杨睿博 张艳 罗文轩 陈宇 姜碧瑶 叶晨 王宇琦 蔡卢琪 肖永华
2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是我国主要的糖尿病类型。据统计我国18岁及以上人群T2DM患病率达到11.2%,已成为全球T2DM人数最多的国家[1]。中医药在调节血糖及防治T2DM并发症方面疗效确切[2-3]。舌诊是中医的特色诊法。随着对中医药诊治T2DM研究的深入及舌诊客观化技术的发展,T2DM的舌象研究更加规范化和标准化[4]。本研究通过应用专家程度赋值法及RGB颜色模型两种方法,将中医师主观评测与计算机软件客观测定相结合,对不同病程T2DM患者舌象特征进行量化分析,探索不同病程T2DM患者舌象与实验室指标的相关性,并对不同病程T2DM的中医病机进行深入分析。
研究病例采集时间为2019年12月至2021年9月在北京中医药大学东直门医院住院的T2DM患者,共计300例。其中,男性152例(50.67%),女性148例(49.33%),年龄24-89岁,平均年龄(59.94±13.14)岁,平均体质指数(body mass index,BMI)为25.92 kg/m2。按照病程长短将所有患者分3组:病程≤5年者记为短病程组,共100例(33.33%);5年<病程≤15年者记为中病程组,共98例(32.67%);病程>15年者记为长病程组,共102例(34%)。
对3组患者的一般资料进行比较,发现3组患者性别和BMI无统计学差异(P>0.05);年龄和并发症种类具有统计学差异(P<0.05),具体表现为病程越长的T2DM患者年龄越大,并发症种类越多,与临床实际相符。
对3组患者的实验室指标进行比较,发现3组间肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)、尿素(Urea)、肌酐(creatinine,Cr)、视黄醇结合蛋白(retinol-binding protein,RBP)、同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)的差异具有统计学意义(P<0.05)。静脉血糖、空腹血糖、餐后2小时血糖、糖化血红蛋白(haemoglobin A1c,HbA1C)、尿酸(uric acid,UA)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)无统计学差异(P>0.05)。具体表现为,长病程组的Urea、Cr、RBP、HCY大于短病程组,GFR小于短病程组;长病程组Urea、Cr、HCY大于中病程组,GFR小于中病程组;中病程组的GFR小于短病程组。
(1)满足2020年版《中国2型糖尿病防治指南》中推荐的世界卫生组织(1999年)诊断标准[1];(2)年龄在18~85岁之间;(3)能够按要求配合完成舌象拍摄;(4)自愿参与本研究并签署知情同意书。
(1)妊娠或哺乳期的妇女;(2)患有精神疾病、神志昏迷、使用呼吸机、鼻饲等无法完成伸舌拍摄者;(3)存在心、肝、肾等严重脏器疾病或恶性肿瘤者;(4)近1月内有T2DM酮症酸中毒等急性代谢紊乱或合并感染者;(5)存在药物、食物染苔者。
患者取坐位,将面部置于TDF-1舌象采集设备的面罩内(相机型号为NIKON 1 J5,内设固定光源),前额及颏部充分贴合面罩边缘,尽量张口,自然伸舌,舌体放松,舌面展平,舌尖略向下,以充分暴露舌体,并保持姿势2~3秒。研究者经过统一培训后,按照统一方法进行拍摄。
参照《中医诊断学》将舌象特征分为舌神、舌红、舌紫、舌暗、舌老嫩、舌薄、舌大、齿痕、点刺、裂纹、瘀斑、剥苔、津液、苔黄、苔厚、苔腻16个维度[5]。具体量化方法如下:
1.5.1 专家程度赋值法 由2位副高职称以上中医专家对拍摄的舌象照片进行评分,具体包括:舌神、舌质老嫩、舌体厚薄、舌体大小、齿痕、点刺、裂纹、瘀斑、剥苔、津液、苔厚、苔腻等舌质、苔质特征。评分方式借鉴评价疼痛程度的数字等级评分法:0表示无此特点,1~3表示轻度呈现该特点,4~6表示中度呈现该特点,7~10为重度呈现该特点。取2位专家评分的平均值作为最终评分结果。
1.5.2 色度学RGB色彩模式 对舌象的舌色、苔色特征进行测定。具体包括:以R+G+B值对舌暗度进行量化,以R/(R+G+B)的值对舌红度进行量化,以G/(R+G+B)值对舌紫度进行量化,以B/(R+G+B)值对舌苔的黄度进行量化。将舌象图片导入Adobe Photoshop CC 2019图像处理软件中,在中医专家指导下于舌体上选取可代表舌色或苔色的点若干,测定RGB色彩模式下的各点色度值的平均值,作为舌象图像中舌色或苔色的量化数值。
在患者舌象拍摄前后1周内完成相应实验室指标检测,具体包括:空腹血糖、HbA1C、TC、TG、HDL-C、LDL-C、GFR、Urea、Cr、UA、RBP、HCY等。患者舌象拍摄当日,测定患者指尖血糖,分别记录其空腹血糖和餐后2小时血糖(血糖仪型号:Glupad-878,北京华益精点生物技术有限公司生产)。
1.7.1 统计分析 采用SPSS 20.0版本统计学软件进行分析。计数资料如舌质、舌苔评分以频数及百分比描述,采用χ2检验。计量资料且不符合正态分布者,如舌色、苔色参数以中位数(25%四分位数,75%四分位数)[M(P25,P75)]表示。在本研究中舌质、舌苔评分符合正态分布,但不具有方差齐性者、舌色、苔色参数为非正态分布数据,均采用Kruskal-Wallis检验。相关性分析采用Spearman相关性分析、多元线性回归,以P<0.05表示差异有统计学意义。
1.7.2 热图可视化分析 使用Origin 2022软件绘制不同病程舌象与实验室指标的相关性热图。
3组不同病程T2DM患者的舌质、苔质评分见表1,均为专家赋值法进行的主观评分结果。舌神、老嫩、点刺、苔厚、苔腻5个指标的评分差异具有统计学意义(P<0.05)。组间比较显示,长病程组舌神、点刺评分低于短病程组,舌老嫩、苔厚、苔腻评分高于短病程组;长病程组舌神评分低于中病程组,舌老嫩评分高于中病程组。
表1 不同病程T2DM患者舌质、苔质评分比较[M(P25,P75),分]
3组不同病程T2DM患者的舌色、苔色参数见表2,均为舌色分析软件的客观测定结果。舌G/(R+G+B)、苔B/(R+G+B)的差异具有统计学意义(P<0.05)。再对舌色、苔色参数进行不同组间两两比较,发现长病程组的舌G/(R+G+B)值大于短病程组,长病程组的苔B/(R+G+B)值小于短病程组,中病程组的苔B/(R+G+B)值小于短病程组。
表2 不同病程T2DM患者舌色、苔色参数比较[M(P25,P75)]
分析3组T2DM患者舌质、苔质评分及舌色、苔色参数与实验室指标的相关性,其中相关性较强的有:短病程组中,舌神与GFR呈正相关,舌老嫩与GFR呈负相关;中病程组中,舌神与GFR呈正相关,与Urea呈负相关,舌老嫩与GFR呈负相关,苔厚、苔腻与LDL-C呈正相关,舌G/(R+G+B)与BMI呈负相关;长病程组中,剥苔与餐后2小时血糖呈正相关。见图1。
注:图A~图C分别为短病程组、中病程组、长病程组舌象特征与实验室指标的相关性热图。本热图不仅展示了舌象特征与实验室指标之间的相关性,也展示了舌象特征之间、实验室指标之间的相关性。以图中蓝色的虚线为分界线,相关系数矩阵热图可以分为三个象限:左上角展示舌象特征之间的相关性,右下角展示实验室指标之间的相关性,左下角展示舌象特征与实验室指标之间的相关性。spearman相关系数值r介于-1和+1之间。相关系数r以颜色表示:r>0表示正相关,以红色表示;r<0表示负相关,以蓝色表示。颜色越深表示相关性越强。p值反映相关性的显著水平,p值<0.05以*表示,p值<0.01以**表示。
在上述舌象特征与实验室指标相关性研究的基础上,以3组T2DM患者不同舌质、苔质评分及舌色、苔色参数为因变量,以与舌象特征具有相关性的实验室指标为自变量,进行多元线性回归分析,见表3~表5。结果显示,短病程组中,GFR、LDL-C对舌神有显著性影响关系,HCY对齿痕有显著性影响关系,BMI、UA对瘀斑有显著性影响关系,UA对舌R/(R+G+B)有显著性影响关系;中病程组中,HCY对舌神有显著性影响关系,静脉血糖对舌老嫩有显著性影响关系,BMI对舌R+G+B有显著性影响关系,BMI、Urea对舌G/(R+G+B)有显著性影响关系;长病程组中,GFR对点刺有显著性影响关系,BMI对裂纹有显著性影响关系,餐后2小时血糖对剥苔有显著性影响关系,空腹血糖对舌R+G+B有显著性影响关系,餐后2小时血糖对舌G/(R+G+B)有显著性影响关系,TG对苔R+G+B有显著性影响关系(P<0.05)。
表3 短病程组患者舌象特征影响因素多元线性回归分析结果
表4 中病程组患者舌象特征影响因素多元线性回归分析结果
表5 长病程组患者舌象特征影响因素多元线性回归分析结果
本研究利用固定光源舌象仪标准化采集舌象信息,并运用较为成熟、应用广泛的RGB色彩模型对舌色和苔色进行测定[6]。RGB色彩模型大多通过数码摄像机采集舌象数据,无需转换即可直接进行分析[7],具有准确快捷的优点。如段佳荠等[8]利用RGB、HSV颜色模型结合舌象分区模型对肝胃不和证和脾胃虚弱证脾胃系患者的舌象特征进行分析,一定程度上提高了舌象诊断的准确性及证候辨识的参照性。
针对舌质、苔质的客观化研究,尽管业内有些研究思路,但近年来没有明显突破[9]。因此,本研究引入中医临床专家人工判读并赋值量化方法,一方面充分展现中医专家诊疗经验,另一方面尽量减少主观性对于舌象研究的影响。本团队前期应用类似方法对透析患者的16项舌象指标如舌神、舌色、舌形和齿痕等进行量化,发现瘀血舌伴齿痕可作为透析患者并发心衰的参考[10]。
在本研究中,RGB色彩模型与专家赋值评分可相互印证。如舌R+G+B与舌老嫩的差异有统计学意义(P<0.05),且呈负相关,提示舌色越暗则舌质越苍老,舌色越浅淡则舌质越娇嫩,与临床实际相符[5]。说明将专家主观赋值法与计算机客观测量法相结合,既能最大限度保留、融合中医医师宝贵的舌诊经验和临床直感,又能体现和提升中医舌诊研究的客观性、可重复性和科学性,值得进一步探索。
T2DM患者随病程延长胰岛β细胞功能逐渐下降,胰岛素释放减少,并发症的患病率和发病风险逐渐增加[1, 11]。研究表明T2DM患者的舌象特征也会随着病程的延长而发生变化[12-13]。本研究对三组舌象进行比较分析,发现T2DM患者的舌象以短病程组与长病程组之间差异较大。病程长的长病程组与病程短的短病程组患者相比,舌神评分降低,舌上点刺减少,舌紫程度降低,舌质更老,舌苔更趋黄、厚、腻。具体分析如下:
(1)长病程组较短病程组患者舌神评分降低,且舌质更老。舌神是整体神气表现的一部分。曹炳章《辨舌指南》谓“荣者谓有神。神也者,灵动精爽,红活鲜明,得之则生,失之则死”,表明舌神是评价疾病预后的重要标准。舌质老嫩是疾病虚实的标志之一。《辨舌指南》:“凡舌质坚敛而苍老,不论苔色白、黄、灰、黑,病多属实;舌质浮胖兼娇嫩,不拘苔色灰、黑、黄、白,病多属实。”长病程组T2DM患者舌神减少、舌质更老,说明随着T2DM病程的延长,患者的精、气、神日渐衰少,病情逐渐加重,预后转差;各种病理因素逐渐增多,即中医的标实证逐渐增加,与临床实际相符。
(2)长病程组较短病程组患者舌上点刺减少,舌苔更趋黄、厚、腻。点刺舌主脏腑内热,黄厚腻苔多主湿热、痰湿内蕴。长病程组T2DM患者点刺减少,舌苔更趋黄、厚、腻。表明T2DM随着病程延长,火热的病理因素减少,湿热、痰热等病理因素增加,即“热”是消渴病发病的始动因素,随着病程延长,内热耗气伤阴,逐渐形成痰湿等病理产物[14-15]。
(3)长病程组较短病程组患者舌紫程度降低。紫舌的多由血行瘀滞所致,究其成因有寒、热、虚、气滞、痰食、湿郁等不同。有学者认为血瘀即是T2DM的发病因素,又是其病理产物,贯穿T2DM病始终[16]。本研究发现,长病程组患者舌紫程度降低,与久病多瘀的常规认识有所不同。考虑其原因,长病程组T2DM患者病程较长且并发症增多,脏腑亏虚更加明显。如长病程组T2DM肾病等并发症的发生率明显高于短病程组(P<0.05)。《灵枢·五变》曰:“五脏皆柔弱者,善病消瘅。”多项研究也表明禀赋不足、五脏虚损是T2DM肾病发生的根本[17],其病机或为阳气虚衰,或为阴阳两虚,兼有气血运行不畅,血脉瘀滞,故舌象表现为淡紫。病程较短的T2DM患者多由气滞、热盛等实邪所致,故舌象表现为紫暗[18]。
随着T2DM病程的延长,患者糖脂代谢紊乱进一步加重,大血管、微血管受损并危及各种靶器官,相关的实验室指标也会发生变化。如马广蕊等[19]发现T2DM患者血清超敏C反应蛋白水平随病程的延长而升高,且与糖尿病大血管及微血管并发症的发生、发展关系密切。同时,本团队前期研究已证实T2DM患者舌象特征与实验室指标存在一定的相关性[12-13]。本研究发现,不同病程T2DM患者的实验室指标主要与舌神、紫暗舌、瘀斑舌的相关性最为显著。具体分析如下:
3.2.1 舌神与实验室指标 结果显示,短病程组舌神与GFR呈正相关,中病程组舌神与HCY呈负相关,长病程组舌神与肾功能指标无明显相关性。GFR与HCY均是反映肾功能的重要指标,说明短病程组与中病程组T2DM患者的舌神主要受到肾脏功能的影响,且肾脏功能越差,舌神评分越低。
本研究中短病程组、中病程组T2DM患者GFR中位数分别是103 mL/min、94.17 mL/min,较正常值轻度下降,提示肾脏病变相对较轻;长病程组T2DM患者GFR中位数是75.23 mL/min,较短病程组明显下降,三组间差异具有统计学意义(P<0.05)。研究表明病程是糖尿病患者肾功受损的主要影响因素之一,且病程与GFR呈负相关[20-21]。长病程组舌神与GFR、HCY等肾功能指标与无相关性,考虑随病程延长、病情加重,病理因素更加复杂,导致舌神与单一实验室指标的关联性下降,此阶段舌神受到诸多因素的共同影响。
此外,三组T2DM患者的舌神评分与舌红、舌紫、舌老嫩、舌薄、裂纹、瘀斑、苔厚、苔腻等客观化参数的差异均有统计学意义(P<0.05),说明舌神是舌象多种特征的综合体现,反映人体整体的气血津液盈亏和脏腑盛衰。因此,舌神评分有可能作为T2DM患者肾脏功能的参考指标。
3.2.2 紫暗舌、瘀斑舌与实验室指标 紫暗舌与瘀斑舌都是气血瘀滞的表现。区别在于,全舌紫暗,多为全身性血行瘀滞;瘀斑多为瘀血阻滞于局部所致[5]。祝谌予首先提出了T2DM血瘀证的辨证标准:面色青黑、上下肢痛、心前区痛、半身不遂、月经血块多、舌黯有瘀斑、舌下静脉青紫或怒张。现代研究也表明,紫暗舌与微循环障碍的关系密切[22]。
短病程组T2DM患者的瘀斑评分与BMI成正相关,中病程组T2DM患者的舌紫暗程度与BMI呈正相关,而长病程组T2DM患者舌紫暗、瘀斑与BMI无相关性。BMI是常用的肥胖评价指标,是T2DM的独立危险因素[23]。本研究中的三组T2DM患者大多为超重或肥胖状态,差异无统计学意义(P≥0.05)。有研究表明,T2DM超重肥胖患者更易兼夹血瘀证,从而增加发生血管并发症的风险。T2DM超重肥胖患者,无论病机为津亏、内热还是虚损,皆可导致痰浊内生,化热伤血,形成血瘀[24]。从现代医学角度分析,病理产物过多增强了血小板黏附和聚集的功能,改变了正常的血液流变学,为糖脂代谢紊乱提供了相应的微环境[25]。这说明血瘀是T2DM患者超重肥胖的重要病机,随着病程延长,血瘀逐渐加重,由局部发展到全身。长病程组T2DM患者BMI与舌紫暗、瘀斑无相关性,可能与T2DM后期,各种病理因素错综复杂,舌象的影响因素较多所致。
长病程组T2DM患者舌紫暗程度与血糖水平呈正相关。即病程较长的T2DM患者,随着血瘀加重,血糖控制情况也越差。有研究发现,血瘀可导致胰岛素抵抗,胰岛功能与T2DM血瘀证的证型积分呈负相关,血瘀证组与非血瘀证组比较,胰岛功能较低[26-27]。已有研究表明,T2DM病程延长,胰岛β细胞功能逐渐减退,是老年T2DM患者血糖波动增加的重要影响因素[28]。因此,对于病程较长的T2DM患者,舌紫暗程度或许可作为反映血糖控制情况的参考指标。
本研究存在的一些不足。如三组T2DM患者的LDL-C随着病程延长而逐渐降低,与T2DM随着病程延长,血脂紊乱加重的临床实际不符[29]。可能由于一方面本研究T2DM病例数量有限;另一方面所有患者均来自同一家医院的内分泌病房,入选患者综合情况存在一定的偏态分布。同时,专家主观赋值法选取患者舌象单点进行分析取样,2位专家对舌象评分的内部差异,均有可能对分析结果的客观性造成影响。因此,在后续研究中可通过扩大样本量、采取多中心研究以及优化舌象特征量化方式等,结合患者中医辨证分型,增加对照组,进一步提高研究的质量及可信度。
舌诊是中医诊病辨证的重要依据之一,可以反映患者的病情变化和病机特点。T2DM病程较长,在发展过程中中医病机变化复杂,导致患者舌象在疾病不同阶段出现不同特征。本研究通过将RGB色彩模型与专家赋值评分相结合,对不同病程的T2DM患者的舌象特征进行综合量化分析。发现不同病程T2DM患者的舌象特征存在差异,其潜在病机存在明显不同。同时,初步发现了不同病程T2DM患者舌神、舌紫暗、瘀斑舌等舌象特征与实验室指标之间的相关性。因此,通过客观化手段研究T2DM患者的舌象特征不仅有利于我们深入研究T2DM中医医理内涵、充分发挥中医特色诊疗优势,也为T2DM的临床诊断及疗效评价提供了参考。