Phát hiện gãy lún xương cổ tay bằng thị giác máy tính

Gãy xương cổ tay, còn được gọi là gãy xương torus hoặc gãy xương đầu dưới xương quay, là một chấn thương cổ tay phổ biến xảy ra khi xương cổ tay bị uốn cong và hơi phình ra thay vì bị gãy hoàn toàn. Loại gãy xương này phổ biến nhất ở trẻ em, đặc biệt là xung quanh cổ tay.

Mặc dù gây đau đớn, gãy cài (buckle fractures) thường ổn định và lành nhanh chóng bằng các phương pháp điều trị đơn giản, chẳng hạn như đeo nẹp. Theo truyền thống, các bác sĩ dựa vào tia X để chẩn đoán các loại chấn thương này, nhưng đôi khi có thể bỏ sót những vết gãy nhỏ.

Ngày nay, một công nghệ tiên tiến được gọi là thị giác máy tính đang được khám phá để cải thiện chẩn đoán. Thị giác máy tính là một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI) cho phép máy tính nhìn và diễn giải hình ảnh, chẳng hạn như tia X, theo cách tương tự như thị giác của con người. Bằng cách hỗ trợ các bác sĩ phát hiện chính xác các vết gãy xương cổ tay, thị giác máy tính cũng có thể giúp giảm các phương pháp điều trị không cần thiết.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn về gãy cài (buckle fracture) là gì, tại sao nó lại phổ biến ở trẻ em, cách điều trị và cách thị giác máy tính đang định hình tương lai của chẩn đoán và phục hồi. Hãy cùng bắt đầu!

Nguyên nhân gây ra gãy xương cổ tay là gì?

Trước khi chúng ta đi sâu vào cách thị giác máy tính đang cải thiện việc chăm sóc bệnh nhân bị gãy xương như thế nào, trước tiên hãy hiểu rõ hơn về gãy xương cổ tay là gì, nó xảy ra như thế nào và tại sao nó lại phổ biến ở trẻ em.

Gãy xương khóa cổ tay là phổ biến ở trẻ em dưới 12 tuổi. Xương của người lớn cứng hơn và giòn hơn, trong khi xương của trẻ em mềm hơn và linh hoạt hơn. Ngoài ra, xương của trẻ em có vỏ xương (lớp ngoài cứng của xương) mỏng hơn, linh hoạt hơn và màng xương (lớp bảo vệ giúp xương lành lại) dày hơn.

Do tính linh hoạt này, khi một đứa trẻ ngã chống tay xuống, xương thường không bị gãy như ở người lớn. Thay vào đó, một bên vỏ xương nén lại và phình ra ngoài, tạo ra thứ mà các bác sĩ gọi là gãy lún.

Gãy cài xảy ra ở xương quay (xương lớn hơn gần cổ tay) và đôi khi ở xương trụ (xương nhỏ hơn bên cạnh). Ngay cả những tai nạn đơn giản như ngã xe, vấp ngã ở sân chơi hoặc tiếp đất vụng về trong các môn thể thao va chạm cũng có thể gây đủ áp lực lên cổ tay của trẻ để gây ra loại gãy xương này.

‍

Không giống như các chấn thương nghiêm trọng, chẳng hạn như gãy cành tươi hoặc gãy hoàn toàn, gãy lún là những vết gãy không hoàn toàn, thường lành nhanh chóng và hiếm khi gây ra các vấn đề lâu dài. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải chẩn đoán và điều trị đúng cách để đảm bảo xương lành đúng cách và tránh các biến chứng.

Phát hiện các dấu hiệu của gãy xương cổ tay tại nhà

Bây giờ chúng ta đã có một cái nhìn tổng quan về gãy lún cổ tay là gì, hãy xem xét cách nó thường được điều trị trước khi chuyển sang những thách thức liên quan và vai trò của thị giác máy tính.

Gãy cài có thể khó phát hiện vì cổ tay không phải lúc nào cũng trông bị thương nặng. Các dấu hiệu phổ biến là đau, sưng và đau xung quanh cổ tay. Trong một số trường hợp, có thể có một vết sưng nhỏ hoặc thay đổi nhẹ về hình dạng, nhưng thường thì cổ tay trông khá bình thường.

Điều thường gây nhầm lẫn cho các bậc cha mẹ là, ngay cả khi bị gãy cài, trẻ vẫn có thể cử động cổ tay khá tốt. Với một vết gãy hoàn toàn, cổ tay trở nên không ổn định và việc cử động gần như không thể, nhưng gãy cài ổn định hơn, vì vậy một số chuyển động vẫn có thể thực hiện được.

Điều này có thể khiến người ta dễ nhầm lẫn giữa gãy lún và bong gân. Cả hai đều gây đau và sưng tấy, nhưng gãy xương liên quan đến xương, trong khi bong gân ảnh hưởng đến dây chằng. Nếu cơn đau không thuyên giảm trong một hoặc hai ngày hoặc cứ tái phát khi trẻ sử dụng cổ tay, tốt nhất nên để bác sĩ kiểm tra. Mặc dù gãy lún ít nghiêm trọng hơn các loại gãy xương khác, nhưng chúng vẫn cần được chăm sóc đúng cách để lành tốt.

Điều trị: Cách bác sĩ chăm sóc các vết gãy xương cổ tay

Hầu hết các trường hợp gãy lún thường lành nhanh chóng và không cần điều trị liên tục. Quá trình phục hồi chủ yếu bao gồm giữ cho cổ tay ổn định và thoải mái trong khi xương lành lại. 

Bác sĩ thường tập trung vào ba bước đơn giản: nẹp, giảm đau và theo dõi ngắn để kiểm tra tiến độ. Hãy cùng xem qua ba bước này.

Nẹp và cố định

Thay vì bó bột nặng nề, các bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình thường sử dụng nẹp có thể tháo rời quấn quanh cổ tay để giữ cố định. Những chiếc nẹp cổ tay này dễ dàng hơn cho phụ huynh quản lý, thoải mái hơn cho trẻ em và được NHS (Dịch vụ Y tế Quốc gia của Vương quốc Anh) khuyên dùng. Đôi khi chúng có thể được tháo ra để tắm hoặc nghỉ ngơi ngắn, tùy thuộc vào lời khuyên của bác sĩ.

‍

Giảm đau

Trong vài ngày đầu, vết gãy có thể bị đau, nhưng liều lượng an toàn của thuốc giảm đau như ibuprofen hoặc paracetamol thường là đủ. Với cổ tay được hỗ trợ bằng nẹp và cơn đau được kiểm soát, hầu hết trẻ em bắt đầu cảm thấy thoải mái hơn nhanh chóng.

Phục hồi và theo dõi

Gãy cài thường lành trong vòng vài tuần và hiếm khi gây ra các vấn đề lâu dài. Một số trẻ có thể cần một cuộc hẹn tái khám, nơi bác sĩ kiểm tra xem xương có lành đúng cách hay không. 

Sau khi tháo nẹp và cơn đau đã dịu bớt, trẻ em có thể trở lại vui chơi bình thường, mặc dù các môn thể thao va chạm như bóng đá hoặc thể dục dụng cụ có thể cần thêm một chút thời gian. Trong hầu hết các trường hợp, vết gãy sẽ lành hoàn toàn mà không để lại di chứng lâu dài.

Sự cần thiết của computer vision trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe

Tại các bệnh viện và phòng khám, các bác sĩ xem xét hàng trăm hình ảnh y tế mỗi ngày, chẳng hạn như chụp X-quang, CT và MRI. Mặc dù những hình ảnh này tiết lộ thông tin quan trọng, nhưng những chi tiết nhỏ có thể bị bỏ qua trong quá trình xem xét thủ công. Các mô hình thị giác máy tính được thiết kế để diễn giải những hình ảnh đó và các thông tin trực quan khác một cách nhanh chóng và chính xác.

‍

Ví dụ: các mô hình Vision AI như Ultralytics YOLO11 và Ultralytics YOLOv8 hỗ trợ các tác vụ như phát hiện đối tượng (xác định vị trí các đối tượng trong một hình ảnh), phân loại hình ảnh (gán nhãn cho toàn bộ hình ảnh) và phân đoạn thể hiện (vẽ đường viền chính xác hình dạng và ranh giới của các đối tượng). Khi được huấn luyện trên một bộ hình ảnh X-quang tùy chỉnh, YOLO11 và YOLOv8 có thể học cách phát hiện các dấu hiệu tinh vi của gãy xương vỏ cây, làm cho chúng hữu ích hơn cho việc chẩn đoán. 

Trong bối cảnh gãy xương, phát hiện đối tượng có thể giúp xác định chính xác vị trí của vết thương trên phim chụp X-quang, trong khi phân loại hình ảnh có thể xác định xem phim chụp có bình thường hay cho thấy vết gãy hay không, và thậm chí có thể xác định loại gãy xương. Phân vùng thể hiện có thể tiến thêm một bước bằng cách phác thảo hình dạng và ranh giới chính xác của vết gãy, giúp bác sĩ có được hình ảnh rõ ràng hơn về mức độ ảnh hưởng đến xương.

Tại sao nên sử dụng mô hình Ultralytics YOLO để phát hiện gãy xương cổ tay?

Bạn có thể tự hỏi tại sao, với rất nhiều mô hình computer vision (thị giác máy tính) có sẵn hiện nay, nên sử dụng một mô hình Ultralytics YOLO như YOLO11. Các mô hình YOLO như YOLO11 và YOLOv8 rất phổ biến vì chúng kết hợp tốc độ, độ chính xác, hiệu quả và độ tin cậy theo cách giúp chúng trở nên thiết thực để sử dụng trong thế giới thực. Điều này đặc biệt quan trọng trong các bệnh viện và phòng khám, nơi các bác sĩ xem xét số lượng lớn phim chụp X-quang mỗi ngày.

Trên thực tế, trong một nghiên cứu gần đây tập trung vào việc phát hiện các bất thường ở cổ tay trẻ em, các nhà nghiên cứu đã so sánh một số mô hình YOLO (Ultralytics YOLOv5, YOLOv6, YOLOv7 và YOLOv8) với các phương pháp phát hiện đối tượng hai giai đoạn truyền thống như Faster R-CNN và thậm chí cả các bộ phân loại CNN thông thường.

Kết quả cho thấy rằng họ mô hình YOLO không chỉ hoạt động nhanh hơn mà còn phát hiện ra các vết nứt với độ chính xác cao hơn. Trong số đó, YOLOv8m hoạt động đặc biệt tốt, đạt độ nhạy 92% và độ chính xác trung bình (mAP) là 95% để phát hiện vết nứt.

‍

Những điều cần nhớ

Gãy cài (Buckle fractures) thường gặp ở trẻ em nhưng thường lành nhanh chóng bằng nẹp và nghỉ ngơi. Các bác sĩ hiện đang bắt đầu sử dụng thị giác máy tính để phát hiện các vết gãy này chính xác hơn, điều này có nghĩa là ít chẩn đoán sai sót hơn và chăm sóc nhanh hơn. Với phương pháp điều trị phù hợp và một chút trợ giúp từ AI, trẻ em có thể tự tin trở lại các hoạt động bình thường của mình.

Tham gia cộng đồng của chúng tôi và xem kho lưu trữ GitHub để tìm hiểu thêm về AI và thị giác máy tính. Khám phá các trang giải pháp của chúng tôi để tìm hiểu thêm về thị giác máy tính trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và AI trong nông nghiệp. Xem các tùy chọn cấp phép của chúng tôi và bắt đầu xây dựng mô hình thị giác máy tính của riêng bạn.