来源：公众号-医休NNR

作者：康复哥

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　大家好，我是康复哥，肌肉减少症和骨关节炎是常见的与年龄有关的疾病，它们会相互加剧，形成恶性循环，使两种疾病都恶化。

　锻炼是打破这种恶性循环的关键。该文章旨在面对这一患者群体对康复服务日益增长的需求，推测ChatGPT-4和可穿戴设备可能会提高此类医疗保健的可用性、效率和个性化。

　本次试验的主要目的是评估基于ChatGPT-4和可穿戴设备的在线康复系统相对于传统诊所康复的非劣效性设计临床结果。次要目标是检验新技术的使用是否有助于提高康复服务的效率和成本效益。

　肌肉减少症是一种进行性全身性骨骼肌疾病，涉及肌肉质量和功能的加速损失，通常与衰老有关。膝关节骨关节炎是一种退行性关节疾病，其特征是慢性疼痛、僵硬、肿胀和活动能力下降等症状。据报道，60-70岁成人中肌肉减少症的患病率为5%-13%，80岁或以上人群中为11%-50%，而60岁及以上男性中膝关节骨关节炎的患病率约为10%，女性中为13%。据估计，约有9.1%的老年人同时患有这两种疾病。

　肌肉减少症和膝关节骨关节炎相互作用，形成恶性循环，使两种疾病都恶化。肌肉质量的损失会降低其对关节的保护作用，增加骨关节炎的风险，骨关节炎反过来又会降低关节活动度，限制身体活动。身体活动量的减少反过来又由于运动不足而导致肌肉进一步损失，从而进一步加剧肌肉减少症和骨关节炎的循环。这两种疾病的共存会损害活动能力和独立性，增加跌倒和受伤的风险，并增加医疗成本，给健康和社会带来沉重的负担。此外，这种合并症加剧了与年龄相关的生活质量下降，并导致死亡率上升。

　运动疗法可能通过加强下肢核心肌肉训练、改善关节活动度，打破肌少症与膝骨关节炎之间的恶性循环，从而防止进一步的肌肉损失和关节退化。虽然既往研究已证实康复运动对膝骨关节炎和肌少症的疗效，但其对肌少症和膝骨关节炎共存的治疗效果研究仍然有限。此外，现有的运动疗法在实现个性化以及实施远程、家庭监督和反馈方面面临挑战。

　人工智能(AI)和可穿戴设备有潜力解决这些挑战。像ChatGPT这样的生成式AI模型在处理大量患者数据和提供定制干预措施方面表现出了巨大的潜力。这些模型可以有效地分析复杂的医疗信息，从而实现更加个性化的医疗解决方案。至于现有文献调查使用ChatGPT-4开具个性化锻炼计划的适用性，研究发现它在诸如在治疗师监督下进行患者教育和监督处方培训等领域提供了积极的反馈。

　在我们涉及30名患有膝关节骨性关节炎和肌少症的虚拟患者的初步研究中，我们开发了个性化的运动疗法，以提高康复服务的效率和可及性。可穿戴设备可以确保患者在家进行运动康复时得到指导和关于他们动作的实时反馈。

　远程康复已被证实是一种有效且节省资源的康复方法。将人工智能与可穿戴设备相结合，可以自动制定计划、提供实时监控和反馈以及自适应调整时间表，从而增强远程康复的效果。这种效率和可及性的提高使那些无法获得常规康复服务的人受益。

　入组标准

　参与者符合以下条件即可入选：

　（1）患者愿意提供知情同意，参与研究并完成随访；

　（2）年满60岁，并被诊断患有膝关节骨性关节炎和肌肉减少症；

　3.居住在社区，可以使用手机和互联网；

　4.能够在指导下使用移动设备和可穿戴设备。

　符合以下条件的受试者将不符合入选条件：

　（1）同时参加其他康复试验；

　（2）无法继续治疗（例如，由于认知障碍，蒙特利尔认知评估（MOCA）评分<21；退行性神经疾病；抑郁症或其他精神疾病；影响其健康状况和参与能力的慢性疾病）；

　（3）患侧有手术史或即将进行手术；

　（4）合并影响训练或步态模式的其他疾病，如膝关节骨折、膝关节感染、头晕或中风。

　所有患者将接受相同的治疗前评估，并接受三个月的运动训练。患者将被随机分配到干预组或对照组。在干预组中，患者将接受由ChatGPT-4生成的个性化运动疗法，并使用可穿戴设备在家中进行运动训练。在对照组中，患者将接受传统的标准物理康复训练，运动训练计划由康复治疗师设计。干预流程图如图1所示。所有运动训练目标均根据具体、可衡量、可实现、相关和有时限(SMART)原则设定，疗法则根据频率、强度、类型、时间、量和进展(FITT-VP)原则设定。

 

 

　1.干预组

　基于ChatGPT-4的体育锻炼生成

　ChatGPT-4（OpenAI，美国）将用于生成体育锻炼。之前已经进行过测试，以确认每类患者信息都会影响运动疗法的生成，从而确认患者信息不会出现冗余。

　命令如下：“请为一名被诊断为骨关节炎和肌少症的患者生成个性化运动疗法。相应的目标应符合SMART原则。程序应遵守FITT-VP原则。锻炼应详细列出。请参阅以下个性化运动疗法的相关患者信息……”。

　所有生成都将被记录。

　图2显示了患者评估表和相应运动疗法的示例。本研究已对30名虚拟患者进行了生成作为示例，详细的运动疗法在补充文件2中展示。

　

 

　ChatGPT-4生成的运动疗法的质量评估

　两位经验丰富的肌肉骨骼物理治疗师根据运动疗法质量(QET)标准对ChatGPT-4生成的30种运动疗法进行了评估，该标准评估了八个不同的领域：循证实践、综合方法、运动的整体应用、个性化、进展、可及性和可行性、安全性以及总体评估(补充文件1)。每个领域都分配有一个分数，范围从0（表示不遵守循证实践或指南）到5（表示全面符合循证实践和指南）。

　初步评估表明，开发的运动疗法是基于证据的，提供了全面的进展更新，并且非常实用、可及性和安全性。然而，据报道，该方法的全面性、整体性和个性化质量略低。详细的质量评估量表见补充文件-表1（见表1）

 

　

 

　可穿戴设备协助

　参与者将配备支持蓝牙的惯性测量单元(IMU)传感器（Healbone，中国北京，2021/2022），使用绑带固定，并提供全面的说明，以方便在整个干预计划中独立使用。可穿戴设备与移动应用程序结合使用。在使用过程中，患者佩戴可穿戴设备并在移动应用程序的指导下将其连接到手机。移动应用程序显示患者的完整训练并播放动画来指导患者的动作。患者佩戴可穿戴设备在动画的指导下进行训练。可穿戴设备可以实时评估患者的运动范围是否标准并提供振动反馈。（图3和4）

　

　2.对照组

　运动疗法将由一位经验丰富的肌肉骨骼物理治疗师实施和监督。强烈鼓励参与者坚持干预，每次至少45分钟，每周三次，符合推荐指南。康复计划的综合大纲见补充文件-表2（见表2）。

　训练方案中将实施渐进或退步的尺度，强度或时间通常在5-10%范围内变化。在有氧训练中，这些调整通常在强度或时间的10-20%范围内波动，确保参与者无缝过渡和适应

 

 

　结果测量

　将在基线评估、开始治疗后第一、二、三和第六个月评估感兴趣的结果。确切的结果测量如图5所示。

 

 

　患者报告结果测量（PROM）

　患者报告的结果测量使用以下量表：视觉模拟量表(VAS)将疼痛强度评定为0至10，0代表无痛，10代表可以想象到的最严重的疼痛。西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)通过将24个项目分为疼痛、僵硬和功能三类来评估骨关节炎治疗效果。

　膝关节损伤和骨关节炎结果评分(KOOS)适用于患有膝关节疾病的年轻患者，涵盖5个方面，每个方面的得分从0（没有问题）到4（极其有问题），然后将这些分数相加并缩放到0-100的量表。简式健康调查表12（SF-12）评估与健康相关的各个方面，每个项目的得分从0（极其有问题）到100（没有问题），然后线性转换为综合量表。

　讨论

　肌肉减少症和膝关节骨关节炎的患病率正在上升。有证据支持运动康复在治疗肌肉减少症和膝关节骨关节炎方面的治疗作用，因此对针对这两种疾病同时发生的干预措施的需求显著增加。

　本试验的目的是评估基于PROBE非劣效性设计、人工智能生成的可穿戴设备康复计划相对于传统诊所康复的临床结果。第二个目标是检验新技术的使用是否能促进更高效、更具成本效益的康复服务。我们的假设是，人工智能生成的可穿戴设备将提供与传统康复训练相当的治疗效果，同时显著提高此类服务的时间和成本效益。

　骨关节炎和肌肉减少症是老年人群中导致肌肉骨骼残疾的常见因素，其典型症状包括疼痛、肌肉力量减弱和身体功能受限。本研究方案首次尝试提供专门针对个人的综合运动疗法，并结合严格的评估和战略计划调整。

　该协议具有巨大的潜力，可以提高康复服务的可用性，特别是对于难以获得康复服务的地区和人群。ChatGPT-4和可穿戴技术的使用还可以探索更加个性化和高效的康复服务，为老年护理的未来指明了方向。

　本研究的主要局限性在于对参与者和治疗师进行盲测本身就很困难。为了减少这种潜在的偏见，我们采用了盲测终点设计。PROBE结合了随机临床试验和真实世界环境（开放式设计）的优势，同时通过盲测终点评估保持了结果评估的客观性。

　研究观点

　这是首次对ChatGPT-4和可穿戴技术辅助康复方法对患有骨关节炎和肌肉减少症患者的可行性和效率进行分析的随机对照试验。这项技术在提高专业康复服务的可及性方面具有巨大潜力，特别是在世界上许多缺乏专业康复人员的地区。使用ChatGPT-4和可穿戴技术还可以探索更加个性化和高效的康复服务。采用该系统可能会提高大量同时患有肌肉减少症和骨关节炎的人群的治疗效果。

　来源：ChatGPT-4和可穿戴设备辅助的智能运动疗法治疗并存的肌肉减少症和骨关节炎(GAISO)：一项随机对照PROBE非劣效性试验的可行性研究和设计

　项目推介：

　现有国内研发AI视觉软件企业寻找硬件公司合作，该企业研发了一套AI视觉软件，针对运动康复领域当前缺乏询证的空白市场，想要寻找一批可以与他们的软件进行整合的硬件产品，欢迎感兴趣的小伙伴可以添加康复哥微信一起交流。

 

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