除了改善患者的护理质量，AI辅助疗法通过自动化某些护理方面增加了运营效率。
2025年2月25日
作者：Pravin Vazirani
美国人需要物理治疗：51%的美国人一生中接受过物理治疗，每年超过5000万美国人需要物理治疗（PT）。79%的人报告说治疗后“显著减少了疼痛”，90%的人表示生活质量有所改善。每年在美国进行超过3亿次物理治疗会话。
随着婴儿潮一代的老龄化，对物理治疗的需求只会增加。实际上，到2034年，物理治疗预计将增长18%。这一增长并不令人惊讶，因为我们有一个老龄化的人口，寿命更长，人们比前几代人更加活跃。人们接受PT的原因有很多，包括慢性病、事故、过度使用伤害、术后恢复、慢性疼痛管理和神经疾病等。
由于巨大的需求，康复行业正在转向人工智能（AI），许多人认为这将把物理治疗提升到一个新的成功水平。
尽管AI辅助疗法相对较新，初步研究表明它正在发挥作用：
- 国家生物技术信息中心的一篇综述“强调了数字健康干预措施减少肌肉骨骼疾病对个人、社会和经济的不利影响的潜力，这些影响随着人口老龄化而恶化。”
- 《神经工程与康复杂志》的一篇综述引用了一项研究，发现机器人辅助步态疗法“可以增强下肢功能、平衡功能、行走能力和耐力水平，但步速改善的证据质量仍然较低。”
- 另一项研究表明，虚拟现实（VR）可以“增加社区居住的中风幸存者的动机，使他们进行更长时间和更多的训练。”
- Nature.com引用了一项研究，发现“基于AI的家庭虚拟康复比面对面康复和非AI驱动的家庭虚拟康复更有效。”
提高运营效率和节省成本
除了改善患者的护理质量，AI辅助疗法通过自动化某些护理方面增加了运营效率，如监控和个人化治疗计划，从而降低运营成本。AI平台还帮助优化资源，让理疗师集中精力处理更严重的病例，而AI系统管理常规护理。
AI技术还将使医疗服务提供者能够扩大服务范围，覆盖更多偏远或服务不足地区的患者。虽然AI不会取代物理治疗师的需求，但医疗机构可能可以用更少的专业人员治疗更多的患者。然而，对高度专业化的治疗师的需求可能会增加。
对于患者而言，人工智能有潜力提供更好的结果、更高的可及性和更个性化的治疗护理。为了更好地了解AI的潜力，让我们来审视传统物理治疗的局限性。
传统康复与AI辅助PT的对比
传统的物理治疗为许多患者提供了出色的缓解。
目前当您需要PT时，您首先会去看医生或专科医生，例如骨科医生，他们会开具PT处方，通常是在X光或MRI显示问题之后。有时，预约需要等待一段时间。其他时候，找到时间或前往会话地点可能很困难。在第一次会话中，您的物理治疗师会对您进行评估，并确定适当的锻炼计划。
引入先进技术带来了更复杂的物理康复方法。AI辅助疗法使用传感器和可穿戴设备提供实时反馈，使治疗师可以根据数据立即调整治疗计划。AI驱动的康复使治疗师能够根据更全面的数据快速调整治疗计划，降低再次受伤的风险。
任何去过物理治疗的人都知道，它可能是痛苦和单调的。虽然AI可以通过游戏化和沉浸式的VR/AR体验保持患者的动力，但现场物理治疗师提供的个人支持可以最小化康复过程中的情感痛苦。AI平台能否通过自然语言处理虚拟治疗师实现这一点？患者的最佳结果可能是AI和物理治疗师共同工作时取得的。
除了增强动力外，AI算法正在革新PT的个性化方式。
个性化治疗计划
AI算法可以分析患者的病史、MRI、诊断测试、评估和进展，制定定制的治疗计划，这些计划有可能最大化积极的患者结果。治疗师可以使用AI工具让患者保持参与，并高效分配资源。
AI辅助物理治疗系统已经在使用。这些工具生成个性化的锻炼方案，并根据进展调整治疗计划。
一个机器人系统协助脊髓损伤患者进行“步行和负重锻炼”。IBM的Watson Health提供术后治疗的预测分析，以确定可能的并发症。
另一家公司使用增强现实（AR）帮助膝关节或髋关节置换手术后的患者康复。通过智能手机或智能电视访问的虚拟物理治疗师协助患者进行康复锻炼。
DigitalDefynd.com列出了几种用于物理治疗的AI工具，包括：
- 实时跟踪生命体征的可穿戴设备
- 预测分析以预防伤害
- 运动模式识别平台
- 基于语音的AI健康教练
- 用于心理和认知恢复的AI工具
AI在PT中的当前应用
VR和AR通过创建一个沉浸式和互动的环境，对物理治疗产生了重大影响，在这种环境中，患者可以进行锻炼。VR/AR使那些远离PT设施的人更容易获得PT。这项技术可以根据患者的需求和能力个性化治疗计划，调整难度级别，并给予他们激励支持。
如果您喜欢虚拟现实游戏，VR/AR物理治疗简直就是福音。它将增加参与度和动机，根据会话期间收集的数据开发个性化和适应性的治疗计划，并提供感官反馈。
一些医疗机构也使用VR进行疼痛管理。哈佛健康出版报道了一些研究表明VR在慢性疼痛管理方面显示出希望，但作者表示现在还“无法确定VR是否会成为慢性疼痛管理的标准部分”。
AI广泛应用的最大挑战之一是成本和技术要求。患者可能需要技术专长才能在家设置设备，一些患者报告使用头戴设备时出现晕动症。
机器学习和深度学习可以分析大量数据，使AI平台能够预测潜在并发症。如果物理治疗师可以主动调整治疗计划以避免问题，患者应该会遇到更少的挫折，更快的恢复时间和更好的结果。
AI驱动的工具可以预测跌倒，识别再入院风险高的患者，并预测恢复时间表。这些系统使用雷达成像、传感器和计算机视觉分析患者的运动、步态和姿势。其他平台分析患者的经济社会、行为和病史，以评估再入院风险。
AI辅助康复大大惠及了因生活在偏远地区或难以抽出时间而无法参加物理治疗预约的患者。远程康复是远程医疗领域的一部分，可以连接现场或虚拟物理治疗师与患者。这些平台使用可穿戴传感器提供有关其运动、活动范围和其他指标的实时数据。AI算法分析这些数据以评估患者状况和进展，并确定改进领域。AR/VR设备为患者提供了一个逼真的环境，鼓励并展示他们如何最好地进行锻炼。
AI算法是外骨骼系统的“大脑”，这是一种可穿戴的机器人框架，物理上帮助和支持用户的四肢。这些设备使用电动关节、传感器和执行器来增强运动。
新泽西理工学院今年报告称，AI辅助外骨骼有潜力帮助受伤康复的患者和永久性协助行动受限的人。
外骨骼的用途多样，包括：
- 个性化康复
- 改善移动性
- 提高恢复速度
- 减轻治疗师负担
AI驱动的外骨骼可能对中风患者、脊髓损伤、步态训练和行动受限的人群提供持续支持。先进技术支持的机器人肢体和假肢使动作更加自然和直观。
虽然市场上已有商业模型，主要用于康复和辅助目的，但在仿生人能够跃过高楼之前，仍面临高成本、功耗、临床验证和法规批准等挑战。
超越当今的技术
虽然外骨骼可能创造未来的仿生男女，其他AI创新也可能证明是成功的。这些进步包括：
- 脑机接口（BCIs），帮助解码脑信号并将其转化为行动，已经帮助瘫痪患者。美国国立卫生研究院报告：“研究人员开发了一种高精度的脑机接口，使一名因肌萎缩侧索硬化症而失语的男性能够交流。”
虽然BCIs有一天可能帮助瘫痪患者再次行走，但这项技术仍处于早期发展阶段，广泛临床应用还需数年时间。
- AI驱动的药物研发：制药公司正在使用AI算法加速新药和康复疗法的开发，以提供更具针对性和有效的治疗。制药公司利用AI算法加快开发时间线，降低成本，增强创新，并开发有针对性的疗法。
AI正在改变物理治疗的格局，为寻求恢复功能和改善生活质量的患者提供新的可能性。虽然传统PT产生积极结果，帮助人们避免或从手术中恢复，AI辅助疗法承诺为患者带来更多益处。AI还将提高PT行业的运营效率，使医疗机构能够接触更多人，也许用更少的治疗师，从而增加收入。
通过利用先进技术，AI辅助物理治疗将提高运营效率并降低成本，同时提供更高水平的治疗。这项技术将使患者实现更快的恢复时间，最大限度地发挥他们的功能潜力，最终过上更充实的生活。
(全文结束)
