當骨關節疾病遇上人工智能

張賢祚

人的一生，骨骼都處于不斷的重建中，以此維持機體骨量和骨強度，因而正常情況下年輕人一般不會出現骨骼問題。而隨著年齡的增長，骨組織代謝會出現進行性衰退，骨代謝平衡被打破。骨代謝異常就會引起骨關節疾病，所以老年人容易出現骨關節疾病。

近些年來，科技進步帶來了人工智能，而人工智能在關節手術中的應用可以提高手術的精確性、安全性和效率，為患者帶來更好的治療體驗和更好的手術結果。人工智能系統可以對術后患者進行智能監測，及時發現并處理潛在的并發癥，同時還可以通過個性化的康復方案幫助患者更快康復。現特邀專家介紹關于人工智能關節手術的知識。

認識篇

什么是骨關節疾病？

骨關節疾病是指骨或關節出現的組織、結構、功能等方面的疾病，其病根就在于軟骨等“關節保護系統”對關節保護能力的喪失。骨關節疾病是中老年人最常見的一類疾病，患者非常痛苦，每天忍受疼痛、腫脹的折磨，寢食難安，疾病纏綿難愈，身心備受摧殘，而且骨關節疾病也是致殘率最高的疾病之一。該疾病的發病率逐年升高，發病人群日趨年輕化，正日益成為嚴重的公共衛生問題，影響患者的生活質量及社會經濟的發展。

骨關節疾病包括退行性關節炎、滑囊炎、滑膜炎、頸椎病、腰椎病、肩周炎、骨質增生、風濕性關節炎、類風濕關節炎、股骨頭壞死等。最常見的是骨關節炎，也被人們稱為“不死癌癥”，患病率隨著年齡增長而增加，女性比男性多見。50歲以上的人群中，骨關節炎的發病率為50%；55歲以上的人群中，發病率為80%。膝骨關節炎通常被認為是老年人的疾病，尤其是超過65歲的人群。一般來說，隨著年齡的增長，人們通常會經歷更多的生活活動和體重負荷，這可能會導致膝關節長期的使用和磨損，軟骨組織的更新和修復能力下降，膝骨關節炎的發病率也會增加。

骨關節疾病的癥狀有哪些？

骨關節疾病的癥狀主要表現為關節疼痛，且疼痛多發生在患者活動狀態中，而休息過后便會有所好轉。疼痛加劇時會出現關節腫脹、僵硬等現象，關節處甚至會出現摩擦音。患者長時間保持固定姿勢后會感到關節疼痛，也是關節疾病的癥狀之一。若相應關節增生骨刺，會刺激鄰近神經，從而直接傳遞放射性疼痛，或引發軀體局部疼痛等，嚴重的甚至會壓迫神經根，使人出現大小便失禁、無法運動等情況。通常，大部分關節疾病在早期，關節外形與正常關節相比沒有明顯異常，人體活動時也不會出現不適感；但在關節疾病發展至中晚期時，人體手指、膝關節等軟組織較少部位便可看到明顯的骨性增粗現象，對應區域關節整體變形嚴重，關節附近的肌肉也呈萎縮狀，關節處有較強的壓痛感，患者自身的活動也會隨之受限。

骨關節疾病的危害有哪些？

骨關節疾病會對日常生活產生不同程度的影響：

1.許多骨關節疾病會導致關節疼痛、僵硬和不適感。

2.骨關節疾病可能導致關節的活動范圍減少，運動功能受限。

3.長期的骨關節疾病可能會對患者的心理健康產生負面影響。疼痛、運動功能受限以及日常活動的困難可能會導致焦慮、抑郁等心理問題。

4.骨關節疾病可能需要長期的醫療治療和康復措施。這可能會影響日常生活的安排和時間分配，如定期就診、接受物理治療、藥物治療等。因此，對于患有關節疾病的人來說，重要的是通過合適的治療和康復措施來減輕癥狀，維持良好的生活質量。

一些常見的關節疾病包括類風濕關節炎、骨關節炎、強直性脊柱炎等。這些疾病如果得不到有效的治療和管理，可能會導致關節功能受損，嚴重的情況下甚至導致殘疾。殘疾可能表現為關節功能喪失、行動受限、疼痛等，嚴重影響患者的日常生活和工作。

什么是人工智能關節手術？

人工智能關節手術是利用人工智能（AI）技術輔助進行的關節手術。這種手術技術結合了計算機視覺、機器學習、數據分析等技術，旨在提高手術的準確性、安全性和預測性。

治療篇

什么情況下，骨關節疾病需要采取手術治療？

1.嚴重的疼痛 如果骨關節疾病導致嚴重的關節疼痛，且無法通過藥物治療、物理治療或其他非手術方法得到緩解，手術可能是必要的。

2.嚴重的功能障礙 如果骨關節疾病導致嚴重的關節功能障礙，如關節僵硬、活動受限、無法正常行走或進行日常活動，手術可能有助于改善關節功能和恢復生活質量。

3.骨關節疾病的嚴重進展 一些骨關節疾病，如骨關節炎晚期，可能會導致關節嚴重損傷和變形，嚴重影響關節的結構和功能，此時手術可能是唯一的有效治療方法。

4.無法控制的炎癥 對于自身免疫性關節炎（如類風濕關節炎）等骨關節疾病，如果炎癥無法通過藥物治療有效控制，手術是必要的，以減輕炎癥和防止關節損害進一步惡化。

5.嚴重的關節損傷 如果骨關節疾病是嚴重的關節損傷引起的，如關節脫位、骨折或軟骨嚴重損傷，可能需要手術修復關節結構以改善功能。

人工智能關節手術與傳統手術有何區別？

1.精確性和準確性 人工智能關節手術利用計算機視覺和機器學習等技術，可以提供更精確的手術規劃和導航，幫助醫生更準確地定位和操作。通過計算機輔助導航系統，結合手術模擬和虛擬現實技術，可以在手術過程中提供實時的導航和定位，幫助醫生準確地定位手術目標和操作工具，減少手術誤差。傳統手術依賴醫生的手動操作和經驗，受到醫生技能水平和手部穩定性的影響，精確度可能相對較低。人工智能輔助的關節手術可以避免不必要的切割和損傷，能夠實現更小的手術創傷，相比傳統手術具有更多的優勢。

2.實時反饋和調整 人工智能關節手術可以實時監測手術過程中的關鍵指標和數據，如關節的位置、角度、力度等，提供給醫生實時反饋，幫助其及時調整手術策略以確保手術的準確和安全。傳統手術中，醫生主要依靠自己的直覺和經驗進行手術操作，無法實時獲取關于手術進展和效果的精確數據。

3.個性化治療 人工智能關節手術可以根據患者的個體情況和病情特點，提供個性化的手術規劃和治療方案，最大限度地滿足患者的需求。傳統手術通常采用通用的手術方案，缺乏針對患者個體差異的個性化治療。

4.術后效果和預測 人工智能關節手術可以利用大數據分析和機器學習等技術，對患者的術后恢復情況進行監測和預測，幫助醫生做出更好的治療決策和術后管理，制訂個性化的康復計劃和治療方案。傳統手術中，醫生主要依靠自己的經驗和臨床觀察對患者的術后效果進行評估，預測準確性有限。利用人工智能技術，可以對術后并發癥的發生風險進行預測和評估，幫助醫生進行風險管理和預防。

5.費用 人工智能輔助的關節手術通常會涉及額外的費用，因為這種手術需要使用先進的技術和設備，并可能需要支持軟件的購買和更新。利用虛擬現實和增強現實技術，可以模擬手術場景和操作過程，提供給醫生實時的反饋和指導，幫助他們進行技能培訓和提高手術水平。因此，相對于傳統的關節手術而言，人工智能關節手術的費用可能會更高昂。盡管人工智能關節手術的費用較高，但它會帶來一些優勢，如手術精度的提高、術后恢復的加速等，從而可能降低長期醫療成本。此外，人工智能技術的不斷發展和普及也可能會逐漸降低相關的費用。

人工智能關節手術是否適用于所有年齡段的患者？

人工智能在關節手術中的應用通常是針對成年人的，因為大部分關節手術患者是成年人，且關節問題通常在成年后出現或加重。但并非所有年齡段的患者都適合人工智能輔助的關節手術。對于兒童或青少年患者，由于其生長發育尚未完全成熟，關節手術的類型和方式可能與成年人有所不同。此外，兒童和青少年的關節問題可能與成人不同，需要專門的治療方法。雖然人工智能在醫學影像分析和手術規劃等方面可以提供幫助，但在應用于兒童和青少年關節手術時，仍需考慮他們生長發育的特點以及手術對骨骼生長的影響等因素。因此，對于不同年齡段的患者，醫生需要綜合考慮患者的個體情況、病情嚴重程度以及手術的特點，決定是否采用人工智能輔助的關節手術，并選擇最合適的治療方案。

人工智能關節手術是否適用于所有類型的關節疾病患者？

人工智能在關節手術中的應用并不適用于所有類型的關節疾病患者，通常適用于一些常見的關節問題，如關節退化性疾病（如骨關節炎）、關節損傷（如韌帶損傷或半月板損傷）等。對于某些特殊類型的關節疾病，可能需要個性化的治療方案，人工智能技術的應用有限。例如，某些罕見的遺傳性關節疾病或特殊類型的關節炎可能需要針對性更強的治療方案，而傳統的人工智能技術可能無法提供足夠的支持。因此，在決定是否采用人工智能輔助的關節手術時，醫生需要綜合考慮患者的病情、疾病類型、手術的復雜程度以及人工智能技術的適用性，以確保選擇最合適的治療方案。

預后篇

人工智能關節手術的術后恢復過程如何？

通過人工智能輔助的手術規劃和導航，手術更加精準和穩定，有助于減少手術中的誤差。人工智能采用更為微創的技術，以減輕手術創傷和對周圍組織的損傷，從而有助于減輕術后的疼痛和縮短恢復時間。需要注意的是，術后恢復的具體情況還受到患者個體差異、康復計劃等因素的影響，因此，術后的具體恢復過程應由醫生根據患者的情況進行評估和指導。一些患者由于本身疾病發作得比較猛烈，而且拖了很長的時間，沒有及時地治療，很有可能就形成了比較嚴重的炎癥，甚至已經發生了骨關節部分的纖維斷裂。這個時候就會形成某種關節畸形，在今后的生活當中各種功能可能就會出現障礙，不能夠像正常人那樣完成一些特定的動作。這算得上是骨關節炎的預后中比較差的部分。

盡管人工智能關節手術會帶來一些潛在優勢，但是術后生活質量是否比傳統手術更好，還需要進一步的研究和長期的臨床驗證。但隨著科學技術的不斷發展與進步，我們相信它會為關節手術提供更多的優勢以及為患者帶來更多的益處。

關節疾病患者可以進行哪些適宜的康復運動？

大部分患有骨關節炎的患者在通過積極且配合的治療之后預后是非常好的，而且采取非藥物治療的內容也很多。如果要達到自我訓練的目的，患者可能需要做某個方面的鍛煉，比方說肥胖的患者就需要通過鍛煉減肥的方式來進行改善，或者是治療；如果是長期從事體力工作的人，那就可能需要通過適當的休息和勞逸結合來進行改善。關節疾病患者可以進行一些適宜的運動，這些運動有助于改善關節的靈活性、強度和穩定性，減輕疼痛，提高生活質量。

1.有氧運動 步行是一種低沖擊性的有氧運動，有助于增強心血管健康和減輕關節負擔。水中運動如水中慢走、游泳等，水的浮力可以減輕關節負擔，并提供良好的運動效果。練習瑜伽可以提高柔韌性、平衡性和身體控制，同時減輕壓力和放松身心。太極拳是一種溫和的身體鍛煉形式，有助于改善關節的靈活性、平衡性和協調能力。

2.強度訓練 輕度抗阻訓練：使用輕量級的啞鈴、彈力帶等進行輕度的抗阻訓練，有助于增強肌肉，支撐關節，減輕關節疼痛。

3.康復性體能訓練 由專業的康復師指導進行的定制化訓練，可以有針對性地加強身體特定部位的力量和穩定性。注意事項：避免進行劇烈沖擊性運動，如跳躍、跑步等，以減少對關節的壓力和損傷。在開始任何新的運動計劃之前，最好咨詢醫生或康復專家。通過治療以及正確的關節保護是非常有必要的，尤其是對于一些年輕女性來講，千萬不要因為愛美而不顧溫度，大冷天里也穿短褲短裙，這是非常不適合的做法。

骨關節炎患者在飲食起居上有哪些注意事項？

由于骨關節炎與肥胖、脫鈣、維生素A和維生素D缺乏有關，因此，在飲食起居上要注意以下幾點：①適當增加戶外活動、鍛煉，盡量避免長期臥床休息。②進食高鈣食品，以保證骨質代謝的正常需要。老年人的攝取量較一般年輕人增加50%左右，即每日鈣不少于1200毫克，宜多食牛奶、蛋類、豆制品、蔬菜和水果，必要時補充鈣劑。③蛋白質的攝入要適度，食物中過高的蛋白質會促進鈣從體內排出。④要增加多種維生素的攝入，如維生素A、維生素B1、維生素B12、維生素C和維生素D等。