أظهرت دراسة جديدة أجرها باحثون من معهد كارلسبورغ للتكنولوجيا (KIT) أن الذكاء الاصطناعي يمكنه التنبؤ بفعالية عمليات استبدال المفصل الاصطناعي للورك لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي، من خلال تحليل أنماط المشي. وتم تطوير نموذج ذكاء اصطناعي يُحلل البيانات الحركية لحركة المفاصل قبل وبعد الجراحة، مما يُمكّن من تخصيص برامج العلاج الطبيعي حسب احتياجات كل مريض. وتم تقديم النتائج في دورية Arthritis Research & Therapy. في ألمانيا، يخضع نحو 200 ألف شخص سنويًا لعملية استبدال المفصل الاصطناعي للورك، وهي واحدة من أكثر العمليات الجراحية انتشارًا في مجال الجراحة العظمية. تُجرى هذه العمليات غالبًا لعلاج التهاب المفاصل الروماتويدي، الناتج عن تآكل الغضاريف في رأس العظم الفخذ والمقعد الوركي. ومع أن الجراحة تُخفف الألم وتحسّن الحركة، إلا أن استجابات المرضى تختلف بشكل كبير. أجرى الباحثون تحليلًا لبيانات حركية لـ109 مريضًا مصابين بتهاب المفاصل في ورك واحد، قبل وبعد الجراحة، بالإضافة إلى 56 شخصًا سليمًا كمجموعة مقارنة. استُخدم نموذج محاكاة عضلية عظمية ثلاثية الأبعاد لقياس زوايا المفاصل وحمولة الأحمال أثناء المشي. أظهر التحليل باستخدام الذكاء الاصطناعي أن مرضى التهاب المفاصل يمكن تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات بناءً على أنماط حركية مختلفة، تختلف في العمر، الوزن، الطول، سرعة المشي، وشدة المرض. وتبين أن الاستجابة للجراحة تختلف بين المجموعات: فبينما حقق بعض المرضى تحسنًا كبيرًا في الحركة، تبقى لدى آخرين تغيرات واضحة في نمط المشي مقارنة بالأشخاص الأصحاء. وبفضل خصائص النموذج القابلة للتفسير والشفافة، يمكن للطبيب فهم أسباب التنبؤات، ما يعزز من قبوله في البيئة السريرية. يُعد هذا النموذج خطوة نحو علاج مخصص، يُمكنه مساعدة الأطباء في اتخاذ قرارات جراحية أكثر دقة، وتمكين المرضى من فهم التوقعات الواقعية بعد الجراحة، وتحديد من يحتاج إلى علاج مكثف بعد العملية. ورغم تركيز النموذج على المفصل الاصطناعي للورك، يُرجح أن يُطبّق لاحقًا على مفاصل أخرى مثل الركبة أو الكتف، بحسب ما ذكر الدكتور بيرند ج. ستتر، القائد العلمي للبحث في معهد الرياضة وعلوم اللياقة في KIT.