Từ Palmer đến Thung lũng Silicon: Đánh giá tư thế được hỗ trợ bởi AI- đang xác định lại dịch vụ chăm sóc chỉnh hình trông như thế nào

Năm 1895, Daniel David Palmer thực hiện ca điều chỉnh chỉnh hình đầu tiên cho một người gác cổng bị điếc ở Davenport, Iowa. Tiền đề của ông rất căn bản vào thời đó: sự lệch trục của cột sống - mà ông gọi là sai lệch cột sống - đã cản trở trí thông minh bẩm sinh của cơ thể và gây ra bệnh tật. Các phương pháp của Palmer là thủ công, trực quan và hoàn toàn phụ thuộc vào bàn tay đã qua đào tạo cũng như khả năng phán đoán chủ quan của người thực hành.

Gần 130 năm sau, trị liệu thần kinh cột sống đã phát triển thành một ngành chăm sóc sức khỏe được công nhận với hơn 70.000 bác sĩ trị liệu nắn khớp xương được cấp phép chỉ riêng ở Hoa Kỳ, điều trị cho khoảng 35 triệu người Mỹ hàng năm về mọi thứ từ đau thắt lưng cấp tính đến rối loạn đau đầu mãn tính. Hội đồng Giáo dục Chỉnh hình (CCE) hiện công nhận 18 chương trình tiến sĩ trên toàn quốc và các dịch vụ chỉnh hình được Medicare, Medicaid, hầu hết các công ty bảo hiểm tư nhân lớn và tất cả 50 hệ thống bồi thường cho người lao động của tiểu bang chi trả.

Nhưng một khía cạnh cơ bản của đánh giá chỉnh hình vẫn không thay đổi một cách đáng ngạc nhiên trong hầu hết thế kỷ đó{0}}cộng với lịch sử: cách các học viên đánh giá tư thế và sự liên kết của cột sống.

Điều đó cuối cùng đã thay đổi. Và sự thay đổi không đến từ trường Cao đẳng Palmer hay từ bất kỳ tổ chức trị liệu chỉnh hình nào - mà đến từ Thung lũng Silicon.

Khoảng cách đánh giá tư thế trong Chiropractic hiện đại

Hãy đến phòng khám chỉnh hình trung bình ngay hôm nay. Cuộc gặp gỡ bệnh nhân đầu tiên thường tuân theo một kịch bản quen thuộc. Một bệnh nhân mới hoàn thành các mẫu đơn tiếp nhận mô tả cơn đau, triệu chứng và tiền sử sức khỏe của họ. Bác sĩ chỉnh hình thực hiện đánh giá tư thế trực quan - yêu cầu bệnh nhân đứng tự nhiên trong khi người thực hành quan sát từ các góc nhìn trước, sau và bên, lưu ý bất kỳ sự bất đối xứng nào về chiều cao vai, mức xương chậu, chuyển động của đầu và độ cong của cột sống. Sau đó, tùy thuộc vào cách thực hành, việc sờ nắn,-phạm vi-kiểm tra chuyển động và có thể cả tia X- sẽ theo sau.

Đây là sự thật khó chịu mà nhiều chuyên gia chỉnh hình nhận ra nhưng hiếm khi thảo luận cởi mở. Đánh giá tư thế thị giác - nền tảng của đánh giá chỉnh hình ban đầu - mang tính chủ quan cao. Một bài đánh giá có hệ thống năm 2021 được công bố trên Tạp chí Y học Chiropractic đã kiểm tra độ tin cậy của đánh giá tư thế thị giác và nhận thấy rằng độ tin cậy của người kiểm tra-có phạm vi từ kém đến trung bình đối với hầu hết các thông số tư thế. Hai bác sĩ chỉnh hình có kinh nghiệm kiểm tra cùng một bệnh nhân thường xuyên không đồng ý về sự hiện diện hoặc mức độ nghiêm trọng của tư thế đầu hướng về phía trước, độ nghiêng xương chậu và sự bất đối xứng của vai.

Ngay cả nghiên cứu riêng của ngành nắn khớp xương cũng thừa nhận hạn chế này. Một nghiên cứu năm 2018 trên Tạp chí Trị liệu Thao tác và Sinh lý đã đánh giá độ tin cậy của đánh giá tư thế bằng cách sử dụng ảnh kỹ thuật số và nhận thấy rằng mặc dù độ tin cậy của người đánh giá (cùng một bác sĩ lâm sàng đo hai lần) là có thể chấp nhận được, nhưng độ tin cậy giữa các người giữa các bác sĩ lâm sàng khác nhau là "có thể thay đổi đến kém" đối với một số phép đo chính, bao gồm cả gù cột sống ở ngực và góc ưỡn thắt lưng.

Tính chủ quan này quan trọng - không phải vì bác sĩ nắn khớp xương không có kỹ năng mà vì hệ thống thị giác của con người không được thiết kế để phát hiện một cách đáng tin cậy sự bất đối xứng ở cấp độ milimet- hoặc theo dõi những thay đổi tinh tế qua nhiều lần thăm khám. Ngay cả bác sĩ lâm sàng giàu kinh nghiệm nhất cũng không thể định lượng một cách đáng tin cậy liệu độ nghiêng xương chậu của bệnh nhân có cải thiện từ 4 độ lên 2 độ sau sáu tuần chăm sóc hay không nếu không có các công cụ đo lường khách quan.

Kết quả là có một khoảng cách giữa những gì bác sĩ nắn khớp xương muốn đạt được - những cải thiện có thể đo lường được, dựa trên bằng chứng- về tư thế của bệnh nhân và sức khỏe cột sống - và những gì các phương pháp đánh giá truyền thống có thể mang lại một cách đáng tin cậy.

Nhập trí tuệ nhân tạo: Nhận dạng mẫu đáp ứng sức khỏe cột sống

Trí tuệ nhân tạo vượt trội trong chính xác các nhiệm vụ mà thị giác của con người gặp khó khăn. Thuật toán AI có thể phân tích hàng nghìn điểm dữ liệu trong một phần nghìn giây, phát hiện các mẫu mà mắt thường không thể nhìn thấy và tạo ra các phép đo nhất quán, có thể lặp lại bất kể ai vận hành hệ thống.

Việc áp dụng AI vào đánh giá tư thế là điều tất yếu. Trong 5 năm qua, các mô hình thị giác máy tính và máy học được đào tạo trên hàng chục nghìn hình ảnh tư thế có chú thích đã đạt được mức độ chính xác sánh ngang với - và trong một số nghiên cứu còn vượt quá - đánh giá của chuyên gia con người đối với các thông số tư thế cụ thể.

Một nghiên cứu năm 2024 được công bố trên Frontiers in Bioengineering and Biotechnology đã đánh giá hệ thống phân tích tư thế dựa trên AI{1}} dựa trên các phép đo đo góc thủ công. Hệ thống AI đã chứng minh hệ số tương quan trong lớp (ICC) là 0,89–0,97 cho các phép đo chính bao gồm độ nghiêng đầu, góc vai, độ xiên của xương chậu và góc đầu gối - cho thấy sự phù hợp tuyệt vời với các phép đo thực tế cơ bản. Khi so sánh, độ tin cậy giữa những người đánh giá-của con người đối với cùng một phép đo thường nằm trong khoảng 0,40–0,70.

Những tác động đối với chiropractic là đáng kể. AI không cảm thấy mệt mỏi. AI không có “ngày tốt” và “ngày tồi tệ”. AI không vô thức điều chỉnh đánh giá của mình dựa trên việc bệnh nhân là người mới được giới thiệu hay người hay phàn nàn kinh niên. Khi được đào tạo và xác nhận đúng cách, AI sẽ cung cấp các phép đo khách quan, nhất quán có thể so sánh theo thời gian, giữa các bệnh nhân và giữa các thực hành.

Bảng 1: Đánh giá tư thế của con người và AI - So sánh

*ICC (Hệ số tương quan nội lớp):<0.50 = poor, 0.50-0.75 = moderate, 0.75-0.90 = good, >0.90=xuất sắc. Dữ liệu về độ tin cậy của con người được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu về vật lý trị liệu và chỉnh hình (2018–2024). Hiệu suất AI dựa trên nghiên cứu xác nhận Biên giới trong Kỹ thuật sinh học và Công nghệ sinh học năm 2024.

Lưu ý: Những số liệu này thể hiện xu hướng chung trong các tài liệu; các giá trị cụ thể khác nhau tùy theo phương pháp nghiên cứu và dân số.

Quét ánh sáng có cấu trúc: Phần cứng giúp AI trở nên khả thi

Đánh giá tư thế được hỗ trợ bởi AI-yêu cầu dữ liệu đầu vào có chất lượng-cao. Rác vào, rác ra - ngay cả mạng thần kinh phức tạp nhất cũng không thể tạo ra kết quả đáng tin cậy từ những bức ảnh iPhone mờ được chụp ở các góc và khoảng cách không nhất quán.

Đây là nơi quét ánh sáng có cấu trúc 3D thay đổi phương trình. Không giống như nhiếp ảnh truyền thống, chụp một hình ảnh 2D từ một góc nhìn cố định, quét ánh sáng có cấu trúc chiếu một mẫu ánh sáng hồng ngoại lên bề mặt cơ thể của đối tượng và sử dụng máy ảnh để đo mức độ biến dạng của mẫu này khi nó phù hợp với đường viền của cơ thể. Kết quả là một đám mây điểm 3D dày đặc - thường là hàng triệu điểm dữ liệu riêng lẻ - ánh xạ chính xác giải phẫu bên ngoài của bệnh nhân.

Máy quét cơ thể 3D Xianku sử dụng chính xác công nghệ này. Mô-đun ánh sáng có cấu trúc 3D đã được cấp bằng sáng chế của nó thu được khoảng 2 triệu điểm dữ liệu đám mây điểm trên toàn bộ cơ thể bệnh nhân chỉ trong 20 giây, với mật độ đám mây điểm khoảng 28 điểm trên mỗi cm vuông. Khoảng cách quét được tối ưu hóa ở mức 0,6 mét, tạo ra dữ liệu chuẩn hóa, nhất quán bất kể trình độ kinh nghiệm của người vận hành.

Sau khi thu thập được đám mây điểm, các thuật toán AI độc quyền được đào tạo trên hàng nghìn bộ dữ liệu về cột sống và tư thế ẩn danh sẽ phân tích dữ liệu để tạo ra kết quả đầu ra có ý nghĩa lâm sàng. Hệ thống tự động xác định 34 mốc giải phẫu, sau đó sử dụng các mốc đó để tính toán trên 128 chỉ số cơ thể, bao gồm góc cong cột sống, độ nghiêng xương chậu, chênh lệch chiều cao vai và tọa độ trọng tâm.

Toàn bộ quá trình - từ khi bệnh nhân bước lên bàn xoay cho đến xem mô hình 3D và báo cáo tư thế của họ - chỉ mất chưa đầy hai phút. So sánh điều đó với đánh giá tư thế thủ công, thường yêu cầu thời gian kiểm tra từ 5–10 phút cộng thêm thời gian bổ sung cho tài liệu và diễn giải.

Bảng 2: Quy trình làm việc chỉnh hình truyền thống so với AI-Quy trình làm việc nâng cao

Cấu trúc bên ngoài: Lợi thế trực quan hóa bộ xương AI

Một trong những tính năng có giá trị nhất về mặt lâm sàng của hệ thống Xianku là khả năng hiển thị bộ xương do AI- tạo ra. Bằng cách sử dụng các mô hình học máy được đào tạo về mối tương quan giữa địa hình bề mặt bên ngoài cơ thể và giải phẫu xương bên dưới, hệ thống sẽ tạo ra màn hình bộ xương trực quan gần đúng với sự căn chỉnh cột sống của bệnh nhân - mà không cần bức xạ.

Đây không phải là tia X{0}} thực sự. Nó không cho thấy mật độ xương, hình thái đốt sống hoặc bệnh lý xương tinh tế. Nhưng đối với mục đích đánh giá tư thế và sàng lọc chứng vẹo cột sống, hình ảnh hóa bộ xương AI cung cấp một điều cực kỳ hữu ích: một hình ảnh trực quan, tức thời về cách định vị cột sống của bệnh nhân trong không gian ba chiều.

Đối với bác sĩ nắn khớp xương, điều này có nghĩa là có thể nhìn thấy - trong lần khám đầu tiên - liệu đầu của bệnh nhân có nằm ở giữa xương chậu hay không, liệu cột sống ngực có biểu hiện gù quá mức hay không và liệu đường cong thắt lưng có bị lệch sang một bên hay không. Đối với bệnh nhân, điều đó có nghĩa là cuối cùng họ đã hiểu được điều mà bác sĩ nắn khớp xương đang cố gắng giải thích. Cha mẹ nhìn thấy mô hình 3D được mã hóa màu-của đường cong vẹo cột sống ở tuổi thiếu niên - được hiển thị chi tiết sống động - có nhiều khả năng cam kết áp dụng phương pháp niềng răng và giám sát hơn so với những người nghe thấy từ "Góc Cobb 24 độ" mà không có bất kỳ điểm tham chiếu trực quan nào.

Chỉ riêng giá trị giáo dục đã có tính biến đổi. Bệnh nhân chỉnh hình từ lâu đã phải vật lộn để hiểu những gì bác sĩ chỉnh hình làm và tại sao nó lại quan trọng. Một cuộc khảo sát năm 2022 được công bố trên Tạp chí Nhân văn Chiropractic cho thấy rằng trong khi bệnh nhân thường báo cáo sự hài lòng với việc chăm sóc chỉnh hình, nhiều người chỉ hiểu biết mơ hồ về kế hoạch chẩn đoán và điều trị của họ. Các mô hình 3D tương tác, trực quan thu hẹp khoảng cách hiệu quả hơn bất kỳ lời giải thích bằng lời nói nào có thể.

Bảng 3: Ứng dụng lâm sàng của AI-Đánh giá tư thế được hỗ trợ trong nắn khớp xương

Từ bàn tay của Palmer đến đôi mắt của AI

DD Palmer không thể tưởng tượng được máy quét ánh sáng có cấu trúc 3D hoặc mạng lưới thần kinh AI. Nhưng hiểu biết sâu sắc cơ bản của Palmer - rằng việc căn chỉnh cột sống và tư thế là trọng tâm đối với sức khỏe con người - chỉ được xác nhận qua một thế kỷ kinh nghiệm và nghiên cứu lâm sàng.

Điều đã thay đổi không phải là tầm quan trọng của việc đánh giá tư thế mà là các công cụ có sẵn để thực hiện việc đó. Palmer dựa vào đôi tay, đôi mắt và trực giác lâm sàng của mình. Các bác sĩ nắn khớp xương ngày nay có quyền truy cập vào công nghệ thu thập hàng triệu điểm dữ liệu, phân tích chúng bằng thuật toán nhận dạng mẫu được đào tạo trên hàng nghìn trường hợp và tạo ra các phép đo khách quan, có thể lặp lại trong vài giây.

Việc chuyển đổi từ bàn tay của Palmer sang đôi mắt của AI không làm giảm vai trò của bác sĩ nắn khớp xương. Nó tăng cường nó. Bác sĩ chỉnh hình vẫn là người ra quyết định lâm sàng, người liên lạc trị liệu, chuyên gia chăm sóc diễn giải các phát hiện và thiết kế kế hoạch điều trị. Nhưng thay vì dành thời gian lâm sàng quý giá cho các ước tính trực quan chủ quan và đo lường thủ công, bác sĩ chỉnh hình có thể dành thời gian đó cho những gì quan trọng nhất: giao tiếp với bệnh nhân, kỹ năng điều chỉnh và mối quan hệ trị liệu.

Đánh giá tư thế được hỗ trợ bởi AI-sẽ không xuất hiện. Nó đã ở đây rồi. Các bác sĩ nắn khớp xương áp dụng nó sẽ không thay thế phán đoán lâm sàng của họ - họ đang tăng cường nó bằng công nghệ nhận dạng mẫu mạnh mẽ nhất từng được phát triển.

Tương lai của chăm sóc chỉnh hình không phải là con người so với máy móc. Đó là con người và máy móc, làm việc cùng nhau để đạt được những gì không thể đạt được một mình. Palmer đã mang lại linh hồn cho phương pháp chỉnh hình. Thung lũng Silicon đang để mắt đến nó.

Làm thế nào để hợp tác với chúng tôi?

giải pháp

Bấm vào để xem

whatsapp

Bấm vào để xem

Thư điện tử

alexliu@xianku.com