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特輯報導
2018-03-20
理想平衡的極致追求 Journey to the Perfect Alignment
S&H：Mechanical Axis （MA） 跟 Kinematic Axis （KA）最大的差別為何？
A：長久以來，幾乎所有的膝關節置換術中的黃金標準都是要將膝關節矯正至 MA 0 度才是完美軸線，不過在許多特殊情況下是有困難的 ，例如，若因先天或後天外力造成之膝關節以外的下肢變形，要以膝關節內大角度截骨來補償關節外的變形達到 MA 回復至 0 度是不合理的。許多案例中，病人並沒有完全矯正至 MA 達到 0 度 ，只是往 MA 趨近 0 度的方向靠攏，但若膝關節的截骨及軟組織平衡貼近原本的解剖構造，病患的滿意度依舊相當高，因此軸線的矯正與否就不再是手術成功之唯一關鍵因素。依目前手術技術而言，如果單純將 MA 矯正之觀念改為以 KA 為準，其中之兩大關鍵點是股骨外轉與否以及脛骨截骨的角度設定。目前大多數醫師常用的手術技術是以器械參照 posterior condyle line 執行股骨外轉 3 度，常常都是內側截骨較多而外側截骨較少，在脛骨平台則是內側截骨較少而外側截骨較多來達到關節腔的平衡。KA 的概念則是認為膝關節在 flexion/extension 時是順著一個軸心在旋轉，因此沒有理由內外側的 posterior condyle 或 distal condyle 截骨量會不同，當裝入內外側一樣厚度的植入物時，就會偏離病人原本的旋轉軸線 ；同樣的，脛骨平台的截骨在內外側也不會有太大差異才是，因為脛骨假體在內側外側也是相同厚度。因此 KA 軸線的人工膝關節置換手術比較偏向關節面置換手術的概念，講求的是將磨損的關節面重建，相較於 MA 以下肢軸線重建為訴求的人工膝關節置換手術，雖然 X 光看起來整體下肢軸線近乎完美地呈現一直線，但其實膝蓋在彎曲伸直過程中活動時的旋轉軸線已被調整過。我認為這是 KA 與 MA 概念最大之差別。 Bellemas et al. （2012）收集了 500 例正常人的 CT alignment，發現 HKA 平均值是 1.3o varus， 數值落在 varus 8o 到 valgus 5o 區間裡面，32％ 的男性和 17％ 的女性具有 3o 或更高的 varus。
S&H：如果完全遵照 MA 矯正概念方式治療一個下肢很嚴重變形的案例時，會得到什麼結果？
A：目前來做 TKR 的患者通常下肢軸線都有一定程度之變形，運動能力及膝關節活動度本身並不好，所以在術後恢復期病患需要去適應重建後的腳及旋轉軸線。很容易看到病人術後的 X 光顯示 MA 軸線近乎完美，但病人卻不滿意術後結果，甚至開刀後半年了仍無法正常地行走。曾經我們有一個患者 femur bowing 相當嚴重，外院醫師為了達成 MA 0 度，在股骨截骨切了 12 度 valgus，量測 MA 時雖然完美呈現 0 度，但卻發現 AA 有過度矯正之現象。爾後在本院開另一隻腳時，我並沒有把 MA 0 度作為手術目標，而是使用 KA 的概念進行，術後看 X 光片時膝關節的 MA 雖然呈現輕微 varus 3 度，但相較另一隻腳 ，這側患肢卻顯得更快恢復，也較對側更有力氣 ，因為當初沒有為了要遵循 MA 0 度截骨而過度 release 內側軟組織，病患膝蓋的旋轉，活動也可依循著原本的 anatomy 及軟組織平衡行走，達到快速復原的效果。（Case 1）
S&H：您開刀時是先做脛骨嗎？
A：以往開 TKR 時，股骨的截骨方式都是照著股骨的 anatomy 為基準，各類外轉輔助工具，無論參照介面（epicondyle line、Whiteside line、 posterior condyle line），皆以股骨的形狀決定外旋之截骨。我不會先切脛骨，但切股骨外旋時會參考脛骨軸線以決定股骨旋轉角度，而非傳統以 posterior condyle line 作為參考，概念上跟 tibia first 雷同。其須注意的重點為，若不希望 flexion gap 的 balance 出問題，應當在決定股骨旋轉時將脛骨的軸線一併考慮，不能完全依照股骨的 anatomy 截骨。
S&H：按照 KA 的觀念 release 是否需要做？
A：目前用 KA 概念開 TKR 的醫生幾乎都不需要 release MCL，通常在脛骨截骨時 ，只要能完整將 tibia plateau 暴露就不會多做 MCL 的處理。KA 的概念也可配合 CR Knee 一同執行。INSALL 觀念都以 PS knee 為主，PCL 不僅控制脛骨前後穩定度，在 axial tension 也具有一定的張力，因此若想要將膝關節做大幅度 valgus/varus 的矯正，又想將 PCL 保留著執行 CR knee，在手術中常常會遇到挑戰。所以 PS knee 將 PCL 截斷，加上大範圍 release MCL ，就有機會大幅度矯正 varus deformity。但別忘了內側膝關節才是 pivot effect 的 hinge side，一旦軟組織過度鬆懈造成 pivot mechanism loss，病患膝關節
不穩定，復原將會非常困難。
S&H：您現在做 KA 時是否會估算軟骨厚度？
A：許多醫師在手術中覺得 1-2mm 的截骨厚度差別非常關鍵，但我認為其實不盡然，我主要以最終軟組織的平衡當作依據。依照開 TKR 最簡單的理論，以往會將 TKR 截骨當作手術重點，但現今已有越來越多醫師將 TKR 視為軟組織手術而非截骨手術。解剖構造上完全分開的股骨與脛骨如何承受日常生活的跑、跳或深蹲舉重？主要就是靠周圍的軟組織 ，包含前面的股四頭肌、髕骨韌帶、後方的股二頭肌及腓腸肌，亦或是內外側韌帶、前後十字韌帶，是這些組織使股骨和脛骨有能力做上述動作，為何要在做 TKR 時將這些完好的組織破壞，因此我開 TKR 著重於軟組織保留及軟組織之平衡，這些更甚於細微的截骨差異。
S&H：您開刀的方式是否算 modified KA ？
A：我會在 MA 與 KA 中找尋平衡點，越接近 neutral anatomy 的病患我會盡量用 MA 的概念執行手術，此時軟組織平衡較容易。當遇到嚴重變形 ，例如 varus 20 度以上或有 soft tissue contracture 的病患時，就不考慮術後 X 光是否達到 MA 所謂的完美，但術中會以軟組織可以達到完全平衡為目標，這樣病患的膝關節才會穩定。因此 TKR 術後的軸線要呈現幾度才是最完美的標準，我覺得是因人而異。
S&H：您對於脛骨的角度還是有一定的保留，並不是完全按照病人的初始狀態？
A：10 度以內 valgus 或 varus 的變形，我都會盡量矯正回 MA 0 度，因為軟組織平衡通常沒有什麼困難。我可以容忍的差異是大約 2 度以內的 varus，建議盡量不要將原來 varus 的 knee 做成 valgus alignment。原來就 valgus 超過 10 度的 knee 不多，那會是另一種手術方式。Varus 10~15 度這部分就需依據軟組織攣縮程度而定，當病患站著照 X 光時很歪，但麻醉後 valgus stress 下 alignment 趨近於正常時，我會做回 MA 趨近 0 度，因為這代表病患只是骨頭磨損但內側軟組織並沒有嚴重攣縮。但若病患膝關節內側很緊即使麻醉後仍缺乏彈性，並且合併嚴重 varus 變形，我就會將其歸類為超過 15 度的族群，不會要求術後 MA 一定要回到 0 度，而會保留一點角度補償患者術前的變形。假如病患術前為 15 度，術後可以保留 2~3 度的 varus，假如術前達到 20~25 度，就不會依照 X 光軸線決定要做幾度 ，而是看他術中軟組織 balance 時是幾度，以及術中關節的穩定度來當作截骨度數之依據。當開刀時有 KA 的概念，股骨及脛骨的截骨如何稱之為完美就無答案了。以往也許股骨截骨至 7 度 valgus，脛骨切完全垂直，這樣的結合才可以是 AA 7 度，達成 MA 0 度。當用 KA 概念執行手術時，會轉變為股骨截骨至 8~9 度 valgus，脛骨截骨至 2~3 度 varus，如此一來 extension 時 MA 保持不變，但 flexion 時因脛骨有少許 varus，posterior condyle 截骨不須常規外轉 3 度，我就會選擇 posterior condyle 內外側切一樣多，旋轉時候的軸線就是 KA 概念的旋轉軸線。（ Case 2）
S&H：KA 與 MA 病人術後結果有何差異？
A：理論上手術時組織破壞的越少，恢復得就越快。譬如 20 度的 varus 變形要矯正成MA 0 度時，代表著內側軟組織需要很大範圍的 release 甚至切斷內側副韌帶，跟保留 3 度 varus 並只有少量軟組織 release，這兩種情形術後復原狀況就會相差很多。不單純是因為軟組織需要時間修復，本體感覺（proprioception）的損失會讓病患恢復的時間延長，本體感覺舉例來說就是為什麼當人們眼睛閉著時還能知道膝關節伸直或彎曲，當人們本體感覺被破壞時，身體必須重新訓練新的sensor 來彌補缺失。在 CR Knee 中病患的本體感覺因 PCL 的保留未受破壞 ，膝關節較沒有前後多餘的晃動，病患可以在術後更安心的使用患部。
S&H：KA 適合每一個人嗎？
A：KA 比 MA 更適用於各類型的關節變型矯正治療，概念上來說，因為 KA 是將病患的關節做回退化變形前的樣子，而並非像 MA 是不論病患關節原先長什麼樣子，都以修復成 0 度為統一標準。因此每個人下肢膝關節軸線最好的參數應該是趁大家年輕、功能最好時留下一個下肢的 X 光照為基準，隨著年紀增加關節退化之後，即可藉由 TKR 手術將膝關節修復為原本健康下肢之樣貌。因此，我們強調的 TKR 觀念在於重建，理應尊重病患原本的關節構造，避免過度矯正。
S&H：您覺得要多久 KA 觀念才會被廣泛接受？
A：目前嘗試在努力，不過 MA 這件長達 30 年的黃金標準是很難去挑戰的，而目前 KA 的佐證還不足夠。KA 概念其實不是要挑戰 MA 的觀點，而是讓開 TKR 的醫師擁有更多選擇，尤其在面對變形量較大或是嚴重軟組織攣縮的案例時，更有信心。回到原點，不是每個人的膝關節一開始都是 MA 0 度，所以治療方式及評量標準應要有彈性，針對不同狀況有所調整。我自己其實也還沒找出適用於所有患者之單一準則，因為在變形多或少的病患間我會找尋不同的治療方式，所以未來這個技術如果要成為一個新的黃金準則，應該還有一段路要走，期待各位一同努力 、集思廣益。
A：長久以來，幾乎所有的膝關節置換術中的黃金標準都是要將膝關節矯正至 MA 0 度才是完美軸線，不過在許多特殊情況下是有困難的 ，例如，若因先天或後天外力造成之膝關節以外的下肢變形，要以膝關節內大角度截骨來補償關節外的變形達到 MA 回復至 0 度是不合理的。許多案例中，病人並沒有完全矯正至 MA 達到 0 度 ，只是往 MA 趨近 0 度的方向靠攏，但若膝關節的截骨及軟組織平衡貼近原本的解剖構造，病患的滿意度依舊相當高，因此軸線的矯正與否就不再是手術成功之唯一關鍵因素。依目前手術技術而言，如果單純將 MA 矯正之觀念改為以 KA 為準，其中之兩大關鍵點是股骨外轉與否以及脛骨截骨的角度設定。目前大多數醫師常用的手術技術是以器械參照 posterior condyle line 執行股骨外轉 3 度，常常都是內側截骨較多而外側截骨較少，在脛骨平台則是內側截骨較少而外側截骨較多來達到關節腔的平衡。KA 的概念則是認為膝關節在 flexion/extension 時是順著一個軸心在旋轉，因此沒有理由內外側的 posterior condyle 或 distal condyle 截骨量會不同，當裝入內外側一樣厚度的植入物時，就會偏離病人原本的旋轉軸線 ；同樣的，脛骨平台的截骨在內外側也不會有太大差異才是，因為脛骨假體在內側外側也是相同厚度。因此 KA 軸線的人工膝關節置換手術比較偏向關節面置換手術的概念，講求的是將磨損的關節面重建，相較於 MA 以下肢軸線重建為訴求的人工膝關節置換手術，雖然 X 光看起來整體下肢軸線近乎完美地呈現一直線，但其實膝蓋在彎曲伸直過程中活動時的旋轉軸線已被調整過。我認為這是 KA 與 MA 概念最大之差別。 Bellemas et al. （2012）收集了 500 例正常人的 CT alignment，發現 HKA 平均值是 1.3o varus， 數值落在 varus 8o 到 valgus 5o 區間裡面，32％ 的男性和 17％ 的女性具有 3o 或更高的 varus。
S&H：如果完全遵照 MA 矯正概念方式治療一個下肢很嚴重變形的案例時，會得到什麼結果？
A：目前來做 TKR 的患者通常下肢軸線都有一定程度之變形，運動能力及膝關節活動度本身並不好，所以在術後恢復期病患需要去適應重建後的腳及旋轉軸線。很容易看到病人術後的 X 光顯示 MA 軸線近乎完美，但病人卻不滿意術後結果，甚至開刀後半年了仍無法正常地行走。曾經我們有一個患者 femur bowing 相當嚴重，外院醫師為了達成 MA 0 度，在股骨截骨切了 12 度 valgus，量測 MA 時雖然完美呈現 0 度，但卻發現 AA 有過度矯正之現象。爾後在本院開另一隻腳時，我並沒有把 MA 0 度作為手術目標，而是使用 KA 的概念進行，術後看 X 光片時膝關節的 MA 雖然呈現輕微 varus 3 度，但相較另一隻腳 ，這側患肢卻顯得更快恢復，也較對側更有力氣 ，因為當初沒有為了要遵循 MA 0 度截骨而過度 release 內側軟組織，病患膝蓋的旋轉，活動也可依循著原本的 anatomy 及軟組織平衡行走，達到快速復原的效果。（Case 1）
S&H：您開刀時是先做脛骨嗎？
A：以往開 TKR 時，股骨的截骨方式都是照著股骨的 anatomy 為基準，各類外轉輔助工具，無論參照介面（epicondyle line、Whiteside line、 posterior condyle line），皆以股骨的形狀決定外旋之截骨。我不會先切脛骨，但切股骨外旋時會參考脛骨軸線以決定股骨旋轉角度，而非傳統以 posterior condyle line 作為參考，概念上跟 tibia first 雷同。其須注意的重點為，若不希望 flexion gap 的 balance 出問題，應當在決定股骨旋轉時將脛骨的軸線一併考慮，不能完全依照股骨的 anatomy 截骨。
S&H：按照 KA 的觀念 release 是否需要做？
A：目前用 KA 概念開 TKR 的醫生幾乎都不需要 release MCL，通常在脛骨截骨時 ，只要能完整將 tibia plateau 暴露就不會多做 MCL 的處理。KA 的概念也可配合 CR Knee 一同執行。INSALL 觀念都以 PS knee 為主，PCL 不僅控制脛骨前後穩定度，在 axial tension 也具有一定的張力，因此若想要將膝關節做大幅度 valgus/varus 的矯正，又想將 PCL 保留著執行 CR knee，在手術中常常會遇到挑戰。所以 PS knee 將 PCL 截斷，加上大範圍 release MCL ，就有機會大幅度矯正 varus deformity。但別忘了內側膝關節才是 pivot effect 的 hinge side，一旦軟組織過度鬆懈造成 pivot mechanism loss，病患膝關節
不穩定，復原將會非常困難。
S&H：您現在做 KA 時是否會估算軟骨厚度？
A：許多醫師在手術中覺得 1-2mm 的截骨厚度差別非常關鍵，但我認為其實不盡然，我主要以最終軟組織的平衡當作依據。依照開 TKR 最簡單的理論，以往會將 TKR 截骨當作手術重點，但現今已有越來越多醫師將 TKR 視為軟組織手術而非截骨手術。解剖構造上完全分開的股骨與脛骨如何承受日常生活的跑、跳或深蹲舉重？主要就是靠周圍的軟組織 ，包含前面的股四頭肌、髕骨韌帶、後方的股二頭肌及腓腸肌，亦或是內外側韌帶、前後十字韌帶，是這些組織使股骨和脛骨有能力做上述動作，為何要在做 TKR 時將這些完好的組織破壞，因此我開 TKR 著重於軟組織保留及軟組織之平衡，這些更甚於細微的截骨差異。
S&H：您開刀的方式是否算 modified KA ？
A：我會在 MA 與 KA 中找尋平衡點，越接近 neutral anatomy 的病患我會盡量用 MA 的概念執行手術，此時軟組織平衡較容易。當遇到嚴重變形 ，例如 varus 20 度以上或有 soft tissue contracture 的病患時，就不考慮術後 X 光是否達到 MA 所謂的完美，但術中會以軟組織可以達到完全平衡為目標，這樣病患的膝關節才會穩定。因此 TKR 術後的軸線要呈現幾度才是最完美的標準，我覺得是因人而異。
S&H：您對於脛骨的角度還是有一定的保留，並不是完全按照病人的初始狀態？
A：10 度以內 valgus 或 varus 的變形，我都會盡量矯正回 MA 0 度，因為軟組織平衡通常沒有什麼困難。我可以容忍的差異是大約 2 度以內的 varus，建議盡量不要將原來 varus 的 knee 做成 valgus alignment。原來就 valgus 超過 10 度的 knee 不多，那會是另一種手術方式。Varus 10~15 度這部分就需依據軟組織攣縮程度而定，當病患站著照 X 光時很歪，但麻醉後 valgus stress 下 alignment 趨近於正常時，我會做回 MA 趨近 0 度，因為這代表病患只是骨頭磨損但內側軟組織並沒有嚴重攣縮。但若病患膝關節內側很緊即使麻醉後仍缺乏彈性，並且合併嚴重 varus 變形，我就會將其歸類為超過 15 度的族群，不會要求術後 MA 一定要回到 0 度，而會保留一點角度補償患者術前的變形。假如病患術前為 15 度，術後可以保留 2~3 度的 varus，假如術前達到 20~25 度，就不會依照 X 光軸線決定要做幾度 ，而是看他術中軟組織 balance 時是幾度，以及術中關節的穩定度來當作截骨度數之依據。當開刀時有 KA 的概念，股骨及脛骨的截骨如何稱之為完美就無答案了。以往也許股骨截骨至 7 度 valgus，脛骨切完全垂直，這樣的結合才可以是 AA 7 度，達成 MA 0 度。當用 KA 概念執行手術時，會轉變為股骨截骨至 8~9 度 valgus，脛骨截骨至 2~3 度 varus，如此一來 extension 時 MA 保持不變，但 flexion 時因脛骨有少許 varus，posterior condyle 截骨不須常規外轉 3 度，我就會選擇 posterior condyle 內外側切一樣多，旋轉時候的軸線就是 KA 概念的旋轉軸線。（ Case 2）
S&H：KA 與 MA 病人術後結果有何差異？
A：理論上手術時組織破壞的越少，恢復得就越快。譬如 20 度的 varus 變形要矯正成MA 0 度時，代表著內側軟組織需要很大範圍的 release 甚至切斷內側副韌帶，跟保留 3 度 varus 並只有少量軟組織 release，這兩種情形術後復原狀況就會相差很多。不單純是因為軟組織需要時間修復，本體感覺（proprioception）的損失會讓病患恢復的時間延長，本體感覺舉例來說就是為什麼當人們眼睛閉著時還能知道膝關節伸直或彎曲，當人們本體感覺被破壞時，身體必須重新訓練新的sensor 來彌補缺失。在 CR Knee 中病患的本體感覺因 PCL 的保留未受破壞 ，膝關節較沒有前後多餘的晃動，病患可以在術後更安心的使用患部。
S&H：KA 適合每一個人嗎？
A：KA 比 MA 更適用於各類型的關節變型矯正治療，概念上來說，因為 KA 是將病患的關節做回退化變形前的樣子，而並非像 MA 是不論病患關節原先長什麼樣子，都以修復成 0 度為統一標準。因此每個人下肢膝關節軸線最好的參數應該是趁大家年輕、功能最好時留下一個下肢的 X 光照為基準，隨著年紀增加關節退化之後，即可藉由 TKR 手術將膝關節修復為原本健康下肢之樣貌。因此，我們強調的 TKR 觀念在於重建，理應尊重病患原本的關節構造，避免過度矯正。
S&H：您覺得要多久 KA 觀念才會被廣泛接受？
A：目前嘗試在努力，不過 MA 這件長達 30 年的黃金標準是很難去挑戰的，而目前 KA 的佐證還不足夠。KA 概念其實不是要挑戰 MA 的觀點，而是讓開 TKR 的醫師擁有更多選擇，尤其在面對變形量較大或是嚴重軟組織攣縮的案例時，更有信心。回到原點，不是每個人的膝關節一開始都是 MA 0 度，所以治療方式及評量標準應要有彈性，針對不同狀況有所調整。我自己其實也還沒找出適用於所有患者之單一準則，因為在變形多或少的病患間我會找尋不同的治療方式，所以未來這個技術如果要成為一個新的黃金準則，應該還有一段路要走，期待各位一同努力 、集思廣益。
