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By Dr. Andrew Price 1118
可動式半人工膝關節在半個世紀左右前由一組來自牛津的團隊研發出來,現今它已成為最成功的半人工膝關節。我們很榮幸的邀請到團隊中的Prof. Price 來暢談此產品的演化並分享它是如何超群出眾。
 

S&H : Mobile UKA 有何優點,得以長存於市場 42 年?
Dr. Price:Mobile UKA 主要是針對內側膝關節炎這個特定問題提出了相當獨特的工程解決方案。除了活動式墊片和平坦脛骨的設計之外,同時能保留韌帶並在臨床上也證明有顯著的長期效果。它模擬膝關節的內側間室,所以功能運作非常良好。在時間的考驗下,我們也看到了此植入物長期的功能結果和成果數據都相當優異。 

S&H : 活動式墊片之“活動” 範圍是多少?
Dr. Price:墊片本身移動範圍約 8mm,與人體內側半月板移動範圍雷同。在最初 30 ~40 度屈曲時它會稍微移動,越接近 90 度會移動得越多,所以在膝關節被動性運動時它會移動較大。在未荷重的狀態膝關節移動較大,而如果荷重越多,內側間室的移動會較小。

S&H : 墊片在關節內是如何活動的?
Dr. Price:它是模擬半月板的真實活動狀態與模擬了股骨和脛骨的運動,半月板的形狀和動作會改變,但它是屬於柔性構造,能保持對於股骨和脛骨的完整適合性。如果要對植入物降低接觸應力,必須或多或少模擬半月板的功能,才能擁有一個會移動、能適應對股骨和脛骨的相對運動的半月板。人工半月板材質不能做到與半月板一樣改變形狀。所以為了解決此問題必須要有球狀而不是多徑向的股骨組件以及平坦的脛骨。這些關鍵的設計步驟引導出 Mobile UKA 膝關節的產生。

S&H : 經過這麼多年Mobile UKA 有哪些演進? 
Dr. Price:Mobile UKA 植入物的開發就是為了針對舊問題創造新的解決方案。此植入物的基本特性之一是投入新的科技,並且嘗試應用,結果假使有益則使用或採納該科技,否則就不採用。很好的例子就是針對器械使用上的改良。從第 1代到第 2 代是引進打磨以改良平衡,使脫臼率下降。第 2 代到第 3 代是引進微創技術,由此開始瞭解早期活動能得到更好的術後結果。第 3 階段中也引進了解剖性軸承,用於處理脫臼率的問題。配合脛骨植入物垂直壁的軸承零件被加長以抵抗軸承的旋轉,因為旋轉是被認為造成脫臼的機制。之後又開發出無骨水泥設計,試圖解決需骨水泥時的透射線直線問題。到幾年前為止,這些都是直覺性的設計變更,而 2012 年微創關節置換術的引進,我認為是在手術可複製性上最大的進步,而且在使用上更為便利。同時我們評估了一些科技,例如牽引技術、導航技術、病患客製化器械,並做出一些調整。如果該科技有效果,我們考慮將其納入,但如果效果不明顯則不過於投入。

S&H : 第3 代到微創關節置換機械,股骨部分由 EM轉為IM。為何有此轉變呢?
Dr. Price:大家先前有一種刻板印象,就是器械使用難以上手。特別是在股骨側,當放置骨髓外夾具時需要注意很多相對位置。把它換成連結於骨髓內固定桿的股骨夾具,可使醫師控制一些關鍵變項,解除了定位股骨組件所需的苦工。 

S&H : 脫臼率有何變化?
Dr. Price:我們最近剛完成一項關於此研究的試驗。第 1 階段的脫臼率約 2 ~ 3%,外側的比率較高。每一代設計對於脫臼率都有影響。第 2 階段打磨的引進大約使脫臼率減半。第 3 階段解剖性軸承的引進又再次減半。而後引進的顯微關節置換術也使得脫臼率下降。我們最近完成的試驗顯示脫臼率已降到 0.1%,此研究也在羅馬舉辦的 World Arthroplasty Congress 大會上發表。

S&H : 有沒有可能使用某種軌道連結軸承和股骨,使得脫臼完全沒有機會發生?
Dr. Price:問題出在對軸承施加任何形式的拘束,都會造成軸承在運動學和動力學表現上的改變。首先你無法保證能做出完全適合的關節連結。再來,當你施加強大拘束時,會有一組不同的剪應力從股骨傳導到脛骨及跨越介面,而此剪應力將造成鬆動。 

S&H : Mobile UKA 的最佳適應症是?
Dr. Price:最佳適應症是前內 側 膝 關 節 炎 (anteromedial osteoarthritis AMOA),在關節的內側間室表現出骨對骨變化,但 ACL 完好,膝關節外側間室的軟骨厚度也完整。關於適應症可能有一些爭議,不過現行的 Mobile UKA 適應症已超過 40 年沒有改變。年齡及 BMI 都不是考量的因素,另外最重要也可能爭議最大的是我們時常忽略髕股關節的狀態,所以以上適應症都不適用於固定軸承型裝置。即使髕股關節有重大的骨骼和軟骨缺陷,仍然可以繼續半人工膝關節置換。其他學者也都已證實它對臨床結果不造成任何差異。 

S&H : 您認為相同適應症也適用於Fixed UKA 嗎?
Dr. Price:我認為我們對 Mobile UKA 適應症的理解是以我們擁有的證據為本。這在 Mobile UKA 的市場上已經得到普遍接受,其他人做得實驗結果也相當。所以如果從 Mobile UKA 來看禁忌症,我會非常的有信心。那當我們考慮 Fixed UKA 時,他的基本適應症是相同的,也就是前內側關節炎,唯一的爭議是 Mobile UKA 的適應症有多少適用於Fixed UKA,例如年紀,髕股關節損傷,肥胖。我認為隨著時間過去,將會發現 Fixed UKA 也可以忽略以上大部分禁忌症。但是以髕股關節損傷而言 Fixed UKA 處理上會比 Mobile UKA 困難許多,主要是因為股骨組件的多徑向特性及滑車溝的設計。

S&H : 此類病患常見的症狀為何?
Dr. Price:通常所診斷出的是一種關節炎的型態,但也須納入在單髁膝關節中有損傷而其他部位無損傷者,以及韌帶的狀態。與先前相比,他們並不重視間室或疾病程度的變動。所以這是一大步躍進,因為我們一旦定義了前內側關節炎(AMOA),便得到 Mobile UKA 膝關節理想中適合治療的單一關節面狀況。 

S&H : 有其他的磨損型態嗎?
Dr. Price:標準的前內側骨關節炎是在內側間室的前側面上。一般接受膝關節置換的 60 歲以下病患中,其骨關節炎於 50 歲出頭發病,於 50歲中後期可發現內側間室中有可辨識的磨損型態(關節腔消失),進入 60、70 歲則更加明顯。偶爾在內側可以看到較偏後側的損傷型態,這種狀況很常會懷疑前十字韌帶的功能不良。另一方面,由於外側關節炎比較偏向於屈曲方面的疾病,所以缺陷較會偏於脛骨平台上的後側。

S&H : 如何區別HTO 和Mobile UKA 適應症?
Dr. Price:Mobile UKA 的開發鎖定在特定的截骨術方法及適合的位置。有骨對骨前內側骨關節炎的病患,不論是否磨損,我們傾向於建議半人工膝關節置換,因為我們認為其可複製性較佳。然而,當沒有骨對骨變化,且只有部分損傷時,病患應考慮接受截骨術,特別是如果他們有脛骨內翻且合併畸形,因會造成內側負重。我們會使用強韌的大型骨板做內側開放式楔形截骨術。沒有骨對骨變化的病患通常較年輕,但年齡並非適應症考量,因為對年老病患我也會考慮截骨術,尤其是如果病患有脛骨內翻時。然而,如果有骨對骨變化,即使是年輕病患,我比較傾向執行半人工膝關節置換,因為可複製性較好。

S&H : 能否再多講一些禁忌症?
Dr. Price:有一些禁忌症一定要考慮。首先是炎性關節炎,我們認為使用 TKR 治療最好。接下來是前十字韌帶的缺少,或十字韌帶損傷至失去功能。這種狀況應考慮執行 TKR,或針對一些活躍的較年輕病患則可以考慮 ACL 重建同時加上Mobile UKA。我們此作法在牛津已經成功執行超過 100 個案例。

S&H : Mobile-UKA 是否還有其他適應症?
Dr. Price:我們在治療 SONK 時發現它其實是 Mobile-UKA 的完美適應症,因為它不一定會有前內側骨關節炎中骨刺造成的僵硬或畸形,外側間室和髕股關節也保持著原始狀態,而只會有 SONK 造成的局部塌陷區域。唯一要注意的是股骨的準備,但不必因為塌陷和骨質流失而害怕放置股骨組件。我唯一的建議是盡量使用骨水泥。

S&H : 針對重度骨質疏鬆患者呢,醫師如何知道何時採用 TKR ?
Dr. Price:骨質疏鬆從來不是 Mobile-UKA 的禁忌症。當我們從需骨水泥手術轉換到無骨水泥植入時,曾經是有過顧慮骨存量是否能適應植入物,針對骨質疏鬆是否有極限。但就我們針對半人工膝關節的臨床結果來看,並沒有低於閾值而必須放棄的表現。它能很理想地適用於這種適應症。

S&H : 您認為醫師能夠有信心日常操作 Mobile-UKA需要多久的學習曲線 ?
Dr. Price:我們在此植入物的教育課程上有非常多的紀錄。醫師們首先必須接受指導課程,即使已達到可以操作手術的顧問級水準,我們還是會建議他們回來參加進修課程,對此植入技術做進一步的討論和學習。如果遵行以上進度一年並保持每月至少一次手術,就能達到入門水準,我想這是蠻輕鬆的學習曲線。我認為當 Mobile-UKA 手術佔 TKR 的 20% ,且每月至少執行一次手術,醫師就能對此植入物及手術有更高的自信。

S&H : 針對學習曲線有一個說法是在達到20% 半人工膝關節手數量是最佳化時間,在40~60% 時重建率最低,但當超過60% 時重建率會提升。您對於這說法有何看法?
Dr. Price:我認為當超過 60% 之後重建率增加是因為目前還沒有很多醫師執行 60-70 % 的半人工膝關節手術,所以可參考的數據很少。此圖表的重點是瞭解從極低百分比到 30-40% 區域時發生了什麼。最佳存活率的數據產生是當醫師每年可達 12 次手術,當換算成總人工膝關節手術率時是在大約 20%,假如再向 30~40% 前進時會更坐落於安全地帶。因為在這段區域間的醫師首先技術較好,而他們也相信此科技並且能有自信的執行手術。反觀紀錄上有許多低量使用醫師在幫病患換完半人工膝關節後因病人疼痛而重建的。

S&H : 隨著使用量的增加,適應症會越來越寬,這樣的結果會是什麼?
Dr. Price:請記住此手術的真正適應症不會變寬,它是很嚴謹的。醫師可能會在執行幾次手術後對於適應症有自己的看法,但請記住決定適應症和禁忌症的條件非常嚴謹且有良好的證據。如果你跳出適應症的限制,你必須考慮一些事。首先,幾乎不會有任何證據支持你描述的這個適應症,因為要收集支持的數據需要長久的時間。如果我們認為有某種禁忌症,通常是因為沒有足夠的資料,或是我們擁有的資料對結果有不良影響。所以如果你跳脫這些禁忌症,你現在使用植入物的情境是沒有證據支持的,而這將會有重大的後果。

一個存在許久的老觀念,認為半人工膝關節適用於年輕患者或早期治療,但我建議的完全相反,我認為此手術的適應症應是任何年齡擁有前內側骨關節炎的患者,更重要的是能提供老年患者一個罹病率低的手術,並且能更快速的恢復行動力。此手術的適應症基本上只與膝關節中骨關節炎損傷的形態相關。 

S&H : 如果UKA 使用在OA 初期患者上會有何後果?
Dr. Price:手術結果不可預測、成果較差且功能分數較低,而且還有其他影響。如果你跳脫適應症操作,對於治療的病患族群將有兩種結果。第一,術後結果可能更差,病人術後疼痛更多,重建率更高,對於結果的不滿程度更高。但更重要的是這對醫師的影響,你將失去對半人工膝關節置換做為治療選項的信心。我們對此狀況的觀點是,也許對該族群的理想解決方案尚未確立,但我們不認為 Mobile-UKA 會是方案之一。如果病患的 Kellgren and Lawrence 評級是 2 或 3,但 MRI 顯示間室中軟骨喪失完整厚度,結果會一樣好,但必須處理軟骨的狀況。

S&H : 目前市場現況在台灣UKA 佔所有手術的百分之4% 左右,對於磨損較嚴重的病人基本上不考慮UKA。請問您對於UKA 使用比例有什麼看法?
Dr. Price:我認為在全人工膝關節的病患群中有 50% 是適合執行半人工膝關節手術的,因為多數患者的 ACL 過是完好的狀態。當我們專注於這群病患時,就能有效的提高半人工膝關節的病人數。所以我們要做的是將半人工膝關節視為一個骨對骨磨損,甚至是晚期的治療方式,而不是之前所認為的只能做為早期治療。

S&H : 您認為Mobile-UKA 未來可能會有哪些改良?
Dr. Price:我們會評估任何有 潛 力 改 良 Mobile-UKA 的關節置換結果的新科技,不論是新的固定機制或新材料。植入物基本的設計概念並不會改變,但我推測在植入方式上會有持續的改進和簡化,比如說在高科技上的運用。此外,我認為教學上的體驗也會大 有 進 步, 相 較 於 sawbone workshop 之外醫師們能更有效的練習,而同時又不會像大體課程那麼的昂貴。這可能會由虛擬實境的練習帶入,容許更多的重複性操作進而提高技術的發展。

S&H : 英國的半人工膝關節比例為何?未來趨勢?
Dr. Price:回顧 20 年,英國的半人工膝關節置換術都持續在 8% 左右。Mobile-UKA 占有此市場的很大部分,約 50%。但我認為過去 5 年的資料收集及日益累積的瞭解證明了半人工膝關節可以達到良好結果。針對低併發症率、復原較快、降低死亡率、減少輸血、感染率減半等等優點的瞭解,都鼓勵了用量的提高。不過我想從 8% 升到 20% 的最基本改變在於病患的參與度。意思是我們應該讓病患瞭解半人工膝關節和全人工膝關節置換之間的差異,讓他們參與決策過程,決定自己接受何種植入物。也就是由醫師主導的決策改為病患主導的決策。

S&H : 手術未如預期順利常見的原因為何?
Dr. Price:Mobile-UKA植入物重建最常見的原因是radiolucent line 透 射 線 直 線的錯誤解讀和手術後疼痛兩項因素造成的。半人工膝關節置換的重建標準相較於全人工膝關節置換完全不同。當病患在術後覺得疼痛時,80% 接受半人工膝關節置換術的病患會進行重建,而只有 20% 接受全人工膝關節置換術的病患會進行重建。其實所有膝關節置換術後都難免會有術後疼痛感,尤其是在脛骨周圍,但是全人工膝關節置換術能接受的範圍更廣。在半人工膝關節時醫師可能會用相同的方式控制病患疼痛,但是相較下來他們會更輕易的決定重建。因此有很多時候手術是完美的,卻因病患的術後疼痛而造成不適當的重建手術。其他重建的原因有外側的磨損,佔所有病例約2%,骨股及脛骨鬆脫現象是相當低的,另外脫臼則佔大約0.1%。
 

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