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新引入3D打印技術 半膝關節置換更精準 --- 李威鴻醫生

期數: 
2016年09月號

醫生:  李威鴻醫生
撰文:  陳秀清

 

膝關節是人體最大且構造最複雜的關節,承載整個上半身重量,受力遠較上肢關節為大,退化勞損風險亦自然較高。事實上,長者退化性關節炎個案中,膝關節退化往往較普遍,當中以60多歲的患者最常見。不過40歲多歲,甚至30多歲的患者亦非絕無僅有,可見即使壯年,亦不能置身事外。

當膝關節勞損退化嚴重,保守治療無效,置換人工關節是回復關節功能的有效方法。近年醫學界新引入一種能令置換術切割更精準的3D打印技術,透過電腦軟件規劃,度身訂造骨模及切割工具,應用於俗稱「半骹置換術」的部分膝關節置換手術中,能提升手術準繩度,減低切割誤差而影響復原的可能。

 

現時人工膝關節置換術,分為全膝關節置換或部分關節置換。全膝關節置換術顧名思義是置換整個膝關節,較適用於嚴重退化膝關節炎患者。但對於一些年輕的早期退化膝關節炎患者,由於膝關節只是局部受損,其他部分仍完好無缺,故置換部分膝關節,以減輕疼痛,並讓原有膝關節慢慢回復功能,會是較為合適的方案。

 

輔助模型  切割更精準

本港近年引入3D打印技術,以輔助部分膝關節置換術的進行。骨科專科李威鴻醫生解釋技術的應用流程時指出,患者需先做磁力共振掃描,以確定膝關節的具體形狀,圖片經電腦軟件分析,確定所需人工關節的尺寸及手術時的切割位置。完成後,便可將有關資料送至外國的3D打印技術供應商,以製作骨模及切割輔助模型。「手術時,將切割輔助模型固定在患者需施行手術的骨頭上,順著切槽切下去,可令切割更精準。」

與並無使用3D輔助模型的半骹手術比較,雖然兩者的術後康復期相若,但精準切割令手術更能達至預期成效,人工關節的耐用程度亦能提升。

 


 ▲透過電腦軟件規劃,3D打印技術能令置換術切割更精準。


    ▲度身訂造骨模及切割工具  


   只需於手術時,將切割輔助模型固定在患者需施行手術的骨頭上,便能提升「半骹置換術」的準繩度

 

微創關節鏡 解決關節問題

至於由退化性膝關節炎引起的其他問題,如半月板撕裂、退化囊腫等,則可以膝關節鏡微創手術處理。李醫生舉例:「例如俗稱膝頭老鼠,即膝關節內出現一些碎骨,以致關節無法暢順活動;又或在膝後出現的囊腫,均可透過關節鏡手術清理。」

不過手術並非處理退化性膝關節炎的優先方案,除非患者病情已至後期,例如關節已嚴重磨蝕、變形、彎曲、僵硬、長滿骨刺、劇痛,或出現的問題只能以手術解決,否則一般確診後,會先採用非手術治療方案,包括藥物、物理治療、補充劑或注射透明質酸。

藥物指消炎止痛藥,分為舊一代及新一代。李醫生表示:「舊一代藥物有效但亦有若干副作用,如引起腸胃不適,個別個案甚至會引致胃出血,或傷及其他器官如腎臟;新一代藥物則能減低這方面的風險,成效亦理想。」其餘方案如軟骨素等補充劑有助修補軟骨,物理治療則透過運動及儀器舒緩病情,而透明質酸注射則有潤滑關節及止痛作用。

 

30歲膝關節退化  絕非罕見

隨著本港人口老化,退化性膝關節炎愈加普遍。想當然是,既名為「退化」,此病必與年紀有關,長者亦肯定是高危一族。李醫生解釋,患退化性膝關節炎人士以60多歲長者為多,但就算早至30、40歲人士,亦非絕無僅有。「有些個案,40多歲起已開始有退化性膝關節炎,再年輕些的如30多歲也有遇過,但當然是情況較為特別的如曾受運動創傷或交通意外,或由其他原因引致提早退化。」

退化性膝關節炎的典型徵狀為膝痛。「痛楚一般是活動時出現,不活動時則會減少。由於大部分人關節磨蝕會由內側開始,故痛楚位置多在膝頭內側或前膝。」

此外,亦有腫脹徵狀,患者膝頭會腫如皮球。「腫脹由發炎引起,發炎部位會分泌關節液,導致積水,令膝蓋腫脹。」

伴隨的還有膝關節繃緊僵硬。「尤其早上起床肌肉還沒放鬆時,膝關節會有不順暢感覺,甚至有些退化的碎骨妨礙關節暢順活動,於上下樓梯、走斜路、蹲下時,徵狀會特別明顯。」


   ▲年輕的早期退化膝關節炎患者,由於膝關節只是局部受損,故只需置換部分膝關節,以減輕疼痛,並讓原有膝關節慢慢回復功能。


   ▲磁力共振掃描有助確定膝關節的具體形狀,是使用3D打印技術輔助部分膝關節置換術進行前的必須步驟


  ▲由退化性膝關節炎引起的問題還包括貝克囊腫(左) 及膝頭老鼠(右)

 

零活動駝鳥策略  反損關節

由於活動會加劇痛楚,不少退化性關節炎患者也游離於活動與不活動的矛盾中。李醫生解釋:「很早期的退化性關節炎,只要調節運動量,已有助改善。但始終是勞損退化,預期病情仍會隨年月惡化,並不會如傷風感冒般,五至七天便自行痊癒。」

不過他強調,為避免痛楚而採取駝鳥策略,長期零活動,亦非改善病情的理想做法。「健康關節需要適量活動,適當運動量能刺激關節分泌關節液,對關節起保護作用,故是保持關節健康的要素,反而不活動或過量又不恰當的運動才會對關節造成破壞。」

他舉例:「適當活動如平路運動包括:步行、緩步跑、游泳、健身單車也是不錯選擇,總之緊記別操勞或過量。」

除了適量運動,他亦提醒日常保護膝關節的重要。「體重控制十分重要,能減輕膝關節的承重壓力,故緊記別超重;而上下樓梯及斜路,亦會加重膝關節負荷,如果已經有膝關節疼痛的人,可以的話,應盡量減少。」       


       ▲李醫生指,適當運動量能刺激關節分泌關節液,對關節起保護作用,故是保持關節健康的要素。