE標(biāo)準(zhǔn)光源、LED光源。自然光線具有光譜連續(xù)的特點(diǎn),在早期舌診儀中使用較多,但由于該照明方式會(huì)受到周圍環(huán)境光的影響,因此,越來(lái)越多的舌診儀采取在密閉的采集罩內(nèi)使用人工光源的方式。采集罩具有遮擋外部干擾光線的作用,使光源在采集罩內(nèi)可以形成均勻的漫反射,模擬自然光環(huán)境的光照條件。
(2)圖像采集箱。
圖1 圖像采集過(guò)程Fig.1 Image acquisition process
(3)計(jì)算機(jī)處理軟件。
舌象采集完成后,一方面可以由醫(yī)生觀察采集到的圖像進(jìn)行診斷,另一方面也可以由計(jì)算機(jī)軟件讀取采集的圖像,處理圖像數(shù)據(jù),得到客觀化的特征指標(biāo)供醫(yī)生參考。特征指標(biāo)包括苔色(如苔白、苔黃)、苔質(zhì)(如苔薄、苔厚、苔膩)、舌色(如舌淡紅、舌尖紅)和舌形(如胖舌、齒痕、裂紋)、舌底脈絡(luò)等。目前,主流的舌象處理方式包括圖像規(guī)范化處理、顏色校正、圖像分割、舌象提取特征等。
國(guó)內(nèi)舌診設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)主要有上海道生醫(yī)療科技有限公司、天中依脈集團(tuán)、天津慧醫(yī)谷科技有限公司、蕪湖圣美孚科技有限公司。舌診產(chǎn)品大致覆蓋全國(guó)各省市三千多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心等,舌診設(shè)備已趨于成熟。
截至2021年底,國(guó)內(nèi)已批準(zhǔn)16個(gè)舌診類設(shè)備上市,近4年來(lái),獲批數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)(見(jiàn)圖2)。分析獲批的舌診產(chǎn)品,按照企業(yè)所在地區(qū)進(jìn)行分類,主要集中在天津、上海兩地,明顯高于其他地區(qū),占全國(guó)舌診設(shè)備的85%(見(jiàn)圖3)。
圖2 近年來(lái)獲批舌診設(shè)備數(shù)量Fig.2 Data of tongue diagnostic equipment approved in recent years
圖3 舌診設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)地域分布Fig.3 Distribution of tongue diagnosis equipment manufacturers
根據(jù)上海市2017ü 2021年舌診設(shè)備的注冊(cè)審評(píng)發(fā)補(bǔ)情況,審評(píng)發(fā)補(bǔ)問(wèn)題主要集中在產(chǎn)品性能指標(biāo)、圖像分析功能、臨床同品種對(duì)比分析等幾個(gè)方面。
目前已有相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 1488ü 2016《舌象信息采集設(shè)備》[3],但該類產(chǎn)品未被列入《免于臨床評(píng)價(jià)醫(yī)療器械目錄》[4]中,因此對(duì)舌診設(shè)備的性能指標(biāo)、風(fēng)險(xiǎn)控制、臨床評(píng)價(jià)是注冊(cè)技術(shù)審評(píng)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。
(1)產(chǎn)品名稱。
工況3—5計(jì)算結(jié)果分析:在工況2的基礎(chǔ)上將水頭提高,分別提高0.1、0.2、0.3 m.基礎(chǔ)、柱、頂板、柱帽等按照實(shí)測(cè)要求進(jìn)行取值.有限元分析結(jié)果表明,在原設(shè)計(jì)抗浮設(shè)防水位之上提高0.1 m,底板最大上浮高度達(dá)到258 mm,頂板和柱頂最大上浮高度246 mm,地下車庫(kù)的柱和底板的剪力和彎矩不斷增大,破壞更嚴(yán)重.此時(shí)隨著水位的不斷提高,地下車庫(kù)底板不斷上浮,底板混凝土受拉破壞越來(lái)越嚴(yán)重,多處底板破壞,柱兩端也開(kāi)始出現(xiàn)剪切破壞.
舌診設(shè)備可以按核心詞+特征詞的方式命名,應(yīng)當(dāng)符合《中醫(yī)器械通用名稱命名指導(dǎo)原則》[5]的要求。目前市場(chǎng)上的舌象采集設(shè)備產(chǎn)品的名稱有舌診儀、手持式舌象儀、中醫(yī)舌象信息采集管理系統(tǒng)等。
(2)產(chǎn)品的性能指標(biāo)參數(shù)。
舌診設(shè)備屬于有源醫(yī)療器械,因此設(shè)備的電氣安全應(yīng)符合GB 9706.1ü 2007《醫(yī)用電氣設(shè)備 第1部分:通用安全要求》[6];電磁兼容性應(yīng)符合YY 0505ü 2012《醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-2部分:安全通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn) 電磁兼容 要求和試驗(yàn)》[7]的要求。同時(shí),已有YY/T 1488ü 2016《舌象信息采集設(shè)備》對(duì)舌診設(shè)備的基本功能和安全指標(biāo)進(jìn)行了要求、ISO 20498-2:2017Traditional Chinese medicine-Computerized tongue image analysis system-Part 2: Light environment(中醫(yī)學(xué) 計(jì)算機(jī)舌象分析系統(tǒng) 第2部分:光環(huán)境)[8]、ISO/TS 20498-3: 2020Traditional Chinese medicine-Computerized tongue image analysis system-Part 3: Colour chart(中醫(yī)學(xué) 計(jì)算機(jī)舌象分析系統(tǒng) 第3部分:顏色圖表)[9]對(duì)舌診設(shè)備中的光源環(huán)境、顏色圖表也有明確的指標(biāo)。企業(yè)可以參考同類產(chǎn)品并依據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)制訂有效性指標(biāo)[10]。
舌診設(shè)備中的光源器件對(duì)舌象采集的過(guò)程具有非常重要的作用,產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少光源環(huán)境對(duì)圖像質(zhì)量的影像,確定相對(duì)穩(wěn)定的圖像采集條件,審評(píng)過(guò)程中須關(guān)注光源器件選取的資料,重點(diǎn)關(guān)注:①光源照度是否穩(wěn)定,建議控制與標(biāo)稱值允差不超過(guò)f 10%;②光源的色溫應(yīng)與圖像采集器件相匹配,建議控制在4500~7000 K范圍內(nèi);③光源能夠正確地表現(xiàn)被拍攝物體本來(lái)的顏色,顯色指數(shù)一般應(yīng)大于85;④應(yīng)減少光源的熱效應(yīng),建議控制光源的輻射照度在350 W/m2以內(nèi);⑤過(guò)量的紫外輻射會(huì)對(duì)人體健康造成危害,應(yīng)盡量減少光源中的紫外輻射成分,紫外輻射照度一般不超過(guò)0.008 W/m2[3]。
舌診設(shè)備中的圖像采集部分應(yīng)能正確反映舌體的圖像信息,審評(píng)過(guò)程中須關(guān)注圖像采集裝置的選擇資料,重點(diǎn)關(guān)注成像質(zhì)量相關(guān)的性能,如:①圖像分辨率,分辨率越高越能展示被拍攝物體的細(xì)節(jié),一般不小于5 lp/mm;②舌診圖像對(duì)顏色分辨能力有一定要求,建議圖像的色差不超過(guò)20;③圖像采集裝置應(yīng)能將圖像失真控制在最小范圍內(nèi),相對(duì)畸變一般不超過(guò)f 5%[3]。
(3)產(chǎn)品的圖像處理分析功能。
舌診設(shè)備一般具有對(duì)舌診圖像的分析處理功能,通常由軟件實(shí)現(xiàn),可包括圖像的分割提取、顏色分析、特征分析等[11]。
為了真實(shí)反映舌色信息,舌診設(shè)備的圖像處理分析功能需要消除圖像采集部分產(chǎn)生的色差,再對(duì)舌象進(jìn)行顏色校準(zhǔn),企業(yè)應(yīng)說(shuō)明處理舌診圖像所采用的色彩空間,給出明確的圖像拍攝模式,確定匹配的顏色校準(zhǔn)參數(shù)。
由于舌象圖像拍攝的特點(diǎn),最終圖像可能包括患者的舌體(有效區(qū)域)和臉部(無(wú)效區(qū)域)兩大部分,舌象設(shè)備通過(guò)圖像分割提取算法,可以有效地減少無(wú)效區(qū)域的占比,提供診斷效率。企業(yè)在申報(bào)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)注意詳細(xì)說(shuō)明分割處理方法的實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)依據(jù),提供其核心算法和驗(yàn)證資料,確保算法的有效性。
(4)產(chǎn)品的生物相容性。
舌診設(shè)備與人體面部皮膚接觸,須考慮產(chǎn)品的生物相容性,審評(píng)時(shí)須注意所用材料的性質(zhì)、與人體接觸的時(shí)間,生物相容性評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)成品中的材料而不是原材料進(jìn)行評(píng)價(jià),部分材料生產(chǎn)加工過(guò)程可能會(huì)改變材料的生物相容性結(jié)果,例如添加了加工助劑或者加工過(guò)程(例如高溫)改變了原材料的性質(zhì)。生物學(xué)試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)包括樣品制備方法、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)結(jié)果,生物學(xué)試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)體現(xiàn)產(chǎn)品名稱和型號(hào),與申報(bào)產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)。
(5)產(chǎn)品的清洗消毒。
應(yīng)明確舌象采集部分的清潔、消毒工藝(方法和參數(shù))及其確定依據(jù),其中應(yīng)重點(diǎn)說(shuō)明舌象部分的交叉感染預(yù)防,說(shuō)明設(shè)備如何避免被測(cè)者的唾液滴落,并提供驗(yàn)證報(bào)告。驗(yàn)證報(bào)告應(yīng)包含被檢測(cè)者和操作者可能接觸的產(chǎn)品外殼部分、一次性保護(hù)隔離墊等。
(6)產(chǎn)品的使用壽命。
產(chǎn)品的使用壽命會(huì)受到光源器件的性能隨時(shí)間衰減的限制。產(chǎn)品的使用壽命,應(yīng)依據(jù)所采用的傳感器的使用次數(shù),以及選用的光源器件的可接受光衰時(shí)間來(lái)確定,并提供有說(shuō)服力的驗(yàn)證資料。
(7)產(chǎn)品的使用方式。
舌診設(shè)備是傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代科技結(jié)合的產(chǎn)品,可以參考中醫(yī)舌診的要求,在產(chǎn)品的說(shuō)明書(shū)中明確使用方式。同時(shí),對(duì)舌診設(shè)備的操作者和被測(cè)者須提出一定的要求,如操作者應(yīng)有相應(yīng)的中醫(yī)理論知識(shí);被測(cè)者測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量張口,保持舌尖向下、舌面正面面對(duì)采集箱,測(cè)試時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)[12];被測(cè)者眼部須遮擋,避免光源對(duì)眼睛的傷害。
(8)臨床評(píng)價(jià)研究。
目前,舌診設(shè)備暫未被列入《免于臨床評(píng)價(jià)醫(yī)療器械目錄》,因此,注冊(cè)申請(qǐng)人可以按《醫(yī)療器械臨床評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則》[13]的要求,按照同品種路徑或臨床試驗(yàn)路徑對(duì)申報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行臨床評(píng)價(jià)。對(duì)于采用同品種產(chǎn)品的臨床數(shù)據(jù)完成臨床評(píng)價(jià)的,應(yīng)先建立申報(bào)產(chǎn)品與同品種產(chǎn)品的等同性,然后將同品種產(chǎn)品的臨床數(shù)據(jù)外推到申報(bào)產(chǎn)品,可以采用同品種產(chǎn)品上市前或上市后的臨床試驗(yàn)結(jié)果,或者公開(kāi)發(fā)表在科學(xué)文獻(xiàn)上的數(shù)據(jù)結(jié)果等。對(duì)于采用臨床試驗(yàn)完成臨床評(píng)價(jià)的,應(yīng)當(dāng)按照臨床試驗(yàn)的要求,明確試驗(yàn)?zāi)康?、確定臨床試驗(yàn)樣本量,完成科學(xué)合理的臨床試驗(yàn)過(guò)程。
舌診是傳統(tǒng)中醫(yī)的重要組成之一,中醫(yī)舌診儀可以為中醫(yī)舌診提供量化的信息,是傳統(tǒng)與現(xiàn)代化的有機(jī)結(jié)合。結(jié)合該類產(chǎn)品的特點(diǎn)和主要風(fēng)險(xiǎn),提出了在技術(shù)審評(píng)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的安全有效性評(píng)價(jià)項(xiàng)目,為舌診設(shè)備的性能評(píng)估和圖像處理方面的評(píng)價(jià)提供一定的借鑒作用。