综述:人工智能在骨科领域的整合应用:机遇、挑战与未来方向

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Hand and Microsurgery 0.3

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  (编辑推荐)本综述系统评估了人工智能(AI)在骨科领域的变革性应用,涵盖机器学习(ML)、深度学习(DL)在骨折检测、手术规划(如关节重建/脊柱手术)和个性化康复中的突破,同时指出数据标准化、临床验证等挑战。作者强调需通过多中心试验和跨学科协作推动AI伦理化落地,最终提升患者预后。

  

Abstract
人工智能(AI)正通过提升诊断准确性、优化手术方案和个性化治疗策略重塑骨科诊疗格局。本文综述AI在骨科的应用现状,重点探讨其对患者护理的变革潜力、技术方法的有效性及临床整合面临的挑战。

Introduction
AI凭借卷积神经网络(CNNs)、支持向量机(SVMs)等算法,在骨科影像识别(如X光/CT骨折检测)中达到甚至超越放射科医生水平。其核心优势体现在三方面:

  1. 诊断革新:CNN模型可快速识别细微骨折,减少漏诊率;
  2. 手术精准化:AI驱动的机器人系统为关节置换和脊柱手术提供实时导航,误差精度达亚毫米级;
  3. 预后预测:机器学习模型通过分析患者病史和影像学特征,可预测术后感染风险及功能恢复周期。

Methods
文献检索覆盖PubMed、Scopus等数据库,筛选截至2025年2月的英文同行评议研究。纳入标准聚焦AI在骨科疾病诊断、治疗和康复中的实证研究,排除非临床验证性报告。

Results

  • 关节重建:DL算法通过分析术前CT数据,可定制假体尺寸匹配方案,使翻修率降低23%;
  • 创伤骨科:基于ANN的影像分析系统对隐匿性腕骨骨折的敏感度达98%,远超传统阅片;
  • 脊柱侧弯:SVM模型通过动态步态分析预测支具矫正成功率,准确率提升至89%。

Conclusion
尽管AI在骨科展现出显著临床价值,但数据碎片化和算法"黑箱"问题制约其普及。未来需建立多中心数据池,开发可解释性AI(XAI)模型,并通过FDA510(k)
等认证体系加速临床转化。

Ethical approval
本综述无需伦理审批。

Authors’ contributions
四位作者共同完成文献检索、稿件撰写与修订,使用Grammarly进行语法优化但最终内容责任自负。

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