当骨关节疾病遇上人工智能

张贤祚

人的一生，骨骼都处于不断的重建中，以此维持机体骨量和骨强度，因而正常情况下年轻人一般不会出现骨骼问题。而随着年龄的增长，骨组织代谢会出现进行性衰退，骨代谢平衡被打破。骨代谢异常就会引起骨关节疾病，所以老年人容易出现骨关节疾病。

近些年来，科技进步带来了人工智能，而人工智能在关节手术中的应用可以提高手术的精确性、安全性和效率，为患者带来更好的治疗体验和更好的手术结果。人工智能系统可以对术后患者进行智能监测，及时发现并处理潜在的并发症，同时还可以通过个性化的康复方案帮助患者更快康复。现特邀专家介绍关于人工智能关节手术的知识。

认识篇

什么是骨关节疾病？

骨关节疾病是指骨或关节出现的组织、结构、功能等方面的疾病，其病根就在于软骨等“关节保护系统”对关节保护能力的丧失。骨关节疾病是中老年人最常见的一类疾病，患者非常痛苦，每天忍受疼痛、肿胀的折磨，寝食难安，疾病缠绵难愈，身心备受摧残，而且骨关节疾病也是致残率最高的疾病之一。该疾病的发病率逐年升高，发病人群日趋年轻化，正日益成为严重的公共卫生问题，影响患者的生活质量及社会经济的发展。

骨关节疾病包括退行性关节炎、滑囊炎、滑膜炎、颈椎病、腰椎病、肩周炎、骨质增生、风湿性关节炎、类风湿关节炎、股骨头坏死等。最常见的是骨关节炎，也被人们称为“不死癌症”，患病率随着年龄增长而增加，女性比男性多见。50岁以上的人群中，骨关节炎的发病率为50%；55岁以上的人群中，发病率为80%。膝骨关节炎通常被认为是老年人的疾病，尤其是超过65岁的人群。一般来说，随着年龄的增长，人们通常会经历更多的生活活动和体重负荷，这可能会导致膝关节长期的使用和磨损，软骨组织的更新和修复能力下降，膝骨关节炎的发病率也会增加。

骨关节疾病的症状有哪些？

骨关节疾病的症状主要表现为关节疼痛，且疼痛多发生在患者活动状态中，而休息过后便会有所好转。疼痛加剧时会出现关节肿胀、僵硬等现象，关节处甚至会出现摩擦音。患者长时间保持固定姿势后会感到关节疼痛，也是关节疾病的症状之一。若相应关节增生骨刺，会刺激邻近神经，从而直接传递放射性疼痛，或引发躯体局部疼痛等，严重的甚至会压迫神经根，使人出现大小便失禁、无法运动等情况。通常，大部分关节疾病在早期，关节外形与正常关节相比没有明显异常，人体活动时也不会出现不适感；但在关节疾病发展至中晚期时，人体手指、膝关节等软组织较少部位便可看到明显的骨性增粗现象，对应区域关节整体变形严重，关节附近的肌肉也呈萎缩状，关节处有较强的压痛感，患者自身的活动也会随之受限。

骨关节疾病的危害有哪些？

骨关节疾病会对日常生活产生不同程度的影响：

1.许多骨关节疾病会导致关节疼痛、僵硬和不适感。

2.骨关节疾病可能导致关节的活动范围减少，运动功能受限。

3.长期的骨关节疾病可能会对患者的心理健康产生负面影响。疼痛、运动功能受限以及日常活动的困难可能会导致焦虑、抑郁等心理问题。

4.骨关节疾病可能需要长期的医疗治疗和康复措施。这可能会影响日常生活的安排和时间分配，如定期就诊、接受物理治疗、药物治疗等。因此，对于患有关节疾病的人来说，重要的是通过合适的治疗和康复措施来减轻症状，维持良好的生活质量。

一些常见的关节疾病包括类风湿关节炎、骨关节炎、强直性脊柱炎等。这些疾病如果得不到有效的治疗和管理，可能会导致关节功能受损，严重的情况下甚至导致残疾。残疾可能表现为关节功能丧失、行动受限、疼痛等，严重影响患者的日常生活和工作。

什么是人工智能关节手术？

人工智能关节手术是利用人工智能（AI）技术辅助进行的关节手术。这种手术技术结合了计算机视觉、机器学习、数据分析等技术，旨在提高手术的准确性、安全性和预测性。

治疗篇

什么情况下，骨关节疾病需要采取手术治疗？

1.严重的疼痛 如果骨关节疾病导致严重的关节疼痛，且无法通过药物治疗、物理治疗或其他非手术方法得到缓解，手术可能是必要的。

2.严重的功能障碍 如果骨关节疾病导致严重的关节功能障碍，如关节僵硬、活动受限、无法正常行走或进行日常活动，手术可能有助于改善关节功能和恢复生活质量。

3.骨关节疾病的严重进展 一些骨关节疾病，如骨关节炎晚期，可能会导致关节严重损伤和变形，严重影响关节的结构和功能，此时手术可能是唯一的有效治疗方法。

4.无法控制的炎症 对于自身免疫性关节炎（如类风湿关节炎）等骨关节疾病，如果炎症无法通过药物治疗有效控制，手术是必要的，以减轻炎症和防止关节损害进一步恶化。

5.严重的关节损伤 如果骨关节疾病是严重的关节损伤引起的，如关节脱位、骨折或软骨严重损伤，可能需要手术修复关节结构以改善功能。

人工智能关节手术与传统手术有何区别？

1.精确性和准确性 人工智能关节手术利用计算机视觉和机器学习等技术，可以提供更精确的手术规划和导航，帮助医生更准确地定位和操作。通过计算機辅助导航系统，结合手术模拟和虚拟现实技术，可以在手术过程中提供实时的导航和定位，帮助医生准确地定位手术目标和操作工具，减少手术误差。传统手术依赖医生的手动操作和经验，受到医生技能水平和手部稳定性的影响，精确度可能相对较低。人工智能辅助的关节手术可以避免不必要的切割和损伤，能够实现更小的手术创伤，相比传统手术具有更多的优势。

2.实时反馈和调整 人工智能关节手术可以实时监测手术过程中的关键指标和数据，如关节的位置、角度、力度等，提供给医生实时反馈，帮助其及时调整手术策略以确保手术的准确和安全。传统手术中，医生主要依靠自己的直觉和经验进行手术操作，无法实时获取关于手术进展和效果的精确数据。

3.个性化治疗 人工智能关节手术可以根据患者的个体情况和病情特点，提供个性化的手术规划和治疗方案，最大限度地满足患者的需求。传统手术通常采用通用的手术方案，缺乏针对患者个体差异的个性化治疗。

4.术后效果和预测 人工智能关节手术可以利用大数据分析和机器学习等技术，对患者的术后恢复情况进行监测和预测，帮助医生做出更好的治疗决策和术后管理，制订个性化的康复计划和治疗方案。传统手术中，医生主要依靠自己的经验和临床观察对患者的术后效果进行评估，预测准确性有限。利用人工智能技术，可以对术后并发症的发生风险进行预测和评估，帮助医生进行风险管理和预防。

5.费用 人工智能辅助的关节手术通常会涉及额外的费用，因为这种手术需要使用先进的技术和设备，并可能需要支持软件的购买和更新。利用虚拟现实和增强现实技术，可以模拟手术场景和操作过程，提供给医生实时的反馈和指导，帮助他们进行技能培训和提高手术水平。因此，相对于传统的关节手术而言，人工智能关节手术的费用可能会更高昂。尽管人工智能关节手术的费用较高，但它会带来一些优势，如手术精度的提高、术后恢复的加速等，从而可能降低长期医疗成本。此外，人工智能技术的不断发展和普及也可能会逐渐降低相关的费用。

人工智能关节手术是否适用于所有年龄段的患者？

人工智能在关节手术中的应用通常是针对成年人的，因为大部分关節手术患者是成年人，且关节问题通常在成年后出现或加重。但并非所有年龄段的患者都适合人工智能辅助的关节手术。对于儿童或青少年患者，由于其生长发育尚未完全成熟，关节手术的类型和方式可能与成年人有所不同。此外，儿童和青少年的关节问题可能与成人不同，需要专门的治疗方法。虽然人工智能在医学影像分析和手术规划等方面可以提供帮助，但在应用于儿童和青少年关节手术时，仍需考虑他们生长发育的特点以及手术对骨骼生长的影响等因素。因此，对于不同年龄段的患者，医生需要综合考虑患者的个体情况、病情严重程度以及手术的特点，决定是否采用人工智能辅助的关节手术，并选择最合适的治疗方案。

人工智能关节手术是否适用于所有类型的关节疾病患者？

人工智能在关节手术中的应用并不适用于所有类型的关节疾病患者，通常适用于一些常见的关节问题，如关节退化性疾病（如骨关节炎）、关节损伤（如韧带损伤或半月板损伤）等。对于某些特殊类型的关节疾病，可能需要个性化的治疗方案，人工智能技术的应用有限。例如，某些罕见的遗传性关节疾病或特殊类型的关节炎可能需要针对性更强的治疗方案，而传统的人工智能技术可能无法提供足够的支持。因此，在决定是否采用人工智能辅助的关节手术时，医生需要综合考虑患者的病情、疾病类型、手术的复杂程度以及人工智能技术的适用性，以确保选择最合适的治疗方案。

预后篇

人工智能关节手术的术后恢复过程如何？

通过人工智能辅助的手术规划和导航，手术更加精准和稳定，有助于减少手术中的误差。人工智能采用更为微创的技术，以减轻手术创伤和对周围组织的损伤，从而有助于减轻术后的疼痛和缩短恢复时间。需要注意的是，术后恢复的具体情况还受到患者个体差异、康复计划等因素的影响，因此，术后的具体恢复过程应由医生根据患者的情况进行评估和指导。一些患者由于本身疾病发作得比较猛烈，而且拖了很长的时间，没有及时地治疗，很有可能就形成了比较严重的炎症，甚至已经发生了骨关节部分的纤维断裂。这个时候就会形成某种关节畸形，在今后的生活当中各种功能可能就会出现障碍，不能够像正常人那样完成一些特定的动作。这算得上是骨关节炎的预后中比较差的部分。

尽管人工智能关节手术会带来一些潜在优势，但是术后生活质量是否比传统手术更好，还需要进一步的研究和长期的临床验证。但随着科学技术的不断发展与进步，我们相信它会为关节手术提供更多的优势以及为患者带来更多的益处。

关节疾病患者可以进行哪些适宜的康复运动？

大部分患有骨关节炎的患者在通过积极且配合的治疗之后预后是非常好的，而且采取非药物治疗的内容也很多。如果要达到自我训练的目的，患者可能需要做某个方面的锻炼，比方说肥胖的患者就需要通过锻炼减肥的方式来进行改善，或者是治疗；如果是长期从事体力工作的人，那就可能需要通过适当的休息和劳逸结合来进行改善。关节疾病患者可以进行一些适宜的运动，这些运动有助于改善关节的灵活性、强度和稳定性，减轻疼痛，提高生活质量。

1.有氧运动 步行是一种低冲击性的有氧运动，有助于增强心血管健康和减轻关节负担。水中运动如水中慢走、游泳等，水的浮力可以减轻关节负担，并提供良好的运动效果。练习瑜伽可以提高柔韧性、平衡性和身体控制，同时减轻压力和放松身心。太极拳是一种温和的身体锻炼形式，有助于改善关节的灵活性、平衡性和协调能力。

2.强度训练 轻度抗阻训练：使用轻量级的哑铃、弹力带等进行轻度的抗阻训练，有助于增强肌肉，支撑关节，减轻关节疼痛。

3.康复性体能训练 由专业的康复师指导进行的定制化训练，可以有针对性地加强身体特定部位的力量和稳定性。注意事项：避免进行剧烈冲击性运动，如跳跃、跑步等，以减少对关节的压力和损伤。在开始任何新的运动计划之前，最好咨询医生或康复专家。通过治疗以及正确的关节保护是非常有必要的，尤其是对于一些年轻女性来讲，千万不要因为爱美而不顾温度，大冷天里也穿短裤短裙，这是非常不适合的做法。

骨关节炎患者在饮食起居上有哪些注意事项？

由于骨关节炎与肥胖、脱钙、维生素A和维生素D缺乏有关，因此，在饮食起居上要注意以下几点：①适当增加户外活动、锻炼，尽量避免长期卧床休息。②进食高钙食品，以保证骨质代谢的正常需要。老年人的摄取量较一般年轻人增加50%左右，即每日钙不少于1200毫克，宜多食牛奶、蛋类、豆制品、蔬菜和水果，必要时补充钙剂。③蛋白质的摄入要适度，食物中过高的蛋白质会促进钙从体内排出。④要增加多种维生素的摄入，如维生素A、维生素B1、维生素B12、维生素C和维生素D等。