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By Dr. Clive Duncan 663

在手術技術與植入物的發展都已相當成熟的今日,磨損問題大致上也已經獲得解決,目前主要的方向在於如何改善既有做法,提供病人更好的臨床結果,而MoP的金屬腐蝕便是其中相當熱門的議題。

只要是骨科醫師,對Dr. Clive Duncan 這個名字相信絕不陌生,除了教科書中熟悉的Vancouver Classification 外,近年來,他致力研究人工髖關節置換後的金屬相關病變 ,界定出腐蝕在其中扮演的角色,他也經常不藏私地分享許多精闢見解,而他在訪談中從容翩翩、學養兼備的大師風範、以及對台灣人文議題的關注,也讓我們留下深刻的印象。




S&H : 請分享一下您如何開始研究人工髖關節的腐蝕現象。  
Dr. Duncan : 過去三、五年來,我們發現病人有不明原因的疼痛,有些人看起來好像有感染,但實際上卻沒有,這些案例後來在Revision 時都有看到發黑的Trunnion,由於幾年前我們曾做過Large Head MoM 的研究,所以很快就認出它來了(患者對金屬發生局部組織不良反應時,通常Trunnion 附近會是黑黑的),當我們發現MoP 髖關節置換手術後也有相同的現象之後,便開始進一步的研究,雖然臨床上常把它稱為Trunnionosis,但事實上這不是Trunnion 本身腐蝕,而是Head 腐蝕。

S&H : 腐蝕相關臨床報告在近年來似乎有增加的趨勢?
Dr. Duncan : 這個臨床現象其實存在已久,只是過去並沒有被廣泛記載,5 年前只有少數的案例報告,但最近這方面的論文忽然多了起來,幾乎所有研討會都會談到這個主題。我3 年前第一次來到台灣時有分享了幾個案例,其中一例的主治醫師曾經對我說:「我不同意你的看法,我們覺得這不是Trunnion 的問題,因為你忽略了感染的部份,只是沒找到致病菌而已」。全世界各地都有人曾對我這麼說,時至今日,他們紛紛都承認當初看錯了,並且邀請我再去做進一步的經驗分享,而目前這個領域也有更多的論文發表。

S&H : 腐蝕後的 Trunnion 外觀是什麼樣子的?
Dr. Duncan : 它會變黑。當你把Head 拿掉就可以看到Trunnion,是黑色的,同時在Trunnion 與Stem Neck 交界處,會有一圈看起來髒髒的,就像同一件襯衫穿了好多天,如果你把它擦拭一下,再交給工程師看,他們會告訴你那是鈷鉻金屬經過腐蝕後而形成的。換句話說 ,這黑黑的物質並非來自於Stem Trunnion(鈦合金材質),而是從Head 內錐溶出,再沉積於Trunnion表面的腐蝕產物。主要發生腐蝕的其實是Head, Trunnion 並沒有腐蝕。

S&H : 髖關節置換手術後會發生腐蝕的比例有多少?
Dr. Duncan : 我們不知有多少病人發生腐蝕,因為這需要對大量的患者進行調查才能了解,我認為最後還是會研究清楚的,我們會做大規模的血清金屬離子濃度調查,並且做出結論。單就去年我們所做的Revision 手術來看, 100 例之中就有3 例是因為腐蝕所造成的,這3% 都是因局部組織對金屬發生不良反應的結果,而且都是MoP,而非MoM。所以看你引用的論文是那一篇,目前的數字可能是2%、3%、或是4%,而這個數字正在開始上升。這是檯面上因為腐蝕問題而需要Revision的患者,至於還有多少患者是腐蝕已經存在,但尚未出現疼痛和其他症狀的,我們就不得而知了。

S&H : 植入物腐蝕是否對患者有害?
Dr. Duncan : 患者在做完人工髖關節置換後,原本應該可以開心迎接新的生活,但發生腐蝕後,則會帶來疼痛或更糟的狀況,往往在渾然不覺的情況之下,就演變成會破壞周遭軟組織的狀態,它不算惡性腫瘤,也不會轉移,而是個良性的發炎反應,會侵犯髖關節週邊的組織。有些案例在換完人工髖關節之後,原本一切都正常,但幾年過後開始變得不穩定,甚至造成脫臼,原因就是周圍的軟組織被侵蝕,使髖關節變得鬆弛而位移。除此之外,患者血液中的鈷和鉻都會變多,這也會傷害到其他的組織、實體器官、以及神經系統等,嚴重時可能會造成死亡,所以有致命性。臨床上確實已經有因鈷鉻含量過高而致死的案例,另外也有臨床報告提到大量鈷鉻對心臟的傷害,會造成心肌病變的心臟衰竭。

S&H : 鈷鉻金屬在何種狀況下會對人體造成嚴重傷害?
Dr. Duncan : 有一種很特殊的狀況,通常是因為大量的鈷鉻金屬從Head 的表面脫落所造成。最近有一篇報告顯示,患者原本的陶瓷人工髖關節破掉,碎片留在組織裡,不斷刮損Revision 時換上的鈷鉻金屬頭,造成血液中非常高的鈷鉻含量及全身毒性。

S&H : 腐蝕和骨溶解也有關聯嗎?
Dr. Duncan : 確實也會有骨質溶解,不過會出現在比較後面的階段。我們過去在Metal Debris、Pseudotumor、ALVAL 等研究中發現,鈷鉻金屬造成骨質流失的案例相對較少,當我們看到時,通常其他的損傷及病變已經很嚴重了。


S&H : 您的研究指出,因為腐蝕而 Revision 之後,併發症的發生率高達 33% ?
Dr. Duncan : 那是早期的報告,現在有比較低了,因為我們不會重蹈覆轍。過去我們還沒搞清楚狀況,不知道金屬頭必須被完全排除,於是常常會在Revision 時再次使用一顆全新的金屬頭,期望能解決問題,但結果不然,患者同樣還是會再次發生Pseudotumor 或其他問題。在我們瞭解腐蝕對肌肉及髖關節週邊組織的傷害有多大之前,也沒特別做甚麼去加強Hip 的穩定度,因此Revision 術後脫臼的機率很高。此外,腐蝕導致的Revision 比較容易發生感染,原因目前仍然未明。過去許多MoM 的文獻也指出,因為鈷鉻金屬產生Pseudotumor,而需進行的Revision,風險比其他因素所導致的Revision 手術高出許多,現在面對MoP 腐蝕造成的Pseudotumor,本質上也是同一件事。早期的研究報告會有這麼高的併發症發生率,主要是因為當時都不知道要換成陶瓷頭,以及使用大頭。我們已從過去的經驗中學到許多,現在我們會在腐蝕造成嚴重傷害之前及早治療、改用陶瓷頭、並且使用大頭增加穩定度,這樣風險就會大幅降低。

S&H : 在您的 Head 腐蝕案例中,最常見的症狀有那些?  
Dr. Duncan : 病人剛開始時都很開心,後來便因莫名的疼痛而急轉直下。髖部會變得僵硬而無法動彈。進一步檢查時,可能會在髖部或髂骨凹窩(Iliac Fossa)附近發現隆起或腫塊。大部份的案例都是隱性的,甚至根本沒有人會去查覺到它的存在,患者和醫師都是直到有更大的問題出現時才發覺。

S&H : Head 的大小會影響腐蝕的程度嗎?
Dr. Duncan : 我們覺得應該會,但是還沒有明確的數據來證實。若要進一步瞭解其物理機制,我想Head 愈大時, Trunnion 上所承受的彎曲力矩就越大,鈷鉻金屬頭和鈦合金的Stem Trunnion 之間也更容易發生微動(Micromotion),不過目前我們還未有足夠的統計資料。我們已有在實驗室測試過大頭和小頭的差異,使用大頭時的微動位移會比小頭高出許多,而微動磨損也是會助長「機械輔助縫隙腐蝕(Mechanically Assisted Crevice Corrosion)」的原因之一。

S&H : 有沒有其他會造成腐蝕的危險因子?
Dr. Duncan : 有些患者對微量金屬顆粒會產生發炎反應(例如在佩戴珠寶時容易起紅疹),所以我們認為某些人可能對體內的金屬腐蝕較敏感。另一個風險是不同金屬的接合,像鈷鉻Head 與鈦合金Stem 間的連接介面就算是。工程師們現在都會告訴外科醫師一個很重要的經驗,也就是安裝Head 時,要比過去多用一點力氣敲擊,如果只有輕敲的話,無法達到良好固定,當重量乘載上去時,很容易就會脫離位移。所以現在我們會謹慎的將Trunnion 清潔好,確實擦乾,然後裝上陶瓷頭,以前還會擔心打破陶瓷,但新一代陶瓷的材料已經進步強化了,我們現在都用比較大的力氣來達到可靠的固定。

S&H : Bipolar 是否也會有 Head 腐蝕的問題?
Dr. Duncan : 這是肯定的,因為在Bipolar 同樣有金屬頭和Trunnion的連接介面,我們也發表過相關報告。


S&H : Head 腐蝕通常會在術後多久的時間發生問題?
Dr. Duncan : 我們不確定,因為這不會在開完刀馬上就出現問題,大約要在體內經過2 年才會開始發生狀況。

S&H : 關於 Head 腐蝕,有沒有診斷的準則?
Dr. Duncan : 首先檢視一下病歷,做理學檢查,詢問病人看有沒有疼痛及僵硬的問題。查看髖部及髂股凹窩附近是否有腫塊。從X 光片看有沒有骨溶解以及其他地方的問題。再做相關檢查以排除感染的可能性,不過當體內發生金屬不良反應時,有些會有偽陽性(False Positive)的結果。然後再化驗血液中的金屬離子濃度,主要是檢測鈷濃度是否有升高,過去我們是以MoM 的臨界值7 ppb(µg /L)作為標準,但現在已知MoP 腐蝕造成病變的門檻應該更低,大約是1 ppb。然後做超音波和核磁共振,看髖部附近是否有腫塊或Pseudotumor。

S&H : 您的醫院可以做血液中鈷含量的檢驗嗎?
Dr. Duncan : 我們是跟溫哥華的檢驗中心配合,由於檢驗方法需要一致,有時也會把檢體寄到安大略省的檢驗中心。

S&H : 陶瓷頭是否會發生腐蝕造成病變?
Dr. Duncan : 我們所知沒有。

S&H : Head 腐蝕後的 Revision 手術需注意的事項?
Dr. Duncan : 打開之後先觀察是否有明顯腐蝕,做檢體化驗,確定沒有感染。可以的話盡量將Pseudotumor 移除,因為它不會致癌,所以不需要清除到那麼徹底,只要不傷及周邊組織,能清多少就清多少。查看髖臼杯,確認已經固定良好,更換襯墊。最後檢視Trunnion,並將其清潔乾淨後,裝上一個內建「鈦合金襯套」的陶瓷頭。同時也評估患者是否有穩定性的問題?如果是我主刀,看到外展肌群有損傷,使得脫臼風險增加的話,我會使用大頭或其他方式來達到髖關節的穩定。

S&H : 目前北美的骨科醫師一般對 Head 腐蝕的看法為何?  
Dr. Duncan : 此臨床現象已經被廣泛地認知。Head 腐蝕的議題現在幾乎已經是每個會議或課程內容的一部份,我們會教醫師如何辨識及處理它,大家也都很想瞭解更多相關知識。骨科醫師相當重視這個問題,因為他們面對的是成千上萬的患者,不知有多少人處於潛藏的風險,若真的遇到的話,他們希望能夠有辦法處理,知道該如何妥善治療。2016 年12 月在奧蘭多(Orlando)的CCJR 年會
裡,開場的主題演講,我就是受邀去講這個題目:「What Surgeons Should Know as They Enter 2017: Silent Trunnion Corrosion」,有2000 位醫師來參加,並且交流最新訊息。

S&H : 陶瓷頭目前在北美有多少使用比例?
Dr. Duncan : 使用率很高,且正在不斷快速的增加中。在溫哥華, 6 個月以前我們就決定不再使用鈷鉻金屬頭,現在我們醫院中的每一例全部都用陶瓷頭,若我們無法確知下一位患者是否會因為鈷鉻金屬腐蝕而發生病變,就不該給病人使用金屬頭。以前加拿大的病人要用陶瓷材料時需自費,由於醫療用途的需要,現在都改由保險給付,骨科醫師沒辦法判斷誰會因為鈷鉻金屬腐蝕而出現問題,因此每一位病人都用陶瓷,直到有更進一步的資訊,才能有不同的選擇。

S&H : 可否請您給台灣醫師一些建議作為總結?
Dr. Duncan : Head 腐蝕確實存在,並且是在體內無聲無息地進行的,大家在做鑑別診斷時不可忽略它,尤其是當病人對他的人工髖關節置換手術原本是滿意的,但後來卻主訴有晚發型疼痛時。此外,也要小心不要誤診為是感染所造成,因為就算沒感染時,感染標誌也有可能會升高(例如CRP),這時千萬要記得,有可能單純是感染的問題,也有可能腐蝕和感染同時存在,而且當症狀看來像感染時,也不能只認為是腐蝕,有可能是Pseudotumor 加上感染的案例。最後,若患者因為晚發型脫臼來看診時,想一下鈷鉻金屬腐蝕的可能性 ,鬆開的關節囊以及週邊受損的組織會讓髖關節隨著時間慢慢變得不穩定。還有血清鈷濃度的檢測,我們越來越發現這是能夠幫助決策很重要的一部份,希望未來會有敏感度及專一性更佳的生物標記,在臨床上針對腐蝕問題提供可靠的檢測。

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